船閘課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　第一章 工程概況</b></p><p>　　北運(yùn)河水系位于海河流域北部，東經(jīng)115°30′～118°30′、北緯39°05′～41°30′之間，西界為永定河，東界為潮白河，南至海河。北運(yùn)河縱貫京津冀都市圈，沿程流經(jīng)北京市的通州區(qū)、河北省的香河縣、天津市的武清區(qū)、天津市的北辰區(qū)以及天津市部分市區(qū)。北運(yùn)河發(fā)源于燕山北部軍都

2、山南麓昌平、延慶一帶，流域面積6166 km2，其中山區(qū)面積為952 km2，占流域總面積的16％，平原面積5214 km2，占流域總面積的84％。以北京市通州區(qū)北關(guān)閘為界，北關(guān)閘以上稱溫榆河，以下始稱北運(yùn)河。2007年北關(guān)攔河閘下移800m重建，稱新北關(guān)閘。北運(yùn)河干流即從新北關(guān)閘（以下均指新北關(guān)閘）至天津市區(qū)子北匯流口，河道全長(zhǎng)141.9km。本次工程研究范圍自北關(guān)閘至北辰區(qū)的屈家店閘，全長(zhǎng)127km。</p><

3、p>　　圖1-1 北運(yùn)河水系分布圖</p><p>　　考慮到北運(yùn)河未來(lái)與京杭大運(yùn)河南段溝通的可能性，北運(yùn)河船型采用京杭大運(yùn)河標(biāo)準(zhǔn)船型。考慮到北運(yùn)河綜合整治對(duì)環(huán)保要求的特點(diǎn)，主要考慮通航集裝箱船，不考慮其它具有污染性的干散貨船，但可以通航液體散貨船。V級(jí)航道集裝箱船裝載16標(biāo)箱，相當(dāng)于載重量為300t的貨船，VI級(jí)航道集裝箱船型標(biāo)準(zhǔn)船型中未列出，故按100t油船和客船考慮。</p><p

4、>　　采用4座保水型船閘，包括榆林莊閘、楊洼閘、木廠閘和新三孔閘。本課程設(shè)計(jì)只對(duì)榆林莊閘進(jìn)行計(jì)算。</p><p><b>　　第二章 設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　　第一節(jié) 自然條件</p><p>　　一、地形、地貌和地質(zhì)條件</p><p>　　北運(yùn)河干流流域位于湖積平原，地勢(shì)平緩、廣闊，由西北向

5、東南微傾斜，河道兩岸僅分布一級(jí)階地，除通州城區(qū)段以外，河道灘地多為農(nóng)田，堤防外側(cè)為農(nóng)田、村莊；下游兩側(cè)多洼地。北運(yùn)河河道蜿蜒曲折，堤外地面高程上游北關(guān)閘附近在20.0m左右，下游屈家店附近在3.0m左右，地面坡度為1/5000～1/10000，灘地高程與堤外地面基本一致。</p><p>　　楊洼閘和榆林莊閘壩址處地質(zhì)條件較好，主要由粉沙和粘土組成，承載力一般在200kPa。</p><p&g

6、t;　　木廠閘場(chǎng)區(qū)主要由粉土、粘性土和砂土組成，場(chǎng)地土除第①-1層為軟弱土外，其它各層均屬中軟土，建筑場(chǎng)地類別為Ⅲ類。河道沿程各層土質(zhì)主要由粉土、粉砂、粘性土和砂土組成，各層均屬中軟土，承載力標(biāo)準(zhǔn)值80~100kPa。建筑場(chǎng)地類別為Ⅲ類。</p><p>　　新三孔閘和八孔閘壩址區(qū)持力地層主要為粉砂層和粘土層，承載力標(biāo)準(zhǔn)值均為80kPa。地下水對(duì)混凝土無(wú)腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具弱腐蝕性。</p&g

7、t;<p>　　表2-1 各類土的物理力學(xué)指標(biāo)</p><p><b>　　二、水位及水頭</b></p><p>　　表2-2 船閘水位及水頭</p><p><b>　　圖2-1四船閘方案</b></p><p><b>　　三、水文、氣象</b></p

8、><p>　　北運(yùn)河流域?qū)贃|亞暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明。春季干旱多風(fēng)，蒸發(fā)量大；夏季受海洋性氣候及臺(tái)風(fēng)影響，炎熱多雨，且降雨集中；秋季天高氣爽，降雨稀少；冬季多北風(fēng)，寒冷少雨雪。</p><p>　　多年平均氣溫11.3℃～12.7℃，1月份溫度最低，月平均氣溫-5.0℃～-5.3℃,7月份溫度最高，月平均氣溫25.8℃～26.1℃。無(wú)霜期206d左右，最大凍土深度62 cm～70cm

9、，多年平均日照時(shí)數(shù)2651小時(shí)～2744小時(shí)。多年平均風(fēng)速為3.0～3.5m/s，歷年最大風(fēng)速24 m/s。多年平均蒸發(fā)量1133mm～1200mm。多年平均降雨量561～585mm，汛期降雨量占全年的80%～85%，且多以暴雨形式出現(xiàn)在7、8月份。降雨年際變化也很明顯，豐枯比達(dá)數(shù)倍之多。</p><p><b>　　第二節(jié) 工程要求</b></p><p>　　一、

10、船隊(duì)、船型及貨運(yùn)量</p><p>　　北運(yùn)河規(guī)劃近期貨運(yùn)量為160萬(wàn)噸，集裝箱可按平均每箱8噸折合。</p><p>　　表2-3 設(shè)計(jì)船型尺度</p><p><b>　　二、建筑物等級(jí)</b></p><p>　　根據(jù)《船閘水工建筑物設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ307）規(guī)定船閘建筑物等級(jí)如表7-2所示。由此確定V級(jí)船閘閘

11、首、閘室按3級(jí)建筑設(shè)計(jì)，導(dǎo)航建筑物按4級(jí)設(shè)計(jì)，臨時(shí)建筑物按5級(jí)設(shè)計(jì)。VI級(jí)船閘閘首、閘室按4級(jí)建筑設(shè)計(jì)，導(dǎo)航建筑物按5級(jí)設(shè)計(jì)。</p><p>　　表2-4 船閘建筑物等級(jí)</p><p>　　三、計(jì)算船閘通過(guò)能力的基本數(shù)據(jù)</p><p>　　船舶裝載系數(shù)0.7；</p><p>　　運(yùn)量不均衡系數(shù)1.3；</p><

12、;p><b>　　一次過(guò)閘運(yùn)量：</b></p><p>　　年通航天數(shù)270天；</p><p>　　兩班制日工作時(shí)間14小時(shí)；三班制21小時(shí)；</p><p>　　過(guò)閘航速：?jiǎn)蜗颍哼M(jìn)閘0.5米/秒，出閘0.7米/秒；</p><p>　　雙向：進(jìn)閘0.7米/秒，出閘1.0米/秒；</p><

