船閘畢業(yè)設計模版

1、 衢江游埠航電樞紐01船閘總體設計第一章 樞紐總平面布置水利樞紐的布置，主要是確定水利樞紐中各主要建筑物的位置。影響樞紐布置的因素是錯綜復雜的，必須根據(jù)是樞紐在處的地形、地質(zhì)、水文、航道等具體條件以及樞紐中各主要建筑物的型式與尺寸、使用和施工的要求，來研究各建筑物的位置，以尋求最合理的布置方案。在樞紐的總體布置過程中，其主要建筑物之一船閘的布置是一個非常重要、關系到船閘能否安全暢通及保證良好運行條件的問題。國內(nèi)有不少過船建筑物，就其結(jié)構(gòu)本身而言是良好的。但船舶在某些時候通不過或者不能暢通，究其原因是總體布置不當。研究船閘的總體布置時，必須研究船閘在水利樞紐中的位置、船閘引航道布置與上下游航道的

2、連接。船閘與水利樞紐建成后所形成的新河勢狀況、通航水流條件、泥沙淤積、船閘與同樞紐中各相鄰主要建筑物位置、船閘與河岸的關系。綜合上述因素，在進行船閘布置時滿足下列要求：1、在水利樞紐壩（閘）址選擇時，充分考慮航運的近期和遠期發(fā)展；2、船閘軸線應盡量與河道平行，引航道中心線與河流或水庫主航道水流流向的夾角要盡量小。夾角愈小，船閘愈易駛?cè)胍降馈４私且话悴淮笥冢?、引航道及口門應有良好的通航水流條件及防淤措施；4、船閘應布置在沖淤不嚴重的河岸，在引航道進口處，河床應比較順直穩(wěn)定；5、接近船閘的航線應避免以較大的角度橫過水流方向，以保證進出閘的船舶不致被水流沖到泄水建筑物上；6、船閘與溢流壩、泄水閘

3、、電站等建筑物之間，必須有足夠長度的分水導墻，船閘不應布置在溢流壩、泄水閘、電站等兩過水建筑物之間；7、在滿足航運的要求下，盡可能的選擇經(jīng)濟合理、工程造價低、施工方便的方案；8、在布置方案時，須進行實際的模型試驗，以便選擇最優(yōu)方案；9、船閘和公路橋應盡量不交叉，如果交叉，也應滿足通航的凈空要求。1.1 壩線選擇壩軸線選擇遵循下列原則：1.滿足船閘通航要求，使上下游引航道與上下游航道連接平順，船舶進出閘安全、快捷；2.滿足泄水閘行洪要求，保證泄水閘有足夠的泄流寬度，水流流向與壩軸線盡量垂直；3.滿足電站發(fā)電要求，使電站進出水流平順，尾水位較低，運行管理方便；4.在滿足各建筑物使用功能前提下，盡量

4、避開不良地質(zhì)區(qū)段，降低基礎處理工程量；5.具有較好的施工條件，工程造價經(jīng)濟合理。衢江是浙江省最大河流錢塘江南源蘭江的主流，集水面積11477.2km2，河流全長257.9km。游埠樞紐工程壩址以上集水面積10919km2，占衢江總流域面積的95.1%。烏溪江上游建有湖南鎮(zhèn)水庫，集水面積2151km2，電站裝機容量270MW；其下游已建黃壇口水電站，裝機容量為82MW，區(qū)間集水面積237km2。江山港上現(xiàn)已建成峽口、碗窯水庫，集水面積分別為399.3km2和212.5km2，白水坑水庫集水面積316km2。上述大型水庫的調(diào)節(jié)對衢江的水資源合理開發(fā)利用提供了有利條件，有利于衢江梯級發(fā)電。1.2船閘

5、軸線選擇1.左岸船閘軸線方案一a. 船閘位于緩流區(qū)，上游引航道口門區(qū)流速、流態(tài)較好，滿足規(guī)范要求；b. 船閘和電站分岸布置，施工和運行干擾小，電站出線和進廠交通方便；c. 船閘工程地質(zhì)條件較右岸差；d.開挖后的航槽的穩(wěn)定性不易保證，維護困難；下游沖溝出的泥沙和水流對通航有一定影響；2.右岸船閘軸線方案a. 船閘位于主航道，航線順直；b. 船閘與電站相鄰，施工導流程序簡單；c. 船閘位于一級階地上，可干地施工，減少圍堰工程量，電站廠房和泄洪閘施工導流程序簡單，可利用二期圍堰發(fā)電、通航；d. 船閘位于河床凹岸，引航道軸線與主流交角較大。e. 工程量集中，一枯施工強度很大。f. 水流復雜，影響船舶進

