本發(fā)明涉及一種運(yùn)河船舶通航設(shè)施。

背景技術(shù)：

為縮短船舶航程，人們開鑿運(yùn)河，使兩個海洋或內(nèi)河水系連通，在海洋和內(nèi)河水系間的運(yùn)河上修建船閘和泄水閘形成水利航運(yùn)樞紐，用于船舶通航，例如著名的巴拿馬運(yùn)河和蘇伊士運(yùn)河，通過人工建設(shè)船閘，將太平洋和大西洋連接起來，縮短船舶航程。

在內(nèi)陸，在內(nèi)河兩個水系間，人工開挖運(yùn)河往往需要調(diào)水，即將水從一個水系調(diào)到另一個水系，以滿足船舶通航需要的水深。水資源是最寶貴的資源，調(diào)水容易打破區(qū)域間利益平衡，產(chǎn)生利益糾紛，以至無水可調(diào)。如果在兩個水系間建立一種船舶“不調(diào)水通航”設(shè)施，即保持運(yùn)河一定水深，但無水流或很小的水流，船過運(yùn)河不消耗水或消耗很少的水，形成不調(diào)水船舶通航，將避免區(qū)域間調(diào)水利益糾紛，不因調(diào)水妨礙運(yùn)河通航工程實(shí)施。

2012年12月14日，中國專利局公布了“運(yùn)河控制系統(tǒng)”(cn201280065197.6)發(fā)明專利，該發(fā)明用于控制運(yùn)河系統(tǒng)中水位或水流量，不能解決不調(diào)水船舶通航問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為有效地解決上述問題，本發(fā)明的目的是：在內(nèi)河或海洋兩水系條件適當(dāng)處(考慮兩水系地面高程、距離、地勢等因素)，分別建設(shè)帶有船閘和泄水閘的水利航運(yùn)樞紐，在兩個水利航運(yùn)樞紐之間開挖人工運(yùn)河，在運(yùn)河適當(dāng)位置建設(shè)船閘和泄水閘，在保證船舶航行水深的情況下，調(diào)節(jié)兩水利航運(yùn)樞紐蓄水水位盡量相等，船舶過運(yùn)河時就可以在無水流的航道中通過，從而達(dá)到不調(diào)水通航的目的。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的具體技術(shù)方案為：

一種運(yùn)河船舶通航設(shè)施，在內(nèi)河或海洋兩水系分水嶺兩側(cè)地面高程差不多、兩水系距離比較近、地勢比較平坦且地質(zhì)水文和環(huán)境等適合建設(shè)水利航運(yùn)樞紐的地方，分別建設(shè)帶有船閘和泄水閘的水利航運(yùn)樞紐，在兩個水利航運(yùn)樞紐之間開挖人工運(yùn)河，在運(yùn)河適當(dāng)位置建設(shè)船閘和泄水閘。

兩水利航運(yùn)樞紐處的泄水閘和船閘用于調(diào)節(jié)兩樞紐蓄水水位，在保證兩樞紐間人工運(yùn)河船舶航行水深的前提下，盡量保持兩個水利航運(yùn)樞紐蓄水水位相同，使兩樞紐間運(yùn)河中水流速為零或流速很小，則運(yùn)河船閘可處于常開狀態(tài)，船舶在兩樞紐間自由往返通行，達(dá)到不調(diào)水通航的效果。

當(dāng)兩水利航運(yùn)樞紐蓄水水位難以調(diào)節(jié)相等或水位差達(dá)到某一數(shù)值時，啟用運(yùn)河船閘功能，船舶通過運(yùn)河時要由運(yùn)河船閘放行，這時，雖然沒有調(diào)水，但船過船閘時要有一定的水量損失。一般這個損失量很小，船過閘不是連續(xù)的，有3-10立方米每秒的流量就足以補(bǔ)償船過閘水量損失。如果這種水量損失也是不允許的，也可采取風(fēng)力提水、電機(jī)抽水等辦法，將損失的水量再送回船閘上游，理論上達(dá)到完全不調(diào)水通航。必要時可建省水船閘，省水船閘是在船閘閘室的一側(cè)或兩側(cè)建有貯水池，暫時貯存閘室泄水時泄出的部分水量，待閘室需要灌水時，再將貯存的水灌入閘室，以節(jié)省過閘用水量。

