梯级式船闸简介

硬件设施

梯级式船闸。将船舶带入高得多或低得多水面的一系列相邻的船闸，也叫阶梯式船闸。是现代水资源匮乏的大环境下大型水坝中必须建设的水道天梯。

船闸按照所处位置可分为海船闸、河船闸和运河船闸。船闸根据沿船闸轴线方向的闸室数目可分为单级船闸、双级船闸和多级船闸（又称单室船闸、双室船闸和多室船闸），以单级船闸使用最广。水头最大的单级船闸是苏联额尔齐斯河上水头为42米的乌斯季卡缅诺戈尔斯克船闸。级数最多的多级船闸是苏联卡马河上的六级船闸。船闸根据同一枢纽中布置的船闸数目可分为单线船闸、双线船闸和多线船闸。通常情况下一个枢纽一般只布置一个船闸，即单线船闸。过闸运量较大时，可布置双线船闸或多线船闸，通常待运量增加后再陆续增建。目前线数最多的船闸是莱茵河上荷兰境内的福耳克腊克四线船闸。

除普通船闸外，还有一种省水船闸。省水船闸是在船闸闸室的一侧或两侧建有贮水池，暂时贮存闸室泄水时泄出的部分水量，待闸室需要灌水时，再将贮存的水灌入闸室，以节省过闸用水量。省水船闸一般建造在水源不足的地区，目前建造较少，主要为联邦德国所采用。

船闸由闸首、闸室、输水系统、闸门、阀门、引航道等部分以及相应的设备组成。

起船闸闸首

将闸室同上下游航道隔开的挡水建筑物，分上闸首和下闸首。闸首上设有工作闸门、检修闸门、输水系统、闸门和阀门的启闭设备等。闸首通常采用整体式钢筋混凝土结构，边墩和底板刚性连接在一起。

起船闸船闸

由船闸的上、下闸首和两侧的闸墙围成的空间。闸墙上设有系船柱、浮式系船环等，供船舶在闸室内停泊时系缆用。过闸船舶在闸室中随着闸室内水面升降而升降。闸室一般采用圬工或钢筋混凝土结构。闸墙和闸底板有刚性连接在一起的整体式结构和不连接在一起的分离式结构两种。

起船闸输水系统

供闸室灌水和泄水的设施。输水系统的灌泄水时间应尽量短，并满足过闸船舶停泊平稳的要求。船闸的灌泄水时间一般为10～15分钟。过闸船舶的停泊平稳情况，通常以闸室灌泄水过程中水流对过闸船舶的作用力，即过闸船舶的系船缆绳所受拉力的大小为衡量指标,其容许值一般为船舶排水量（以吨计）的1/600～1/2000。输水系统的基本形式有两种：①集中输水系统。闸室灌水、泄水分别通过设在上、下闸首内的输水廊道在闸首处集中进行，又称头部输水系统；②分散输水系统。闸室灌水、泄水由输水廊道通过沿着闸室长度分布于闸室底板或闸墙内的出水口进行。输水廊道上设有输水阀门。水头（船闸上下游的最大水位落差）在15米以内的船闸，一般采用集中输水系统；水头较大时多用分散输水系统。

起船闸闸门和阀门

包括工作闸门和输水阀门。工作闸门　是设在上、下闸首上的活动挡水设备。在闸首前后水位齐平时启闭，运转较为频繁，要求操作灵活，启闭迅速。常用的门型有人字闸门、平板升降闸门、横拉闸门、扇形闸门（又称三角闸门）等，以人字闸门应用最广。输水阀门设在输水廊道上，用来控制灌泄水时的流量。它是在水压力作用下开启的，要求结构简单,启闭力小,操纵方便。常用的门型有平板提升阀门、蝴蝶阀门和反向弧形阀门。在现代船闸上多设有防撞装置，以加快船舶的进闸速度，防止船舶碰撞闸门。

起船闸引航道

连接船闸和主航道的一段过渡性航道，分上游引航道和下游引航道，其平面形状和宽度、水深要能使船舶安全迅速地进出闸室。引航道进出口处水流流向与流速要能满足船舶安全进入和驶出的要求，并防止泥沙由于回流的作用而淤积在引航道上。对于大型船闸，这两者通常要进行模型试验来研究确定。引航道内一般设有导航建筑物和靠船建筑物。导航建筑物多为不透水的导航墙，紧靠闸首布置，用以保证船舶安全进出闸室。靠船建筑物供等待过闸的船舶停靠用。

位于韩庄镇微山湖东南部韩庄老运河上（京杭运河长江以北第12个梯级），距微山湖湖口3公里。京杭运河济宁至台儿庄段续建工程主要项目之一，由交通部水运规划设计院设计，船闸等级II级，上下闸首、闸室均采用钢筋混凝土整体坞式结构。闸室长230米，宽23米，门槛水深5米。上下闸首闸门采用双扇人字门，上闸门高10.95米，下闸门高12.12米。上下闸首输水廊道共设阀门4扇，阀门高4.37米，宽3.5米。船闸启闭机共有4个液压泵站。 船闸上闸首长28米，下闸首长27.3米，宽均为40米。闸首外为上、下游引航道，引航道宽70米、上游引航道长800米、在铁路桥东400米处与老运河相接，下游引航道长1165米，东与韩庄运河相接。引航道内设航道船舶停靠段，上游段长201.25米、下游段长201米，分别采用混凝土重力墩式结构、混凝土灌注桩墩式结构及浆砌石重力墩式结构。