6、出閘。綜上所述，從滿足航運要求，安全條件等方面考慮采用右岸船閘軸線方案。1.3樞紐總體布置根據(jù)選定的壩軸線，在進行樞紐總平面布置時，在滿足樞紐泄洪要求和船舶安全通航前提下，兼顧工程施工和運行管理方便等因素，并因地制宜地充分利用壩址處地形、地質(zhì)和航道的特點綜合考慮，初步設計階段對可研階段樞紐布置進行了優(yōu)化，共進行了如下兩個方案的樞紐總布置。方案一：船閘布置于右岸階地，電站布置于右側(cè)河床。電站左側(cè)河床布置28孔泄水閘。方案二：船閘布置同方案一，電站布置在左側(cè)河床，電站右側(cè)河床布置28孔泄水閘。各方案布置的共同點是：主要建筑物都沿壩軸線并列布置；船閘軸線與壩軸線正交，上閘首為樞紐擋水線的一部分；壩頂

7、交通橋經(jīng)泄水閘閘墩下游側(cè)、電站廠房下游側(cè)及船閘閘室下游側(cè)連接兩岸；永久性生產(chǎn)、生活管理區(qū)均布置在右岸壩軸線上游、船閘右側(cè)的臺地內(nèi)。各方案主要建筑物設計規(guī)模及尺寸相同。泄洪閘共布置28孔，工作閘門采用露頂升臥式定輪鋼閘門。閘門寬度12.0m，高度7.0m，設計水頭7.0m。閘門材料采用Q345-A鋼。工作閘門選用卷揚式啟閉機，其型號為QHQ-2×375kN。上下閘首各長18m和18m，電站為4臺×4.2MW燈泡貫流式水輪發(fā)電機組，機組安裝高程23.0m，轉(zhuǎn)輪直徑4.2m，機組間距13.5m。，全長87.35m，其中主機房段長57.8m，寬17.5m。1.4 樞紐總布置方案比較

8、1. 兩個方案具體布置方案一:本方案船閘、電站、泄水閘和副壩沿壩軸線布置總長度500m，船閘布置在右岸階地，船閘軸線與壩軸線正交，引航道及船閘主體建筑物均在干地開挖施工，上、下游引航道均由開挖后形成的分水堤與河道分隔；河床內(nèi)布置28孔泄水閘；電站布置在右側(cè)。方案二：本方案船閘、電站、泄水閘和副壩沿壩軸線布置的總長度500m。船閘布置同方案一，電站布置于河道左岸，電站右側(cè)河床內(nèi)布置28孔泄水閘，船閘上閘首與電站間布置土石副壩。2. 方案比較上述兩個方案的比較詳見表1-1。表1-1 樞紐布置方案比較表方 案方 案 一方 案 二布 置 方 式右岸階地船閘,河床右側(cè)電站,電站左側(cè)河床內(nèi)布置28孔泄水閘

9、。右岸階地船閘,河床左岸電站,電站右側(cè)河床內(nèi)布置28孔泄水閘。施工分期一期施工電站廠房和右岸臺地船閘。施工電站廠房和右岸臺地船閘。二期施工右側(cè)15孔泄水閘 施工左側(cè)15孔泄水閘。施工通航一期上游利用主航道通航，下游利用臨時航道通航。上游須疏挖臨時航道通航，下游利用主航道通航。二期利用已建成船閘通航。利用已建成船閘通航。地 質(zhì) 條 件左側(cè)邊坡較陡，地質(zhì)條件較差右側(cè)邊坡較緩，地質(zhì)條件較好施 工 條 件船閘、電站和一期5孔泄水閘在一個基坑內(nèi)同時施工，施工區(qū)集中，只須一個施工營地。左岸電站與右岸臺地船閘分開施工,互相不干擾,但須組建兩個施工營地。運行管理條件船閘與電站位于河道同側(cè)，電站出線方便,且靠近