一般河道上的船閘有上首和下首之分，上首位于河道上游，下首位于河道下游，而兩水系間不調(diào)水運(yùn)河船閘兩端都有成為上游或下游的可能，因此，該船閘上的閘門和進(jìn)排水系統(tǒng)等設(shè)施要適應(yīng)這種需要，閘門要雙向開啟，保證無論船閘哪一側(cè)水位高，閘門都能順利開啟；進(jìn)水和排水系統(tǒng)，能雙向調(diào)節(jié)水位，保證無論船閘哪一側(cè)水位高，閘室內(nèi)的水都能順利進(jìn)出。

運(yùn)河可建成開挖型運(yùn)河或隧道運(yùn)河，一般開挖型比較常見，但開挖型占地面積大，對自然環(huán)境破壞較大，而隧道型運(yùn)河占地小，對環(huán)境破壞小，但投資相對大一些，采取何種方式運(yùn)河，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況綜合比較確定。

運(yùn)河可結(jié)合城市和企業(yè)園區(qū)建設(shè)，在運(yùn)河配置城市綜合管線走廊，以提高運(yùn)河使用效率，降低城市建設(shè)成本。管線走廊可以結(jié)合運(yùn)河兩岸的直立護(hù)岸設(shè)立，形成既是護(hù)岸也綜合管廊，護(hù)岸和管廊一體，也可以沿運(yùn)河兩岸地面設(shè)置。

由于運(yùn)河中水流可雙向流動，因此具有雙向分洪功能，這大大降低運(yùn)河兩邊水系的洪水災(zāi)害影響程度，提高防洪保證率。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為：

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)與積極效果是不調(diào)水船舶通航，避免調(diào)水產(chǎn)生利益糾紛。

附圖說明

圖1為運(yùn)河船舶通航設(shè)施平面圖。

圖2為運(yùn)河船閘平面圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

圖1為運(yùn)河船舶通航設(shè)施平面圖，圖中顯示一種運(yùn)河船舶通航設(shè)施，包括內(nèi)河水系、水利航運(yùn)樞紐、河道、運(yùn)河、船閘、泄水閘、水壩，其特征在于：在內(nèi)河兩水系建設(shè)條件適當(dāng)?shù)牡胤椒謩e建設(shè)帶有船閘和泄水閘的水利航運(yùn)樞紐1，在兩個水利航運(yùn)樞紐1之間開挖人工運(yùn)河2，在運(yùn)河適當(dāng)位置建設(shè)船閘3。

圖2為運(yùn)河船閘平面圖，正常情況下，運(yùn)河兩端兩個水系的水利航運(yùn)樞紐通過其自身泄水閘或船閘調(diào)節(jié)兩個水利航運(yùn)樞紐蓄水水位大致相等，一旦其中一個樞紐出現(xiàn)水位高于另外一個，就要啟動運(yùn)河船閘功能，由于不確定船閘3的哪一端水位會高，因此，運(yùn)河上船閘3必須在任何一端水位高時都能啟用船舶過閘功能，為此，運(yùn)河船閘3設(shè)置了具有雙向開啟閘門4，無論船閘3哪一側(cè)水位高，閘門都能順利開啟，都能使船舶順利通過。同樣道理，運(yùn)河船閘3具有雙向進(jìn)水和排水系統(tǒng)5，能雙向調(diào)節(jié)水位，無論船閘3哪一側(cè)水位高，閘室內(nèi)的水都能順利進(jìn)出，都能使船舶順利通過。當(dāng)兩水利航運(yùn)樞紐蓄水水位難以調(diào)節(jié)相等或水位差達(dá)到某一數(shù)值時，啟用運(yùn)河船閘功能，船舶通過運(yùn)河時要由運(yùn)河船閘放行，這時，雖然沒有調(diào)水，但船過船閘時要有一定的水量損失。一般這個損失量很小，船過閘不是連續(xù)的，有3-8立方米每秒的流量就足以補(bǔ)償船過閘水量損失。如果這種水量損失也是不允許的，也可采取風(fēng)力提水、電機(jī)抽水等辦法，將損失的水量再送回船閘上游，理論上達(dá)到完全不調(diào)水通航。必要時可建省水船閘，省水船閘是在船閘閘室的一側(cè)或兩側(cè)建有貯水池6，暫時貯存閘室泄水時泄出的部分水量，待閘室需要灌水時，再將貯存的水灌入閘室，以節(jié)省過閘用水量。

運(yùn)河2可建成開挖型運(yùn)河或隧道運(yùn)河，一般開挖型比較常見，但開挖型占地面積大，對自然環(huán)境破壞較大，而隧道型運(yùn)河占地小，對環(huán)境破壞小，但投資相對大一些，采取何種方式運(yùn)河，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況綜合比較確定。

