船闸平面设计

航道工程课程设计1航道工程课程设计题目：西江某水利枢纽船闸总体设计学院：船舶工程学院专业：港口航道与海岸工程学号：2011012125姓名：薛天寒日期：2015年1月航道工程课程设计2目录1.设计基础资料....................................................41.1设计依据.....................................................41.2设计标准、规范...............................................41.3设计背景.....................................................41.4设计资料.....................................................41.5设计船型.....................................................52.船闸总体设计......................................................52.1船闸基本尺度的确定...........................................52.1.1闸室有效长度...........................................52.1.2闸室有效宽度...........................................62.1.3船闸门槛最小水深.......................................72.1.4船闸最小过水断面的断面系数.............................82.1.5闸首长度...............................................92.2船闸各部分高程的确定.........................................92.2.1闸门门顶高程...........................................92.2.2闸室墙顶高程...........................................92.2.3闸首墙顶高程..........................................102.2.4闸首槛顶高程..........................................102.2.5闸室底板顶部高程和引航道底部高程......................112.2.6导航和靠船建筑物顶部高程..............................112.2.7引航道堤顶高程........................................122.3引航道平面布置及尺度确定....................................122.3.1引航道平面布置........................................122.3.2引航道尺度............................................122.4船闸通过能力计算............................................142.4.1船队进出闸时间........................................142.4.2闸门启闭时间..........................................152.4.3闸室灌、泄水时间......................................152.4.4船舶、队进出闸门间隔时间..............................152.4.5船闸通过能力..........................................152.5船闸耗水量计算..............................................163.闸首、闸阀门及输水系统选择.......................................173.1闸门的选型及基本尺度计算....................................173.1.1门扇长度ln............................................17航道工程课程设计33.1.2门扇厚度tn............................................183.2输水系统初步设计............................................183.2.1输水阀门处廊道断面面积................................183.3闸首结构初步设计............................................193.3.1闸首布置及构造........................................193.3.2边墩设计..............................................194.闸室结构形式初步设计.............................................195.船闸总体布置原则.................................................196.