西江某航電樞紐總體布置及船閘設(shè)計(左岸船閘方案閘室結(jié)構(gòu)設(shè)計)

目

錄目..................................................................................................................................................摘............................................................................................................................................III.........................................................................................................................................III第1設(shè)計資1.1工程概.1.2水文氣.1.3工程地.1.4天然建筑材.1.5對外交通條.第2船閘的總體設(shè)2.1船閘的組成和類.船閘的級...........................................................................................................11船閘線...............................................................................................................11

船閘類2.2船閘的基本尺.

設(shè)計船閘室基本尺2.3引航道布.引航道的平面布.引航道基本尺.引航道上的建筑.2.4船閘設(shè)計水位和各部分高.船閘設(shè)計水位的確.船閘各部分高.2.5閘首尺.閘門門扇基本尺度的確.閘首長.閘首寬.閘首底板厚.

華水水學(xué)畢設(shè)門龕深.2.6通過能力和耗水量計.通過能力計.耗水量計.第三章樞紐總體布3.1樞紐的組成和布置要.3.2壩址的比較與選.3.2

閘址的比較和選擇第四章船閘輸水系統(tǒng)設(shè)4.1輸水系統(tǒng)的選.集中輸水系統(tǒng)的特.分散輸水系統(tǒng)的特.輸水系統(tǒng)的類型及選.分散輸水系統(tǒng)的分.4.2輸水系統(tǒng)的布.4.3輸水系統(tǒng)的水力計.計算的主要內(nèi).輸水閥門處的廊道斷面面積確.水力計.4.4輸水系統(tǒng)的水力校.船舶停泊條件校.輸水閥門的工作條件校.4.5輸水系統(tǒng)的評.第五章船閘結(jié)構(gòu)設(shè)計與結(jié)構(gòu)計5.1結(jié)構(gòu)類型的選.5.2閘室結(jié)構(gòu)荷載計算及相關(guān)校.計算情.相關(guān)數(shù)值的確.荷載計算及相關(guān)校.5.3閘室結(jié)構(gòu)配筋計.I

華水水學(xué)畢設(shè)相關(guān)系.閘室墻配筋計.閘室底板配筋計.第六章附屬設(shè)施設(shè)6.1閘門防撞設(shè).6.2系船設(shè).6.3檢修設(shè).6.4照明、通路等設(shè).參考文致

附錄附錄附錄........................................................................................................................................附

......................................................................................................................................西江某航電樞紐總體布置及船閘設(shè)計II

華水水學(xué)畢設(shè)——岸閘室結(jié)構(gòu)設(shè)摘要船閘設(shè)計首先要考察本工程的概況，以及水文氣象、工程地質(zhì)、建筑材料源和對外交通條件后有條不紊的布置各個方面行船閘總體設(shè)計中包括船閘的組成和類型，船閘基本尺度的確定，引航道的布置原則及尺度，船閘設(shè)計水位和各部分高程的確定，閘首各個部位尺度的確定；通過船閘的通過能力和耗水量計算，并驗證是否滿足要求；再進(jìn)行樞紐總體規(guī)劃與布置，經(jīng)過多方案比較，選擇更好的閘址和壩址；再進(jìn)行船閘的輸水系統(tǒng)設(shè)計，包括各個部位的布置，水力計算以及校核整個過程，再做一下簡單的系統(tǒng)評價；船閘結(jié)構(gòu)設(shè)計和結(jié)構(gòu)計算是一個重要的環(huán)節(jié)，閘室、閘首的布置、計算和校核，以及對重要的截面再進(jìn)行配筋計算和設(shè)計，也是比較艱難的一個步驟；最后進(jìn)行的是一些附屬設(shè)施的設(shè)計，比如閘門防撞設(shè)施，系船設(shè)施，照明、通路和電氣設(shè)施等等。關(guān)鍵詞閘；設(shè)計；計算；校核；配筋。III

華水水學(xué)畢設(shè)Lockdesignfirsttheprofileofthisproject,asasandengineeringconstructionmaterialsandsourcesofconditions.arrangementvarioustheoveralldesignoflock,includingcompositionandtypelocks,theofthetheprinciplesofthechannellayoutLockdesignlevelofvariouspartsoftheofparts,throughthethecalculateandthathubandlayout,throughlockanddamfurtherlockthedesign,variouspartsofcalculations,andcheckingthewholeasystemdesignandstructureofcomputingisimportantthechamber,thefirstgateandasimportantreinforcementcross-sectionandisarelativelydifficultFinally,thedesignofsomeancillaryfacilities,suchasfacilities,mooringlighting,roadsandelectricalKeywords：lock;design;calculation;reinforcementIV

332223332223第1章設(shè)計資料1.1工程概況NJ航運樞紐是國務(wù)院批準(zhǔn)的《珠江流域西江水系郁江綜合利用規(guī)劃報告》10個梯級中的第4，是一個以航運為主，兼有發(fā)電、灌溉和其它效益的水資源綜合利用工程工程建成后，將對上游的百色水利樞紐起到反調(diào)節(jié)作用，為百色市提供一個新能源，改善當(dāng)?shù)厣a(chǎn)、生活條件；同時將目前航道提高到可通航噸級船舶的Ⅲ級航道。對加快水資源綜合開發(fā)利用、提高西江水系上游右江航運能力、加強流域腹地綜合運輸網(wǎng)絡(luò)的銜接和合理布局、增加新電源、提高該地區(qū)交通發(fā)展水平有著重要作用。NJ航運樞紐工程是一個以航運為主，兼有發(fā)電、電灌、養(yǎng)殖、旅游等綜合效益的項目，壩址以上集雨面積為

2

，壩址多年平均流量330m

3

／s，多年平均徑流量為189.3億m，正常水位

115m，死位114.4m，水庫總庫容為

1.83億，電站裝機容量，利用小時數(shù)，多年平均發(fā)電量億kW.h。船閘按Ⅲ級船閘建設(shè)，1頂推駁船隊水庫蓄水后可渠化河道56km。1.2水文氣象右江流域位于云南東南部和廣西西南部地區(qū)，東經(jīng)106°34′～′，北緯22°48′～23°53′。右江的上游稱馱娘江，發(fā)源于云南省廣南縣境內(nèi)的楊梅山，自西北流向東南，經(jīng)廣西的西林、田林兩縣，在平合與西洋江匯合后稱剝隘河，而后進(jìn)入百色市與澄碧河匯合后稱右江，再流經(jīng)田陽、田東、平果、隆安等縣，在邕寧縣宋村三江口與左江匯合后稱為郁江。郁江在桂平三江口與黔江匯合稱潯江，流經(jīng)梧州、肇慶、順德、江門、澳門、廣州等地出海。右江干流全長域面積41200km中嶺至百色澄碧河口段長409km落差1565m，平均坡降‰；百色澄碧河口至宋村三江口段河長落差47m，平均坡降0.15‰。航運樞紐位于右江NJ村旁，壩址上距百色市41.4km，下距田陽縣22.5km控制集雨面積，占右江流域面積的％。NJ庫區(qū)主要支流有澄碧河、福祿河兩條河匯入。在澄碧河上，距其與右江匯合口處，建有澄碧河水庫一座，控制集雨面積，多年平均流量，總庫

23322333華水水學(xué)畢設(shè)23322333容11.5億m

3

，調(diào)節(jié)庫容5.8億m

3

，為多年調(diào)節(jié)水庫，是一座以發(fā)電為主，結(jié)合防洪、供水的大型水庫，對流域徑流有一定的影響。在福祿河上，距其與右江匯合口6.3km處，建有福祿河五級水電站，控制集雨面積，總庫容億，壩址多年平均流量21.90m為河床徑流式水電站。另外，支流上還建有小型水庫26座，控制總集雨面積435.2km，控制集雨面積均較小，調(diào)節(jié)性能差，對流域的徑流影響很小。此外，右江干流上，在壩址上游61.8km處，有在建的百色水利樞紐工程，其控制集雨面積為，總庫容56億m，具有不完全多年調(diào)節(jié)性能，是一個以防洪、航運、發(fā)電等綜合利用為主的大型水利工程，對徑流影響較大。右江流域地處亞熱帶地區(qū)，受季風(fēng)控制，高溫多雨，每年5～月份為洪水期，洪峰主要出現(xiàn)在69月份，尤以月份為最多。百色水文（三）站實測的年最大洪水中，8份出現(xiàn)的洪峰的機率占％航運樞紐壩址洪水特見表1.1～3壩下游水位～流量關(guān)系曲線見表l.4。頻率（％）洪峰流量（）

表1.1壩全年洪水各頻率流量表0.22501110095202670表NJ壩各時段洪峰流量時

段

頻率（％）

流量（/s）

壩下處水位（m全年20次年月10月～次年月日

2

333華水水學(xué)畢設(shè)333月次年月日月次年3月31日

月次年4月日（上游電站滿發(fā)及區(qū)間總流量）注：此表數(shù)據(jù)為上游百色水庫建成后的數(shù)據(jù)。表NJ壩址施工截流各頻流量表

單位：ms頻

率

％

％

20

％Q均值）分期時段

流量月旬月旬月旬月旬月旬月旬月旬月旬月旬上旬中旬下旬

表NJ壩址下游水位～流關(guān)系曲線表水位（）

流量（／）

水位（）

流量（／）3

華水水學(xué)畢設(shè)

