船閘設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、船閘設(shè)計(jì)開題報(bào)告導(dǎo)語：開題報(bào)告是指開題者對科研課題的一種文字說明材料。下面是由整理的關(guān)于船閘設(shè)計(jì)開題報(bào)告。歡迎閱讀！題目烏江銀盤高水頭船閘輸水系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)院專業(yè)港口航道與海岸工程學(xué)生學(xué)號指導(dǎo)教師一、選題目的與意義本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我校港航工程專業(yè)的畢業(yè)生在校期間最后一次全面性、總結(jié)性的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)， 它既是本專業(yè)學(xué)生在教師指導(dǎo)下運(yùn)用所學(xué)知識與技能， 解決具體問題的一次嘗試， 也是本專業(yè)學(xué)生走向工作崗位前的一次“實(shí)戰(zhàn)演習(xí)”。船閘是克服河流上建壩或天然形成的集中水位差的一種水工建筑物，它是由上下閘首、閘門、閘室等組成。閘室灌水和泄水，使水位升降，像一種特殊的水梯， 但它不像普通電梯和升船機(jī)那樣靠電力升降

2、。船閘的閘首、閘室都是固定不動的水工建筑物， 由閘首、閘門、閘室圍成固定不動的閘箱，起擋水作用。船舶過閘時(shí)，由廊道和閥門構(gòu)成的輸水系統(tǒng)向閘室灌水，閘室水位上升；閘室向外泄水，閘室水位降落。停在閘室的船舶靠水的浮力，隨閘室水位升降，與上游或下游水面齊平，達(dá)到克服水位差的目的，通常稱過壩建筑物。因船舶過閘是由水的浮力來升降的，因此，營運(yùn)的費(fèi)用比較低，是過船建筑物中的一種主要形式。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)選題是銀盤高水頭船閘輸水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通過這次船閘輸水系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以讓我們，鞏固、聯(lián)系、充實(shí)、加深、擴(kuò)大所學(xué)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識； 訓(xùn)練其綜合運(yùn)用所學(xué)知識獨(dú)立分析和解決實(shí)際工程問題的能力，同時(shí)訓(xùn)練其計(jì)算能力、繪圖能力、

3、論文撰寫能力、語言表達(dá)能力、創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的敬業(yè)和合作精神；初步掌握港航工程設(shè)計(jì)工作流程和方法；熟練運(yùn)用計(jì)算機(jī)等工具提高工作效率；敢于創(chuàng)新，并能正確地將獨(dú)創(chuàng)精神與科學(xué)態(tài)度相結(jié)合；養(yǎng)成嚴(yán)肅認(rèn)真、刻苦鉆研、事實(shí)求實(shí)的工作作風(fēng)。烏江是長江上游右岸最大支流，源于貴州省烏蒙山東麓，橫貫貴州全境和渝東南，流經(jīng)重慶市的酉陽、彭水、武隆、涪陵，河流全長 1070km（干流全長 710km），總落差 2124m，流域面積 87920km2，多年平均流量 1690m3/s，多年平均徑流量 534 億 m3。烏江重慶境內(nèi)河段長約 188km，總落差 105.49m，平均比降 0.56%，屬于典型的山區(qū)河流。擬建

4、銀盤水利樞紐位于烏江下游， 距涪陵烏江河口里程約 93km。樞紐工程以發(fā)電為主，兼顧航運(yùn)、防洪等。樞紐主體工程由電站、船閘和泄洪閘等部分組成，大壩正常蓄水位 215m，相應(yīng)庫容 14.44 億m3。電站裝機(jī) 4 臺，單機(jī)容量 150MW，總裝機(jī)容量600MW，最大水頭36.5m，最小水頭 8.8m，額定水頭 26.5m，多年平均有效發(fā)電量26.54億度，建成后可向重慶電網(wǎng)提供大量電力。 電站建成后，可渠化彭水銀盤境內(nèi) 53km航道，與彭水樞紐聯(lián)合調(diào)度運(yùn)行，還可增補(bǔ)下游河道枯水流量，改善烏江下游通航條件，促進(jìn)烏江航運(yùn)事業(yè)的發(fā)展。二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1 我國船閘建設(shè)的成就在興建水利樞紐， 渠化河流和

