船闸设计作业

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1、船闸设计1.基本资料某渠化枢纽由一座船闸和一座节制闸组成，根据航运规划要求通航1000t船舶，预测2015年、2020年、2025年过闸货运量分别为750万t、1080万t、1170万t，过闸吨位分别为1146万t、1580万t、1690万t。通航期330天/年，船舶装载系数＝0.7，运量不均匀系数＝1.3，船闸日工作时间＝22h，客轮、工作轮过闸数＝1。设计船型及尺寸见表1，特征水位如见表2，水位组合见表3。表1设计船型船型顶（拖）轮马力（匹）船舶尺度（m）长×宽×吃水深船队尺度（m）长×宽×吃水深1拖+4×500t27248.2×10.2×2.2218.0×10.8×2.

2、21拖+4×300t18439.8×8.0×1.9183.7×8.6×1.91拖+12×100t18424.8×5.1×1.9175.0×10.8×1.9500t52.3×10.2×2.2300t45.6×7.8×1.8100t26×5.1×1.734TEU集装箱船58.2×10.2×2.260TEU集装箱船72.2×10.2×2.5表2特征水位特征水位上游下游校核洪水位（m）3.95.74设计洪水位（m）3.55.5最高通航水位（m）3.05.0最低通航水位（m）2.00.85校核低水位（m）1.5-0.12常水位（m）2.51.0表3水位组合计算工况上游水位（m）下游水位

3、（m）设计情况13.00.85设计情况22.05.0检修情况（闸室无水）3.55.5气象资料：设计8级风，风速V＝20.8m/s，校核10级风，风速V＝25.6m/s。2.设计任务1）确定船闸级别和闸首、闸室、导航墙、靠船码头及临时建筑物级别；2）确定闸室有效尺寸：考虑1拖+4×500t船队两列并排一次过闸、1拖+4×300t船队两排并列过闸、1拖+4×500t与1拖+12×100t并排过闸三种组合，计算结构列入下表。表4船闸基本尺度计算表组合情况船队长度富余长度有效长度船队宽度富余宽度有效宽度1拖+4×500t两列并排218.08.54226.521.61.7423.341

4、拖+4×300t两列并排183.77.5191.217.21.6318.831拖+4×500t与1拖+12×100t两列并排218.08.5226.521.61.7423.34综合以上三种组合情况，取闸室有效长度为230m，考虑10m镇静段长度，则闸室长度为240m，闸室有效宽度为24m；由最大船舶吃水深计算得槛上水深＝4.0m，预留一定余富，取槛上水深Hc＝4.5m。3）计算各部分高程，包括：上游引航道底高程、上游建筑物顶高程、上闸首门顶高程、上闸首墙顶高程、上闸首门槛高程、闸室底高程、闸室墙顶高程、下闸首门槛高程、下游引航道底高程、下游引航道建筑物顶高程、下闸首墙顶高程、

5、下闸首门顶高程。4）引航道型式选择和尺寸确定根据地形条件，采用不对称型引航道布置。5）计算船闸的通过能力⑴进出闸时间：根据运行距离和进出闸速度确定。对单向过闸和双向过闸方式分别计算。6）输水系统设计⑴输水系统选择：输水系统类型判别系数m＝，采用集中输水系统。采用三角门门缝输水，闸门中心角取为80o。⑵水力计算⑵船舶泊稳条件闸室泄水时，闸室内船舶所受的动水作用力主要为泄水水面坡降所产生的作用力Pi以及纵向水流的流速力Pv。＝1.04kN。②引航道内停泊条件复核引航道中船舶所受的动力作用为波浪力和流速力之和。波浪力按下式计算7）闸室结构计算①闸室结构型式选择及尺寸拟定选择分离式闸

6、室结构。闸室结构断面图如下②船闸防渗排水设计③分离式闸室结构计算运用情况下荷载组合主要考虑两种最不利组合，即ⅰ）闸室内为下游最低通航水位，墙后地下水取可能出现的最高地下水位或墙后排水管水位。此时，除水压力、土压力及自重力等荷载外，还应考虑系缆力及闸面活荷载的作用。这种情况的特点是指向闸室方向的水平力最大；ⅱ)闸室内为上游最高通航水位，墙后地下水取可能出现的最低地下水位或墙后排水管水位。此时，除水压力、土压力及自重力等荷载外，还应考虑船舶撞击力的作用。这种情况的特点是指向回填土方向的水平力最大；各计算水位组合如下表运用情况一：渗流计算采用渗径系数法。渗流稳定验算按教材（6-83

7、）、（6-84）计算。在闸室墙底打两排防渗板桩，板桩长度1.5m，因此，L＝19.5+4×1.5＝25.5m。抗倾稳定按下式验算：抗浮稳定验算运用情况二：抗滑稳定验算抗倾稳定验算抗浮稳定验算地基应力及承载力验算地基承载力验算：