10、生活區(qū),運行管理方便。電站位于河道左岸，與船閘和生活區(qū)異岸布置，跨河鐵塔工程量大，運行管理欠方便。水流條件改變天然河道水流條件，可能對河勢演變產(chǎn)生較大影響，電站下泄水流對船閘通航水流條件影響較小，但下口門區(qū)水砂條件改變較大，淤積的可能性加大。因左岸河床高程較右岸高，電站尾水位相應比右岸電站方案高，發(fā)電量較少。該布置壩址區(qū)河道水流條件接近天然形態(tài)，不會對河勢變化產(chǎn)生大的影響，但電站下泄水流對船閘上下游口門區(qū)通航水流條件影響較大，對口門區(qū)建筑物布置要求較高。因左岸河床高程較右岸高，電站尾水位相應比左岸電站方案低，發(fā)電量較多。從以上分析比較可以看出，方案一樞紐布置協(xié)調(diào)，施工區(qū)相對集中，施工期管理方便

11、；船閘、電站、生活管理區(qū)布置于河道同側(cè)，運行管理條件較好；基礎處理難度和工程量較小，土石方疏挖量也較小。但該方案具有電站發(fā)電水流對船閘上下游口門區(qū)流態(tài)影響較大，船閘口門區(qū)整治建筑物布置要求較高，施工前期須開挖臨時航道等不足，電站尾水位較高，發(fā)電量較少。方案二其建成后的水流條件接近天然狀態(tài)，對下游河勢影響較小，有利于壩址河床和壩下游航道的穩(wěn)定；電站發(fā)電水流對船閘口門區(qū)流態(tài)影響小，船閘口門區(qū)通航水流條件易保證，施工前期不需要臨時航道，開挖量較??；但其具有電站尾水相對較小，發(fā)電量較大。綜上分析，從經(jīng)濟，安全等角度考慮，本設計采用第二方案。工程總體布置由左至右依次為：電站廠房、泄洪閘、船閘。第二章 船

12、閘的總體設計2.1 船閘基本尺度船閘的有效長度、有效寬度、和門檻最小水深，必須滿足船舶安全進出閘和停泊的條件，并應滿足下列要求：1 船閘設計水平年內(nèi)各階段的通過能力滿足過閘船舶總噸位數(shù)量和客貨運量的要求；2 滿足設計船隊，能一次過閘；3 滿足現(xiàn)有運輸船舶和其他船舶過閘的要求。本設計采用500t級1拖3船：（長×寬×吃水），一次過閘設計為1列拖帶船隊。2.1.1 閘室有效長度 （2-1）式中：閘室有效長度（m）設計船隊、船舶計算長度（m）,當一閘次只有一個船隊或一艘船舶單列過閘時，為設計最大船隊、船舶的長度；當一閘次有兩個或多個船隊船舶縱向排列過閘時，則為各設計最大船隊、船舶

13、長度之和加上各船隊、船舶間的停泊間隔長度；富裕長度（m）, 拖帶船隊: 設計最大過閘船隊(舶)的長度: =191m富裕長度: 本設計為拖帶船,所以 取19m所以 191+19200m2.1.2 閘室有效寬度 （2-2）式中：船閘閘首口門和閘室有效寬度（m）；同一閘次過閘船舶并列停泊于閘室的最大總寬度（m）。當只有一個船隊或一艘船舶單列過閘時，則為設計最大船隊或船舶的寬度=10.8m；富裕寬度（m）;富裕寬度附加值（m），當7m時，=1.2m；過閘停泊在閘室的船舶列數(shù),n=1； ；按現(xiàn)行國家標準內(nèi)河通航標準（GBJ139）中規(guī)定，船閘有效寬度宜采用8m、12m、16m、23m、34m的寬度。 取

14、為12m。2.1.3 門檻水深船閘門檻最小水深應為設計最低通航水位至門檻頂部的最小水深，并應滿足設計船舶、船隊滿載時的最大吃水加富裕深度的要求，可按下式計算： （2-3）式中：H門檻最小水深（m）;T設計船舶、船隊滿載時的最大吃水（m）;最大吃水深度T=2.2mH1.6×2.23.52m 取H=3.6m在確定船閘基本尺度時，還應考慮船閘最小過水斷面的斷面系數(shù)的要求。根據(jù)實驗觀察，若值過小，則船隊(舶)過閘時，可能產(chǎn)生碰底現(xiàn)象；若n的值過大，則會使建筑物高程提高，增大施工量。為保證船隊（舶）安全順利地進閘，一般要求： 1.52.0 最低通航水位時，閘室過水斷面面積船舶、船隊浸水橫斷面面

