技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及水工建筑物，特別涉及一種船舶通過(guò)水壩的船閘。

背景技術(shù)：
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省水船閘可分為兩大類，第一類是帶有省水容器(如省水池、儲(chǔ)水池、中間渠道)的船閘，第二類是利用閘室的本身做為省水容器的船閘。由于省水容器的高度有嚴(yán)格的設(shè)計(jì)要求，一座船閘需要多個(gè)高度不同的省水池，因此省水池成本在幾百萬(wàn)元、幾千萬(wàn)元，三峽船閘修建省水池其成本高達(dá)幾億元。在工程成本這一方面來(lái)說(shuō)，第二類省水船閘具有低成本的優(yōu)勢(shì)，免除了省水池成本的優(yōu)越技術(shù)效果。

第二類省水船閘是一線船閘與另一線(或者為多線)船閘之間，以水量互相補(bǔ)充的運(yùn)行方式，達(dá)到省水為目的的船閘。第二類省水船閘在所有的文件中沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)的名稱，因此申請(qǐng)人把第二類船閘命名為互補(bǔ)省水船閘，把第二類船閘的技術(shù)領(lǐng)域稱之為互補(bǔ)省水船閘技術(shù)領(lǐng)域。

目前世界上使用的省水船閘是帶有省水容器的船閘，其省水率極低，舉一個(gè)例子，以典型的省水率1/2單級(jí)帶省水池船閘進(jìn)行說(shuō)明，有省水池a池、b池，船閘泄水運(yùn)行時(shí)先向省水池泄水，其順序是先泄向高處的省水池(b池)，再依次泄向低處的省水池(a池)。水泄向b池導(dǎo)致b池水位上升，b池水位上升沒(méi)有用于需要上升的船舶，白白地浪費(fèi)了水位的上升，沒(méi)有起到省水的效果，需要花費(fèi)創(chuàng)造性勞動(dòng)解決省水的效果。同樣，水泄向a池導(dǎo)致a池水位上升，a池水位上升沒(méi)有用于需要上升的船舶，白白地浪費(fèi)了水位的上升，沒(méi)有起到省水的效果，需要花費(fèi)創(chuàng)造性勞動(dòng)解決省水的效果。灌水順序與泄水時(shí)相反，首先將低處的省水池(a池)的水灌入閘室，然后依次將高處的省水池(b池)向閘室灌水。a池的水灌入閘室導(dǎo)致a池水位下降，a池水位下降沒(méi)有用于需要下降的船舶，白白地浪費(fèi)了水位的下降，沒(méi)有起到省水的效果，需要花費(fèi)創(chuàng)造性勞動(dòng)解決省水的效果。同樣，b池的水灌入閘室導(dǎo)致b池水位下降，b池水位下降沒(méi)有用于需要下降的船舶，白白地浪費(fèi)了水位的下降，沒(méi)有起到省水的效果，需要花費(fèi)創(chuàng)造性勞動(dòng)解決省水的效果。本發(fā)明技術(shù)方案把省水池改成船閘閘室，全部利用了水位的上升和下降用于船舶的上升和下降，大幅提高了省水效率的技術(shù)效果，把單級(jí)船閘的省水率首次突破9/10。

目前國(guó)內(nèi)有四線船閘，國(guó)外有六線船閘，經(jīng)濟(jì)發(fā)展通航量增加時(shí)，不是把現(xiàn)有船閘閘室面積擴(kuò)大，而是在現(xiàn)有船閘的基礎(chǔ)上增加一線或多線船閘，如果經(jīng)濟(jì)發(fā)展通航量增加一倍，就會(huì)出現(xiàn)五線船閘、六線船閘、七線船閘、八線船閘。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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單級(jí)五線互補(bǔ)省水船閘是指：船閘為5線，每線為1級(jí)，5線之間是連通的，5線船閘閘室的水是互相排放的。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：在沒(méi)有省水池的條件下把單級(jí)船閘省水率提高到9/10(即90％)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

船閘為5線，每線為1級(jí)，5線船閘之間有2路廊道連通；第1路廊道有5個(gè)分支，每1個(gè)分支經(jīng)過(guò)1個(gè)閥門(mén)后分別與a、b、c、d、e閘室連通；第2路廊道有5個(gè)分支，每1個(gè)分支經(jīng)過(guò)1個(gè)閥門(mén)后分別與a、b、c、d、e閘室連通；