右江流域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，氣候溫和，夏季盛行偏南風(fēng)，冬季盛行偏北風(fēng)。降雨系統(tǒng)有副熱帶高壓、熱帶低壓、臺風(fēng)、東風(fēng)波及西南低渦等，東西南暖氣為降雨提供充足的水汽來源。據(jù)百色氣象站資料統(tǒng)計，多年平均相對濕度80％，多年平均氣溫為22.1℃，1月份氣溫最低平均13.47份氣溫最高平均℃歷年極端最高氣溫42.5（1958年23日歷年極端最低氣溫2。多年平均降雨量為，季內(nèi)分配不均，11～4為相對干旱季，總降雨量僅占全年降雨量的16.9％，5月～10多為雨季，其降雨量占全年的83.1％，尤其在～月，大雨以上降雨天氣頻繁出現(xiàn)。多年平均蒸發(fā)量在1619.8mm，變化與溫度變化基本相應(yīng)。百色氣象站位于庫區(qū)，料觀測時間較長，代表性較好，故以百色氣象站資料作為NJ庫區(qū)氣象特征的依據(jù)根據(jù)1953～2000資料統(tǒng)計百色氣象站氣象特征見表1.5～表1.10。表百色站歷年氣溫特征值

單位：℃月份

35791012

年項目多年平均氣溫4

華水水學(xué)畢設(shè)最高月平均氣溫極端最高氣溫極端最低氣溫表百色站歷年相對濕度特征值

單位：％月份

356791112

年項目多年平均

最

小

表1.7百色站蒸發(fā)量月份

3691011

年項目多年平均表

百色站歷年降雨量特征值月份

567912

年項目多年平均各月占全年百分?jǐn)?shù)月最大月最小表色水溫特征值℃月份

356810

年項目平均水溫

16.0

最高月水溫22.7最低月水溫10.5

表1.10百色站歷年各向最大風(fēng)速、平均風(fēng)速及頻率5

華水水學(xué)畢設(shè)注：C表靜風(fēng)，最大風(fēng)速為觀測分鐘的最大平均風(fēng)速，多年最大平均，極大風(fēng)速＞（年月2，龍卷風(fēng)1.3程地質(zhì)NJ航運樞紐工程位于百色盆地田陽凹陷南緣，為盆地地形。壩址位于右江上游色市下游約處的村旁，距田陽（那坡鎮(zhèn)5～6km。壩區(qū)河段地形寬闊，呈寬谷型地貌，河水由南向北呈近北向流動，河道順直。河床寬約～，平（枯）水期河水水位約（2001年最高洪水位一心灘呱洲1000m，寬50～150m，枯水時高出河水面～。拉呱洲心灘將壩址河道一分為二，平（枯）水期右側(cè)河水面寬50～60m，水深1左右，河床高程約99～100m，左側(cè)河道水面寬約120～130m，水，河床高程98～100m，為目前主要航道。右側(cè)河床及岸坡6

333華水水學(xué)畢設(shè)333局部有基巖裸露，江心洲覆蓋層厚約5～。壩區(qū)左右岸地形大致對稱。共發(fā)育有4級階地以及河漫灘堆積地形，階地形態(tài)均屬基座式堆積階地。部分位置較高的階地由于受剝蝕作用形成了低矮山丘。壩址區(qū)范圍內(nèi)主要發(fā)育有5條沖溝，均發(fā)育在階地堆積層內(nèi)，其中左岸4條，無常年性水流，右岸1，有小流量常年性水流，兩岸沖溝切割深度～寬約～1.4然建筑材料（1）天然砂礫料在壩址上、下游～15的范圍內(nèi)共勘探了水埠洲、拉呱洲、二塘及那坡等個砂礫料場，其中前個料場為砂洲料場，砂礫卵石層主要分布在洲前及洲兩側(cè)河床、河灘，枯水期有三分之一露出水面。水埠洲及拉呱洲兩料場＜粒料含量分別為％和42.1％石料級配比較合理，其粒徑分布較好，符合－2000規(guī)程規(guī)定指標(biāo)要求。礫石料以石英巖、灰綠巖、硅質(zhì)砂巖等為主，質(zhì)地堅硬，磨圓度較好，是理想的天然建筑材料。砂料的平均粒徑為～度模數(shù)2.40～2.46泥量偏高5.7％，主要為中砂上述兩個料場適合開采砂礫料儲量為～78.0萬m經(jīng)計算砂料量為22.9萬m，不足部分砂料為萬，采用人工砂。粗骨料完全滿足本工程的需要量。砂石料含泥量及骨料級配等問題，可以通過沖洗及篩分加以解決。天然砂石料加工系統(tǒng)布置于左岸壩址上游約500m處。天然砂石料場貯量、運距見表1－。表然砂石料場貯量、運距表注：大體積混凝土采用天然砂，梁、板、柱等構(gòu)件采用人工砂。（2）土料7

334342華水水學(xué)畢334342在壩址附近800m距離范圍內(nèi)調(diào)查了左、右兩岸4個取土土料場，該土料場在征地范圍內(nèi)，它們分別分布在右江兩岸的II、IIIIV級階地上。左岸土料場在壩址左側(cè)II、III階地上，按所屬的不同的山丘分為IIII號，土料2為河流沖沉積的粘土，粗粒含量占總重量的～46.8％，細(xì)粒含量為53.2～78％，料場分布高程為～140m，土層平均厚度1.995m總儲量22.0913m。右岸土料場位于壩址右側(cè)的IV階地上，編號為II號，土料為河流沖沉積的粘土，1局部含有圓礫。粗粒含量占總重量的5.8～19.8％，細(xì)粒含量為80.2～94.2％，料場分布高程為146～157m，土層平均厚度1.966m，總儲量萬。具體儲量計算見表1－。表天然土、石料儲量表料

平均厚度（）

總儲量×10）距壩

分布

產(chǎn)地面場

位

名

巖址平

高程

積類

置

稱

性

有用層

無用層

有用層

無用層m（m

m型右岸

II1

156～16090.20417.69641.8328土

粘料

左岸

II2II3

土

～127～

8.4

14.1351

10.396627.8748石

灰那老

～2807.118.89134.138料

巖（3）石料壩址附近那老一帶，二迭系灰?guī)r大量出露，為正在開采的石場，材料主要用于建筑、道路，有公路從旁邊通過直通壩區(qū)，交通便利，運距約5km。巖石滿足規(guī)程SL251－的指標(biāo)要求?？勺鰹榇髩谓ㄔO(shè)所需的塊石料及混凝土粗、細(xì)骨料使用，以彌補天然砂礫料級配的不足。1.5外交通條件（1）公路323（二級公路道在百色至田陽之間會合址左岸距離323（324道約；8

華水水學(xué)畢設(shè)從壩址左岸至百色29km，至田22km，至田52km，至寧250km20312道（二級公路）田陽至德保公路距壩址右岸約，經(jīng)那坡至田陽、至南寧246km；另外，壩址右岸有那坡鎮(zhèn)至百峰鄉(xiāng)的縣級公路經(jīng)過，距壩址約；在建的百色至南寧高速公路從那坡附近通過。為方便本樞紐與外部交通，本工程已開工修建一條對外二級公路，總長，路基寬12m，路面寬，設(shè)計荷載為汽－超20，掛120左岸連接南寧至百色二級公路，長約，右岸連20312省道（三級公路）田陽至德保公路長。左右岸間建大橋連通，橋位位于壩下游橋長約409m，橋面寬（2）鐵路南昆鐵路沿右江河谷自西北走向東南。壩址左岸距百色火車站約，距田陽車站約24km。百色火車站有最大起吊能力為36的軌道式吊機；田陽火車站無起吊設(shè)備。（3）水路右江航道現(xiàn)為Ⅵ級航道，可常年通航120t級駁船。沿右江上溯41.1km直通百色市，沿右江下行，距田陽28km，距南寧316km。南寧至廣州854kmⅢ級航道已建成，可通級船舶（隊第2章船閘的總設(shè)計2.1船閘的組成和類型船閘是為船舶通過航道上集中水位落差而設(shè)置的一種通航建筑物。它主要由閘室、閘首和引航道等3個基本部分及相應(yīng)的設(shè)備組成（圖219

華水水學(xué)畢設(shè)圖船閘的主要組成（）平面圖）縱斷面圖上游引航道2下游引航道3上閘首—閘室5下閘首6上閘門7下閘門；8導(dǎo)航建筑物；9靠船建筑物；—輔導(dǎo)航建筑物閘室指船閘上、下閘首和兩側(cè)閘室墻環(huán)繞而形成的并提供過閘船舶停泊使用的空間。當(dāng)船閘灌水或泄水時，閘室中的水面逐漸下游水位上升到與上游水位齊平，或逐漸由上游水位下降到與下游水位齊平，停泊于閘室內(nèi)的過閘船舶隨閘室的水位升降而升降。由于灌泄水時閘室中水面升降較快，為保證過閘船舶的平穩(wěn)停泊與安全升降，閘室墻設(shè)有系船設(shè)備和其他輔助設(shè)備。閘首是將閘室與上、下游引航道隔開的擋水建筑物。位于上游端的稱為上閘首；位于下游端的稱為下閘首。在多級船閘中，將上、下相鄰兩個閘室隔開的閘首稱為中閘首。在閘室內(nèi)設(shè)有工作閘門、輸水系統(tǒng)及閘、閥門的啟閉機械等設(shè)備。工作閘門是用來封閘首口門，以保證閘首的擋水。輸水系統(tǒng)包括輸水廊道和輸水閥門，是供閘室灌水和泄水用的。啟閉機械用來啟閉工作閘門和輸水閘門。此外，在閘首范圍內(nèi)還設(shè)有檢修閘門、交通橋、啟閉機放以及其他輔助設(shè)備。引航道是接連船閘閘首與主航道的一段航道，其作用是引導(dǎo)船舶迅速安全地進(jìn)出閘室。與上閘首相接的稱為上游引航道；與下閘首相接的稱為下游引航道。在引航道內(nèi)設(shè)有導(dǎo)航建筑物和靠船建筑物。導(dǎo)航建筑物的作用是引導(dǎo)船舶順利進(jìn)出閘室，一般與閘首相接連?？看ㄖ锸枪┑却^閘的船舶?？坑玫?，布置在引航道的停泊段內(nèi)。在有些船閘中，船舶過閘時需要重新編、解船隊和更換推輪、拖船，如上游引航道伸入大型水庫時，則還在10