13、p>　　每天非貨船過(guò)閘次數(shù)：2次。</p><p>　　四、材料供應(yīng)及施工技術(shù)條件</p><p>　　表2-5 建筑材料及購(gòu)買地</p><p>　　各種材料的物理指標(biāo)：</p><p>　　混凝土γ=24.0kN/m3；</p><p>　　鋼筋混凝土γ=24.5kN/m3；</p>&l

14、t;p>　　漿砌塊石γ=22.0kN//m3；</p><p>　　水泥砂漿或干砌塊石γ=20kN/m3。</p><p>　　第三章 船閘總體布置</p><p>　　第一節(jié) 船閘建設(shè)位置和具體形式</p><p><b>　　一、船閘的具體位置</b></p><p>　　船閘布置在榆林

15、莊，上、下游引航道口門區(qū)宜布置在深泓線一側(cè)，與主航道平順連接。且為了保證原始公路暢通，綜合工程造價(jià)的各種因素，采用突出壩下游的布置方式。</p><p><b>　　二、船閘的線數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)船閘設(shè)計(jì)水平年內(nèi)的客、貨運(yùn)量，過(guò)閘的船型、地形地質(zhì)條件以及船閘的尺度及通過(guò)能力，可以看到單線船閘可以滿足設(shè)計(jì)水平年內(nèi)過(guò)閘船舶數(shù)量、總噸位、客貨運(yùn)輸量的通過(guò)能

16、力，而且此處船閘也沒(méi)有不允許由于船閘檢修、疏浚、沖沙和事故等原因造成斷航的要求。故：采用單線船閘。</p><p><b>　　三、船閘的級(jí)數(shù)</b></p><p>　　榆林莊附近的上游通航水位為17.15，下游通航水位為12.93，水頭為。根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ305-2001）可以初步確定：水頭，采用單級(jí)船閘。</p><p>&

17、lt;b>　　四、引航道的布置</b></p><p>　　引航道采用對(duì)稱型布置，即引航道軸線與船閘軸線重合，且引航道的橫斷面采用梯形，坡度為1:3。引航道的停泊段的兩側(cè)均停船。</p><p>　　五、導(dǎo)航和靠船建筑物布置</p><p>　　上、下閘首入口兩側(cè)設(shè)置導(dǎo)航建筑物。主、輔導(dǎo)航建筑物均采用弧形，兩側(cè)導(dǎo)航建筑物之間的距離由閘首口門寬度逐漸

18、拓寬到引航道的正常寬度。本設(shè)計(jì)中導(dǎo)航和靠船建筑物無(wú)隔流要求，導(dǎo)航建筑物采用墩板式結(jié)構(gòu)，靠船建筑物采用獨(dú)立墩式結(jié)構(gòu)。</p><p>　　第二節(jié) 船閘主要結(jié)構(gòu)的高程</p><p>　　一、閘室墻結(jié)構(gòu)的高程</p><p><b>　　1、閘室墻頂部高程</b></p><p>　　船閘閘室墻頂部高程為上游設(shè)計(jì)最高通航水位

19、加超高值，且其超高值不應(yīng)小于設(shè)計(jì)過(guò)閘船舶、船隊(duì)空載時(shí)的最大干舷高度。其中榆林莊閘通過(guò)的最大船舶為16TEU船，相當(dāng)于載重量為300t的貨船，船舶空載時(shí)的最大干舷高度為。</p><p>　　故：閘室墻頂部高程，取為19.0m</p><p>　　2、閘室墻底板頂部高程</p><p>　　閘室底板頂部高程不應(yīng)高于上、下閘首門檻頂部高程。</p><

20、;p>　　故取閘室底板頂部高程</p><p><b>　　二、閘首結(jié)構(gòu)的高程</b></p><p><b>　　1、閘門頂部高程</b></p><p>　　由于榆林莊船閘的閘首不用于擋水，故其閘門頂部高程為上游設(shè)計(jì)最高通航水位加安全超高。榆林莊船閘的等級(jí)為Ⅴ和Ⅵ級(jí)，所以安全超高值不應(yīng)小于</p>

21、<p>　　故：閘門頂部高程，取為18.50m</p><p><b>　　2、閘首墻頂高程</b></p><p>　　榆林莊船閘的閘首不用于擋水，不得低于閘門和閘室墻頂部高程。</p><p><b>　　故：閘首墻頂部高程</b></p><p>　　3、船閘上、下閘首門檻頂部高程&

22、lt;/p><p>　　閘首上、下閘首門檻頂部高程為上、下游設(shè)計(jì)最低通航水位值減去門檻最小水深值。門檻最小水深由節(jié)計(jì)算得出為。</p><p>　　故：上閘首門檻頂部高程</p><p><b>　　下閘首門檻頂部高程</b></p><p><b>　　三、引航道的高程</b></p>

23、<p>　　1、上、下游引航道堤頂高程</p><p>　　上、下游引航道堤頂高程為上、下游設(shè)計(jì)最高通航水位加超高，其超高值不宜小于設(shè)計(jì)船舶的最大空載干舷高度。</p><p>　　故：上游引航道堤頂高程</p><p><b>　　下游引航道堤頂高程</b></p><p>　　2、上、下游引航道底高程<

24、;/p><p>　　上、下游引航道底高程為上、下游設(shè)計(jì)最低通航水位減去引航道設(shè)計(jì)最小水深。其中由節(jié)可知引航道的設(shè)計(jì)最小水深為。</p><p>　　故：上游引航道底高程</p><p><b>　　下游引航道底高程</b></p><p>　　四、導(dǎo)航和靠船建筑物頂高程</p><p>　　上、下游導(dǎo)

25、航和靠船建筑物頂高程為上、下游設(shè)計(jì)最高通航水位加超高，其超高值不宜小于設(shè)計(jì)船舶的最大空載干舷高度。</p><p>　　故：上游導(dǎo)航和靠船建筑物頂高程</p><p>　　下游導(dǎo)航和靠船建筑物頂高程</p><p>　　第三節(jié) 船閘的平面尺寸</p><p>　　一、船閘閘室的平面尺寸</p><p>　　分別就一次過(guò)

26、閘船隊(duì)為：</p><p><b>　?、?每次過(guò)一艘船</b></p><p>　?、?每次過(guò)兩艘船兩種方案進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。</p><p>　　1、船閘閘室的有效長(zhǎng)度</p><p>　　閘室有效長(zhǎng)度不應(yīng)小于按式（3-1）計(jì)算的長(zhǎng)度，并取整數(shù)。</p><p><b>　?。?-1）&

27、lt;/b></p><p>　　式中 ——閘室有效長(zhǎng)度（m）</p><p>　　——設(shè)計(jì)船隊(duì)、船舶計(jì)算長(zhǎng)度（m）</p><p>　　——富裕長(zhǎng)度，其中： 頂推船隊(duì)</p><p><b>　　拖帶船隊(duì)</b></p><p><b>　　機(jī)動(dòng)駁和其他船舶</b>

28、</p><p>　　根據(jù)公式，計(jì)算結(jié)果如下表：</p><p>　　表3-1 閘室有效長(zhǎng)度計(jì)算表</p><p>　　2、船閘閘室的有效寬度</p><p>　　閘室的有效寬度是指閘室內(nèi)兩側(cè)墻面最突出部分之間的最小距離，為閘室兩側(cè)閘墻面間的最小凈寬度。船閘閘首口門有效寬度為閘首兩邊墩內(nèi)側(cè)墻面間的最小凈寬度。船閘閘首口門和閘室有效寬度不應(yīng)