進(jìn)水閥門(mén)的位置關(guān)系及作用與常規(guī)單級(jí)船閘相同，每一個(gè)閘室有1個(gè)進(jìn)水閥門(mén)；

排水閥門(mén)的位置關(guān)系及作用與常規(guī)單級(jí)船閘相同，每一個(gè)閘室有1個(gè)排水閥門(mén)；

閘門(mén)的位置關(guān)系及作用與常規(guī)單級(jí)船閘相同，每一個(gè)閘室有上游閘門(mén)、下游閘門(mén)；

每一個(gè)船閘閘室在每一個(gè)工作循環(huán)排水5次，從上游水位至4/5水位、至3/5水位、至2/5水位、至1/5水位的4次排水是排放至其它船閘閘室，從1/5水位至下游水位的1次排水是排放至下游；

每一個(gè)船閘閘室在每一個(gè)工作循環(huán)進(jìn)水5次，從下游水位至1/5水位、至2/5水位、至3/5水位、至4/5水位的4次進(jìn)水是來(lái)自其它閘室的排水，從4/5水位至上游水位的1次進(jìn)水來(lái)自上游水；

閘室在每一次排水或進(jìn)水的水位下降或上升都是下游水位至上游水位的五分之一高度。

一種新型船閘的省水率，是與同級(jí)常規(guī)船閘進(jìn)行比較得出的。下游至上游的總水頭高度設(shè)置為1，常規(guī)單級(jí)船閘單向通行船舶每次通過(guò)耗水量為1，雙向通行每次通過(guò)平均耗水量為1/2；單級(jí)五線互補(bǔ)省水船閘單向通行船舶每次通過(guò)耗水量為1/5，雙向通行每次通過(guò)平均耗水量為1/10。

附圖說(shuō)明：

圖1至圖15是單級(jí)五線互補(bǔ)省水船閘工作原理順序圖。

()里的數(shù)字或字母代表圖中的數(shù)字或字母，數(shù)字或字母代表()前面的名稱：a閘室(a)，b閘室(b)，c閘室(c)，d閘室(d)，e閘室(e)，閘門(mén)(z)，水流經(jīng)過(guò)閥門(mén)時(shí)的流動(dòng)方向(→)，去上游的船舶一(s)，去下游的船舶二(x)；

下游至上游的水頭高度平均分成5個(gè)水位，下游水位(0)，1/5水位(01)，2/5水位(02)，3/5水位(03)，4/5水位(04)，上游水位(05)；水位標(biāo)記在a、b、c、d、e閘室的高度位置是相同的，因此在每一幅圖中只有在a閘室標(biāo)出；

a閘室上游水進(jìn)水閥門(mén)一(1)，b閘室上游水進(jìn)水閥門(mén)二(2)，c閘室上游水進(jìn)水閥門(mén)三(3)，d閘室上游水進(jìn)水閥門(mén)四(4)，e閘室上游水進(jìn)水閥門(mén)五(5)，a閘室水排放至下游閥門(mén)六(6)，b閘室水排放至下游閥門(mén)七(7)，c閘室水排放至下游閥門(mén)八(8)，d閘室水排放至下游閥門(mén)九(9)，e閘室水排放至下游閥門(mén)十(10)；

船閘與船閘之間互相排水的廊道閥門(mén)有閥門(mén)十一(11)，閥門(mén)十二(12)，閥門(mén)十三(13)，閥門(mén)十四(14)，閥門(mén)十五(15)，閥門(mén)十六(16)，閥門(mén)十七(17)，閥門(mén)十八(18)，閥門(mén)十九(19)，閥門(mén)二十(20)。

圖中的每一個(gè)閘室左邊視為下游方向，閘室右邊視為上游方向，閘室左邊的閘門(mén)為下游閘門(mén)(z)，閘室右邊的閘門(mén)為上游閘門(mén)(z)。

