航道工程學(xué)課程設(shè)計(jì)

1、航道工程課程設(shè)計(jì)航道工程課程設(shè)計(jì) 題目： 西江某水利樞紐船閘總體設(shè)計(jì) 學(xué)院： 船舶工程學(xué)院 專業(yè)： 港口航道與海岸工程 學(xué)號(hào)： 20110121 姓名： 日期： 2015年1月 目錄1.設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料41.1設(shè)計(jì)依據(jù)41.2設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范41.3設(shè)計(jì)背景41.4設(shè)計(jì)資料41.5設(shè)計(jì)船型52.船閘總體設(shè)計(jì)52.1船閘基本尺度的確定52.1.1閘室有效長度52.1.2閘室有效寬度62.1.3船閘門檻最小水深72.1.4船閘最小過水?dāng)嗝娴臄嗝嫦禂?shù)82.1.5閘首長度92.2船閘各部分高程的確定92.2.1閘門門頂高程92.2.2閘室墻頂高程92.2.3閘首墻頂高程102.2.4閘首檻頂高程102.2.

2、5閘室底板頂部高程和引航道底部高程112.2.6導(dǎo)航和靠船建筑物頂部高程112.2.7引航道堤頂高程122.3引航道平面布置及尺度確定122.3.1引航道平面布置122.3.2引航道尺度132.4船閘通過能力計(jì)算142.4.1船隊(duì)進(jìn)出閘時(shí)間142.4.2閘門啟閉時(shí)間152.4.3閘室灌、泄水時(shí)間152.4.4船舶、隊(duì)進(jìn)出閘門間隔時(shí)間152.4.5船閘通過能力162.5船閘耗水量計(jì)算163.閘首、閘閥門及輸水系統(tǒng)選擇173.1閘門的選型及基本尺度計(jì)算173.1.1門扇長度ln183.1.2門扇厚度tn183.2輸水系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)183.2.1輸水閥門處廊道斷面面積183.3閘首結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)193.

3、3.1閘首布置及構(gòu)造193.3.2邊墩設(shè)計(jì)194.閘室結(jié)構(gòu)形式初步設(shè)計(jì)195.船閘總體布置原則206.船閘布置圖206.1船閘總平面布置圖（附圖1）206.2船閘縱斷面布置圖（附圖2）201.設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料1.1設(shè)計(jì)依據(jù)航道工程課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書1.2設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范，JTJ305-2001，人民交通出版社 內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)，GB50139-2004，中華人民共和國建設(shè)部 船閘閘閥門設(shè)計(jì)規(guī)范，JTJ308-2003，人民交通出版社 船閘水工建筑物設(shè)計(jì)規(guī)范，JTJ307-2001，人民交通出版社 船閘輸水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范，JTJ306-2001，人民交通出版社1.3設(shè)計(jì)背景西江某水電樞紐是西江下

4、游河段廣西境內(nèi)的最后一個(gè)規(guī)劃梯級(jí)，樞紐橫跨兩島三江，是一座以發(fā)電為主，兼有航運(yùn)、灌溉等綜合利用的大型水利樞紐工程。根據(jù)交通部對(duì)西江航運(yùn)的規(guī)劃，航道等級(jí)將從級(jí)提高為級(jí)航道，因此船閘為滿足不斷增長的貨運(yùn)量需要，將原1號(hào)船閘規(guī)模由 1000t 級(jí)擴(kuò)大為 2000t 級(jí)。1.4設(shè)計(jì)資料表1.4：設(shè)計(jì)資料數(shù)據(jù)一覽表序號(hào)工程項(xiàng)目指標(biāo)備注1設(shè)計(jì)水平年20282船閘級(jí)數(shù)單級(jí)3通航規(guī)模級(jí)4航道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（m）130×2.6×560航寬×航深×彎曲半徑5船隊(duì)尺度（m）186.0×32.4×2.61頂4艘2000t級(jí)分節(jié)駁6船閘年通過能力（萬 t）3000遠(yuǎn)