15、積（）為船舶橫斷面系數(shù)，機動船取0.95； ，滿足要求.2.1.4 船閘閘門形式船閘閘閥門的型式，根據(jù)通航凈空要求、孔口尺寸大小、輸水方式、水位組合情況、水力學條件等各種因素。選擇經(jīng)濟合理、安全可靠的啟閉類型。考慮到本船閘常用作單向水頭，且本船閘水頭也屬于20m以下的低水頭，初步擬定采用人字閘門，其具有耗用鋼材少，能封閉高，寬尺寸都比較大的孔口，運轉(zhuǎn)靈活可靠等優(yōu)點。2.1.5 閘首長度1、閘門尺度： 閘門長度： （2-4）式中：閘室有效寬度（m） 由門扇的支墊座的支承面至門龕外緣距離， ； 閘門關閉時門扇軸線與閘室軸線的夾角，取故；閘門厚度：門扇厚度取為0.8m門扇高度h閘門面板頂?shù)介l底的距離

16、 式中：閘門門頂高程（m）； 閘首門檻頂高程 M閘門面板底與門檻頂?shù)木嚯x，通常取，當閘門關閉，門底止水位門檻側(cè)面時取正值，在門檻頂面時取負值。此處取0m 所以上、下閘首門扇高度、分別為： ；。2、門前段：根據(jù)檢修閘的尺度，輸水系統(tǒng)的布置方式，廊道的尺度等初步擬定。對人字閘門結(jié)合經(jīng)驗初定。上閘首： （為檢修門槽的寬度）（2-5）取下閘首考慮到抗船舶沖擊，取6.0m。3、門龕段（2-6）式中：閘首口門寬度（m） 由門扇的支墊座的支承面至門龕外緣的距離，一般取門扇厚度； 閘門關閉時門扇軸線與閘室軸線的夾角，取 故取4、支持段 （2-7）式中：邊墩墻在閘首底板以上的高度；上閘首：下閘首： 故 取 取上

17、閘首長度下閘首長度2.1.6 閘首寬度B=+2×（23）b （2-8）式中：閘首口門寬度（）；b輸水廊道的寬度，根據(jù)輸水系統(tǒng)計算，b=2;則閘首寬：B=12+2×(23) ×3 =2024m故B取22m。圖2.1 閘首示意圖表2-1 船閘尺度表項目基本尺度（）閘室長度200閘室寬度12門檻水深3.6閘首尺度上閘首門前段2下閘首門前段6門龕段11支持段5支持段5閘首寬度22上閘首門扇高度10.18下閘首門扇高度10.10門扇長度7.2門扇厚度0.82.2 船閘的線數(shù)與級數(shù)2.2.1船閘線數(shù)船閘的線數(shù)應根據(jù)船閘在設計水平年內(nèi)的客貨運量，船閘設計（實際）通過能力，過閘的

18、船型、船隊組成、地形條件和船閘所在河流的重要性等因數(shù)確定。根據(jù)設計船型和近期主要過閘船隊及預計的近期和遠期通過能力：該樞紐的設計代表船型：500t級1拖3船：（長×寬×吃水），一次過閘設計為1列拖帶船隊。本樞紐采用單線船閘。2.2.2 船閘的級數(shù) 可按下列情況確定： 水頭<30m,采用單級船閘；水頭30m40m,采用單級或兩級船閘；水頭>40m，采用兩級或多級船閘。設計水頭的確定：樞紐正常擋水位-下游最低通航水位：H=34.00-28.00=6.00m 設計水頭為，即樞紐正常擋水位與下游最低通航水位的差值。由于，所以該樞紐采用單級船閘。2.3 船閘的設計水位和高

19、程2.3.1 設計水位1、 樞紐正常蓄水位：34.0m2、 設計洪水位：39.50m3、 校核洪水位：40.58m4、 上游設計最高通航水位：34.00m5、 下游設計最高通航水位：28.50m6、 上游設計最低通航水位：33.50m7、 下游設計最低通航水位：28.00m8、 上游檢修水位取樞紐正常擋水位：34.00m2.3.2 船閘各部分高程船閘閘門頂部最小的安全超高值，級船閘不應小于0.5m, 級船閘不應小于0.3m,對于有波浪或水面涌高情況的閘首門頂高程應另加波高或涌高影響值。本設計為級船閘，所以取超高值為0.3m；波浪浪高計算：采用官廳水庫公式 （2-9） 計算風速（m/s），衢江流