具體實(shí)施方式：

以下結(jié)合附圖對(duì)單級(jí)五線互補(bǔ)省水船閘的工作原理進(jìn)行說(shuō)明：

每一個(gè)工作循環(huán)是15個(gè)步聚；

步聚1)，如圖1所示，a閘室為上游水位05，去下游的船舶二x進(jìn)入a閘室并關(guān)閉a閘室上游閘門(mén)，b閘室為2/5水位02，b閘室內(nèi)去下游的船舶二x，c閘室為3/5水位03，c閘室內(nèi)去上游的船舶一s，d閘室為2/5水位02，d閘室內(nèi)去上游的船舶一s，e閘室為下游水位0，e閘室內(nèi)去下游的船舶二x，e閘室下游閘門(mén)z打開(kāi)，閥門(mén)十一11閥門(mén)十三13打開(kāi)狀態(tài)，其它閥門(mén)關(guān)閉狀態(tài)；a閘室的水經(jīng)過(guò)閥門(mén)十一11閥門(mén)十三13排放至c閘室，e閘室內(nèi)船舶二x離開(kāi)閘室進(jìn)入下游；

步聚2)，如圖2所示，a閘室水位和船舶二x為4/5水位04，b閘室水位和船舶二x為2/5水位02，c閘室水位和船舶一s為4/5水位04，d閘室水位和船舶一s為2/5水位02，e閘室為下游水位0，去上游的船舶一s進(jìn)入e閘室并關(guān)閉e閘室下游閘門(mén)，閥門(mén)三3閥門(mén)十一11閥門(mén)十四14閥門(mén)十七17閥門(mén)二十20打開(kāi)狀態(tài)，其它閥門(mén)關(guān)閉狀態(tài)；上游水經(jīng)過(guò)閥門(mén)三3進(jìn)入c閘室，a閘室的水經(jīng)過(guò)閥門(mén)十一11閥門(mén)十四14排放至d閘室，b閘室的水經(jīng)過(guò)閥門(mén)十七17閥門(mén)二十20排放至e閘室；

步聚3)，如圖3所示，a閘室水位和船舶二x為3/5水位03，b閘室水位和船舶二x為1/5水位01，c閘室水位和船舶一s為上游水位05，c閘室上游閘門(mén)z打開(kāi)，d閘室水位和船舶一s為3/5水位03，e閘室水位和船舶一s為1/5水位01，閥門(mén)七7閥門(mén)十一11閥門(mén)十五15打開(kāi)狀態(tài)，其它閥門(mén)關(guān)閉狀態(tài)；a閘室的水經(jīng)過(guò)閥門(mén)十一11閥門(mén)十五15排放至e閘室，b閘室的水經(jīng)過(guò)閥門(mén)七7排放至下游，c閘室內(nèi)船舶一s離開(kāi)閘室進(jìn)入上游；

步聚4)，如圖4所示，a閘室水位和船舶二x為2/5水位02，b閘室水位和船舶二x為下游水位0，b閘室下游閘門(mén)z打開(kāi)，c閘室為上游水位05，船舶二x進(jìn)入c閘室并關(guān)閉c閘室上游閘門(mén)，d閘室水位和船舶一s為3/5水位03，e閘室水位和船舶一s為2/5水位02，閥門(mén)十三13閥門(mén)十四14打開(kāi)狀態(tài)，其它閥門(mén)關(guān)閉狀態(tài)；c閘室的水經(jīng)過(guò)閥門(mén)十三13閥門(mén)十四14排放至d閘室，b閘室內(nèi)船舶二x離開(kāi)閘室進(jìn)入下游；

步聚5)，如圖5所示，a閘室水位和船舶二x為2/5水位02，b閘室為下游水位0，船舶一s進(jìn)入b閘門(mén)并關(guān)閉b閘室下游閘門(mén)，c閘室水位和船舶二x為4/5水位04，d閘室水位和船舶一s為4/5水位04，e閘室水位和船舶一s為2/5水位02，閥門(mén)四4閥門(mén)十一11閥門(mén)十二12閥門(mén)十八18閥門(mén)二十20打開(kāi)狀態(tài)，其它閥門(mén)關(guān)閉狀態(tài)；a閘室的水經(jīng)過(guò)閥門(mén)十一11閥門(mén)十二12排放至b閘室，c閘室的水經(jīng)過(guò)閥門(mén)十八18閥門(mén)二十20排放至e閘室，上游水經(jīng)過(guò)閥門(mén)四4進(jìn)入d閘室；