運(yùn)河2可結(jié)合城市和企業(yè)園區(qū)建設(shè)，在運(yùn)河2配置城市綜合管線走廊7，以提高運(yùn)河使用效率，降低城市建設(shè)成本。管線走廊7可以結(jié)合運(yùn)河兩岸的直立護(hù)岸設(shè)立，形成既是護(hù)岸也綜合管廊，護(hù)岸和管廊一體，也可以沿運(yùn)河兩岸地面設(shè)置。

由于運(yùn)河2中水流可雙向流動，因此具有雙向分洪功能，這大大降低運(yùn)河2兩邊水系的洪水災(zāi)害影響程度，提高防洪保證率。

實(shí)施例1：松遼運(yùn)河工程

遼河和松花江水系是我國東北地區(qū)遼、吉、黑和內(nèi)蒙三省一區(qū)兩個主要河流水系，兩水系分水嶺在吉林省境內(nèi)，國家原規(guī)劃中的“松遼運(yùn)河”是在兩水系分水嶺接近處開挖人工運(yùn)河，打通兩個水系，將松花江水調(diào)到遼河，解決遼寧缺水問題，同時，形成南出營口渤海、北出俄羅斯韃靼海峽的東北亞國際水運(yùn)大通道

“松遼運(yùn)河”從清康熙年間設(shè)想到孫中山《建國方略》論述，再到建國后國家多次重大規(guī)劃，坎坷幾百年。近十幾年來，工程有了實(shí)質(zhì)進(jìn)展， 主要是完成了調(diào)水渠道兼航運(yùn)的運(yùn)河規(guī)劃、線路走向和設(shè)計(jì)，投資建設(shè)了尼爾基水庫、哈達(dá)山水庫、依蘭航電樞紐工程等“松遼運(yùn)河”必需的前置性水利工程，之后主體運(yùn)河開挖工程一直沒開工。

2011年8月，黑龍江省發(fā)改委編制的《黑龍江省1500億斤糧食生產(chǎn)能力建設(shè)規(guī)劃》中指出，全省多年平均總用水量440.85億立方米，實(shí)際可利用總用水量僅383.81億立方米。國家在最近一次遼河流域規(guī)劃和松花江流域規(guī)劃中不再提及“松遼運(yùn)河”，可見，由于無水可調(diào)，“松遼運(yùn)河”工程只能處于停滯狀態(tài)，如果強(qiáng)行調(diào)水，必然使區(qū)域間產(chǎn)生利益糾紛。

針對無水可調(diào)的實(shí)際狀況，“新松遼運(yùn)河”方案不再以調(diào)水和輸水渠道建設(shè)為前提條件，而改以“不調(diào)水通航”、“雙向分洪”和沿河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)為主，水可調(diào)可不調(diào)。

“新松遼運(yùn)河”徹底打破原來調(diào)水渠道、反調(diào)節(jié)水庫等復(fù)雜的線路走向，采取在嫩江和第二松花江交匯點(diǎn)(吉林省大安和松原兩市之間的長山鎮(zhèn)東北方向18公里處)地面高程125米處建“長山航運(yùn)樞紐”，在東遼河和西遼河初始接近點(diǎn)即吉林省雙遼市三江鎮(zhèn)三江鐵路橋北側(cè)地面高程110-125米處建“三江航運(yùn)樞紐”，在“長山航運(yùn)樞紐”和“三江航運(yùn)樞紐”之間開挖運(yùn)河，簡稱“長三運(yùn)河”，直線長237公里，其間山丘最大高程174米，如果采取向西彎曲的弓形曲線，繞過山丘，其間最大高程156米，降低18米高程，長度為264公里。在“長山航運(yùn)樞紐”松花江干流一側(cè)建船閘和泄水閘，在“三江航運(yùn)樞紐”遼河干流一側(cè)建船閘和泄水閘，在運(yùn)河適當(dāng)位置處建船閘和泄水閘，詳見圖1。

運(yùn)河航道按三級雙向通航設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)船型為單船1000噸級、船隊(duì)5000噸級，航道主尺度2.5x60，船閘按二級設(shè)計(jì)，主尺度為230x23x5，工程開挖量12億立方米，如考慮泄洪，運(yùn)河斷面可適當(dāng)加大。