20、域年平均風速在3m/s,既=3m/s吹程（公里） 取（35）倍的河寬。河寬取500m，=3×0.5001.500公里所以2hw0.0166×3.01.25×1.5000.330.08m本設計的空載干舷高度為：2.0m1、上閘門門頂高程=樞紐設計洪水位+超高+浪高 =39.50+0.5+0.08=40.08（m）2、下閘門門頂高程=上游最高通航水位+超高 =34.00+0.5=34.50(m)3、上閘首墻頂高程 =上閘門門頂高程+超高 =40.08+0.5=45.08（m）4、下閘首墻頂高程=下閘門門頂高程+超高閘室墻頂高程 =24.40+0.5=24.90（m）3

21、6.00（m），=36.00（m）5、閘室墻頂高程=上游設計最高通航水位+空載干舷高度 =34.00+2.00=36.00(m)6、上閘首門檻頂高程=上游設計最低通航水位-門檻水深 =33.50-3.60=29.90（m）7、下閘首門檻頂高程=下游設計最低通航水位-門檻水深 =28.00-3.60=24.40(m)8、上游引航道底高程=上游最低通航水位-引航道最小水深 =33.50-3.30=29.90（m）9、下游引航道底高程=下游最低通航水位-引航道最小水深 =28.00-3.6=24.40（m）10、閘室底高程下閘首門檻頂高程 24.40 (m)，即=24.40(m)11、上游導航墻及靠

22、船建筑物頂高程=上游最高通航水位+空載干舷高度 =34.00+2.0=36.00(m)12、下游導航墻及靠船建筑物頂高程=下游最高通航水位+空載干舷高度 =28.00+2.00=30.00(m)表2-2 船閘高程計算表序號計 算 內(nèi) 容計 算 水 位計 算 式計算結(jié)果1上閘門門頂高程上游設計最高水位上游設計最高水位+超高+浪高40.08m2下閘門門頂高程上游設計最高通航水位上游設計最高通航水位+超高34.50m3上閘首墻頂高程上游設計最高水位上閘門門頂高程+超高40.58m4下閘首墻頂高程上游設計最高通航水位下閘門門頂高程+超高閘室墻頂高程36.00m5閘室墻頂高程上游設計最高通航水位上游設計

23、最高通航水位+空載干舷高度36.00m6上閘首門檻頂高程上游設計最低通航水位上游設計最低通航水位門檻水深29.90m7下閘首門檻頂高程下游設計最低通航水位下游設計最低通航水位門檻水深24.40m8上游引航道底高程上游設計最低通航水位上游設計最低通航水位引航道最小水深29.90m續(xù)上表2-29下游引航道底高程下游設計最低通航水位下游設計最低通航水位引航道最小水深24.40m10閘室底高程下游設計最低通航水位下閘首門檻高程24.40m11上游導航及靠船建筑物頂高程上游設計最高通航水位上游設計最高通航水位+空載干舷高度36.00m12下游導航及靠船建筑物頂高程下游設計最高通航水位下游設計最高通航水位

24、+空載干舷高度30.00m 圖2.2 船閘高程示意圖（單位：m）2.4引航道的布置及尺度2.4.1 引航道的平面布置根據(jù)船閘規(guī)模、尺度，客貨運量，過閘船隊類型、尺度和過閘方式并由自然條件等因素確定。引航道的平面布置的型式：反對稱型，對稱型，不對稱型。本設計船閘設計年單向通過能力250萬噸，由于地形約束，引航道采用直線進閘、曲線出閘，即不對稱型。2.4.2 引航道尺度引航道的長度由直線段（導航段、調(diào)順段、停泊段）、過渡段和制動段等組成。1.引航道直線段的總長度 （2-10）導航段長度 （2-11）式中:頂推船隊為設計最大船隊長，拖帶船隊或單船為其中的最大船長（m）;故取調(diào)順段 （2-12）即取停

25、泊段引航道內(nèi)停泊的船舶、船隊數(shù)為1 （2-13）故取所以2.過渡段（2-14）引航道寬度與航道寬度之差；式中：航道寬度，由設計資料可知航道寬度為80m；引航道寬度由后面計算可知為38m則故 取3.引航道的寬度B0單線船閘引航道的寬度?？紤]引航道只有一側(cè)停靠過閘船隊（舶）的情況：B0bc+bc1+b1b2=bc+bc+1.5bc=3.5bc （2-15）式中：B0設計最低通航水位時，設計最大船舶、船隊滿載吃水船底處的引航道寬度（m）； bc設計最大船舶、船隊的寬度（m）； bc1一側(cè)等候過閘船舶、船隊的總寬度（m）；b1船舶、船隊之間的富裕寬度，取b1= bc;b2船舶、船隊與岸之間的富裕寬度，