5、期7最大過船噸位2000t8船閘設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)4×2000t船隊(duì)一次通行過閘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）23.913通航凈空（m）1014地形地質(zhì)建基巖體主要為砂巖，巖體完整性較好，裂隙不甚發(fā)育。15水文降雨量及氣溫資料從略。1.5設(shè)計(jì)船型表1.5 主要設(shè)計(jì)船型一覽表船隊(duì)編號(hào)船型組隊(duì)方式船隊(duì)尺度（m）A1頂4×2000t2排2列186.0×32.4×2.6B1頂2×2000t2排1列182.0×

6、16.2×2.6C1頂2×500t2排1列110.0×10.8×1.6D貨船1000t貨船49.9×15.6×2.8A為主要設(shè)計(jì)船隊(duì)，B、C、D為兼顧船隊(duì)。2000t2000t2000t2000tA：2000t2000tB： 500t500tC：圖1.5：主要設(shè)計(jì)船隊(duì)示意圖2.船閘總體設(shè)計(jì)2.1船閘基本尺度的確定2.1.1閘室有效長度根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ305-2001）：3.1.5 船閘閘室有效長度不應(yīng)小于按下式計(jì)算的長度，并取整數(shù)。式中 閘室有效長度(m)；設(shè)計(jì)船隊(duì)、船舶計(jì)算長度(m)，當(dāng)一閘次只有一個(gè)船隊(duì)或一艘船舶單列過

7、閘時(shí)，為設(shè)計(jì)最大船隊(duì)、船舶的長度;當(dāng)一閘次有兩個(gè)或多個(gè)船隊(duì)船舶縱向排列過閘時(shí)，則為各設(shè)計(jì)最大船隊(duì)、船舶長度之和加上各船隊(duì)、船舶間的停泊間隔長度； 富裕長度(m)，頂推船隊(duì)2+0.06；拖帶船隊(duì)2+0.03；貨船和其他船舶4+0.05；根據(jù)設(shè)計(jì)船隊(duì)尺度以及船閘設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行過閘船型組合，船閘設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為一次通行過閘4×2000t。表2.1.1 閘室有效長度計(jì)算表船隊(duì)組合船隊(duì)長度lc（m）富裕長度lf（m）閘室有效長度Lx（m）A1艘4×2000t船隊(duì)186.013.16199.16BB2艘2×2000t船隊(duì)并列182.012.92194.92BCD1艘2×20

8、00t船隊(duì)與1艘2×500t船隊(duì)并列，和一艘1000t貨船182.012.92194.92所以，閘室的有效長度取200m。2.1.2閘室有效寬度根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ305-2001）：3.1.8船閘閘首口門和閘室有效寬度不應(yīng)小于按下列兩公式計(jì)算的寬度，并宜采用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) 內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)（GB50139-2004）中規(guī)定的8m，12m，16m，23m，34m寬度。 式中 Bx 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(dāng)只 有一個(gè)船隊(duì)或一艘船舶單列過閘時(shí)，則為設(shè)計(jì)最大船隊(duì)或船舶的寬度； 富裕寬度(m)； 富裕寬度附加值(m)，當(dāng)bc7

9、m時(shí)，lm；當(dāng)7m時(shí)， 1.2m； 過閘停泊在閘室的船舶的列數(shù)。根據(jù)設(shè)計(jì)船隊(duì)尺度以及船閘設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行過閘船型組合：表2.1.2 閘室有效寬度計(jì)算表船隊(duì)組合船隊(duì)總寬度（m）富裕寬度（m）閘室有效寬度Bx （m）A1艘4×2000t船隊(duì)32.41.533.9BB2艘2×2000t船隊(duì)并列32.41.634.0BCD1艘2×2000t船隊(duì)與1艘2×500t船隊(duì)并列，和一艘1000t貨船31.81.633.4所以，閘室的有效寬度取34.0m。2.1.3船閘門檻最小水深根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ305-2001）：3.1.9 船閘門檻最小水深應(yīng)為設(shè)計(jì)最低通航水位