華水水學(xué)畢設(shè)引航道的出口設(shè)置外停泊區(qū)或前港，以供過閘船編解船隊和安全避風(fēng)使用。2.1.1船閘的級數(shù)船閘級數(shù)的多少直接影響船閘的通過能力。船閘級數(shù)的選擇，應(yīng)根據(jù)船閘的總水頭、通過能力、航運效益、技術(shù)水平、地形、地質(zhì)條件和管理運用等條件進(jìn)行確定。船閘的級數(shù)可分為單級船閘和多級船閘兩種。船閘級數(shù)的選擇，應(yīng)優(yōu)先采用單級船閘。單級船閘較多級船閘具有過閘時間短、通過能力大、故障較少、檢修停航時間較短、占線路較短、樞紐布置較易和管理方便等特點，因而是最廣泛采用的形式。但當(dāng)樞紐水位落差較大時，水頭仍然是限制建造單級船閘的決定因素，特別是閥門水利條件，閥門受力狀況和建筑技術(shù)，更是其中的關(guān)鍵。采用多級船閘則可降低每級船閘的水頭，使復(fù)雜的技術(shù)問題簡單化。在一定條件下，多級船閘對較高的臺地地形條件能較好地適應(yīng)，可減少開挖工程量。當(dāng)受自然和技術(shù)條件限制，屬下列情況之一者，應(yīng)采用兩級或多級船閘：（1）船閘水頭較大，采用單級船閘水力學(xué)等條件下不能滿足要求；（2）受閘址地形、地質(zhì)條件的限制，經(jīng)不同級數(shù)方案比選，技術(shù)濟合理的；（3）水源困難，受供水限制，必須節(jié)省船閘耗水量的。影響船閘級數(shù)的因素很多，也很復(fù)雜，單級船閘與多級船閘的水頭也無明顯界限，一般按下列情況確定：（1）≤30m（2）30mH≤40（3）≥40m

單級船閘（H為水頭）單級或兩級船閘兩級或多級船閘本船閘設(shè)計最大水頭H=14.7m（H樞紐正常蓄水位與下游設(shè)計最低通航水位的差）因此，本次設(shè)計采用單級船閘。2.1.2船閘線數(shù)船閘線數(shù)是船閘規(guī)模的重要部分，應(yīng)根據(jù)船閘設(shè)計水平年內(nèi)的客、貨運量、過閘的船型、船隊組成、地形地質(zhì)條件、船閘所在河流的重要性等因素，結(jié)合船閘尺度及通過能力、船閘級數(shù)，綜合論證選擇。凡屬下列情況之一者，應(yīng)設(shè)置雙線或多線船閘：11

華水水學(xué)畢設(shè)（1）采用單線船閘不能滿足設(shè)計水平年內(nèi)過閘船舶數(shù)量、總噸位數(shù)、客貨運輸量過閘的通過能力要求的；客貨運量大，船舶過閘繁忙的連續(xù)多級船閘，由于單線船閘迎向運轉(zhuǎn)要等待和延長過閘時間、降低通過能力和船舶運輸效率而不經(jīng)濟的；（3）運輸繁忙和重要航道在年通航期內(nèi)，不允許由于船閘檢修、疏浚、沖沙和事故等原因造成斷航的；（4）客運、旅游等船舶多，過閘頻繁，需解決快速過閘的；（5）區(qū)間小船、漁船和農(nóng)副業(yè)船舶多，過閘頻繁影響通過能力的。在本次設(shè)計中，采用單級船閘可以滿足通過能力的要求；過閘船對可以不解對過閘；另外根據(jù)地形及河流條件，若采用雙線船閘，河流將很難滿足要求，需大量開挖岸線，工程量較大。因此，本船閘采用單線船閘。2.1.3船閘類型船閘的種類很多，根據(jù)不同的特征，如閘室數(shù)目、位置、功能、輸水形式、結(jié)構(gòu)形式及閘門形式等等，可以分為不同的類型：1.按照船閘所處地理位置和行船舶，可以分為內(nèi)河船閘與海船閘；2.按照船閘級數(shù)的不同，可分為單級船閘與多級船閘；3.按照船閘線數(shù)的不同，可分為單線船閘與多線船閘；4.根據(jù)船閘使用的特點，還以分為廣室船閘、省水船閘與井式船閘等。那吉航電建于西江右江段（內(nèi)陸河流供內(nèi)河船舶航行的船閘，因此，本船閘屬于內(nèi)河船閘。2.2船閘的基本尺度船閘的基本尺度是指閘室的有效長度、閘室的有效寬度及門檻水深。船閘基本尺度應(yīng)根據(jù)船型、船隊以及船閘在設(shè)計水平年期限內(nèi)各期（近期、遠(yuǎn)期）過閘的客貨運量及過閘船量（過閘船舶的總載重噸位）確定的，并盡量使設(shè)計船隊能一次過閘。船閘尺度選擇應(yīng)符合國民經(jīng)濟發(fā)展和我國水運網(wǎng)發(fā)展對航道建設(shè)的要求，并遵循下列原則：12

華水水學(xué)畢設(shè)1）滿足設(shè)計水平年內(nèi)近、遠(yuǎn)期客運量通過的需要并留有發(fā)展余地2）滿足設(shè)計水平年內(nèi)近、遠(yuǎn)期設(shè)計船型船隊不解對一次通過；3）船閘等級與所在河流或河段的航道等級相一致；4）船閘尺度標(biāo)準(zhǔn)化，利用各河流的干支相互溝通和水網(wǎng)化；5）船閘閘址的地質(zhì)地形條件，將來擴建船閘的難易程度；6）工程投資和營運費用最少。設(shè)船閘采用的設(shè)計船型、船隊，應(yīng)根據(jù)規(guī)劃的或擬定的船型、船隊，并兼顧現(xiàn)有運輸船舶和其他船舶，經(jīng)論證確定。當(dāng)缺乏設(shè)計船型、船隊資料時，可根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)）中的有關(guān)規(guī)定，并經(jīng)過調(diào)查研究和方案比較選定。圖2-2設(shè)圖示船隊

單位（）船舶類型2×1000t

表2.1設(shè)計船隊尺度（）長寬吃深160×10.8×213

華水水學(xué)畢設(shè)

、閘室的有效長度是指船舶過閘時，閘室內(nèi)可供船舶安全?？康拈L度即：上閘首幃墻的下游邊緣到下閘首幃墻的上有邊緣。圖2-3船有效長度示意圖閘室的有效長度計算按規(guī)范3.1.5（）

閘室的有效長度=設(shè)計船隊長+富裕長度

即：LLx

f

–設(shè)計代表船的長度（）本設(shè)計取=160mcL–富裕長度（m,視過閘船對類型不同，按下列數(shù)據(jù)采用：f頂推船隊拖帶船隊

L≥2+0.06L(m)fL≥2+0.03L(m)f非機動船隊L≥2(m)f本設(shè)計采用頂推船隊，L取12m；f–閘室有效長度(m)x由于L

f

，為與國內(nèi)內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)相銜接，故本閘室長度取為180m。14

華水水學(xué)畢設(shè)、閘室的有效寬度閘室的有效寬度是指閘室兩側(cè)墻面的最小凈寬度（閘室內(nèi)兩側(cè)墻面最突出部分之間的最小距離對斜坡式閘室，其有效寬度為兩側(cè)垂直靠船設(shè)施之間的最小距離。當(dāng)閘室墻底設(shè)置護(hù)角在閘室有效寬度內(nèi)的高度，不得影響船舶、船隊的安全，在設(shè)計最低通航水位時，必須滿足船舶、船隊過閘與停泊對水深的要求。閘室的有效寬度計算按規(guī)范3.1.8-1與（JTJ305-2001）B；xf0.025(n；f

-閘室的有效寬度（x

B-閘次過閘船隊并列停泊的最大總寬度m只有一個船隊過閘時，則為設(shè)計最大船隊的寬度bb–富裕寬度（fb

f

過閘停泊在閘室的船舶列數(shù)；富裕寬度的附加值，≤7m時≥1mb>7m時≥1.2mc在本船閘中采用單線船閘有一個船隊過閘B為設(shè)計船隊的寬度n=1,因此，船閘的有效寬度、門檻水深

B=10.8+1.2=12。xf門檻最小水深是指設(shè)計最低通航水位至門檻頂部的最先水深，并滿足設(shè)計船舶、船隊滿載時的最大吃水加富裕深度的要求，計算按規(guī)范3.1.9（）H≥1.6T設(shè)計船舶、船隊滿載時的最大吃水（；H-門檻最小水深（mT=3.2；因此，取門檻最小水深為m。15

（2-4）

華水水學(xué)畢設(shè)、閘室最小過水?dāng)嗝嫦禂?shù)η在確定船閘基本尺度時應(yīng)考慮船閘最小過水?dāng)嗝嫦禂?shù)η的要求實驗和觀察，若n過小，則船隊過閘時，可能產(chǎn)生碰底的現(xiàn)象。為保證船隊安全順利地進(jìn)閘，一般要求：