26、取b2=0.5 bc;故B03.5bc3.5×10.837.8m ,取B038m4引航道的底寬BnBn=B0-2m(H0-T) （2-16）式中：B0設計最低通航水位時，設計最大船舶、船隊滿載吃水船底處的引航道寬度（m）；B038m；m引航道水下岸坡的邊坡系數(shù)。m1：21：3 ；H0在設計最低通航水位時，引航道底寬內(nèi)最小水深；T設計最大船舶（隊）的滿載吃水（m）；故Bn=38-2×（1：21：3）×(3.6-2.2)(36.637.07)m，取Bn=37.00m5.引航道的最小水深H0對級船閘按下式計算：對級船閘按下式計算：H0在設計最低通航水位時，引航道底寬內(nèi)最

27、小水深(m)；T設計最大船舶、船隊滿載吃水（m）。本設計為級船閘，所以 ，擬取6引航道的口門區(qū)引航道的口門寬度不宜小于1.5倍的引航道寬度，口門寬度B=57口門寬度向引航道內(nèi)延伸(0.51.0)Lc的長度，即引航道口門長度(0.51.0)Lc=(0.51.0)45 =(22.545)引航道口門長度L=30在通航期內(nèi)，口門區(qū)的水面最大流速，須符合表2-3的規(guī)定。特殊情況下，局部最大流速略有超出表2-3的規(guī)定值時，必須經(jīng)過充分論證確定，確保船舶航行安全。引航道、口門區(qū)宜避免出現(xiàn)如泡漩、亂流等下良流態(tài)，當條件限制而不能避免時，應采取措施，達到無害程度。表2-3 口門區(qū)水面最大流速限值 船閘級別平行航

28、線的縱向流速垂直航線的橫向流速回流流速 引航道和口門區(qū)航行條件及泊穩(wěn)條件應考慮風浪的影響，并應采取措施，滿足船舶、船隊安全停泊和航行的要求。樞紐泄水在引航道和口門區(qū)產(chǎn)生的非恒定往復流的波動須不影響過閘船舶、船隊安全航行和停泊，不影響閘門運用，當不滿足上述要求時，采取工程措施。單線或雙線船閘自引航道取水或向引航道泄水時，引航道內(nèi)和口門區(qū)非恒定流水面波動、比降等應滿足過閘船舶、船隊安全停泊和航行要求。共用引航道的雙線船閘，一線船閘灌、泄水，不能影響另一線船閘正常運用。當不能滿足上述要求時，采取旁側(cè)灌水和旁側(cè)泄水或其他措施等。當上、下游引航道及口門區(qū)有較嚴重淤積時，隔流堤的布置要避免形成引航道內(nèi)的回

29、流邊界條件，減少沖沙時的次生淤積。7.引航道的斷面系數(shù) 4 7 （2-17）設計最低通航水位時，引航道的過水斷面面積船隊滿載吃水時，船中橫斷面水下部分的斷面，引航道尺寸滿足要求8. 引航道的加寬 （2-18）式中： 頂推船隊為設計最大船隊長，拖帶船隊或單船為其中的最大船長（m）;B0引航道寬度（m）；B038mR最小彎曲半徑（m）拖帶船隊： R5本設計為級船閘，所以R5×45135m,取R=225m故 ，即取7m表2-4 引航道尺度表項目公式尺度（m）上游引航道直線段導航段50調(diào)順段70停泊段50下游引航道直線段導航段50調(diào)順段70停泊段50過渡段420引航道寬度38引航道底寬38引

30、航道最小水深3.6口門寬度57口門長度(0.51.0)Lc30引航道加寬7最小彎曲半徑R225引航道的平面尺度圖如下所示： 圖2.3 引航道平面尺度示意圖9.引航道的導航建筑物引航道上的建筑物包括導航建筑物和靠船建筑物。導航建筑物主要是引導船舶安全順利的進出閘室，而在閘首的入口處兩側(cè)設置的建筑物，位于船閘航線一側(cè)用以引導船舶進閘的主導航建筑物，位于主導航建筑物對面用以引導受側(cè)風向、水流和主導航建筑物彈性作用而偏離航線的船舶，使其按正確導向行駛的輔導航建筑物。對于主、輔導航建筑物，其航行方向與撞擊點切線間的夾角要求在一定范圍。對主導航建筑物角要求在150200，最大不超過300。對輔導航建筑物角