5、修建運(yùn)河時(shí)，船閘是克服集中落差的一種通航建筑物。 船閘建設(shè)在我國具有悠久的歷史，早在 2000 多年前，秦朝開挖的靈渠，克服水位差的陡門就是船閘的雛形。新中國成立后，僅 40 年間，就建設(shè)了大、中、小各類船閘達(dá) 800 余座，大大地推動了我國船閘技術(shù)的發(fā)展。 50 年代建設(shè)的京杭運(yùn)河，船閘的規(guī)模就比較大， 可以通過 4000 噸級的船隊(duì)，運(yùn)輸十分繁忙，對溝通我國南北水運(yùn)運(yùn)輸起著十分重要的作用。 70 年代興建的長江該葛洲壩水利樞紐， 船閘的規(guī)模和水頭都居世界前列。而三峽船閘是目前世界上規(guī)模最大、級數(shù)最多、總水頭最高、施工難度最大的船閘。包括上、下游引航道，船閘總長 6442 米，其中船閘閘室部

6、分長 1621 米。2 國外船閘建設(shè)的成就由于水運(yùn)運(yùn)輸具有價(jià)廉、低耗、量大的優(yōu)點(diǎn)，世界上一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國家中，內(nèi)河運(yùn)輸發(fā)展較快。作為內(nèi)河航運(yùn)建設(shè)重要組成部分的船閘建設(shè)也得到了較快的發(fā)展， 多數(shù)國家的現(xiàn)代船閘主要是 20 世紀(jì) 50 年代以后發(fā)展起來的。國外船閘的建設(shè)很重視滿足使用要求，在設(shè)計(jì)中注意選擇好船閘位置和布置及引航道通航條件， 防治泥沙淤積， 使船舶能安全可靠和迅速暢通的通過船閘。為適應(yīng)水運(yùn)成網(wǎng)和運(yùn)量大的需求，一些國家的內(nèi)河尺寸向標(biāo)準(zhǔn)化和大尺度發(fā)展，特別是船閘寬度逐漸統(tǒng)一，內(nèi)河成網(wǎng)，四通八達(dá)，起尺度滿足設(shè)計(jì)船隊(duì)原隊(duì)一次過閘的需求。隨著運(yùn)量的增大和發(fā)展，為滿足客、貨運(yùn)量過壩的需要，不少樞

7、紐興建了雙線或多線船閘， 但在建設(shè)步驟上， 則根據(jù)各自的情況和條件的不同而有所不同， 如蘇聯(lián)在伏爾加河各級樞紐都同時(shí)修建了二線船閘，而在一些河流則使采取先建一線船閘， 運(yùn)量增大后再建二線船閘。為減少船閘級數(shù)，縮短船舶過閘時(shí)間，加快水運(yùn)運(yùn)輸速度，適應(yīng)高壩通航的需要，內(nèi)河船閘逐步向高水頭發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國外單級水頭大于 20 米的船閘有 30 多座，巴西庫魯依船閘有單級36.5米，依泰普船閘單級水頭約為3344 米，這些都反映了當(dāng)前船閘的世界水平。高水頭大型船閘的關(guān)鍵技術(shù)問題主要是船閘水利條件（特別是閥門水力條件問題）、閘、閥門和啟閉機(jī)等技術(shù)問題。為解決高水頭船閘在灌泄水時(shí)閘室和引航道內(nèi)的停泊

8、條件以及非恒定流對過閘船舶航行的影響， 采用了等慣性輸水系統(tǒng)、 旁側(cè)引水或旁側(cè)泄水以及分散進(jìn)水和分散泄水等措施， 為解決閥門水力條件問題， 特別是閥門氣蝕問題，采用反響弧形閥門，降低閥門底的高程和快速開啟閥門以及設(shè)通風(fēng)孔等措施，隨著這些關(guān)鍵技術(shù)的突破， 船閘的技術(shù)水平回有進(jìn)一步的突破。由于船閘水力條件和閥門幾啟閉機(jī)械技術(shù)條件的限制，當(dāng)水頭高至一定限度時(shí)，單級船閘就成為不可能，需要采用多級船閘，包括連續(xù)多級船閘和設(shè)中間渠道的多級船閘。 蘇聯(lián)額爾齊斯河的明斯克船閘的水頭最高為 67 米，分四級，但連續(xù)船閘通過能力小，過閘費(fèi)時(shí)多。而采用設(shè)中間渠道的多級船閘在國外有 10 多座，巴西圖庫魯依設(shè)中間渠道