29、小于按公式（3-2）和（3-3）計(jì)算的寬度，并宜采用現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ139）中規(guī)定的8m、12m、16m、23m、34m寬度。</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　式中：——船閘閘首口門和閘室有效寬度（m）</p>

30、;<p>　　——同一閘次過(guò)閘船舶并列停泊于閘室的最大寬度（m），此設(shè)計(jì)中只有一個(gè)船隊(duì)或一艘船舶單列過(guò)閘，則為設(shè)計(jì)最大船隊(duì)或船舶的寬度。</p><p><b>　　——富裕寬度（m）</b></p><p>　　——富裕寬度附加值（m），此設(shè)計(jì)中，故，取。</p><p>　　——過(guò)閘停泊在閘室的船舶列數(shù)，此設(shè)計(jì)中</p&

31、gt;<p>　　所以船閘閘首口門和閘室有效寬度 </p><p><b>　　取</b></p><p>　　3、船閘門檻最小水深</p><p>　　船閘門檻最小水深應(yīng)為設(shè)計(jì)最低通航水位至門檻頂部的最小水深，滿足設(shè)計(jì)船舶、船隊(duì)</p><p>　　滿載時(shí)的最大吃水加富裕深度的要求，按公式（3-4）計(jì)算。

32、</p><p><b>　　(3-4)</b></p><p>　　式中：——門檻最小水深（m）</p><p>　　——設(shè)計(jì)船舶、船隊(duì)滿載時(shí)的最大吃水（m），此設(shè)計(jì)中</p><p><b>　　故：， 取為</b></p><p>　　4、最小過(guò)水?dāng)嗝娴臄嗝嫦禂?shù)<

33、;/p><p>　　為保證船舶、船隊(duì)安全順利地過(guò)閘，一般要求：</p><p><b>　　（3-5）</b></p><p>　　式中：——設(shè)計(jì)最低通航水位時(shí)，閘室過(guò)水?dāng)嗝婷娣e（），此設(shè)計(jì)中</p><p>　　——最大設(shè)計(jì)船隊(duì)、船舶滿載吃水時(shí)船舯斷面水下部分的斷面面積（），此設(shè)計(jì)中</p><p>

34、;<b>　　故： </b></p><p>　　可以看出最小過(guò)水?dāng)嗝娴臄嗝嫦禂?shù)滿足要求，不需再調(diào)整門檻水深。</p><p>　　綜上所述：可取船閘閘室的有效尺度為：① (長(zhǎng)×寬×門檻水深)</p><p>　?、?(長(zhǎng)×寬×門檻水深)</p><p>　　二、引航道的

35、平面尺寸</p><p><b>　　1、引航道的長(zhǎng)度</b></p><p>　　引航道一般由導(dǎo)航段、調(diào)順度、停泊段、過(guò)渡段、制動(dòng)段組成。</p><p><b>　　① 導(dǎo)航段長(zhǎng)度</b></p><p>　　導(dǎo)航段長(zhǎng)度應(yīng)大于設(shè)計(jì)最大船泊的長(zhǎng)度</p><p>　　即：

36、 （3-6）</p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　② 調(diào)順段長(zhǎng)度</b></p><p>　　調(diào)順段是進(jìn)出船閘的船舶從引航道線轉(zhuǎn)到船閘軸線或從船閘軸線轉(zhuǎn)到引航道航線，或曲線進(jìn)閘船舶由停靠軸線轉(zhuǎn)到船閘

37、軸線所需的長(zhǎng)度。</p><p>　　滿足： （3-7）</p><p><b>　　即： 取 </b></p><p><b>　?、?停泊段長(zhǎng)度</b></p><p><b>　　停泊段長(zhǎng)度應(yīng)滿

38、足：</b></p><p><b>　?。?-8）</b></p><p><b>　　取 </b></p><p><b>　?、?過(guò)渡段長(zhǎng)度</b></p><p>　　過(guò)渡段的長(zhǎng)度應(yīng)按下式確定：</p><p><b>　　

39、(3-9) </b></p><p>　　式中，△B——引航道寬度與航道寬度之差，本航道為單線船閘，可不做考慮。</p><p><b>　?、?制動(dòng)段長(zhǎng)度</b></p><p>　　制動(dòng)段長(zhǎng)度可按下式估算：</p><p><b>　　(3-10)</b></p>&

40、lt;p>　　其中：——頂推船隊(duì)的制動(dòng)距離系數(shù)，取</p><p><b>　　故： 取 </b></p><p><b>　　所以 引航道長(zhǎng)度 </b></p><p><b>　　2、引航道寬度</b></p><p>　　單線船閘引航道寬度應(yīng)按雙向過(guò)閘確定，即出

41、閘船舶與停在靠船建筑物等候進(jìn)閘的船舶錯(cuò)讓時(shí)所需要的寬度，停泊段采用兩側(cè)停船進(jìn)行計(jì)算。</p><p><b>　　所以引航道寬度為：</b></p><p><b>　　(3-11) </b></p><p>　　式中：——設(shè)計(jì)最大船舶的寬度， 取 </p><p>　　——一側(cè)等候過(guò)閘船舶的總寬度

42、，取</p><p>　　——另一側(cè)等候過(guò)閘船舶的總寬度，取</p><p>　　——船舶之間的富裕寬度，取</p><p><b>　　故：引航道寬度為：</b></p><p><b>　　取 </b></p><p>　　3、引航道的最小水深</p>&l

43、t;p>　　引航道最小水深應(yīng)滿足：</p><p>　　IV級(jí)以下船閘采用： (3-12)</p><p>　　式中：——設(shè)計(jì)最大船舶的滿載吃水，</p><p>　　考慮應(yīng)留有一定的富裕，?。?lt;/p><p>　　4、引航道彎曲半徑與航道加寬</p&g

44、t;<p><b>　?、?彎曲半徑</b></p><p>　　引航道直線段外為彎曲航道時(shí)，其彎曲半徑不得小于最小限制，即：</p><p><b>　　(3-13)</b></p><p><b>　　取：</b></p><p>　　在引航道口門區(qū)和連接段最

45、小彎曲半徑值應(yīng)適當(dāng)加大一個(gè)，取為</p><p><b>　?、?航道加寬</b></p><p>　　彎曲航道上，船舶的漂角增大，航跡帶寬度比直航段寬。</p><p><b>　　其加寬值為：</b></p><p><b>　　(3-14)</b></p>

46、<p><b>　　取：</b></p><p>　　三、導(dǎo)航建筑物的尺寸</p><p>　　導(dǎo)航建筑物的長(zhǎng)度（在閘室軸線上的投影長(zhǎng)度）：</p><p>　　主導(dǎo)航建筑物：，取為30m</p><p>　　輔導(dǎo)航建筑物：，取為20m</p><p>　　第四章 船閘通過(guò)能力設(shè)計(jì)&l