式中：Ω-最低通航水位時，閘室過水?dāng)嗝婷娣e（B；Ψ-最大設(shè)計過閘船對滿載吃水時船舯斷面水下部分的斷面面積。

1.941.5,表閘的基本尺度2.3引航道布置引航道是船閘的重要組成部分，它聯(lián)接船閘與河流、水庫、湖泊中的原航道，涉及到船閘的正常運行，是船閘關(guān)鍵部分之一。其尺度和布置應(yīng)滿足通航期內(nèi)各類船隊（型）過閘的各種要求。其尺度不夠或布置不當(dāng)，不但影響船隊過閘同暢和安全，且大大限制船閘的通過能力。引航道的作用在于保證船舶安全，順利進(jìn)出船閘，供等待過閘的船舶安全停泊，并使進(jìn)出船舶的船舶能交錯避讓。引航道應(yīng)具有足夠的水深和適合的平面布置以及保證通航期內(nèi)過閘船舶暢通無阻、安全行駛。船舶在引航道內(nèi)航速較小，對水流和側(cè)向風(fēng)的影響比較敏感，故引航道應(yīng)具有較好的掩護(hù)，以滿足過閘船舶在引航道內(nèi)安全停泊和航行條件。引航道的平面布置，直接影響船舶的過閘時間，從而影響船閘的通過能力，在引航道的布置要根據(jù)船閘的規(guī)模、尺度、客貨運量、過閘船隊的類型、尺度和過閘方式，并根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件等因素確定。主要布置型式（圖2-416

華水水學(xué)畢設(shè)1）反對稱型（引航道軸線與船閘軸線重合，等待過閘船隊?？吭诤降酪粋?cè)的靠船建筑物旁，船舶沿曲線行駛，出閘可沿直線。船舶進(jìn)閘行程短，出閘速度快，船閘的通過能力大。2）對稱型（下游引航道向不同的岸側(cè)拓寬。在這類引航道中，船舶可以沿直線進(jìn)閘，曲線出閘。進(jìn)閘速度可以較快。3）不對稱型（2-4c下游引航道向同一側(cè)拓寬。一個方向的船舶進(jìn)出閘沿直線行駛，另一個方向的船舶進(jìn)出閘沿曲線行駛。這類引航道一般適用于岸上牽引過閘，或有明顯的單向貨流，或有大量木排過閘情況。受地形或樞紐的布置限制。圖引航道平面布置形式圖a對稱型；b反對稱型；c）不對稱型本船閘設(shè)計采用不對稱式引航道。17

華水水學(xué)畢設(shè)、引航道的長度L引航道的長度主要取決于設(shè)計船型、船隊尺度及船隊的操控性能。按雙線過閘船舶運行的需要，引航道一般由導(dǎo)航段、調(diào)順段、停泊段、過渡段、制動段組成（如圖2-5三段一般要求為直線段，后兩段可根據(jù)地形需要靈活布置，且可部分重合計算。L

圖單船閘引航道平面意圖直線段總長度l--導(dǎo)航段長度l-調(diào)順段長度l--停泊段長段B--單線船閘13引航道寬度b—設(shè)計最大船隊、船舶寬度cc

--等候過閘船舶、船隊的總寬度1船隊、船舶之間的富裕寬度--船隊、船舶與岸之間的富裕寬度。21）導(dǎo)航段長度l：緊靠閘首，船舶出閘時，在船尾尚未駛出閘首前必須沿閘軸線行1駛，不能轉(zhuǎn)向。只有當(dāng)船尾通過閘首邊界時，船首才能離開船閘軸線轉(zhuǎn)向。因此，導(dǎo)航段長度：ll1

c

l-計船隊的長度，對頂推船尾全船隊的長度，對拖船隊或單船為其c中最大的船舶長度。因此導(dǎo)航段長度l取12調(diào)順段l是進(jìn)出閘船舶從引航道航線轉(zhuǎn)到船閘軸線或從船閘軸線轉(zhuǎn)到引航道航2線，或曲線進(jìn)閘船舶由停靠軸線轉(zhuǎn)到船閘軸線所需要的長度。調(diào)順段的長度可采用：l1.218

l0)c

華水水學(xué)畢設(shè)因此，本船閘采l=2l=320m。23l供等待過閘船舶?？坎⑴c出閘船舶避讓交錯的一段航道長度滿足：3l3

因此，停泊段取160m。4）過渡l當(dāng)引航道直線段與航道的寬度不一致時需用漸變的方法將其連接起來，4漸變連接的這一段引航道稱為過渡段，其長度滿足：l4

式中：航道直線寬度與航道寬度之差。三級航道寬為30m,引航道寬為所以過渡l。45）制動段l

：船舶以一定的速度通過口門區(qū)進(jìn)入引航道，停車后會在慣性作用下滑行一段距離，這段從引航道口門到停泊段前沿的長度稱為制動l'

。制動段的長度，應(yīng)滿足船舶船隊制動的需要并根據(jù)口門區(qū)流速大小設(shè)計最大船舶隊的長度和性能確定。制動段宜在引航道直線段的延伸線上?？砂聪率焦浪悖簂

l

(2-10)式中-頂推船制動距離系數(shù)由于過渡段與制動段重合，所以引航道直線段的總長L:123因此，引航道直線段的總長L640m。在進(jìn)行引航道布置時，還應(yīng)注意以下幾點：

(2-11)（1）當(dāng)各種設(shè)計船隊的推輪均具有良好的操縱性能時，調(diào)順段通論證可適當(dāng)縮短（2）通航多種船隊的船閘，引航道直線段的總長度應(yīng)分別計算，并取其大值;(3)對山區(qū)Ⅲ～Ⅶ級和平原IV～Ⅶ級的船閘當(dāng)受地形等條件限制不能滿足直線段長度要求時，可在滿足安全進(jìn)、出閘和通過能力要求的條件下，通過技術(shù)經(jīng)濟論證進(jìn)行布置。（）當(dāng)曲線導(dǎo)航墻具備導(dǎo)航與調(diào)順功能時，可采用曲線進(jìn)閘、直線出閘方式過閘，其引航道直線段長度應(yīng)大于等于導(dǎo)航段長度與停泊段長度之和。19

華水水學(xué)畢設(shè)引航道的寬0根據(jù)船閘布置和運行方式航道寬度要滿足船隊?？宽樧尯筒僮魃系囊蟆尉€船閘和雙船閘的引航道的寬度是指調(diào)順段和停泊段的寬度。導(dǎo)航段到調(diào)順段漸變的方式過渡（圖2-5）。由于本船閘采用單線船閘，所以單線船閘的引航道寬度如下：單線船閘引航道的寬度應(yīng)按雙向過閘確定，即出閘船舶與停在靠船碼頭等候進(jìn)閘的船舶會讓時所需要的寬度，并考慮停泊段一側(cè)停船和兩側(cè)停船兩種情況。采用哪一種情況，則應(yīng)根據(jù)船閘重要性和等級、客貨運量、過船數(shù)量和過船密度等情況確定。本船閘采用不對稱型引航道，故采用一側(cè)停船，所以其寬度(2-12)式中----設(shè)計最低通航水位時，設(shè)計最大船舶、船隊滿吃水船底處的引航道寬0度(m);設(shè)計最大船舶、船隊的寬度(b=10.8mcc一側(cè)等候過閘船舶、船隊的總寬度，本次船隊為頂推船隊故有：c1=10.8mc1----船舶、船隊之間的富裕寬度，=10.8m。11船舶、船隊與岸之間的富裕寬度，取=0.510.8=5.4m。2c2因此，引航道的寬度B是：0=37.8m0c1取為40。0、引航道的最小水深H

0引航道是限制性航道，其水深應(yīng)大于天然航道最小水深。引航道水深是設(shè)計最低通航水位時引航道底寬內(nèi)的最小水深，等于設(shè)計船隊滿載吃水深加富裕水深。富裕水深主要包括：航行船隊保持良好操縱性所需的最小富裕深度；船隊20

華水水學(xué)畢設(shè)航行下沉深度閘灌泄水站運用和風(fēng)浪產(chǎn)生的水面波動的降低值泥富裕深度等。綜合這些因素，引航道最小水深應(yīng)滿足：

.

.