31、要求在300600。在引航道中除導航建筑物外，為了便于等待過閘的船舶?？?，一般均設置靠船建筑物，靠船建筑物一般布置在靠進閘船舶航線的一側(cè)，即進閘航行方向的右側(cè)?？看ㄖ锏拈L度采用一個設計船隊的長度。導航和靠船建筑物前沿應作成垂直平整面，以利于船舶?？考跋挡窗踩?。導航段建筑物的平面圖如下所示：圖2.4 導航段建筑物的平面圖導航建筑物的長度（通常以其在船閘軸線上的投影長度S來表示），取決于過閘船舶（隊）的長度，一般取為：Sa=(0.51.0)LcSb=(0.350.75)LcSa主導航建筑物的投影長度Sb輔導航建筑物的投影長度對于主導建筑物的投影長度Sa=(0.51.0)×45（22.

32、545）m,取Sa30m對于輔導航建筑物：航行方向與撞擊點切線間的夾角=arcsin(Sb/R)<（30o60o）。Sb=(0.350.75)(0.350.75)×45(15.7533.75)m，即Sb =25m（30o60o），滿足要求。2.5 通過能力和耗水量2.5.1 船閘的通過能力計算船閘的通過能力指設計水平年限內(nèi)，每年自兩個方向通過船閘的貨物總噸數(shù)，即年過閘貨運量。 進出閘時間：船隊進出閘時間，可根據(jù)其運行距離和進出閘速度確定。對單向過閘和雙向過閘方式應分別計算。單向過閘：進閘距離是指船隊自引航道中?？课恢弥灵l室內(nèi)停泊處的距離；出閘距離是指船隊自閘室內(nèi)停泊處至船尾離開

33、閘門之間的距離 雙向過閘：進閘距離是指船隊在引航道的?？课恢弥灵l室內(nèi)停泊處的距離；出閘距離是指船隊自閘室內(nèi)停泊處至雙向過閘靠船碼頭的距離單向進閘 單向出閘 雙向過閘 其中閘室有效長度 （200m）導航段長度 （50m）調(diào)順段長度 （70m）、系數(shù)，取0.4，0.1，0.1將以上數(shù)值代入公式，求得：280m, =220m, =340m表2-5 出閘的平均速度 過閘方式 船舶類型進閘(m/s)出閘（m/s）單向雙向單向雙向船隊0.50.70.71.0排筏（拖輪牽引）0.30.50.50.6機動單船0.81.01.01.4非機動船0.40.50.40.5 采用船隊平均速度作為進出閘速度，則單向進閘

34、V1=0.5m/s 單向出閘 V1/=0.7m/s雙向進閘 V2=0.7m/s 雙向出閘 V2/=1.0m/s 單向進閘時間 單向出閘時間 雙向進閘時間 雙向出閘時間 閘門啟閉時間閘門啟閉時間與閘門型式和閘首口門寬度有關，當閘首口門寬小于20時，取1.5min； 閘室灌泄水時間初步估算擬定船閘灌泄水時間與船閘水頭、閘室尺寸及輸水系統(tǒng)型式有關，可通過船閘的水力計算及模型試驗確定。初步估算時，可在815min的范圍內(nèi)選用。選取8min 船隊進出閘間隔時間 一次過閘，船舶、船隊進閘、出閘時間間隔為=6.5 min對單級船閘，一次過閘時間應按下式計算：單向過閘： （2-19）式中：單向一次過閘時間（m

35、in）開門或關門時間（min） 單向第一個船隊進閘時間（min）閘室灌水或泄水時間（min）單向第一個船隊出閘時間（min）船舶、船隊進閘或出閘間隔時間（min）雙向過閘： （2-20）式中： 上、下行各一次的雙向過閘時間（min）雙向第一個船隊進閘時間（min）雙向第一個船隊出閘時間（min）所以單級船閘一次過閘時間為：本設計沒有明顯的單向貨流，采用單向過閘與雙向過閘次數(shù)相等；日平均過閘次數(shù) （2-21）式中：日平均過閘次數(shù)日工作小時（h）船閘的日工作小時可采用2022h，對未實現(xiàn)夜航等情況的船閘，可根據(jù)情況確定。所以，根據(jù)本設計的情況，取20h故 （次）取整，所以日過閘次數(shù)為27次船閘年通