47、t;/p><p>　　第一節(jié) 過(guò)閘時(shí)間計(jì)算</p><p>　　一、方案①（一艘船）的過(guò)閘時(shí)間計(jì)算</p><p><b>　　1、單向過(guò)閘時(shí)：</b></p><p>　　當(dāng)船隊(duì)自下游向上游單向通過(guò)船閘時(shí)，假定閘室已泄水，閘室內(nèi)位下游水位，且閘門已打開(kāi)，則完成一次單向過(guò)閘程序所需的各項(xiàng)作業(yè)時(shí)間如下：</p>

48、<p>　　同閘次最后一個(gè)船舶與第一個(gè)船舶進(jìn)閘啟動(dòng)時(shí)間間隔，此時(shí)</p><p>　　同閘次最后一個(gè)船舶游下游進(jìn)入閘室的時(shí)間，</p><p>　　進(jìn)閘的距離：進(jìn)閘為船舶、船隊(duì)的船首自引航道?？课恢弥灵l室內(nèi)停泊位置之間的距離。</p><p>　　估算閘首縱向分段長(zhǎng)度為</p><p>　　船舶自?？刻幍介l首前的距離為</p&

49、gt;<p>　　根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，鎮(zhèn)靜段長(zhǎng)度取為。</p><p><b>　　所以：?jiǎn)蜗蜻M(jìn)閘距離</b></p><p><b>　　故：</b></p><p><b>　　關(guān)閉下閘門的時(shí)間</b></p><p>　　根據(jù)JTJ 309-2005《船閘啟閉機(jī)設(shè)

50、計(jì)規(guī)范》第3.1.1節(jié)，估算閘門啟閉時(shí)間為1.2min。</p><p><b>　　閘室灌水時(shí)間</b></p><p>　　初步估計(jì)閘室灌水時(shí)間為8min</p><p><b>　　開(kāi)啟上閘門的時(shí)間</b></p><p>　　假設(shè)閘門啟閉時(shí)間相同，所以也為1.2min。</p>

51、<p>　　同一閘次最后一個(gè)船舶與第一個(gè)船舶出閘啟動(dòng)時(shí)間的間隔，</p><p>　　同一閘次最后一個(gè)船舶由閘室駛向引航道的時(shí)間</p><p>　　出閘距離：出閘為船舶、船隊(duì)的船尾自閘室內(nèi)停泊位置至閘門外側(cè)邊緣的距離。</p><p><b>　　故：</b></p><p><b>　　關(guān)閉上閘

52、門的時(shí)間，</b></p><p><b>　　閘室泄水時(shí)間</b></p><p>　　假設(shè)閘室管泄水時(shí)間相等，即閘室泄水時(shí)間為8min</p><p><b>　　打開(kāi)下閘門的時(shí)間</b></p><p>　　故：方案①完成一次單向過(guò)閘所需時(shí)間：</p><p&g

53、t;<b>　?。?-1）</b></p><p><b>　　2、雙向過(guò)閘：</b></p><p>　　雙向過(guò)閘是指一個(gè)方向的過(guò)閘船舶出閘后，另一個(gè)方向等候過(guò)閘的船舶迎向進(jìn)閘，與單向過(guò)閘相比，閘門的啟閉時(shí)間與閘室灌泄水時(shí)間均相同。</p><p><b>　　進(jìn)閘距離：</b></p>

54、<p><b>　　進(jìn)閘時(shí)間：</b></p><p><b>　　出閘距離：</b></p><p><b>　　出閘時(shí)間：</b></p><p>　　故：方案①完成一次雙向過(guò)閘所需時(shí)間：</p><p><b>　?。?-2）</b>&

55、lt;/p><p>　　故：方案①完成一次過(guò)閘所需時(shí)間：</p><p><b>　　（4-3）</b></p><p>　　二、方案②（兩艘船）的過(guò)閘時(shí)間計(jì)算</p><p><b>　　1、單向過(guò)閘時(shí)：</b></p><p>　　與方案①相比其中閘門的啟閉相同，不同的是：&

56、lt;/p><p>　　（1）船舶進(jìn)出閘時(shí)間</p><p><b>　　進(jìn)閘距離：</b></p><p><b>　　進(jìn)閘時(shí)間：</b></p><p><b>　　出閘距離：</b></p><p><b>　　出閘時(shí)間：</b>

57、</p><p>　?。?）船舶灌泄水時(shí)間</p><p>　　初步估算船舶灌泄水時(shí)間</p><p>　?。?）同一閘次最后一個(gè)船舶與第一個(gè)船舶進(jìn)出閘啟動(dòng)時(shí)間間隔</p><p><b>　　取為：</b></p><p>　　故：方案②的完成一次單向過(guò)閘時(shí)間為：</p><

58、p><b>　?。?-4）</b></p><p><b>　　2、雙向過(guò)閘時(shí)：</b></p><p>　　雙向過(guò)閘與單向過(guò)閘相比只有進(jìn)出閘時(shí)間不相同，其余均相同。</p><p><b>　　進(jìn)閘距離：</b></p><p><b>　　進(jìn)閘時(shí)間：<

59、/b></p><p><b>　　出閘距離：</b></p><p><b>　　出閘時(shí)間：</b></p><p>　　故：方案②的完成一次雙向過(guò)閘時(shí)間為：</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　故：方案②完成一次

60、過(guò)閘所需時(shí)間：</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p>　　第二節(jié) 通過(guò)能力計(jì)算</p><p>　　一、船閘的日均過(guò)閘次數(shù)</p><p><b>　　船閘日均過(guò)閘次數(shù)：</b></p><p><b>　　（4-7）</b>&

61、lt;/p><p>　　式中：——船閘日工作時(shí)間；如果實(shí)行兩班制，則</p><p><b>　　故：方案①時(shí)：次</b></p><p><b>　　方案②時(shí)：次</b></p><p>　　二、船閘年通過(guò)能力計(jì)算</p><p>　　雙向年過(guò)閘客貨運(yùn)量：</p>

62、<p><b>　　（4-8）</b></p><p>　　式中：——日非運(yùn)客貨船過(guò)閘次數(shù)，取</p><p>　　——船舶的裝載系數(shù)，取</p><p>　　——運(yùn)量不均勻系數(shù)，取</p><p>　　——年通航天數(shù)，取天</p><p>　　——一次過(guò)閘平均載重噸位，</p&

63、gt;<p>　　故：方案①時(shí)：萬(wàn)噸<160萬(wàn)噸</p><p>　　所以方案①不符合要求。</p><p>　　方案②時(shí)：萬(wàn)噸>160萬(wàn)噸</p><p>　　所以方案②符合要求。</p><p><b>　　故：選取方案②</b></p><p>　　第五章 船閘水工

64、建筑物設(shè)計(jì)</p><p><b>　　第一節(jié) 閘門選型</b></p><p>　　本船閘選擇中型人字閘門。</p><p><b>　　一、門扇長(zhǎng)度</b></p><p>　　門扇的計(jì)算長(zhǎng)度是門扇支墊座的支撐面到兩扇門葉相互支承的斜接面的距離。其值按公式4-1求得：</p>&l