(2-13)在設(shè)計最低通航水位時，引航道底寬內(nèi)最小水深(m)；0T

設(shè)計最大船舶、船隊滿載吃水(。I～I(xiàn)V級船閘采用

H

1.5

H,V～Ⅶ級船閘采用01.4。T當(dāng)引航道的淤泥可能較多時，H還應(yīng)根據(jù)具體情況適當(dāng)加大。0本船閘為Ⅲ級船閘計最大船舶滿載吃水深為此航道的水深H為3m。0、引航道底寬=-2m(-T)(2-14)m為邊坡比，取2因此引航道底寬=-2m=40-2×2×(3-2)=36m。、引航道水面寬度因此，引航道水面寬度為48m。、引航道斷面系數(shù)n為了降低船舶的航行阻力，引航道的斷面系數(shù)應(yīng)滿足：n=

≥47

（）式中：ω─計最低通航水位時，引航道的浸水端面面積（）；φ─計最大船舶滿載吃水時的船舶中腰橫截的浸水面積（）。因此，引航道斷面系數(shù)n==5.83≥4滿足安全要求。21

華水水學(xué)畢設(shè)、彎曲半徑和彎道加寬引航道直線段外為彎曲航道時，其彎曲半徑不得小于最小限制。根據(jù)船舶性能，航道的最小彎曲半徑可按如下所述采用：頂推船對和機動船隊Ⅰ~Ⅲ級船閘Ⅳ~Ⅶ級船閘

R≥4R≥3拖帶船隊如果彎道中心角大于，則R值還得加大一個的長度。本船閘為Ⅲ級船閘，頂推船對，故彎曲半徑R=4=640m。由于船舶在彎曲航道上航行，船隊漂角增大，航跡帶寬度比直航道寬，影響因素也很復(fù)雜，因此，彎曲航道腰加寬，其加寬值可用下式計算：ΔB=如果彎道中心角大于，ΔB得適當(dāng)加大。因此，ΔB==19.42m引航道的口門寬度

（）引航道口門寬度不宜小于1.5倍引航道寬度，當(dāng)受水流、風(fēng)、浪的影響較小時，可適當(dāng)減小。則引航道的口門寬度≥1.5=1.5×38=57m。表引道計算成果匯總引航道尺度

計算公式

結(jié)果

備注引航的長度

導(dǎo)航段調(diào)順段停泊段

≥（1.5）≥

22

華水水學(xué)畢設(shè)過渡段制度段

≥10ΔB=

過渡段與制動段重合引航的寬度

引航道的寬度引航道底寬航道水面寬度

≥++eq\o\ac(△,+)eq\o\ac(△,)=-2m(-

m斷面系數(shù)

5.83m

滿足安全要求彎曲半徑R彎道加寬ΔB引航道最小水深引航道的口門寬度

R≥4ΔB≥1.41.5≥1.5

m引航道的平面布置圖如圖所示。圖2-6引道平面布置圖（）引航道上的建筑物有導(dǎo)航建筑物、靠船建筑物。為引導(dǎo)船舶從水域?qū)挾容^大的引航道安全暢通地進(jìn)入寬度較小、較窄的船閘，在閘首兩側(cè)，引航道的導(dǎo)航段內(nèi)應(yīng)布置導(dǎo)航建筑物。導(dǎo)航和靠船建筑物是船閘引航道的重要建筑物之一，對保證船舶安全暢通地過閘起重要作用。導(dǎo)航建筑物與閘首邊墩相連接。為供進(jìn)閘船舶在進(jìn)閘前停泊系靠，在引航道內(nèi)應(yīng)布設(shè)靠船建筑物?？看ㄖ锏拈L度一般采用設(shè)計最大船隊長的1倍。對于頂推船對可采用2計最大船隊長。靠船建筑物末端宜用曲線與岸邊相接，曲率半徑不小于0。23

華水水學(xué)畢設(shè)圖2-7

導(dǎo)航建筑物的平面圖船閘設(shè)計水位和各分高程船船閘設(shè)計水位的確定很重要，包括上游設(shè)計最高、最低通航水位和下游設(shè)計最高、最低通航水位。船閘設(shè)計通航水位既是船閘設(shè)計主要依據(jù)之一，又是船閘的運用水位，船閘設(shè)計通航水位與航道和船閘級別關(guān)系最為密切?？紤]到本樞紐所在航道條件、水文特征、兩岸地形和建筑物情況以及水利水電、工業(yè)取水等部門的要求，綜合分析確定。（1）上游設(shè)計最高水位：（2）上游設(shè)計最高通航水位：（3）上游設(shè)計最低通航水位：（4）下游設(shè)計最高通航水位：（5）下游設(shè)計最低通航水位：

（6）波浪浪高：采用宮廳水庫公式計算波浪浪高h(yuǎn)0.01661.25W

（）式中：

——計算風(fēng)速（據(jù)大圖可知吹南風(fēng)，取平均W；D—吹程（m）?。?～5）倍的河寬，D。則。船船閘高程包括船閘頂部高程和底部高程。船閘頂部高程包括門頂、墻頂、導(dǎo)航和靠船24

華水水學(xué)畢設(shè)建筑物頂部、堤頂?shù)鹊母叱?。由于各部分建筑物的位置和作用不同，故確定高程的依據(jù)也不同。根據(jù)《船閘總體設(shè)計規(guī)范》4.2.3船閘閘門頂部最小安全值不應(yīng)小于所以超高取根據(jù)《船閘總體設(shè)計與圖例》表2空載干舷高度去1.7m1、船閘閘門門頂高程1)上閘門門頂高程：采用上游校核水位超高+高=118.53+0.5+0.41=119.5m2)下閘門門頂高程：按通航要求計算，采用上有設(shè)計最高通航水+加超高。2、閘首墻頂高程上閘首墻頂高程=上閘門門頂高程+結(jié)構(gòu)安全超高=；下閘首墻頂高程=下閘門門頂高程+結(jié)構(gòu)安全超高=。3、閘室墻頂高程閘室墻頂高程根據(jù)船閘船舶安全?？?，閘面布置和交通要求而定。由于船閘泄水時面漲落很快防止過閘船舶在因船閘泄水而水位降落時舶干舷掛在墻頂，造成事故，閘室墻頂高程應(yīng)為設(shè)計最高通航水位加超高，其超高值不小于設(shè)計過閘船隊空載時最大干舷高度。表2

駁船空載干舷高度駁船噸位(空載干舷高(m)

1.0

1.4

～1.7

1.6～1.7

3.0～3.3因此，閘室墻頂高程=115.0+1.7=116.7m。4、閘室底高程閘室底高程=下游設(shè)計最低通航水位-閘室設(shè)計水深=。5、閘首檻頂和引航道底高程上閘首檻頂高程=上游設(shè)計最低通航水位-門檻水深=下閘首檻頂高程=下游設(shè)計最低通航水位-門檻水深=；上游引航道底高程上游設(shè)計最低通航水位-引航道最小水深109.4-3=106.4m；下游引航道底高程下游設(shè)計最低通航水位-引航道最小水深100.3-3=97.3m。6、導(dǎo)航建筑物和靠船建筑物頂高程上游導(dǎo)航建筑物和靠船建筑物頂高程=上游設(shè)計最高通航水位+超高（空載干舷）；25

華水水學(xué)畢設(shè)下游導(dǎo)航建筑物和靠船建筑物頂高程=下游設(shè)計最高通航水位+超高（空載干舷）=109.71+1.7=111.41m。表船各部分高程計算表計算結(jié)果序號

計算內(nèi)容

計算水位

計

算

式（）上游設(shè)計最高

上閘門門頂高程

上游設(shè)計最高水+超+浪高

水位26

華水水學(xué)畢設(shè)上游設(shè)計最高

下閘門門頂高程

上游設(shè)計最高通航水+超

通航水位上游設(shè)計最高

上閘首墻頂高程

上閘門門頂高程+超高

水位上游設(shè)計最高

下閘首墻頂高程

下閘門門頂高程+超高

通航水位上游設(shè)計最高

上游設(shè)計最高通航水空干

閘室墻頂高程

通航水位下游設(shè)計最低

舷高度游設(shè)計最低通航水位-閘室設(shè)計

閘室底高程

通航水位上游設(shè)計最低

水深上游設(shè)計最低通航水門檻

上閘首門檻頂高程

通航水位下游設(shè)計最低

水深下游設(shè)計最低通航水門檻

下閘首門檻頂高程

通航水位上游設(shè)計最低

水深上游設(shè)計最低通航水引航

上游引航道底高程

通航水位下游設(shè)計最低

道最小水深下游設(shè)計最低通航水引航

下游引航道底高程

上游導(dǎo)航及靠船建

通航水位上游設(shè)計最高

道最小水深上游設(shè)計最高通航水空干

筑物頂高程下游導(dǎo)航及靠船建

通航水位下游設(shè)計最高

舷高度下游設(shè)計最高通航水空干

筑物頂高程

通航水位

舷高度27

華水水學(xué)畢設(shè)圖船縱剖面標(biāo)高圖（位m2.5閘首尺度船閘閘首一般設(shè)有輸水廊道、閘門、閥門、閘閥門啟閉機械及相應(yīng)的設(shè)備等。閘門的選擇應(yīng)根據(jù)使用要求（含通過能力）、設(shè)計水頭、水文條件、船閘閘首口門尺度、閘門材料及制造、運輸、安裝、維修條件等因素，結(jié)合輸水系統(tǒng)型式和閘首結(jié)構(gòu)型式優(yōu)選?？紤]到本船閘常用作單向水頭，（根據(jù)《船閘閘閥門設(shè)計規(guī)范》）初步擬定采用人字閘門。1.閘門門扇長度l

(2-19)式中l(wèi)─人字閘門長度門扇支墊座支承面到兩門扇葉相互支承的斜接面的距離；n─閘首口門寬度，取閘室的有效寬度；cm─門門扇旋轉(zhuǎn)軸與閘墻門龕外緣的距離，一般可取m=（0.05─閘首與船閘橫軸線的夾角，一般取～，這里取。m因此，l7.14m。22.528

～0.07

；c

2.閘門門扇厚度閘門門扇厚度=(

華水水學(xué)畢設(shè)1)l7.14m83.門扇高度：指閘門面板底至頂?shù)木嚯xk式中：H─船閘的設(shè)計水頭；─門檻水深；kk─為上游設(shè)計高水位以上的超高，一般取～0.5m,這里去0

(2-20)

─閘門面板底部與門檻頂?shù)母卟睢ＭǔＨ?15～0.25m；所以，門扇高度h。閘首長度包括門前段、門龕段、支持段的長度。1）門前L:1門前段長度主要根據(jù)工作閘門形式、檢修閘門尺度、門槽構(gòu)造及檢修要求確定。門前段的長度最小，一般取1.0m左右，這里去2）門龕：2L式中：─閘首的口門寬度（）；c

