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船闸灌泄水在上下游引航道或中间渠道内形成非恒定流。这种非恒定流对船舶以及船闸本身均能产生不利影响。过去的研究大多根据工程需要,围绕着工程的布置型式和特定边界条件进行,由于问题的复杂性以及研究手段、规模的限制,系统的规律性研究尚显不足。本文采用理论分析、物理模型试验和数值计算的方法,对船闸灌泄水时引航道、中间渠道内非恒定流与船闸输水特性的关系,特别是与引航道和中间渠道尺度的关系进行了系统研究。(1)当船闸引航道长度Ln<0.5tmaxc时,灌水时水位最大降低值和泄水时水位最大升高值随引航道长度增加而增大。当引航道长度Ln<0.5tmaxc时,灌水时最大降低值和泄水时最大升高值基本为固定值。(2)在确定引航道内水深的设计中,应充分考虑船闸灌泄水在引航道内引起的水深减小。建立了Ⅰ~Ⅳ级船闸灌、泄水时,船闸引航道内最大水面降低、升高与最大流量以及引航道长度关系的经验公式,以及引航道水面比降与最大流量增率的经验公式,可为引航道设计提供参考。(3)船闸等级相同闸室尺度不同条件下,输入引航道的流量是不同的,导致引航道水力条件与停泊条件有很大的差异,因此在引航道断面设计时,应考虑闸室宽度的改变而引起引航道内水力要素的变化。(4)船闸灌泄水在中间渠道内各个时段的波动由推进波(涨水波)或泄水波(落水波)与反射波和振荡波组成。波动周期与渠道长度和水深有关,波动最后均形成以渠道中部为节点的振荡波,直至消失。(5)使振荡波波高最大的中间渠道长度约为推进波或泄水波长度的一半,即Ln<0.5tmaxc,设计中间渠道时应该避开这个长度。当改变渠道长度存在困难,可采取工程措施或运转措施改变泄水波或推进波的长度,从而改善中间渠道水流条件。(6)建立了Ⅳ级中间渠道船闸灌泄水时渠道内波动要素与渠道单宽流量的经验公式。已知中间渠道尺度,可根据经验公式用内插或外延的方法确定船闸灌泄水流量,反之,也可根据船闸输水流量来计算中间渠道尺度。(7)涨水波前进过程中,波高逐渐变小,波前比降逐渐增大,到一定程度波前形状不再稳定,波前会分裂成周期远小于涨水波周期的一系列短周期波。短周期波强度较大时,会对中间渠道通航船舶造成不利影响。