步聚6)，如圖6所示，a閘室水位和船舶二x為1/5水位01，b閘室水位和船舶一s為1/5水位01，c閘室水位和船舶二x為3/5水位03，d閘室水位和船舶一s為上游水位05，d閘室上游閘門(mén)z打開(kāi)，e閘室水位和船舶一s為3/5水位03，閥門(mén)六6閥門(mén)十二12閥門(mén)十三13打開(kāi)狀態(tài)，其它閥門(mén)關(guān)閉狀態(tài)；a閘室的水經(jīng)過(guò)閥門(mén)六6排放至下游，c閘室的水經(jīng)過(guò)閥門(mén)十三13閥門(mén)十二12排放至b閘室，d閘室內(nèi)船舶一s離開(kāi)閘室進(jìn)入上游；

步聚7)，如圖7所示，a閘室水位和船舶二x為下游水位0，a閘室下游閘門(mén)z打開(kāi)，b閘室水位和船舶一s為2/5水位02，c閘室水位和船舶二x為2/5水位02，d閘室為上游水位05，船舶二x進(jìn)入d閘室并關(guān)閉d閘室上游閘門(mén)，e閘室水位和船舶一s為3/5水位03，閥門(mén)十四14閥門(mén)十五15打開(kāi)狀態(tài)，其它閥門(mén)關(guān)閉狀態(tài)；d閘室的水經(jīng)過(guò)閥門(mén)十四14閥門(mén)十五15排放至e閘室，a閘室內(nèi)船舶二x離開(kāi)閘室進(jìn)入下游；

步聚8)，如圖8所示，a閘室為下游水位0，船舶一s進(jìn)入a閘室并關(guān)閉a閘室下游閘門(mén)，b閘室水位和船舶一s為2/5水位02，c閘室水位和船舶二x為2/5水位02，d閘室水位和船舶二x為4/5水位04，e閘室水位和船舶一s為4/5水位04，閥門(mén)五5閥門(mén)十一11閥門(mén)十三13閥門(mén)十七17閥門(mén)十九19打開(kāi)狀態(tài)，其它閥門(mén)關(guān)閉狀態(tài)；c閘室的水經(jīng)過(guò)閥門(mén)十三13閥門(mén)十一11排放至a閘室，d閘室的水經(jīng)過(guò)閥門(mén)十九19閥門(mén)十七17排放至b閘室，上游水經(jīng)過(guò)閥門(mén)五5進(jìn)入e閘室；

步聚9)，如圖9所示，a閘室水位和船舶一s為1/5水位01，b閘室水位和船舶一s為3/5水位03，c閘室水位和船舶二x為1/5水位01，d閘室水位和船舶二x為3/5水位03，e閘室水位和船舶一s為上游水位05，e閘室上游閘門(mén)z打開(kāi)，閥門(mén)八8閥門(mén)十一11閥門(mén)十四14打開(kāi)狀態(tài)，其它閥門(mén)關(guān)閉狀態(tài)；d閘室的水經(jīng)過(guò)閥門(mén)十四14閥門(mén)十一11排放至a閘室，c閘室的水經(jīng)過(guò)閥門(mén)八8排放至下游，e閘室內(nèi)船舶一s離開(kāi)閘室進(jìn)入上游；

步聚10)，如圖10所示，a閘室水位和船舶一s為2/5水位02，b閘室水位和船舶一s為3/5水位03，c閘室水位和船舶二x為下游水位0，c閘室下游閘門(mén)z打開(kāi)，d閘室水位和船舶二x為2/5水位02，e閘室為上游水位05，船舶二x進(jìn)入e閘室并關(guān)閉e閘室上游閘門(mén)，閥門(mén)十二12閥門(mén)十五15打開(kāi)狀態(tài)，其它閥門(mén)關(guān)閉狀態(tài)；e閘室的水經(jīng)過(guò)閥門(mén)十五15閥門(mén)十二12排放至b閘室，c閘室內(nèi)船舶二x離開(kāi)閘室進(jìn)入下游；