10、至門檻頂部的最小水深，并應(yīng)滿足設(shè)汁船舶、船隊(duì)滿載時(shí)的最大吃水加富裕深度的要求，可按下式計(jì)算，閘室最小水深應(yīng)為設(shè)計(jì)最低通航水位至閘室底板頂部的最小水深，其值應(yīng)不小于門檻最小水深。設(shè)計(jì)采用的門檻最小水深和閘室最小水深，在滿足計(jì)算的最小水深值基礎(chǔ)上，應(yīng)充分考慮船舶、船隊(duì)采用變吃水多載時(shí)吃水增大以及相鄰互通航道上較大吃水船舶、船隊(duì)需通過船閘的因素，綜合分析確定。式中 門檻最小水深(m)； 設(shè)計(jì)船舶、船隊(duì)滿載時(shí)的最大吃水(m)。則：1.6=1.6×2.6=4.16m，取=4.5m。所以，船閘的門檻最小水深取4.5m。綜上，船閘尺度為：閘室有效長度(m)閘室有效寬度度(m)船閘門檻最小水深(m)

11、200344.52000t2000t2000t2000t組合1： 2000t2000t2000t2000t組合2：500t500t1000t2000t2000t組合3：2.1.4船閘最小過水?dāng)嗝娴臄嗝嫦禂?shù)在確定船閘基本尺度時(shí)，還應(yīng)考慮船閘最小過水?dāng)嗝娴臄嗝嫦禂?shù)n的要求，根據(jù)實(shí)驗(yàn)和觀察，若n過小，則船隊(duì)（舶）過閘時(shí)，可能產(chǎn)生碰底現(xiàn)象。為保證船隊(duì)（舶）安全順利地進(jìn)閘，一般要求： 1.52.0式中 最大設(shè)計(jì)過閘船隊(duì)滿載吃水時(shí)水下部分?jǐn)嗝婷娣e (m2)；最低通航水位時(shí),閘室過水?dāng)嗝婷娣e(m2), 。則：=34×4.5=153m2； =32.4×2.6=84.24 m2； n =1.

12、82，符合安全要求。2.1.5閘首長度根據(jù)受力和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，閘首在長度方向上一般由3段組成：門前段長度l1，當(dāng)工作閘門采用人字閘門、檢修門槽設(shè)于閘首外與導(dǎo)墻接縫時(shí)，門前段的長度最小，一般為1.0m左右。門龕段長度l2，根據(jù)船閘閘閥門設(shè)計(jì)規(guī)范7.1.5，門龕長度由門扇長度和富余長度確定，其富余長度應(yīng)考慮對(duì)閘門啟閉力的影響，不宜小于1/20門扇長度。人字閘門軸線與船閘橫軸線交角取22.5°，閘室有效寬度為34m，則門扇長度可估算為（34÷2）÷cos22.5°=18.4m，取20m。取富余長度2m，所以門龕長度為22.0m。閘門支持段長度l3，約等于（0.42

13、.1）倍的設(shè)計(jì)水頭，設(shè)計(jì)水頭取為18.85m，所以閘門支持段長度取為10.0m。則：閘首長度為l1+ l2+ l3=33.0m，取34.0m。2.2船閘各部分高程的確定2.2.1閘門門頂高程根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ305-2001）：4.2.1 船閘擋水前緣閘首工作閘閘門頂部高程應(yīng)為上游校核高水位加安全超高值確定。4.2.2 船閘非擋水前緣閘首的閘門頂部高程應(yīng)為上游設(shè)計(jì)最高通航水位加安全超高值。4.2.3 船閘閘門頂部最小的安全超高值，I-IV級(jí)船閘不應(yīng)小于0.5m,V一VII級(jí)船閘不應(yīng)小于0.3m，對(duì)于有波浪或水面涌高情況的閘首門頂高程應(yīng)另加波高或涌高影響值。此船閘閘門是非擋水閘門，且船

14、閘為級(jí)船閘，則安全超高值不小于0.5m。則： 上閘首閘門頂部高程上游設(shè)計(jì)最高通航水位安全超高值 23.9m+0.5m 24.4m（取24.5m） 下閘首閘門頂部高程上游設(shè)計(jì)最高通航水位安全超高值 23.9m+0.5m 24.4m（取24.5m）2.2.2閘室墻頂高程根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ305-2001）：4.2.6 船閘閘室墻頂部高程應(yīng)為上游設(shè)計(jì)最高通航水位加超高值，超高值不應(yīng)小于設(shè)計(jì)過閘船舶、船隊(duì)空載時(shí)的最大干舷高度。最大干舷高度可參照下表: 長江分節(jié)駁船空載干舷高度 駁船噸級(jí)（t）10030050010003000空載干舷高度（m）1.01.41.61.71.61.73.03.3設(shè)