Bc2cos

(2-21)─門龕深度（），一般為門厚加～0.8m─閘門與船閘橫軸線的夾角，一般取～。因此，L1.23）支持：3

122cos

m。閘門支持段主要應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及強度要求，并考慮輸水廊道進(jìn)出口布置的要求。人字形閘門的支持段長度，目前設(shè)計仍假定是在其獨立工作條件下進(jìn)行穩(wěn)定的強度的驗算確定的，因此需要有足夠的長度。29

華水水學(xué)畢設(shè)=(0.4～2.1)H3式中：H設(shè)計水頭；所以，。3上2度12+2×3×2=24m。閘首底板厚度一般為閘室寬度的～1/8，閘室的有效寬度，因此，閘首底板厚度取1/8倍的閘室寬度，故為1.5m一般為門厚加0.4～，所以本設(shè)計可取1.4m。2.6通過能力和耗水量計算船閘的通過能力指在設(shè)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。1、船閘的一次過閘時間船閘的過閘時間是指一個船舶從上游經(jīng)過船閘到達(dá)下游或從下游經(jīng)過船閘到達(dá)上游所需的時間，或指兩個方向各通過一個或一系列船舶通過船閘所需的平均時間。單級船閘的過閘方式有單向過閘與雙向過閘兩種。如果船舶僅向一個方向連續(xù)的通過船閘，稱為單向過閘；如果船舶由兩個方向輪流相間地交錯過閘，稱為雙向過閘。過閘方式不同，船舶過閘所需的時間也不同。船閘一次過閘時間可按下式計算：30

華水水學(xué)畢設(shè)單向過閘時間：(2-22)雙向過閘時間：=4+2+2+2+4(2-23)式中：─單向一次過閘時間（min）；─雙向一次過閘時間（）；─開（關(guān)）閘門時間（）；─單向進(jìn)閘時間（min）；─閘室灌（泄）水時間（）；─單向出閘時間（min）；─船隊進(jìn)（出）閘間隔時間（）；─雙向進(jìn)閘時間（min）；─雙向出閘時間（min）；1）進(jìn)出閘時間：船隊進(jìn)出閘時間，可根據(jù)其運行距離和進(jìn)出閘速確定。對單向過閘和雙向過閘方式應(yīng)分別計算。單向進(jìn)閘距離是指船隊自引航道中停靠位置至閘室內(nèi)停泊處的距離，出閘時，是船隊自閘室內(nèi)停泊處至船尾駛離閘門之前的距離。雙向進(jìn)閘距離是指船隊自引航道中停靠位置至閘室內(nèi)停泊處之間的距離，雙向出閘距離是船隊自閘室內(nèi)停泊處至雙向過閘靠船碼頭的距離距離可分別按下式近似計算確定單向進(jìn)閘：=(1+)(2-24)單向出閘：=(1+)(2-25)雙向過閘：(2-26)式中：─閘室有效長度；=180m。，，─系數(shù)，可取=～，～，0.2；取=0.4，，；─導(dǎo)航段長度，=160m；─調(diào)順段長度，=320m；因此，則有=（）=252m；31

'''華水水學(xué)畢設(shè)=(1+)=180×（）=198m；'''==(1+)++=180×（1+0.1）+160+320=678m。表進(jìn)閘的平均速度參考下表過閘方式船舶類型船隊排筏（拖輪牽引）機動單船非機動船

進(jìn)閘m/s)單向0.50.30.80.4

雙向0.70.51.00.5

出閘（m/s單向0.70.51.00.4

雙向1.00.61.40.5則

以船隊的速度為準(zhǔn)單向進(jìn)1雙向進(jìn)單向出2雙向出因此，單向進(jìn)閘時間

t1單向出閘時間

t4

S19814.7minV0.72雙向進(jìn)閘時間

t

67816.1min雙向出閘時間

S'1.02）閘門啟閉時間:與船閘有效寬度和閘門形式有關(guān)由規(guī)范得:當(dāng)門寬2034m時，約為2～3min寬小于20m時，1～2min,因為設(shè)計有效寬度取=2min。3）

閘室灌泄水時間：船閘灌泄水時間與水頭、輸水系統(tǒng)型式、閘室尺度等有關(guān)，取9.5。4）船隊進(jìn)出閘間隔時間：當(dāng)同一閘次容納兩個或兩個以上的船舶過閘時，就需要計算一個船隊與最末一個船隊啟動間隔時間，其間隔時間與船隊形式、技術(shù)性能、駕駛員技32

華水水學(xué)畢設(shè)術(shù)水平、引航道尺度和布置、導(dǎo)航和靠船建筑物布置等因素有關(guān)，一般用3～這里取。5）過閘時間：單級船閘一次過閘時間可按下式計算：T

1T(2)22

(2-27)式中T─單向一次過閘時間T8.446.1min；1T2

─雙向一次過閘時間，29.5min。143.9因此，過閘時(T)(46.1222、船閘日平均過閘次

)min。

60

(2-28)式中：─船閘每晝夜的平均工作時間，一般為20～22h；取；─船舶一次過閘時間（）。

60，34

取36。則，船閘的年通過能力P可按下式計算：P)0式中：P─船閘年過閘貨運量（t）；

NG

(2-29)─日平均過閘次數(shù)（次）；─每晝夜非運貨船過閘次數(shù)（次）n=500N─船閘年通航天數(shù)（天）；N天一次過閘平均噸位t。

─船舶裝載系數(shù)，與貨物種類、流向和批量有關(guān)，可取0.5～，這里取0.8；

─運量不均衡系數(shù)，一般取～1.5也可以根據(jù)統(tǒng)計資料，取為年最大月貨運量和年平均貨運量的比值。這里去。因此，)0

NG

0.81.3

萬t所得船閘年通過能力大于設(shè)計年通過能力的萬噸。所以滿足設(shè)計要求。33

3333'華水水學(xué)畢設(shè)3333'船閘一天內(nèi)平均耗水量計算可按下列計算：

nV

(2-30)式中Q─天內(nèi)平均耗水量(m/s)；V

─一次過閘用水量m)，必要時應(yīng)考慮上、下行船舶、船隊排水量差額；q閘門、閥門的漏水損失m/s)；─止水線每米上的滲漏損失[(s.m)]，水頭小于Om取0～

3

/(s.m)，當(dāng)水頭大于10m時取～0.003m

3

；本設(shè)計的水頭為1故m2su閘門、閥門止水線總長度(m)。①單級船閘單向一次過閘的耗水量VBHc式中：—單級船閘單向一次過閘的耗水量

(2-32)—閘室水域長度(m)，等于閘室有效長度，=180m—閘室有效寬度(m)，=12m—設(shè)計最大水頭(m)，=14.7m；故，m。②閘門、閥門漏水損失u=2×(上設(shè)計最高通航水位閘室底高程)式中：u閘門和閘門邊緣的止水總長度(m)；—門扇長度(，=7.14m；則=2×(上游設(shè)計最高通航水位閘室底高程)+2=2×(115-96.8)+2×7.14=50.68m；故,q=eu=0.0025×50.68=0.1273s因此，船閘一天內(nèi)平均耗水量34

(2-33)

華水水學(xué)畢設(shè)

nV231721240840

31ms第三章樞紐總體布3.1樞紐的組成和布置要求（1）樞紐的組成35

華水水學(xué)畢設(shè)本樞紐位于西江上游的田陽縣，是以航運為主，兼有發(fā)電、灌溉和其他效益的水資源綜合利用工程，是廣西繼桂平、貴港航運樞紐之后的有一個以電促航、航電結(jié)合的內(nèi)河重點建設(shè)項目。工程建設(shè)后，將對上游的百色水利樞紐起到反調(diào)節(jié)作用；同時將航道提高到可通航1000級船舶的Ⅲ級航道，渠化航道里整治航道總里程372公里。紐包括船閘一座船閘通航標(biāo)準(zhǔn)為Ⅲ級通航兩列式頂推駁船隊通過能力萬噸；水電站一座，總裝機容量6.6萬千瓦。樞紐工程由河床式廠房、溢流閘壩、船閘、接頭重力壩等主要建筑物組成。（2）布置要求樞紐布置即合理地確定樞紐中各建筑物的位置，是設(shè)計中極為重要的一項工作。它直接影響到樞紐的綜合效益、各建筑物功能的發(fā)揮和工程總投資。樞紐布置應(yīng)滿足樞紐任務(wù)的要求同時應(yīng)根據(jù)建筑物的型式結(jié)合樞紐處地形地質(zhì)水文建筑材料交通運輸、施工條件以及使用管理要求等情況，進(jìn)行方案的比較分析后加以確定。合理的樞紐布置方案應(yīng)符合綜合利用的原則，順應(yīng)河勢，體現(xiàn)樞紐的特點，達(dá)到安全可靠、經(jīng)濟合理、施工容易、使用管理方便的效果。根據(jù)《渠化工程樞紐總體布置設(shè)計規(guī)范紐壩址、壩線的選擇應(yīng)考慮下列條件：①滿足通航建筑物、擋水、泄水建筑物及水電站的布置要求；②不淹沒城鎮(zhèn)、工礦、對農(nóng)田無較大淹沒；③避開不良工程地質(zhì)，水文地質(zhì)河段，主要水工建筑物地基良好；④擋水閘壩與堤岸連接穩(wěn)定且無繞壩滲漏；⑤具有較寬廣的施工場地和對外交通運輸條件；⑥具有良好的施工導(dǎo)流，分期施工的條件；易于解決施工通航問題；⑦有足夠的砂、石等建筑材料供應(yīng)；⑧有利于上、下梯級的銜接，干支流航道網(wǎng)相互協(xié)調(diào)；⑨有利于樞紐的運行、維護(hù)和管理。3.2址的比較與選擇（）在進(jìn)行壩址的選擇時，對每一個壩址的地形、地質(zhì)、水文資料以及建筑材料的供應(yīng)與施工條件方面進(jìn)行充分調(diào)查研究。在進(jìn)行樞紐壩址的選擇時，還應(yīng)注意下列一些問題：36