65、t;p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中：——閘首邊墩墻面間的口門寬度，</p><p>　　——由門扇的支墊座與枕墊座的支承面至門龕外緣的距離，取</p><p>　　——閘門關(guān)閉時(shí)門扇軸線與閘室橫軸的交角，取</p><p><b>　　故： </b></p&

66、gt;<p><b>　　二、門扇高度</b></p><p>　　門扇高度是指閘門面板底至頂?shù)木嚯x，可按公式4-2確定：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式中：——上游設(shè)計(jì)最高水位與下游最低通航水位之間的水位差，</p><p><b>

67、　　——門檻水深，</b></p><p>　　——閘門面板頂在上游設(shè)計(jì)最高水位以上的超高，取</p><p>　　——閘門面板底與門檻頂?shù)木嚯x，由于設(shè)計(jì)閥門為升降式平面閥門，故止水設(shè)在門檻頂部，取</p><p><b>　　故：</b></p><p>　　其中，上閘首門扇高度為：</p>

68、<p><b>　　三、門扇厚度</b></p><p>　　初步選取人字閘門門扇厚度為門扇計(jì)算長(zhǎng)度的，即：</p><p><b>　　門扇厚度</b></p><p><b>　　取：門扇厚度為</b></p><p><b>　　第二節(jié) 閘首選型<

69、;/b></p><p><b>　　一、閘首的尺度</b></p><p><b>　　1、閘首的長(zhǎng)度</b></p><p>　　閘首在長(zhǎng)度上一般分為門前段、門龕段和支持段。</p><p><b>　?、?門前段長(zhǎng)度</b></p><p>

70、　　對(duì)于人字閘門門前段長(zhǎng)度按公式4-3計(jì)算：</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　式中：——檢修門槽寬度， </p><p><b>　　故：</b></p><p><b>　　?。?lt;/b></p><p><b&

71、gt;　?、?門龕段長(zhǎng)度</b></p><p>　　對(duì)于人字閘門門龕段長(zhǎng)度按公式4-4計(jì)算</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　式中：——閘首的口門寬度</p><p>　　——門龕深度，取為門厚加，故取</p><p>　　——閘門和船閘橫軸線的夾角

72、，取為22.5°</p><p><b>　　故：</b></p><p><b>　　取：</b></p><p><b>　?、?閘門支持段長(zhǎng)度</b></p><p>　　閘門支持段長(zhǎng)度的范圍按公式4-5計(jì)算</p><p><b&

73、gt;　　(5-5)</b></p><p><b>　　式中：——設(shè)計(jì)水頭</b></p><p>　　故： ，取為4.6m</p><p>　　閘門支持段長(zhǎng)度還應(yīng)滿足輸水廊道出口的布置要求，在此處還無(wú)法確定。</p><p><b>　　2、邊墩的寬度</b></p>

74、<p>　　邊墩寬度一般取為2~3倍廊道寬度，由6.2節(jié)可知廊道寬度為1.5m，故可取邊墩寬度為4m。</p><p><b>　　3、閘首的寬度</b></p><p>　　閘首的寬度等于閘首的口門寬度加上兩側(cè)邊墩的寬度，所以閘首寬度為16m。</p><p><b>　　4、底板厚度</b></p>

75、;<p>　　底板的適宜厚度為（）倍的邊墩自由高度，但不應(yīng)小于其凈跨的，取為2.5m</p><p>　　二、閘首的材料及結(jié)構(gòu)形式</p><p><b>　　閘首選用現(xiàn)澆混凝土</b></p><p>　　為保證閘首結(jié)構(gòu)具有足夠的整體剛度，避免由于閘首邊墩相對(duì)沉陷而影響船閘的正常工作，在粉砂質(zhì)地基上采用整體式結(jié)構(gòu)，邊墩與底板剛性

76、連接。</p><p>　　第三節(jié) 閘室結(jié)構(gòu)選型</p><p>　　一、閘室墻結(jié)構(gòu)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析</p><p>　　由于當(dāng)?shù)夭划a(chǎn)石料，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，地基為土基，主要由粉砂和粘土組成，榆林莊閘壩處地質(zhì)條件較好，承載力一般在，在此處建重力式閘室，可以不需要對(duì)地基進(jìn)行特別處理。如果采用板樁結(jié)構(gòu)的話則需要直接打樁即可，施工較為方便。另外，根據(jù)我國(guó)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)墻高在8

77、m以內(nèi)時(shí)，板樁式閘墻結(jié)構(gòu)是一種較為經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)，此設(shè)計(jì)的墻高為9.40m，用板樁式閘墻結(jié)構(gòu)不太合理。故，選用重力式閘室墻結(jié)構(gòu)比較合理。</p><p><b>　　二、閘室墻的選型</b></p><p>　　本船閘中閘室墻選用重力式結(jié)構(gòu)</p><p>　　1、重力式閘室墻結(jié)構(gòu)的尺度</p><p><b>　

78、　閘室總長(zhǎng)</b></p><p>　　鎮(zhèn)靜段為10m，則閘室總長(zhǎng)為100m+10m=110m</p><p><b>　　閘墻高</b></p><p>　　閘墻頂高程為19.00m，閘室墻底板高程為9.30m</p><p><b>　　故：閘室墻高</b></p>&

79、lt;p>　　墻后回填土填至墻頂部。</p><p><b>　　墻底板寬度</b></p><p>　　底板寬度為（0.7~1.3）倍的墻高</p><p><b>　　故：底板寬度</b></p><p><b>　　取為11m</b></p><

80、p><b>　　墻頂板寬</b></p><p><b>　　取墻頂板寬為2m。</b></p><p><b>　　前趾長(zhǎng)度</b></p><p>　　前趾長(zhǎng)度取為(0.1~0.3)倍的墻高</p><p><b>　　故：前趾長(zhǎng)度</b><

81、;/p><p><b>　　取為2m</b></p><p><b>　　墻底寬度</b></p><p>　　墻底寬度為（0.5~0.8）倍的墻高</p><p><b>　　故：墻底寬度</b></p><p><b>　　取為：6m</

82、b></p><p><b>　　墻底板厚度</b></p><p>　　取墻底板厚度為1m。</p><p><b>　　前趾寬度</b></p><p>　　前趾寬度為（0.15~0.25）倍的墻高，取為2m。</p><p>　　2、閘室結(jié)構(gòu)的其他構(gòu)造要求<

83、/p><p><b>　　閘墻的保護(hù)措施</b></p><p>　　為防止船舶對(duì)閘墻產(chǎn)生的摩擦和撞擊，以及當(dāng)閘室泄水時(shí)，干舷較大的非滿載船舶的護(hù)舷木掛在閘墻頂面，引起閘墻和船舶的損壞，在閘墻表面采用不低于C30的混凝土抹面。</p><p><b>　　胸墻</b></p><p>　　為保證閘上工作

84、人員的安全及減少實(shí)體閘墻的高度，沿墻頂部設(shè)置與墻正面齊平的胸墻。胸墻高度為1m，厚度為0.4m。</p><p><b>　　建筑物的分縫</b></p><p>　　建筑物的分縫做成垂直貫通的永久縫，縫內(nèi)設(shè)置垂直和水平止水，閘室分縫間距為15m，縫寬為2cm。</p><p><b>　　三、閘室底板的選型</b><