15、計(jì)船隊(duì)中最大駁船噸位在2000t，參考設(shè)計(jì)船隊(duì)的滿載吃水2.6m，出于安全考慮，取空載干舷高度為2.7m。則：閘室墻頂高程上游設(shè)計(jì)最高通航水位+超高 23.9m+2.7m 26.6m（取26.7m）2.2.3閘首墻頂高程根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ305-2001）：4.2.4 船閘閘首墻頂部高程應(yīng)根據(jù)閘門頂部高程和結(jié)構(gòu)布置等要求確定，并不得低于閘門和閘室墻頂部高程。位于樞紐工程中的船閘，其擋水前緣的閘首頂部高程應(yīng)不低于與相互連接的樞紐工程建筑物擋水前緣的頂部高程。設(shè)結(jié)構(gòu)安裝高度為1m。則：上閘首墻頂高程門頂高程結(jié)構(gòu)安裝高度24.5m1.0m25.5m下閘首墻頂高程門頂高程結(jié)構(gòu)安裝高度24.5

16、m1.0m25.5m由于閘室墻頂高程為26.7m，所以取閘首墻頂高程為26.7m。2.2.4閘首檻頂高程根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ305-2001）：4.2.5 船閘上、下閘首門檻的高度應(yīng)有利于船閘運(yùn)用和檢修，頂部高程應(yīng)為上、下游設(shè)計(jì)最低通航水位值減去門檻最小水深值。4.2.9 船閘上、下游引航道和口門區(qū)及連接段的底部高程應(yīng)為上、下游設(shè)計(jì)最低通航水位減去引航道設(shè)計(jì)最小水深值。則：上閘首門檻的頂部高程上游設(shè)計(jì)最低通航水位門檻水深18.6m4.5m14.1m 下閘首門檻的頂部高程下游設(shè)計(jì)最低通航水位門檻水深5.05m4.5m0.55m。(取0.5m)2.2.5閘室底板頂部高程和引航道底部高程根據(jù)

17、船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ305-2001）：4.2.7 船閘閘室底板頂部高程不應(yīng)高于上、下閘首門檻頂部高程。則：取船閘閘室底板頂部高程為0.5m。根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ305-2001）：4.2.9船閘上、下游引航道和口門區(qū)及連接段的底部高程應(yīng)為上、下游設(shè)計(jì)最低通航水位減去引航道設(shè)計(jì)最小水深值。5.5.3 級(jí)船閘引航道最小水深應(yīng)按下式計(jì)算: 式中 H0在設(shè)計(jì)最低通航水位時(shí)，引航道底寬內(nèi)最小水深(m)； T 設(shè)計(jì)最大船舶、船隊(duì)滿載吃水(m)。則：H01.50T=3.9m（取4.0m）上游引航道底部高程=上游設(shè)計(jì)最低通航水位-引航道設(shè)計(jì)最小水深值 =18.64=14.6m(取14.1m)下游

18、引航道底部高程=下游設(shè)計(jì)最低通航水位-引航道設(shè)計(jì)最小水深值 =5.054=1.05m2.2.6導(dǎo)航和靠船建筑物頂部高程根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ305-2001）：4.2.8船閘上、下游導(dǎo)航和靠船建筑物的頂部高程應(yīng)為上、下游設(shè)計(jì)最高通航水位加超高值，超高值不宜小于設(shè)計(jì)過閘船舶、船隊(duì)空載時(shí)的最大干舷高度。則：船隊(duì)空載時(shí)最大干舷高度取為2.7m；上游導(dǎo)航建筑物頂高程=上游設(shè)計(jì)最高通航水位超高=23.9m2.7m=26.6m（取26.7m）下游導(dǎo)航建筑物頂高程=下游設(shè)計(jì)最高通航水位超高=23.8m2.7m=26.5m（取26.6m）2.2.7引航道堤頂高程本船閘引航道堤岸沒有防洪功能，故取引航道堤

