随着我国西部大开发和“西江黄金水道”的战略实施,近年间,在长江上游支流、澜沧江、红水河、黄河等江河上修建10余座高坝水利枢纽,水头都超过40m以上甚至接近200m。水电枢纽的规划建设,也推动了我国航运事业的发展,如在“红水河综合利用规划”中,该河段布置有龙滩、岩滩、大化、百龙滩、恶滩、桥巩、大藤峡七个梯级的水利、水电、航运枢纽。但由于西部河流河势狭窄,采用多级船闸存在布置困难、工程投资较大等问题,而且当水头相近时,单级船闸与升船机相比,其工程投资和技术难度相对较低。随着一些高坝的建设,必须研究高坝通航问题。葛洲坝、三峡、大化、乐滩等一批高水头船闸的建设,积累了大量高坝通航的建设经验,加速了我国高水头船闸水力学研究的进展,具备了研究40m左右超高水头大型单级船闸的条件,因此,研究适应我国西部河流特点的超高水头单级船闸的关键技术是十分必要的。世界上已建船闸中水头最高的单级船闸为前苏联的乌斯基-卡米诺柯尔斯基船闸(H=42m),但因其输水性能较差,灌水时间长达27min,其次为第聂伯水电站二线船闸(H=38.7m,T=12.3min)及巴西图库鲁伊分散两级船闸,总水头为72.8m,单级水头36.5m。由此可见,现今世界上还没有建设超过40m水头单级船闸的成功经验。本文以西江流域大藤峡水利枢纽工程单级船闸为依托,大藤峡船闸布置在黔江左岸Ⅰ级阶地上,采用单线单级布置,由上游引航道、上闸首、闸室、下闸首和下游引航道组成,线路总长3735m。设计通航最大船舶吨级为3000t,级别为Ⅰ级。船闸主体段长385m,闸室有效尺度为280m×34m×5.8m(有效长度×有效宽度×门槛水深)。船闸设计最大水头为40.25m,设计代表船舶(队)为3000t级单船和2×2000t顶推船队。无论规模还是工作水头,大藤峡船闸都处于世界船闸的最高水平,其单次输水水体体积是三峡中间级(设计水头45.2m)的1.8倍左右,单次输水进入闸室的能量E是三峡船闸的1.4倍左右。由此可见,对大藤峡通航船闸的水力学及相关问题进行深入系统的研究十分必要的,对确保船闸运行和船舶过闸安全具有十分重要的意义。船闸输水系统包括进水口、输水廊道及输水阀门、出水口和消能设施等部分。输水系统设计布置的好坏直接影响到船闸的通过能力,以及过闸船舶和船闸及附属结构物的安全。本文针对大藤峡船闸建立1:30整体物理模型,开展了闸墙长廊道经闸室中心进口垂直分流闸底支廊道四区段顶支孔出水盖板消能型式和两区段侧支孔出水明沟消能型式输水系统的试验研究,确定船闸输水系统布置和阀门开启方式,测定过闸船舶(队)在闸室内的停泊条件,测定输水系统各项水力性能、参数,详细分析其各项水力特性,研究能适应大型超高水头船闸的输水系统合理布置型式。通过研究,四区段盖板消能型式和两区段明沟消能型式的输水系统通过充分的优化论证后均能满足大型超高水头船闸的设计要求,研究成果可供我国高水头船闸的设计和建设参考和借鉴。