9、的兩級船閘，是世界上水頭最高、規(guī)模最大的梯級船閘。在水源缺少的情況下，為發(fā)展水運(yùn)、減少船閘過閘耗水兩，歐洲一些國家采用了省水船閘。 為適應(yīng)海運(yùn)需要，不少國家都興建了大型海閘，世界最長的海串在比利時(shí)，有效長度 500 米，寬 57 米。最寬船閘在法國，有效寬 67 米。為防咸水入侵海閘上游，影響上游水質(zhì)，一些國家修建了防咸船閘。如法國修建了敦克爾克港馬迪克防咸船閘。三、主要研究內(nèi)容本畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是渠江富流灘船閘輸水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在完成整個船閘的初步設(shè)計(jì)后， 著重進(jìn)行船閘輸水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。初步設(shè)計(jì)包括以下幾下項(xiàng)內(nèi)容：1 、船閘總體平面布置船閘及引航道在樞紐中的布置（ 1）根據(jù)河勢、地形及水流條件，進(jìn)行

10、壩軸線、船閘軸線、上下閘首以及上下游引航道的布置（附圖）；（ 2）分析比較上下游口門區(qū)通航水流條件以及可以采取的工程措施；（ 3）分析比較上下游口門區(qū)防止泥沙淤積以及可以采取的工程措施；2 、船閘建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和總體布置（ 1）根據(jù)規(guī)劃航道等級、船型以及貨運(yùn)量，擬定船閘平面尺度和各部分高程（繪圖、表）；（ 2）根據(jù)河道地形及貨物流向，擬定引航道型式、各段長寬尺度及停泊區(qū)位置。3 、通過能力及耗水計(jì)算（ 1）根據(jù)船閘的過閘時(shí)間、平均噸位、閘次組合等各項(xiàng)內(nèi)容，分別驗(yàn)算近、遠(yuǎn)期船閘的通過能力， 使過閘貨運(yùn)量滿足規(guī)劃運(yùn)量的要求；（ 2）船閘的耗水計(jì)算4 、閘首尺度及閘閥門選型（ 1）閘首尺度擬定；（ 2）閘

11、、閥門選型。5 、輸水系統(tǒng)水力計(jì)算（ 1）輸水系統(tǒng)選型；（ 2）水力計(jì)算，步驟是：初擬閥門斷面面積；根據(jù)各段廊道面積比例，擬定輸水系統(tǒng)各廊道段的斷面面積和高程，廊道換算長度，草繪輸水系統(tǒng)布置圖；分灌泄水段計(jì)算輸水系統(tǒng)阻力系數(shù)，驗(yàn)算總阻力系數(shù)和流量系數(shù)；繪制灌、泄水水力特性曲線。（ 3）輸水系統(tǒng)驗(yàn)算，步驟是根據(jù)總阻力系數(shù)、閥門開啟時(shí)間，驗(yàn)算閘室灌泄水時(shí)間；驗(yàn)算閘室和下游引航道停泊條件；如果不滿足便進(jìn)行下階段設(shè)計(jì)；對于分散式輸水系統(tǒng)，增加驗(yàn)算廊道工作條件，如廊道轉(zhuǎn)彎段壓力、閥門段廊道工作條件及空化數(shù)等。（ 4）對照水力特性曲線圖，對廊道斷面、閥門開啟時(shí)間、阻力系數(shù)等進(jìn)行優(yōu)化，然后重復(fù)（ 1）（ 3

12、）過程，直至滿足要求。6 、閘室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（ 1）閘室結(jié)構(gòu)型式選型，至少選擇兩個方案進(jìn)行初步設(shè)計(jì)；（ 2）初步設(shè)計(jì)，就選擇的兩個方案進(jìn)行同等精度設(shè)計(jì)， 步驟是：初擬閘室結(jié)構(gòu)尺度、高程以及配筋；根據(jù)結(jié)構(gòu)受力選擇最不利荷載組合，如檢修、完建以及高水等情況；繪制計(jì)算簡圖和結(jié)構(gòu)受力圖；根據(jù)不同機(jī)構(gòu)型式選擇整體驗(yàn)算和結(jié)構(gòu)驗(yàn)算內(nèi)容，如抗滑、抗傾等并進(jìn)行計(jì)算；對于驗(yàn)算不滿足要求或結(jié)構(gòu)不合理情況進(jìn)行機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，包括修改尺度、增加措施等方法。（ 3）方案綜合比較并提出推薦方案。四、研究方法與實(shí)施方案對于船閘的總體平面布置，應(yīng)根據(jù)烏江銀盤段的地理?xiàng)l件、水位資料和河道的走勢來確定船閘的布置地點(diǎn)， 以及在河岸左邊還是右邊。依據(jù)船閘設(shè)計(jì)的航道等級、近期及遠(yuǎn)期的通過量，按照船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范、 內(nèi)河航道通航標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范要求，來確定船閘及