85、;/p><p>　　本船閘采用透水船閘，透水船閘由護(hù)面及反濾層組成，護(hù)面采用混凝土板，厚度為1m。反濾層采用中石子、小石子、中粗砂和細(xì)粗砂，其中中石子25cm，小石子25cm，中粗砂25cm，細(xì)粗砂25cm。</p><p>　　第四節(jié) 防滲結(jié)構(gòu)的布置</p><p><b>　　一、閘首的防滲布置</b></p><p>

86、;<b>　　1、閘首底板</b></p><p>　　在砂性土上地基上，當(dāng)閘首底板滲徑長(zhǎng)度不夠時(shí)，可采用板樁及鋪蓋等防滲措施，并在滲流排出的地方設(shè)置反濾層。</p><p><b>　　2、閘首邊墩</b></p><p>　　閘首邊墩兩側(cè)回填土內(nèi)的滲流，主要是防止回填土與混凝土邊墩接觸處產(chǎn)生集中滲流，主要防滲措施：&l

87、t;/p><p>　　邊墩背面不能有向回填土側(cè)的倒坡，水下部分沿墻高不宜有突出部分。</p><p>　　當(dāng)閘首為擋水線的一部分時(shí)，在擋水線的上游設(shè)置粘土防滲墻，必要時(shí)還可以設(shè)置刺墻等防滲措施。</p><p>　　二、閘室墻的防滲布置</p><p>　　船閘的閘室為透水底板，在閘墻下面產(chǎn)生橫向滲流，采取的防滲措施是：設(shè)置齒墻，在閘室內(nèi)側(cè)閘墻下

88、滲流出口處設(shè)置一道板樁，在閘室內(nèi)設(shè)置反濾層。</p><p>　　為減小滲流水頭和作用在閘墻上的水壓力時(shí)，在閘墻的回填土內(nèi)設(shè)置明溝或排水管排水。明溝和排水管的起始點(diǎn)布置在閘室起點(diǎn)附近，高程根據(jù)檢修要求確定。排水管及明溝的縱坡取為1:350,。墻后回填土中的排水管距墻背的距離為2.5m。沿排水管每個(gè)40m設(shè)置檢查井。</p><p>　　第五節(jié) 閘室墻設(shè)計(jì)驗(yàn)算</p><

89、;p>　　一、重力式閘室墻所受荷載</p><p>　　檢修情況：最不利情況為閘室內(nèi)的水完全抽干，墻后地下水位為下游通航水位時(shí)。</p><p><b>　　水壓力</b></p><p>　　由于反濾層含水，故：</p><p><b>　　土壓力</b></p><p&

90、gt;　　閘室墻墻身：墻背對(duì)垂直面的傾斜角</p><p>　　墻背外摩擦角采用，取，采用庫(kù)侖土壓力計(jì)算閘室墻墻身。</p><p><b>　　土壓力計(jì)算公式：</b></p><p><b>　　水上： </b></p><p><b>　　水下： </b>&

91、lt;/p><p><b>　　水平分土壓力強(qiáng)度：</b></p><p><b>　　水平土壓力：</b></p><p><b>　　垂直分土壓力強(qiáng)度：</b></p><p><b>　　垂直土壓力：</b></p><p>&l

92、t;b>　　③ 自重</b></p><p><b>　　所以自重為：</b></p><p><b>　　滲透壓力</b></p><p><b>　　所以滲透壓力：</b></p><p>　　二、滲透穩(wěn)定性強(qiáng)度驗(yàn)算</p><p&g

93、t;　　可以看出滿足滲透要求。</p><p><b>　　三、抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算</b></p><p>　　滿足六級(jí)船閘的抗滑要求。</p><p><b>　　四、抗傾穩(wěn)定性驗(yàn)算</b></p><p><b>　　1、傾覆力矩：</b></p><p&g

94、t;<b>　　土壓力水平分力力矩</b></p><p><b>　　滲透壓力力矩</b></p><p><b>　　水壓力力矩</b></p><p><b>　　總傾覆力矩</b></p><p><b>　　2、穩(wěn)定力矩</b&g

95、t;</p><p><b>　　土壓力垂直分力力矩</b></p><p><b>　　自重力力矩</b></p><p><b>　　總的穩(wěn)定力矩</b></p><p><b>　　3、抗傾穩(wěn)定系數(shù)</b></p><p>&

96、lt;b>　　抗傾穩(wěn)定系數(shù) </b></p><p><b>　　故滿足抗傾要求。</b></p><p><b>　　五、地基承載力驗(yàn)算</b></p><p>　　地基極限承載力的豎向分力 </p><p><b>　　地基承載力安全系數(shù)</b></

97、p><p>　　故：需做地基處理，提高地基的承載力。</p><p><b>　　六、基地應(yīng)力驗(yàn)算</b></p><p>　　故： 可以看出均小于承載力</p><p>　　滿足地基承載力的要求。</p><p>　　第六節(jié) 船閘輔助設(shè)備</p><p>　　船閘附屬設(shè)

98、施根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ305-2001）中的有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行布置：</p><p><b>　　一、系船設(shè)備</b></p><p>　　在閘室、引航道、錨地和前港的靠船建筑物靠船一側(cè)，應(yīng)設(shè)置系船設(shè)備，并不得突出墻面。</p><p>　　閘室墻、引航道等靠船建筑物的頂部宜設(shè)置固定系船柱。其在閘室內(nèi)的布置，首尾系船柱距閘室的有效長(zhǎng)度兩端的距

99、離為8m，系船柱的間距與設(shè)計(jì)單船長(zhǎng)相適應(yīng)。</p><p>　　因?yàn)樵O(shè)計(jì)水頭為4.22m，系船柱采用龕式系船柱。布置在建筑分段中線墻面上。</p><p>　　在引航道、錨地和前港的靠船建筑物和導(dǎo)航墻靠船的墻面上，按建筑分段中線，從設(shè)計(jì)最低通航水位時(shí)的設(shè)計(jì)最大船隊(duì)滿載干舷高度處開(kāi)始，至墻頂以下1.1m處的范圍內(nèi)，按2.0m等距分設(shè)置龕式系船柱。</p><p>　　

100、二、安全防護(hù)和檢修設(shè)備</p><p>　　船閘各部頂面臨水側(cè)或高于地面2.5m的通道一側(cè)，應(yīng)設(shè)置高度為1.5m剛性安全護(hù)欄，另外在閘室墻前沿應(yīng)設(shè)置護(hù)輪坎。</p><p>　　在閘首兩側(cè)邊墩在其前沿各設(shè)一道嵌入式爬梯；閘室兩側(cè)設(shè)三道嵌入式爬梯，其中第一道中線距上、下閘首邊緣的距離為15m；主、輔導(dǎo)航墻根據(jù)布置形式設(shè)嵌入式爬梯2道。</p><p>　　引航道每一個(gè)