19、頂高程導(dǎo)航建筑物堤頂高程則：上游引航道堤頂高程=26.7m；下游引航道堤頂高程=26.6m。綜上，船閘各部分高程整理如下：表2.2.7 船閘各部分高程表序號(hào)船閘各部分高程高程（上游，m）高程（下游，m）1閘門門頂高程24.524.52閘首墻頂高程26.726.73閘首檻頂高程14.10.504閘室墻頂高程26.75閘室底板頂部高程0.56導(dǎo)航和靠船建筑物的頂部高程26.726.67引航道底部高程14.11.058引航道堤頂高程26.726.62.3引航道平面布置及尺度確定2.3.1引航道平面布置根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ305-2001）：5.4.2 引航道的平面布置應(yīng)根據(jù)船閘的級(jí)別、線數(shù)、

20、設(shè)計(jì)船型船隊(duì)、通過能力等，結(jié)合地形、地質(zhì)水流、泥沙及上、下游航道等條件研究確定。引航道的平面布置可采用反對(duì)稱式、對(duì)稱式、不對(duì)稱式3種形式。由于本船閘為級(jí)船閘，屬于單線船閘，貨運(yùn)量較大，無明顯單向貨流，故采用反對(duì)稱型引航道。船舶曲線出閘，直線進(jìn)閘，進(jìn)閘速度快，船閘的通過能力較大。2.3.2引航道尺度1.引航道的長度1) 導(dǎo)航段長度：式中 l1導(dǎo)航段長度(m); lc設(shè)計(jì)船隊(duì)（舶）的長度，對(duì)頂推船隊(duì)為全船隊(duì)長，對(duì)拖帶船隊(duì)或單船為其中最大的船舶長度。則：lc=186.0m，l1取190m。2) 調(diào)順段長度l2 （1.52.0）lc則：l2取300m。3) 停泊段長度考慮到部分船隊(duì)在停泊段重組，取2倍

21、船長。則：l3取380m。綜上，引航道直線段的總長度L= l1l2l3=870m。4) 過渡段長度l4及制動(dòng)段長度l4，為引航道寬度與航道寬度之差，航道寬為130 m，引航道寬度120 m，則=10 m，=100 m；用估算，為頂推船隊(duì)制動(dòng)距離系數(shù)，一般取2.54.5，則3×186.0=558，取560 m。為減少引航道的工程量，過渡段l4及制動(dòng)段l4重合使用。2.引航道的寬度根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ305-2001）：5.5.2.1 單線船閘引航道的寬度，應(yīng)根據(jù)下列型式確定：反對(duì)稱型引航道寬度：式中 B0設(shè)計(jì)最低通航水位時(shí)，設(shè)計(jì)最大船舶、船隊(duì)滿載吃水船底處的引航道寬度(m)；

22、bc設(shè)計(jì)最大船舶、船隊(duì)的寬度(m)； 一側(cè)等候過閘船舶、船隊(duì)的總寬度(m)； 船舶、船隊(duì)之間的富裕寬度，取= bc； 船舶、船隊(duì)與岸之間的富裕寬度，取=0.5 bc；則：=113.4m，取120m。圖2.3.2 引航道尺度計(jì)算示意圖3.引航道最小水深根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ305-2001）：5.5.3級(jí)船閘引航道最小水深應(yīng)按下式計(jì)算:式中 H0在設(shè)計(jì)最低通航水位時(shí)，引航道底寬內(nèi)最小水深(m)； T設(shè)計(jì)最大船舶、船隊(duì)滿載吃水(m)。則：H03.9m，取H0為4.0m。2.4船閘通過能力計(jì)算2.4.1船隊(duì)進(jìn)出閘時(shí)間船舶（隊(duì)）進(jìn)出閘時(shí)間，可根據(jù)其運(yùn)行距離和進(jìn)出閘速度確定。對(duì)單向過閘和雙向過閘方