華水水學(xué)畢設(shè)1.樞紐壩址不宜選在河床地過于狹隘的河段上，以便于樞紐中各種水中建筑物和施工場地的布置；并應(yīng)使攔河壩具有足夠的溢流寬度，以利渲泄洪水，減少壩上游的淹沒損失。2.樞紐壩址應(yīng)選在河底高程高、水深較淺的河段上，以減少水工建筑物與圍堰的高度，從而減少工程量。3.樞紐壩址應(yīng)避開河灣，選比較順直的河段上，以免布置于凸岸的建筑物遭淤積，布置于凹岸的建筑物受沖刷。4.樞紐壩址應(yīng)選在地質(zhì)條件好的河段上，壩基基巖應(yīng)當(dāng)有足夠的強度，透水性小，不易風(fēng)化，壩區(qū)沒有較大的斷層、脫盤、軟弱夾層及特別發(fā)育的裂隙，以簡化基礎(chǔ)處理，減小基礎(chǔ)工程量，降低樞紐的工程造價。5.與攔河壩址壩肩相接的河兩岸，應(yīng)具有良好的地質(zhì)條件，以保證壩岸接頭安全可靠；緊靠壩區(qū)上游的兩岸，應(yīng)有不易風(fēng)化，壩區(qū)沒有較大的斷層、脫盤、軟弱夾層及特別發(fā)育的裂隙，以簡化基礎(chǔ)較高的高程，以減少洪水淹沒損失。6.壩區(qū)附近應(yīng)有豐富的建筑料，料場至壩區(qū)及壩區(qū)內(nèi)外交通均方便。（2）多方案的確定方案一：壩線布置于兩小溝上游，壩軸線與水流垂直。方案二：壩線布置于兩小溝下游，壩軸線與水流垂直。方案三：壩線布置于兩小溝中部，壩軸線與水流垂直。（3）多方案的比較①地形所給資料和其圖片可以看出道自江心洲頭到洲尾段河道較為寬闊，直順，穩(wěn)定，根據(jù)《船閘總體設(shè)計規(guī)范壩址宜選擇在地形，地質(zhì)條件較好，且順直，開闊的河段，因此可在江心洲處布置。②交通條件：在河道兩岸均有公路或鐵路通過，且在洲頭部分場地開闊，便于取材和施工。而洲尾段離公路較遠(yuǎn)，施工受限。③因拉呱洲洲尾河道兩岸有較在村莊，為考慮建壩以后水位抬高帶來的淹沒影響，應(yīng)使壩址盡量靠近洲頭部分。④左岸有兩條支溝，雖無常年性水流，但考慮暴雨影響，可能導(dǎo)致河水倒灌支流，造成破壞，困此應(yīng)建在洲頭一側(cè)。綜合以上分析，選擇方案一壩線布置于兩小溝上游。37

華水水學(xué)畢設(shè)3.2閘址的比較和選擇船閘方案二壩址二

壩址三

壩址一船閘方案一所有方案采用閘壩并列式；方案一：采用閘壩并列式，船閘布置于左岸。方案二：采用閘壩并列式，船閘布置于右岸。方案優(yōu)缺點比較如下表：方案比較

表3.1方比選優(yōu)缺點1、河道經(jīng)整已經(jīng)順直，開挖工程時較小。2、河道兩地勢寬闊，施工場地不受限制。3、口門區(qū)靠近彎道，水力條件不好，需采取工程措施。38

方案一船閘位于左岸方案二船閘位于右岸

華水水學(xué)畢設(shè)4、右岸河空間寬闊，電站布置不受影響。5、壩線河寬闊順直，廠壩基本布置在河床中，對下游兩岸影響不大。6、壩線地條件好，便于施工。7、占用農(nóng)較多，不利于生活生產(chǎn)。8、離道路遠(yuǎn)，運送石料等不如前者方便。1、河道不直，船閘前后都需要開挖和填筑。工程量大。2、河道兩緊臨道路，施工現(xiàn)場受到限制，無足夠空間。3、口門區(qū)近彎道，且有深潭和支流匯入，水流紊亂，水力條件不好，影響通航。4、廠房布在臨近彎道凹岸，易受泥沙運動的直接影響。5、上游引道段彎度略大，船閘進(jìn)出困難，需要整治。6、壩線河較窄，水流較急，不利于航行。7、壩線地條件較好，便于施工。8、臨近道，運送石料和設(shè)備方便。綜上，從船閘通航條件﹑工程量﹑占地交通﹑施工對各方面的影響等多方面進(jìn)行比較，方案一優(yōu)于其他方案，故選擇方案一進(jìn)行總體樞紐布置。第四章船閘輸水系設(shè)計在船閘建筑物上為閘室灌水和泄水而設(shè)置的包括進(jìn)水口、輸水廊道、輸水閥門、出水口及消能室等全部設(shè)施稱為船閘的輸水系統(tǒng)。輸水系統(tǒng)是船閘的重要組成部分之一，直接關(guān)系到過閘船舶的停泊安全，船閘的通過能力及船閘的工程投資等。39

華水水學(xué)畢設(shè)4.1輸水系統(tǒng)的選擇船閘輸水系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)滿足下列基本要求：（1）灌水和泄水時間不大于為滿足船閘通過能力所規(guī)定的輸水時間；（2）船舶在閘室及上、下游引航道內(nèi)具有良好的停泊條件和航行條件；（3）船閘各部分不應(yīng)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。船閘輸水系統(tǒng)的形式主要分為集中輸水系統(tǒng)和分散輸水系統(tǒng)兩大類。集中輸水系統(tǒng)是將輸水系統(tǒng)集中布置在閘首范圍內(nèi)。灌水時，水經(jīng)上閘首由閘室的上游集中流入閘室；泄水時，水從閘室的下游端經(jīng)下閘首泄入引航道。因而也成為頭部輸水系統(tǒng)。集中輸水系統(tǒng)可分為短廊道輸水、直接利用閘門輸水和組合輸水三類，并分別包括下列內(nèi)容：①短廊道輸水包括無消能室、有消能室和檻下輸水；②直接利用閘門輸水包括三角閘門門縫、平面閘門門下和閘門上開小門輸水；③組合式輸水由上述某兩種輸水型式組成。分散輸水系統(tǒng)是將輸水系統(tǒng)分散布置在閘首及閘室內(nèi)。灌、泄水時，水流通過設(shè)在閘室底或閘室墻內(nèi)的縱向輸水廊道上的一系列出水支管、出水孔分散地流入閘室，因而也稱為長廊道輸水系統(tǒng)。輸水系統(tǒng)的類型包括集中輸水系統(tǒng)和分散輸水系統(tǒng)兩大類。輸水類型的選擇可根據(jù)《船閘輸水系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》進(jìn)行判定。m3.5時，采用集中輸水系統(tǒng)；當(dāng)，采用分散輸水系統(tǒng)；m時，應(yīng)進(jìn)行技40

華水水學(xué)畢設(shè)術(shù)經(jīng)濟論證或參照類似工程選定。m

T

式中：m判別系數(shù)；因此，

HT

—設(shè)計水頭（m),=14.7m；—閘室灌水時間（min般定為7～10，本設(shè)計取9.5minTm1所以采用分散輸水系統(tǒng)。分分散輸水系統(tǒng)可根據(jù)輸水水力特點和布置型式分為下列三大類。1、簡單式應(yīng)包括下列型式：（1）閘墻長廊道側(cè)支孔出水；（2）閘墻長廊道多支孔出水。2、較復(fù)雜式應(yīng)包括下列型式：（1）閘底長廊道頂、側(cè)支孔出水；（2）檻下長廊道與閘底長廊道分區(qū)段出水；（3）閘墻長廊道經(jīng)閘室中部橫支廊道支孔出水；（4）閘墻長廊道經(jīng)閘室中段進(jìn)口縱、橫支廊道支孔出水；（5）閘墻長廊道經(jīng)閘室中心進(jìn)口水平分流閘底支廊道二區(qū)段出水3、復(fù)雜式應(yīng)包括閘墻長廊道經(jīng)閘室中心進(jìn)口垂直分流閘底支廊道區(qū)段出水和閘底支廊道四區(qū)段出水。分散輸水系統(tǒng)的類型，可根據(jù)計算的判別系數(shù)值選擇：當(dāng)，可采用簡單式分散輸水系統(tǒng)；當(dāng)m=1.8～2.4時，可采用較復(fù)雜式分散輸水系統(tǒng)；當(dāng)，可采用復(fù)雜式分散輸水系統(tǒng)；綜上所述m=2.1m，又因為12mH18m所以采用簡單式閘墻長廊道多支孔出水分散輸水系統(tǒng)。41

華水水學(xué)畢設(shè)4.2輸水系統(tǒng)的布置根據(jù)《船閘輸水系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》JTJ306有關(guān)要求，具體布置如下：1、進(jìn)口輸水系統(tǒng)進(jìn)口的布置，要求有良好的線型，進(jìn)口邊緣輪廓要修圓，以提高輸水效率，進(jìn)口前布置攔污柵柵條厚5柵條凈間20cm進(jìn)口流速一般不大于2.5～3.5m/s，進(jìn)口處布置幾個分水墩，進(jìn)口的淹沒水深，根據(jù)專門的實驗研究資料。應(yīng)大于水頭（水頭取上游最低通航水位與下游最低通航水位之差