101、靠船墩在朝閘首一側(cè)，距前沿0.8m處設(shè)凸出式爬梯一道。</p><p>　　嵌入式爬梯凹槽平面尺寸采用正面式</p><p>　　閘首、閘室、導(dǎo)航墻爬梯高程為自閘底板至閘墻頂；靠船墩自引航道底至墩頂。每一梯級(jí)間距為0.25m。</p><p>　　在上閘首的上游面和下閘首的下游面設(shè)置檢修門槽、檢修閘門，而且檢修門型式、門槽規(guī)格尺寸都應(yīng)做到標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。&l

102、t;/p><p><b>　　三、信號(hào)和標(biāo)志</b></p><p>　　船閘應(yīng)按晝夜通航要求設(shè)置信號(hào)和標(biāo)志，而且應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)信號(hào)和標(biāo)志的規(guī)定。</p><p>　　每道工作閘門上、下游都應(yīng)設(shè)置水尺。</p><p>　　四、控制、通信和動(dòng)力照明</p><p>　　中央控制室布置在可以清楚

103、看到閘室和上、下游引航道船舶、船隊(duì)的動(dòng)態(tài)的地方，還要設(shè)置工業(yè)電視。</p><p>　　在上、下閘首和控制室的控制系統(tǒng)中設(shè)專用的緊急開(kāi)關(guān)。</p><p>　　在船閘管理部門、控制室內(nèi)設(shè)生產(chǎn)調(diào)度電話、行政電話、廣播通訊和計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)。</p><p>　　船閘轄區(qū)的房屋、閘首、閘室、引航道、錨地等建筑物及有關(guān)場(chǎng)地是指照明設(shè)備。</p><p&g

104、t;　　在上、下閘首靠控制墻一側(cè)邊墩內(nèi)設(shè)置水位計(jì)井，每道工作閘門的上、下游各設(shè)一個(gè)。水位計(jì)井底分別設(shè)置在上、下游通航水位以下1.2m處，并分別與上、下水體聯(lián)通。</p><p><b>　　五、房屋和道路</b></p><p>　　船閘分別設(shè)置生產(chǎn)、輔助生產(chǎn)、成活的用房，結(jié)合船閘建設(shè)規(guī)劃，做出統(tǒng)一的總體設(shè)計(jì)，其布置要求合理緊湊，管理方便。</p>&l

105、t;p>　　船閘各部位之間根據(jù)需要設(shè)置內(nèi)部道路和對(duì)外公路。</p><p><b>　　六、環(huán)境保護(hù)</b></p><p>　　船閘設(shè)計(jì)應(yīng)貫徹執(zhí)行《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》的有關(guān)規(guī)定，做到船閘工程設(shè)計(jì)與環(huán)保設(shè)計(jì)同步進(jìn)行，保護(hù)環(huán)境。</p><p>　　船閘施工期由于吹填或基坑開(kāi)挖，場(chǎng)地填筑等產(chǎn)生的粉塵，以及施工機(jī)械的噪音，對(duì)環(huán)境構(gòu)成污

106、染時(shí)，應(yīng)采取防治保護(hù)措施。</p><p>　　閘區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行近、遠(yuǎn)期綠化總體規(guī)劃，其陸域綠化覆蓋系數(shù)應(yīng)不小于30%。</p><p>　　嚴(yán)禁向船閘轄區(qū)排放未經(jīng)處理的生產(chǎn)、生活污水和污染物。</p><p><b>　　七、消防和救護(hù)</b></p><p>　　閘室、閘首等部位設(shè)置消防栓、滅火器、滅火材料等有關(guān)器材，

107、還要設(shè)置專用的消防通道、消防水泵等。</p><p>　　船閘房屋設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。</p><p>　　船閘在設(shè)當(dāng)?shù)牟课慌渲镁壬?、救生艇等救護(hù)設(shè)備。</p><p>　　第六章 船閘輸水系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　第一節(jié) 輸水系統(tǒng)的選型</p><p><b>　

108、　一、輸水系統(tǒng)的選擇</b></p><p>　　輸水系統(tǒng)的類型可根據(jù)判別系數(shù)初步確定。</p><p><b>　　(6-1)</b></p><p>　　當(dāng)， 時(shí)，，故選用集中輸水系統(tǒng)，采用短廊道輸水，對(duì)沖方式消能。</p><p><b>　　二、輸水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</b></p

109、><p><b>　　1、消能工的選擇</b></p><p>　　集中輸水系統(tǒng)上閘首斷面最大平均流速為：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式中：——閘室水域長(zhǎng)度；</p><p><b>　　——設(shè)計(jì)水頭，</b><

110、;/p><p>　　——閘室灌泄水時(shí)間，</p><p><b>　　——門檻最小水深，</b></p><p>　　帶入公式6-2中得：</p><p>　　集中輸水系統(tǒng)下閘首斷面最大平均流速為：</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p

111、><b>　　帶入式中各值得：</b></p><p>　　根據(jù)船閘輸水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ306-2001）可知本船閘應(yīng)采用簡(jiǎn)單消能工，故在輸水廊道的出口布置消力檻。</p><p>　　三、集中輸水系統(tǒng)的布置</p><p>　　集中輸水系統(tǒng)及其消能工應(yīng)布置在閘首及靠近閘首的閘室墻范圍內(nèi)，消能工后設(shè)鎮(zhèn)靜段，集中輸水系統(tǒng)及消能工的布置應(yīng)

112、使水流能充分消能和均勻擴(kuò)散，并不應(yīng)妨礙輸水系統(tǒng)的泄流能力，在平面上應(yīng)和閘室或下游引航道的位置相適應(yīng)，在立面上應(yīng)與閘室或下游引航道最大斷面的平均流速出現(xiàn)時(shí)段的上、下游水位條件相適應(yīng)。輸水廊道布置在兩邊墩下部，兩側(cè)廊道對(duì)稱布置。</p><p><b>　　1、廊道進(jìn)口</b></p><p>　　為改善進(jìn)口水流條件，防治產(chǎn)生吸氣漩渦，同時(shí)為避免將空氣吸入廊道，使閘室內(nèi)水

113、流因摻氣而加劇水流的紊亂，廊道進(jìn)口布置在水下一定深度處。</p><p>　　廊道進(jìn)口的最小淹沒(méi)水深應(yīng)按下式確定，計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮灌水廊道進(jìn)口前水面的降低。</p><p><b>　　（6-4） </b></p><p><b>　　2、輸水廊道長(zhǎng)度</b></p><p>　　輸水廊道由進(jìn)口、

114、進(jìn)口轉(zhuǎn)彎段、直線段及出口組成</p><p><b>　　1）進(jìn)口段</b></p><p>　　廊道進(jìn)口尺寸與閥門處輸水廊道控制斷面相同，進(jìn)口修圓，修圓半徑為，取為0.2m。</p><p><b>　　2）進(jìn)口轉(zhuǎn)彎段</b></p><p>　　進(jìn)口轉(zhuǎn)彎段中心線的平均曲率半徑適宜距離為（0.9~