船闸布置图.......................................................206.1船闸总平面布置图（附图1）..................................206.2船闸纵断面布置图（附图2）..................................20航道工程课程设计41.设计基础资料1.1设计依据航道工程课程设计指导书1.2设计标准、规范船闸总体设计规范，JTJ305-2001，人民交通出版社内河通航标准，GB50139-2004，中华人民共和国建设部船闸闸阀门设计规范，JTJ308-2003，人民交通出版社船闸水工建筑物设计规范，JTJ307-2001，人民交通出版社船闸输水系统设计规范，JTJ306-2001，人民交通出版社1.3设计背景西江某水电枢纽是西江下游河段广西境内的最后一个规划梯级，枢纽横跨两岛三江，是一座以发电为主，兼有航运、灌溉等综合利用的大型水利枢纽工程。根据交通部对西江航运的规划，航道等级将从Ⅲ级提高为Ⅱ级航道，因此船闸为满足不断增长的货运量需要，将原1号船闸规模由1000t级扩大为2000t级。1.4设计资料表1.4：设计资料数据一览表序号工程项目指标备注1设计水平年20282船闸级数单级3通航规模Ⅱ级4航道设计标准（m）130×2.6×560航宽×航深×弯曲半径5船队尺度（m）186.0×32.4×2.61顶4艘2000t级分节驳6船闸年通过能力（万t）3000远期7最大过船吨位2000t8船闸设计标准4×2000t船队一次通行过闸9通航期（天）35010最高通航水位（P=10%）（m）23.9/23.8上游/下游11最低通航水位（P=98%）（m）18.6/5.05上游/下游12正常蓄水位（m）23.9航道工程课程设计513通航净空（m）1014地形地质建基岩体主要为砂岩，岩体完整性较好，裂隙不甚发育。15水文降雨量及气温资料从略。1.5设计船型表1.5主要设计船型一览表船队编号船型组队方式船队尺度（m）A1顶4×2000t2排2列186.0×32.4×2.6B1顶2×2000t2排1列182.0×16.2×2.6C1顶2×500t2排1列110.0×10.8×1.6D货船1000t货船49.9×15.6×2.8A为主要设计船队，B、C、D为兼顾船队。A：B：C：图1.5：主要设计船队示意图2.船闸总体设计2.1船闸基本尺度的确定2.1.1闸室有效长度根据《船闸总体设计规范》（JTJ305-2001）：3.1.5船闸闸室有效长度不应小于按下式计算的长度，并取整数。fcxllL航道工程课程设计6式中xL——闸室有效长度(m)；cl——设计船队、船舶计算长度(m)，当一闸次只有一个船队或一艘船舶单列过闸时，为设计最大船队、船舶的长度;当一闸次有两个或多个船队船舶纵向排列过闸时，则为各设计最大船队、船舶长度之和加上各船队、船舶间的停泊间隔长度；fl——富裕长度(m)，顶推船队fl≥2+0.06cl；拖带船队fl≥2+0.03cl；货船和其他船舶fl≥4+0.05cl；根据设计船队尺度以及船闸设计标准进行过闸船型组合，船闸设计标准为一次通行过闸4×2000t。表2.1.1闸室有效长度计算表船队组合船队长度lc（m）富裕长度lf（m）闸室有效长度Lx（m）A1艘4×2000t船队186.013.16199.16B＋B2艘2×2000t船队并列182.012.92194.92B＋C＋D1艘2×2000t船队与1艘2×500t船队并列，和一艘1000t货船182.012.92194.92所以，闸室的有效长度取200m。2.1.2闸室有效宽度根据《船闸总体设计规范》（JTJ305-2001）：3.1.8船闸闸首口门和闸室有效宽度不应小于按下列两公式计算的宽度，并宜采用现行国家标准《内河通航标准》（GB50139-2004）中规定的8m，12m，16m，23m，34m宽度。fcxbbBcfbnbb)1(025.0式中Bx——船闸闸首口门和闸室有效宽度(m)；cb——同一闸次过闸船舶并列停泊于闸室的最大总宽度(m)。当只有一个船队或一艘船舶单列过闸时，则为设计最大船队或船舶的宽度；航道工程课程设计7fb——富裕宽度(m)；b——富裕宽度附加值(m)，当bc≤7m时，b≥lm；当cb≥7m时，b≥1.2m；n——过闸停泊在闸室的船舶的列数。根据设计船队尺度以及船闸设计标准进行过闸船型组合：表2.1.2闸室有效宽度计算表船队组合船队总宽度cb（m）富裕宽度fb（m）闸室有效宽度Bx（m）A1艘4×2000t船队32.41.533.9B＋B2艘2×2000t船队并列32.41.634.0B＋C＋D1艘2×2000t船队与1艘2×500t船队并列，和一艘1000t货船31.81.633.4所以，闸室的有效宽度取34.0m。2.1.3船闸门槛最小水深根据《船闸总体设计规范》（JTJ305-2001）：3.1.9船闸门槛最小水深应为设计最低通航水位至门槛顶部的最小水深，并应满足设汁船舶、船队满载时的最大吃水加富裕深度的要求，可按下式计算，闸室最小水深应为设计最低通航水位至闸室底板顶部的最小水深，其值应不小于门槛最小水深。设计采用的门槛最小水深和闸室最小水深，在满足计算的最小水深值基础上，应充分考虑船舶、船队采用变吃水多载时吃水增大以及相邻互通航道上较大吃水船舶、船队需通过船闸的因素，综合分析确定。6.1TH式中H——门槛最小水深(m)；T——设计船舶、船队满载时的最大吃水(m)。则：H≥1.6T=1.6×2.6=4.16m，取H=4.5m。所以，船闸的门槛最小水深取4.5m。航道工程课程设计8综上，船闸尺度为：闸室有效长度(m)闸室有效宽度度(m)船闸门槛最小水深(m)200344.5组合1：组合2：组合3：2.1.4船闸最小过水断面的断面系数在确定船闸基本尺度时，还应考虑船闸最小过水断面的断面系数n的要求，根据实验和观察，若n过小，则船队（舶）过闸时，可能产生碰底现象。为保证船队（舶）安全顺利地进闸，一般要求：