23、式應(yīng)分別計(jì)算：1) 單向過閘，進(jìn)閘為船舶、船隊(duì)的船首自引航道中停靠位置至閘室內(nèi)停泊位置之間的距離，單向出閘距離為船舶、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；2) 雙向進(jìn)閘，距離是船舶、船隊(duì)自引航道中?？课恢弥灵l室內(nèi)停泊位置之間的距離，出閘為船舶、船隊(duì)自閘室內(nèi)停泊位置至靠船建筑物之間的距離。單向進(jìn)閘距離L1=190m+300m+34m+186m=710m；單向出閘距離L4=200m+34m=234m；雙向進(jìn)閘距離L1=190m+300m+34m+186m=710m；雙向出閘距離L4=190m+300m+34m+186m=710m；根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范表6.1.5查得單向進(jìn)閘 單向出閘雙

24、向進(jìn)閘 雙向出閘則： 23.67min 5.57min 16.90min 11.83min2.4.2閘門啟閉時(shí)間閘門的啟、閉時(shí)間與閘門型式和閘首口門寬度有關(guān)，當(dāng)閘首口門寬度大于23m時(shí)，t2取為36min，取為3 min。2.4.3閘室灌、泄水時(shí)間船閘灌瀉水時(shí)間與水頭、輸水系統(tǒng)型式、閘室尺度有關(guān)，t3取=8.0 min。2.4.4船舶、隊(duì)進(jìn)出閘門間隔時(shí)間根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ305-2001）：6.1.8船舶、船隊(duì)進(jìn)出閘間隔時(shí)間，系指同一閘次第一個(gè)船舶、船隊(duì)與最后一個(gè)船舶、船隊(duì)啟動(dòng)的間隔時(shí)間。當(dāng)無實(shí)測資料時(shí)可采用310min。由于本船閘設(shè)計(jì)每閘次只通過一個(gè)船隊(duì)，無間隔時(shí)間，但考慮實(shí)際情況

25、，取t5為2min。綜上：單向過閘時(shí)間T1=4t2+ t1+2 t3+ t4+2 t5=4×323.672×85.572×261.24 min雙向過閘時(shí)間T2=4t2+2t1+2t3+2t4+4 t5=4×32×16.902×82×11.834×293.46min實(shí)際上，由于上行與下行船舶、隊(duì)均難以保證到閘的均勻性在設(shè)計(jì)中一般采用船舶、隊(duì)單向過閘與雙向過閘所需時(shí)間的平均值來計(jì)算晝夜過閘次數(shù)。則：過閘時(shí)間 = 53.99 min2.4.5船閘通過能力船閘日平均過閘次數(shù)：n = 式中 -船閘每晝夜的平均工作時(shí)間(h)，

26、取22h。n =24.44 min，取n為24次。單向年過閘船舶總載重噸位：單向年過閘客貨運(yùn)量：式中 P1單向年過閘船舶總載重噸位（t）； P2單向年過閘客貨運(yùn)量（t）； n0日非運(yùn)客、貨船過閘次數(shù)，取2次； n日平均過閘次數(shù)；N年通航天數(shù)，取350天；G一次過閘平均載重噸位（t），取設(shè)計(jì)最大過閘船隊(duì)噸位的80%；船舶裝載系數(shù)，取0.8；運(yùn)量不均衡系數(shù)，取1.3。則：雙向通過能力為2P2=3033萬t，滿足要求。2.5船閘耗水量計(jì)算船閘一天內(nèi)平均耗水量可根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ305-2001）6.2.1計(jì)算：式中： 一天內(nèi)平均耗水量(m3/s)；V一一次過閘用水量(m3)，必要時(shí)應(yīng)考慮上

27、、下行船舶、船隊(duì)排水量差額；q 閘門、閥門的漏水損失(m3/s)；e 止水線每米上的滲漏損失m3/(s.m )， 當(dāng)水頭小于10 m時(shí)取0.00150.0020m3/(s.m )，當(dāng)水頭大于10 m時(shí)取 0.0020.003m3/(s.m )；u 閘門、閥門止水線總長度(m)；單級(jí)過閘一次過閘用水量V采用下式進(jìn)行計(jì)算：V0=C×H式中： V0單級(jí)船閘一次過閘平均用水量（m3）； C閘室水域面積（m2）=上、下閘首閘門之間的水域長度（m）×水域?qū)挾龋╩）； H計(jì)算水頭（m），采用上下游平均水位差，為6.83m。 單級(jí)船閘雙向一次過閘時(shí)，用水量為單向一次過閘用水量的一半。 認(rèn)為