115、1.0）倍廊道轉(zhuǎn)彎段的平均寬度，取為1.45m；進(jìn)口內(nèi)側(cè)曲面的曲率半徑取為0.15倍的設(shè)計(jì)水頭，即為0.633m。</p><p><b>　　3）直線段</b></p><p>　　直線段適宜長(zhǎng)度為，取為3.5m，且在直線段設(shè)輸水閥門和檢修閥門。</p><p><b>　　4）出口段</b></p>&l

116、t;p>　　為減小出口的水流流速，輸水廊道出口斷面應(yīng)擴(kuò)大為閥門處廊道斷面面積的1.2~1.6倍，保持廊道高度不變，寬度增大至2.4m。</p><p><b>　　5）出口轉(zhuǎn)彎段</b></p><p>　　廊道出口段轉(zhuǎn)彎中心的平均曲率半徑適宜距離為（1.0~1.4）倍廊道轉(zhuǎn)彎段的平均寬度，取為2m；內(nèi)側(cè)曲面的曲率半徑取</p><p>

117、<b>　　3、廊道出口</b></p><p>　　為使出流均勻并增加消能效率，廊道出口應(yīng)滿足一定的淹沒(méi)水深。</p><p>　　上閘室：取為1.0m</p><p>　　下閘首：取為0.5m，為滿足下閘首的門檻高程，取為2.13m。</p><p><b>　　4、輸水廊道高程</b><

118、/p><p>　　輸水廊道出口處應(yīng)滿足淹沒(méi)水深的要求</p><p>　　1）上閘首：輸水廊道頂高程=11.93m</p><p>　　輸水廊道底高程=10.43m</p><p>　　2）下閘首：輸水廊道頂高程=10.8m</p><p>　　輸水廊道底高程=9.3m</p><p>　　第二節(jié)

119、 輸水系統(tǒng)水利計(jì)算</p><p>　　一、輸水閥門處廊道斷面面積</p><p>　　本船閘為單級(jí)船閘，輸水閥門處廊道斷面積可按下式計(jì)算：</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　式中：——閘室水域面積</p><p><b>　　——閘室水域長(zhǎng)度</

120、b></p><p><b>　　——設(shè)計(jì)水頭</b></p><p>　　——閥門全開(kāi)時(shí)輸水系統(tǒng)的流量系數(shù)，取為0.7</p><p>　　——系數(shù)，取為0.56</p><p><b>　　——取0.7</b></p><p><b>　　?。?lt;/b

121、></p><p>　　故：每側(cè)輸水廊道面積，取矩形斷面，寬1.5m，高1.5m。</p><p>　　滿足前面的要求，即5.6m在范圍內(nèi)。</p><p>　　二、輸水閥門開(kāi)啟時(shí)間</p><p>　　輸水閥門的開(kāi)啟時(shí)間可按下式計(jì)算：</p><p><b>　?。?-6）</b><

122、/p><p>　　式中：——系數(shù)，取為0.725</p><p>　　——初始水位的閘室橫斷面面積，</p><p>　　——船舶浸水橫斷面面積，</p><p>　　——波浪力系數(shù)，取為1.0</p><p><b>　　——船舶排水量，</b></p><p>　　——允許

123、系纜力的縱向水平分力，</p><p>　　三、輸水系統(tǒng)的阻力系數(shù)和流量系數(shù)</p><p><b>　　1、阻力系數(shù)</b></p><p><b>　　總阻力系數(shù)</b></p><p>　　輸水系統(tǒng)總阻力系數(shù)包括進(jìn)口、進(jìn)口彎、出口彎、擴(kuò)大、出口等局部阻力系數(shù)和沿程摩阻損失的阻力系數(shù)，即：<

124、;/p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　對(duì)于邊緣微帶圓弧的進(jìn)口時(shí)為0.2~0.25，取0.25</p><p><b>　　進(jìn)口彎可由公式計(jì)算</b></p><p><b>　?。?-8）</b></p><p>　　式中：——

125、系數(shù)，與廊道形狀及轉(zhuǎn)彎半徑有關(guān)，根據(jù)，可查的。</p><p><b>　　——轉(zhuǎn)角，故</b></p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　　可用上面的方法求得</b></p><p><b>　　可用公式計(jì)算</b></

126、p><p>　　式中：——擴(kuò)大處前斷面的面積，</p><p>　　——擴(kuò)大處后斷面的面積，</p><p><b>　　故：</b></p><p><b>　　單支孔出水</b></p><p>　　忽略沿程阻力的影響，即</p><p><b&

127、gt;　　則：</b></p><p><b>　　閥門局部阻力系數(shù)</b></p><p>　　與閥門的打開(kāi)程度有關(guān)，當(dāng)閥門完全打開(kāi)時(shí)，</p><p>　　閥門井或門槽的損失系數(shù)</p><p>　　與閥門的型式有關(guān)，平面閥門取為0.1。</p><p><b>　　2、

128、流量系數(shù)</b></p><p>　　流量系數(shù)可用下式計(jì)算：</p><p><b>　?。?-9）</b></p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　三、船舶在閘室內(nèi)停泊條件驗(yàn)算</p><p>　　船舶在閘室內(nèi)所受的水流作用力按公式和

129、公式經(jīng)行計(jì)算：</p><p>　　灌水時(shí)： （6-10）</p><p>　　可以看出 滿足停泊要求。</p><p>　　泄水時(shí)：① 由泄水水面坡降所產(chǎn)生的作用力可按公式進(jìn)行計(jì)算：</p><p><b>　?。?-11）</b></p><p>　　式中

130、：——校正系數(shù)，取1.2</p><p>　　——換算的船底一下水深，</p><p>　　——t時(shí)刻的閘室水深，取泄水完成時(shí)水深</p><p><b>　　——閘室寬度</b></p><p>　　——船尾處得單寬流量，</p><p><b>　　——泄水流量，</b>

131、</p><p>　　——船尾至上閘首的距離，取為20m</p><p>　　——船首處的單寬流量，</p><p>　　——船舶的換算長(zhǎng)度，</p><p>　?、?閘室內(nèi)的流速力可按公式計(jì)算：</p><p><b>　　（6-12）</b></p><p>　　式中：

132、——船舶、船隊(duì)排水量的方形系數(shù)，取為0.9</p><p>　　——剩余阻力系數(shù)，金屬船取</p><p>　　——船前流速不均勻系數(shù)，本設(shè)計(jì)中采用的是簡(jiǎn)單消能工取3.5</p><p>　　——摩擦系數(shù)，金屬船取為</p><p>　　——船舶浸水表面面積，</p><p><b>　　——水力半徑，<

133、;/b></p><p><b>　　——謝才系數(shù)，</b></p><p><b>　　——系數(shù)，</b></p><p><b>　　將各值帶入得：</b></p><p><b>　　滿足停泊穩(wěn)定要求。</b></p><p

134、>　　第三節(jié) 船閘耗水驗(yàn)算</p><p>　　一、單級(jí)船閘一次過(guò)閘的用水量</p><p>　　在單向過(guò)閘和雙向過(guò)閘機(jī)會(huì)均等的情況下，一次過(guò)閘用水量采用下式進(jìn)行計(jì)算：</p><p><b>　?。?-13）</b></p><p><b>　　約為</b></p><