36、過能力的計算 （2-22）式中： 雙向年過閘客、貨運量（t）；日平均過閘次數(shù)；日非運客、貨船過閘次數(shù)，本設計采用次；年通航天數(shù)（d），取300天；一次過閘平均載重噸位（t）；船舶裝載系數(shù)；在沒有資料的情況下，采用0.50.8，本設計??；運量不均衡系數(shù)；當無資料時，可取1.31.5，本設計取所以萬t；313.74萬t250萬t所以滿足設計單向年通過能力250萬噸要求。2.5.2 耗水量船閘一天內(nèi)平均耗水量可按下式計算： （2-23）式中： 一天內(nèi)平均耗水量； 一次過閘用水量（）；閘門、閥門的漏水損失；止水線每米上的滲漏損失（），當水頭小于10時取0.00150.0020，當水頭大于10時取0.0

37、0200.0030；閘門、閥門止水線總長度（）。一次過閘用水量的計算： （2-24） （2-25）式中：船閘上、下閘門之間的水平面面積（）；船閘的計算水頭（）。=151m;=16m; =5.65m故取故止水線每米上的滲漏損失的確定：本設計設計水頭為6.00小于10，所以取0.002閘門、閥門止水線總長度的確定：根據(jù)船閘設計資料，可計算出（閥門尺度為：）所以 第三章 船閘輸水系統(tǒng)設計船閘的輸水系統(tǒng)包括進水口、閥門段、輸水廊道、出水口、消能工及鎮(zhèn)靜段等構(gòu)成。輸水系統(tǒng)是船閘的重要組成部分，直接影響到船舶是否能在要求的過閘時間內(nèi)順利過閘。船閘輸水系統(tǒng)設計的基本要求：(1) 灌水和泄水時間不大于為滿足船

38、閘通過能力所規(guī)定的輸水時間；(2) 船舶（隊）在閘室上下游引航道內(nèi)具有良好的停泊條件和航道條件；(3) 船閘各部位不應因水流沖刷、空蝕等造成破壞；(4) 布置簡單、檢修方便、工程投資少；3.1 輸水系統(tǒng)選型船閘輸水系統(tǒng)的形式，按灌泄水方式不同，可分為集中輸水系統(tǒng)和分散輸水系統(tǒng)兩大類。集中輸水系統(tǒng)兩大類。集中輸水系統(tǒng)是將輸水系統(tǒng)的全部設備集中在閘首段。灌水時，水經(jīng)上閘首集中從閘室上游段流入。泄水時，水從閘室下游端經(jīng)下閘首泄出。集中輸水系統(tǒng)在閘室不設輸水廊道，結(jié)構(gòu)比較簡單，工程造價較低，但灌泄水時間相對較長，特別是隨著作用水頭的增加，集中輸水系統(tǒng)難以滿足過閘船舶停泊條件的要求。分散輸水系統(tǒng)是輸水設

39、備布置在閘首及閘室內(nèi)，灌泄水通過布置在閘墻及閘底板內(nèi)的輸水廊道上的出水孔進行。由于水流是沿著閘室一定長度均勻進入閘室，閘室水力條件和過閘船舶條件較好。可以縮短灌泄水時間，但結(jié)構(gòu)比較復雜，工程造價也相應增加。從水頭大小方面考慮，當水頭較低時，與集中輸水系統(tǒng)相比，采用分散輸水體統(tǒng)，會使工程造價增加較多，而灌泄水時間的縮短并不顯著，而隨著水頭的增加，采用集中輸水系統(tǒng)，由于采用較復雜的消能措施，工程造價卻增加不太多，但可較多的縮短灌泄水時間，航運經(jīng)濟效益顯著。根據(jù)國內(nèi)外已建船閘的運轉(zhuǎn)資料，可根據(jù)m值初步選定輸水系統(tǒng)類型： （3-1）式中：T閘室灌水時間（min）； H設計水位差（m）。當m3.5時 采用集中輸水系統(tǒng)；當m2.5時 采用分散輸水系統(tǒng)；當2.5m3.5時 應進行技術經(jīng)濟論證，并參照類似工程選定。輸水系統(tǒng)形式選擇除了上面的指標外，還要考慮以下幾個因素：作用在船閘上的水頭大小。閘室灌泄水時間的長短。閘室平面尺度及門檻水深。閘首和閘室結(jié)構(gòu)形式及工程造價等。擬訂為集中輸水系統(tǒng)方案進行分析。3.2 集中輸水系統(tǒng)方案3.2.1 集中輸水系統(tǒng)的布置根據(jù)輸水方式的不同，集中輸水系統(tǒng)可分為三類：有廊道的輸水系統(tǒng)、直接利用閘門輸水的輸水系統(tǒng)及組合式輸水。前者又