～0.5進(jìn)水口頂部高程應(yīng)為：上游設(shè)計最低通航水位減去淹沒水深即9.1105.8m以避免發(fā)生有害的進(jìn)口串心吸氣漩渦。輸水閥門前廊道斷面面積為11.38m

2

，每邊前廊道斷面面積為

2

，所以閥門進(jìn)口采用，矩形。2、出口輸水系統(tǒng)出口的布置也應(yīng)具有良好的線型，以提高輸水效率，并要求在泄水過程中出口水面不脫頂，不出現(xiàn)遠(yuǎn)驅(qū)式水躍。尤其要注意出口布置應(yīng)能分散水流，減弱出口水流的紊動并達(dá)到達(dá)到引航道內(nèi)流速分布均勻的目的出口頂?shù)难蜎]水深宜大于1.5m輸水閥門后廊道斷面面積漸變?yōu)殚y門處廊道斷面面積的倍則每邊出口的斷面面積7.4m出口布置在下閘首支持段上，也采用多支孔出水，每側(cè)布置個出水口，尺寸和進(jìn)口一樣。立面平面圖導(dǎo)墻上垂直多支孔進(jìn)出口示意圖3、主廊道輸水系統(tǒng)的主廊道斷面一般大于輸水閥門處廊道斷面，以增大輸水系統(tǒng)的流量系數(shù)。輸水閥門段廊道體型由不擴大、逐漸擴大及突擴3。其型式及高程應(yīng)根據(jù)閥門工作條件42

華水水學(xué)畢設(shè)決定。當(dāng)采用逐漸擴大型時，一般采用頂面向上擴大，頂坡取為，以利于提高閥門后廊道頂部的壓力。輸水閥門前廊道斷面面積為

2

，每邊前廊道斷面面積為5.69m，所以閥門進(jìn)口采用，的矩形。主廊道的頂高程，底部高程105.8輸水閥門后廊道斷面面積漸變?yōu)殚y門處廊道斷面面積的倍為7.4m

2

，則主廊道為3m，。4、廊道轉(zhuǎn)彎方式轉(zhuǎn)彎均采用轉(zhuǎn)彎。5、出水支孔出水支孔的布置應(yīng)盡可能對稱，這樣閘室內(nèi)流態(tài)也可趨于對稱，以減少閘室內(nèi)的縱向水面坡降及縱向水流，從而有利于船舶的安全停泊。出水支孔的布置范圍大些較好，至少180應(yīng)為閘室長度的一半以上即由于過閘船舶尺寸較小所以布置范圍取大些，2此次設(shè)計取1出水段廊道支孔斷面的總面積宜于該廊道斷面面積相等閘室每邊廊道的斷面面積為1.38

2

，所以出水支孔的總斷面面積為11.38m

2

，出水支孔沿水流方向的長度一般不宜小于其斷面寬度的3.6倍，確保出流平直。進(jìn)出口斷面修圓擴大，支孔喉部后的擴大角宜小圖4-2出支管示意圖6、閥門段在閥門前后有一定長度的直線段，使水流順直均勻通過。同時閥門段及其以后的廊道頂部高程必須布置在下游最低通航水位以下。不容許摻入大量空氣而惡化船舶停泊條件。43

華水水學(xué)畢設(shè)7、過渡段輸水閥門前后要有一定的直線過渡段。8、消能布置閘底長廊道頂支孔輸水有助于減少閘室底部淤積，但支孔水流向上直沖船底，危及船舶安全。因此，必須在支孔上方設(shè)置蓋板進(jìn)行消能。由于蓋板占有一定空間，必須增大閘室的開挖深度，所以蓋板設(shè)置的高度不應(yīng)過高，但亦不應(yīng)過低以致過大的影響支孔出流，增大損失。專門的試驗研究表明，蓋板四周的出水面積之比應(yīng)～較合適。蓋板的覆蓋面積應(yīng)大于支孔出流的范圍，一般蓋板的周邊超出孔口四周的距離應(yīng)大于蓋板距孔口的凈高。蓋板四周出流可以采用小明溝消能，也可以采用對沖或擴散消能。一方面采用對沖消能，另一方面采用消力池消能。4.3輸水系統(tǒng)的水力計算根據(jù)《船閘輸水系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》分散輸水系統(tǒng)水力計算應(yīng)包括下列主要內(nèi)容：（1）輸水閥門處的廊道斷面面積；（2）輸水系統(tǒng)的阻力系數(shù)和流量系數(shù)；（3）輸水廊道的換算長度和慣性超高；（4）閘室輸水的水力特性曲線；（5）過閘船隊在閘室和上下游引航道內(nèi)的停泊條件；（）校核密封式輸水閥門后廊道頂部的壓力水頭及開敞式輸水閥門后是否產(chǎn)生遠(yuǎn)驅(qū)式水躍；（7）廊道轉(zhuǎn)彎段內(nèi)側(cè)的最低壓力水頭；（8）輸水閥門的工作空化數(shù)。1、輸水閥型式選擇平面閥門具有厚度小，結(jié)構(gòu)簡單，門體剛度大，制造、安裝和檢修方便等優(yōu)點，適宜在中低水頭的船閘中使用是一種經(jīng)濟可靠的門型據(jù)本設(shè)計條件宜采用平面閥。44

2華水水學(xué)畢設(shè)22、輸水廊閥門處廊道斷面面積表流系數(shù)表不同流量系數(shù)（閥門全開時）的值閥門型式銳緣平面閥門反向弧形閥門

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9則輸水閥門處的廊道斷面面積：

H2

（4-2）式中輸水廊道閥門處廊道斷面面積(2)；C

—閘室內(nèi)水面的面積(m

對單級船閘取閘室水域面積C

；H—船閘設(shè)計水頭(m)H=14.7m；閥門全開時輸水系統(tǒng)的流量系數(shù)，可0.8，本設(shè)計=0.7；T

—閘室灌水時間(s)，前已擬定灌泄水時9.5；—系數(shù)，與流量系數(shù)μ和閥門門型有關(guān)，根據(jù)上表查0.56K

—輸水閥門相對開啟度，在0.4～0.6之間，這里取0.4；

—重力加速度(m/s

2

；因此總面

2H2

v

570

11.38m

11則閘室每邊閥門處廊道面5.69m22流量系數(shù)的確定流量系數(shù)的確定45

bb20華水水學(xué)畢設(shè)bb20t

vn1

0

（4-3）式中：——瞬時時的輸水系統(tǒng)流量系數(shù)；t

——瞬時閥門某一開啟度時的閥門局部阻力系數(shù)；

1

——閥門井或門槽損失系數(shù)；—閥門全部開啟或輸水系統(tǒng)各阻力系數(shù)的綜合。0（1）局部阻力系

0①進(jìn)口范知口外形光滑或多支孔進(jìn)口

0.050.1計

。②攔污柵：由規(guī)范知bar

43

（4-4）式中：

——攔污柵阻力系數(shù)；

——柵條厚度（cm)s5cm；b——柵條凈間距（cm)；

——柵條形狀系數(shù)，對長方形柵條，前、后端均做成圓形，

1.67；所以，攔污柵阻力系bar

4

4

0.26③廊道圓滑轉(zhuǎn)彎

（4-4）式中：

——廊道轉(zhuǎn)彎阻力系數(shù)；

——轉(zhuǎn)角

；——系數(shù)，與廊道形狀及轉(zhuǎn)彎曲率半徑有關(guān)，其數(shù)值如下：本設(shè)計采用矩形廊道，因此46

PK22112k1:2PK1華水水PK22112k1:2PK1表各情況下值表k

0.1

0.2

0.3

0.4

0.50.4

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0式中b矩形廊道寬度,2.4m；R

—廊道軸線的曲率半徑，不小于1.0倍的廊道轉(zhuǎn)彎段的平均寬度，取因此

2.40.32

由表可查得

k

0.18

。所以，廊道轉(zhuǎn)彎系數(shù)

0.18

。④圓錐形擴大：由規(guī)范可知1

2

(4-5）PK

2

式中：——以擴大前的斷面為計算斷面的阻力系數(shù)；PK

PK

——以擴大后的斷面為計算斷面的阻力系數(shù)；k

——系數(shù)，與圓錐頂角有關(guān)，其值為：表系的取值k

1.0～1.1輸水閥門段廊道體型采用逐漸擴大的形式，一般采用頂面向上擴大，頂坡為1:

，所以圓錐頂角

110

)

，

即

。0.13⑤出口：根據(jù)規(guī)范，對多支孔出口段

0.7

，本設(shè)計取

0.8

。⑥分散輸水系統(tǒng)帶有出水支孔的廊道段局部阻力系數(shù)47

Bm2m20.75B1華水水學(xué)畢設(shè)Bm2m20.75B1根據(jù)規(guī)范，可按下式計算：m

si

f

（4-7）式中：——輸水廊道出水支孔段局部阻力系數(shù)，包括出水孔的損失在內(nèi)；

——出水支孔控制斷面總面積（

；

——出水支孔段的廊道斷面面積（

；

f

——出水支孔形狀系數(shù)。對修圓的頂部縫隙孔口，有效能蓋板取，本設(shè)計取。m

2

f

2

14.814.8

⑦沿程摩擦阻力系數(shù)

c根據(jù)《船閘輸水系統(tǒng)規(guī)范對不帶出水孔、縫的廊道摩擦阻力系數(shù)，可按下式計算：

gL2R

式中：——沿程摩擦阻力系數(shù)；cL

——廊道長度（m口口R

——廊道水力半徑（）,

A