兩航運(yùn)樞紐處兩個泄水閘用于調(diào)節(jié)兩樞紐庫區(qū)蓄水水位盡量相等，運(yùn)河泄水閘平時處于常閉狀態(tài)，在分洪、調(diào)節(jié)水位或需要調(diào)水時開啟；兩樞紐水位相同時，運(yùn)河船閘處于常開狀態(tài)，船舶自由通行，水位不同且水位差大于某一設(shè)定值時，開始行使船閘功能。當(dāng)松花江一側(cè)“長山航運(yùn)樞紐”蓄水水位高于遼河一側(cè)“三江航運(yùn)樞紐”蓄水水位時，閘門向“長山航運(yùn)樞紐”一側(cè)開啟，反之向“三江航運(yùn)樞紐”一側(cè)開啟，總之閘門保持向上游開啟，以避開閘門開啟時水壓阻力。

結(jié)合城市和企業(yè)園區(qū)建設(shè)，在運(yùn)河護(hù)岸配置城市綜合管線走廊，以提高運(yùn)河使用效率，降低城市建設(shè)成本。管線走廊結(jié)合運(yùn)河兩岸的直立護(hù)岸設(shè)立，形成既是護(hù)岸也綜合管廊，護(hù)岸和管廊一體。

由于運(yùn)河中水流可雙向流動，因此具有雙向分洪功能，這大大降低運(yùn) 河兩邊遼河和松花江水系的洪水災(zāi)害影響程度，提高防洪保證率。

實(shí)施例2：廣西北部灣運(yùn)河工程

廣西內(nèi)河總的流向是由西向東，經(jīng)西江至廣東珠江入海，而廣西的主要海港在南部沿海，形成廣西內(nèi)河無出海通道的局面。廣西不僅沒有自己的出海通道，且借道廣東西江和珠江出海距離太遠(yuǎn)，航路長嚴(yán)重影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益乃至生存。

在廣西內(nèi)河和沿海之間開挖運(yùn)河，聯(lián)通沿海和內(nèi)河，在欽江和西津水庫后方的沙坪河之間最近處開挖人工運(yùn)河即廣西北部灣運(yùn)河(以下簡稱運(yùn)河)，開挖長度約11公里，在運(yùn)河兩端分別建設(shè)水利航運(yùn)樞紐，在運(yùn)河適

當(dāng)位置建設(shè)船閘，形成連接邕江和欽州港約154公里的“不調(diào)水通航”內(nèi)河航道，打通邕江和欽州港之間的水上運(yùn)輸通道，使北部灣港口與廣西全區(qū)內(nèi)河網(wǎng)絡(luò)貫通。運(yùn)河總里程154公里，主要由欽江120公里、人工隧道運(yùn)河11公里、沙坪河23公里三個航段組成。

北部灣運(yùn)河工程只有在不調(diào)水通航的前提下才能順利實(shí)施，否則，涉及西江、邕江等河道水權(quán)和水資源平衡等問題，區(qū)域利益很難平衡。不調(diào)水通航功能主要由運(yùn)河兩端兩個水利航運(yùn)樞紐和運(yùn)河船閘相互配合完成，兩個水利航運(yùn)樞紐上設(shè)置有船閘和泄水閘，利用樞紐上的泄水閘，保持運(yùn)河兩端兩個水利航運(yùn)樞紐蓄水水位盡量相等，運(yùn)河船閘處于常開狀態(tài)，船舶自由通行。當(dāng)兩水利航運(yùn)樞紐蓄水水位難以調(diào)節(jié)相等或水位差達(dá)到某一數(shù)值時，啟用運(yùn)河船閘功能，船舶通過運(yùn)河時要由運(yùn)河船閘放行，這時，雖然沒有調(diào)水，但船過船閘時要有一定的水量損失。這個損失量很小，船過閘不是連續(xù)的，有3-10立方米每秒的流量就足以補(bǔ)償船過閘水量損失。在運(yùn)河船閘上建有省水船閘，即在船閘閘室的一側(cè)或兩側(cè)建有貯水池，暫時貯存閘室泄水時泄出的部分水量，待閘室需要灌水時，再將貯存的水灌入閘室，以節(jié)省過閘用水量。

北部灣運(yùn)河是隧道運(yùn)河，主要考慮運(yùn)河兩邊水位差不大，運(yùn)河距離短，隧道型運(yùn)河占地小，對環(huán)境破壞小，雖然投資相對大一些，但綜合社會經(jīng)濟(jì)效益是好的。結(jié)合城市和企業(yè)園區(qū)建設(shè)，在運(yùn)河隧道內(nèi)配置城市綜合管線走廊，以提高運(yùn)河使用效率，降低城市建設(shè)成本。

由于運(yùn)河中水流可雙向流動，因此具有雙向分洪功能，這大大降低運(yùn)河兩邊欽江和沙坪河水系的洪水災(zāi)害影響程度，提高防洪保證率。