28、單向過閘：雙向過閘=1:1。V0= V0C=（20021×2）×34=8228 m2H= = 6.83 mV0=C×H=56197 m3V0=V0 =28099 m3V0=V0 +V0=42148 m3u=18.1×2(23.90.5)×3= 106.4m（取110m）e取0.002 m3/(s.m )=0.22 m3/s綜上，船閘一天內(nèi)平均耗水量為10.95 m3/s。3.閘首、閘閥門及輸水系統(tǒng)選擇3.1閘門的選型及基本尺度計(jì)算人字閘門具有耗鋼材少，能封閉高、寬尺寸都比較大的孔口，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活可靠等優(yōu)點(diǎn)，常用作承受單向水頭、在靜水條件下啟閉的工作

29、閘門，在大中型船閘中運(yùn)用廣泛。本船閘水頭較高，且在靜水條件下啟閉，故選用人字閘門。人字閘門由兩個(gè)門扇組成，圍繞其端部的豎軸旋轉(zhuǎn)啟閉，設(shè)計(jì)閘門型式采用鋼制人字閘門，門扇軸線與引航道軸線夾角為 22.5°，設(shè)計(jì)水頭18.85m。設(shè)計(jì)閘門高度為 24m，門扇長度為 18.4m。3.1.1門扇長度ln = =20.24m（取20m）3.1.2門扇厚度tntn = (0.10.125) ln =22.5m（取2.2m）3.2輸水系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)船閘輸水系統(tǒng)對(duì)船舶過閘時(shí)間有著較大的影響，輸水系統(tǒng)的型式選擇根據(jù)判別系數(shù)初步選定，判別系數(shù)按下式計(jì)算：式中： m判別系數(shù)； H設(shè)計(jì)水頭（m），根據(jù)上下游的自

30、然通航水位，設(shè)計(jì)水頭為18.85m； T閘室灌水時(shí)間（min），初步選取 8min； 則：m =1.84。根據(jù)船閘輸水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ306-2001）：當(dāng)m 2.5時(shí)，采用分散輸水系統(tǒng)，初步選用閘墻長廊道側(cè)向支孔輸水系統(tǒng)。分散輸水形式，可較大縮短閘室長度，節(jié)約工程成本，同時(shí)由于分散輸水系統(tǒng)是通過長廊道分散輸水，閘室內(nèi)水流平穩(wěn)，改善了閘室內(nèi)船舶?？康牟捶€(wěn)條件。閘墻長廊道側(cè)向支孔輸水系統(tǒng)布置簡單，造價(jià)較低，采用廣泛。但是此系統(tǒng)對(duì)閘門開啟不同步或單側(cè)閘門開啟的適應(yīng)性較差，應(yīng)注意優(yōu)化。采用數(shù)目較多，斷面積較小的出水支管，采用明渠消能，消能效果較好。按照規(guī)范要求，進(jìn)口段進(jìn)口頂?shù)难蜎]水深需大于 0.

31、4倍的設(shè)計(jì)水頭，設(shè)計(jì)水頭為 18.85m，即進(jìn)口段淹沒水深需大于 7.54m，取8m。、級(jí)船閘出口最小淹沒水深為 1.5m，取4m。 3.2.1輸水閥門處廊道斷面面積分散輸水系統(tǒng)的輸水閥門處廊道斷面積，可按下式估算：式中： 輸水閥門處廊道斷面面積（m2）； C計(jì)算閘室水域面積（m2），對(duì)單級(jí)船閘取閘室水域面積8228 m2； Lc閘室水域長度 242m； H設(shè)計(jì)水頭 18.85m。則：=39 m2，取48 m2。3.3閘首結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)船閘閘首一般設(shè)有輸水廊道、閘門、閥門、閘閥門啟閉機(jī)械及其相應(yīng)的設(shè)備等，閘首的布置及尺寸與所選用的閘門形式、輸水系統(tǒng)等有密切關(guān)系。閘首結(jié)構(gòu)按其受力狀態(tài)可分為整體式結(jié)構(gòu)和分離式結(jié)構(gòu)。在土基上為避免由于邊墩不均勻沉降而影響閘門正常工作，