步聚11)，如圖11所示，a閘室水位和船舶一s為2/5水位02，b閘室水位和船舶一s為4/5水位04，c閘室為下游水位0，船舶一s進(jìn)入c閘室并關(guān)閉c閘室下游閘門(mén)，d閘室水位和船舶二x為2/5水位02，e閘室水位和船舶二x為4/5水位04，閥門(mén)二2閥門(mén)十三13閥門(mén)十四14閥門(mén)十六16閥門(mén)二十20打開(kāi)狀態(tài)，其它閥門(mén)關(guān)閉狀態(tài)；上游水經(jīng)過(guò)閥門(mén)二2進(jìn)入b閘室，d閘室的水經(jīng)過(guò)閥門(mén)十四14閥門(mén)十三13排放至c閘室,e閘室的水經(jīng)過(guò)閥門(mén)二十20閥門(mén)十六16排放至a閘室；

步聚12)，如圖12所示，a閘室水位和船舶一s為3/5水位03，b閘室水位和船舶一s為上游水位05，b閘室上游閘門(mén)z打開(kāi)，c閘室水位和船舶一s為1/5水位01，d閘室水位和船舶二x為1/5水位01，e閘室水位和船舶二x為3/5水位03，閥門(mén)九9閥門(mén)十三13閥門(mén)十五15打開(kāi)狀態(tài)，其它閥門(mén)關(guān)閉狀態(tài)；d閘室的水經(jīng)過(guò)閥門(mén)九9排放至下游，e閘室的水經(jīng)過(guò)閥門(mén)十五15閥門(mén)十三13排放至c閘室，b閘室內(nèi)船舶一s離開(kāi)閘室進(jìn)入上游；

步聚13)，如圖13所示，a閘室水位和船舶一s為3/5水位03，b閘室為上游水位05，船舶二x進(jìn)入b閘室并關(guān)閉b閘室上游閘門(mén)，c閘室水位和船舶一s為2/5水位02，d閘室水位和船舶二x為下游水位0，d閘室下游閘門(mén)z打開(kāi)，e閘室水位和船舶二x為2/5水位02，閥門(mén)十一11閥門(mén)十二12打開(kāi)狀態(tài)，其它閥門(mén)關(guān)閉狀態(tài)；b閘室的水經(jīng)過(guò)閥門(mén)十二12閥門(mén)十一11排放至a閘室，d閘室內(nèi)船舶二x離開(kāi)閘室進(jìn)入下游；

步聚14)，如圖14所示，a閘室水位和船舶一s為4/5水位04，b閘室水位和船舶二x為為4/5水位04，c閘室水位和船舶一s為2/5水位02，d閘室為下游水位0，船舶一s進(jìn)入d閘室并關(guān)閉d閘室下游閘門(mén)，e閘室水位和船舶二x為2/5水位02，閥門(mén)一1閥門(mén)十二12閥門(mén)十三13閥門(mén)十九19閥門(mén)二十20打開(kāi)狀態(tài)，其它閥門(mén)關(guān)閉狀態(tài)；上游水經(jīng)過(guò)閥門(mén)一1進(jìn)入a閘室，b閘室的水經(jīng)過(guò)閥門(mén)十二12閥門(mén)十三13排放至c閘室，e閘室的水經(jīng)過(guò)閥門(mén)二十20閥門(mén)十九19排放至d閘室；

步聚15)，如圖15所示，a閘室水位和船舶一s為上游水位05，a閘室上游閘門(mén)z打開(kāi)，b閘室水位和船舶二x為3/5水位03，c閘室水位和船舶一s為3/5水位03，d閘室水位和船舶一s為1/5水位01，e閘室水位和船舶二x為1/5水位01，閥門(mén)十10閥門(mén)十二12閥門(mén)十四14打開(kāi)狀態(tài)，其它閥門(mén)關(guān)閉狀態(tài)；b閘室的水經(jīng)過(guò)閥門(mén)十二12閥門(mén)十四14排放至d閘室，e閘室的水經(jīng)過(guò)閥門(mén)十10排放至下游，a閘室內(nèi)船舶一s離開(kāi)閘室進(jìn)入上游。

步聚15)之后閘室水位及船舶的位置關(guān)系與步聚1)相同，這時(shí)從步聚1)開(kāi)始，這樣循環(huán)工作。