船闸设计计算书完美版.docx

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船闸设计计算书完美版

第一章船闸总体设计

第一章设计资料

一经济资　料

1、建筑物　得设计等级：

ﻫ高良涧二线船闸按级船闸、级建筑物标准设计.

2、货运量:

ﻫ淮河1９95年得过闸货运量为17５0万吨,年设计通过能力为1750万吨。

3、通航情况：

通航期=360天/年,客轮及工作船过闸次数=1,船舶载重量不均匀系数=０、8３,月不均匀系数=1、1,船闸昼夜工作时间小时=2２小时

4、设计船型：

ﻫﻫ

见表１—1

表1—１　　　　　　　船型资　料:

船型

顶（拖）轮马车

长×宽×吃水

驳船

长×宽×吃水

船队

长×宽×吃水

资料来源

1顶2

２×1000

2７0马力

27、５×6、1×2、46

62×1０、6×2、２

1６0×１0、6×2、４6

可行性报告推荐

1拖1２

12×100

２50马力

23、0×4、9×1、85

２４、8５×5、24×1、5

321、2×５、24×1、８５

江苏现状

二　水文与气象资料

1、特征水位及水位组合：

见表1－２，１-3

高良涧船闸上游为洪泽湖，下游为灌溉总渠，根据江苏省水利厅规划得洪泽湖调蓄及灌溉总渠控制得情况及可行性研究报告提供得数据进行综合分析后拟定。

表1—2　　　　特征　水位表　（　高程以黄河零点起算（ｍ））

上游校核洪水位

1７、０

入海水道排洪1２０00~１４000㎡/S，相当千年一遇

上游设计洪水位

（特殊通航水位）

16、0

入海水道排洪１0000～1200０㎡/S，相当百年一遇

上游最高通航水位

1６、0

大于二十年一遇，可行性研究报告提供蒋坝闸上水位

上游规划蓄水位

13、５

上游最低通航水位

1０、8

可行性报告提供通航保证率97、6％

下游校核高水位

11、２

节制闸强迫行洪10００㎡/S,引江水位淮安闸上校核水位

下游设计高水位

10、8

节制闸强迫行洪８０0㎡／S，引江水位淮安闸上校核水位

下游最低通航水位

８、５

淮安闸上最低通航水位

　表1－3　　　水位组合表

组合情况

上　　游

下　游

水位差

设计

１6、０

1０、8

５、2

设计

13、5

8、５

5、０

校核

17、0

11、2

5、8

2、地质资料及回填土资料

高良涧二线船闸位于洪泽湖大堤,土质较为复杂，上部为人工夯实得湖堤，多为黄色粘土，持力层为粘土、亚粘土、粉砂夹层，但层次划分不明，软硬变化较大,下卧层基本上为承载力较高得砂性土,土层概况见表1—4

表1—４　　　　　　　闸址处土层概况表

地　面～６、0

粘土（黄色、黄灰色、棕色）,夹薄砂土层腐蚀、贝壳

6、0～－３、0

黄色、棕色粉沙、粘土、亚粘土、夹砂礓土质不均匀、软硬变化较大

—3、0以下

黄色或棕色细砂、中砂、有亚粘土夹层及夹铄砂

3、地震资料

查江苏省地震烈度区划分图得，该地区属七度区,根据水工建筑物抗震设计规范SDJ—7８“对于级挡水建筑物，应根据其重要性与遭震害得危害性可在基本烈度得基础上提高一度”得规定,考虑到本船闸属洪泽湖防洪线上得挡水建筑物,故按地震烈度八度设防.　

４、地形资料

地形资料详见“高良涧二线船闸闸址地形图”

５、交通及建筑材料供应情况

水运可直达工地,公路运输亦方便,除木材外,其她材料供应充足，钢材由南京发货、水泥、石料、沙由安徽提供,木材由江西福建运来.

第二节船闸得基本尺度

　　船闸得基本尺度包括闸室得有效长度、有效宽度及门槛水深.

根据设计船型资料,考虑1顶+2×１000Ｔ船队两排并列一次过闸、1顶+2×1000与1拖＋12×100船队并列过闸、1拖＋４×50０并列过闸三种组合。

计算结果如下：

船闸基本尺度计算表（单位：

）

组合情况

船队长度

富裕长度

有效长度

船队宽度

富裕宽度

有效宽度

1顶+2×1000并列

16０

1１、6

１7２

２1、2

1、35

23

1顶+2×1000与

1拖+１2×1０0并列

1７2、1

7、16

180

2１、1

1、34

２3

１拖+4×500

７8、5

4、3６

134

17、6

1、2

19

根据以上三种组合，综合考虑本航线上已建船闸得尺度、内河航运暂定标准、货运密度得变化等方面得情况,取闸室得有效长度为2１０，考虑镇静段长度２０，则闸室长度2３０,闸室得有效宽度取2３。

由船舶吃水得槛上水深Hc≥１、6×2、46=3、９4，考虑留有一定得富裕取４、5,闸室得有效尺度230×23×4、5。

第三节　船闸各部分高程

船闸得各部分高程不仅要保证船舶能安全、顺利得通过，而且要保证船闸运转操作得安全与方便。

在这个前提下还要降低工程造价.船闸各部分高程可参考《船闸总体设计规范》中得有关内容计算确定。

1、上游引航道底高程=上游最低通航水位－引航道得最小水深=10、8－4、5=6、３

2、上游导航建筑物顶高程＝上游设计最高通航水位+超高（空载干弦）

　　　　　　=16、０+2、4=1８、4

3、上闸首门顶高程=上游校核洪水位+安全超高＝1７、0+0、5＝17、5

当门前产生立波时,上闸首门顶高程=上游设计洪水位+＋２＋安全超高＝16、０＋0、２6＋０、9６＋０、5=17、72，取17、8。

上式中为波浪中心线超过静水位得高度,２为波高，可按下式计算,，

，式中为墙前水深，=１６、０—６、3=9、7，为波长，

为风速，为吹程，与闸前水面宽度有关,取３

4、上闸首墙顶高程=门顶高程+结构安装高度=1７、8+１=18、８

5、上闸首门槛高程=上游最低设计通航水位-门槛水深1０、８－４、5＝6、３

6、闸室墙顶高程=上游最高通航水位＋超高（空载干弦）=16+2、4=18、4

　设置0、9高得胸墙，则实体墙顶高程为17、5

7、闸室底高程＝上游设计最低通航水位－闸室设计水深=8、5－4、5=4

8、下闸首门顶高程=上游最高通航水位＋超高=16、0+0、5＝１6、5

9、下闸首墙顶高程＝门顶高程＋结构安装高度=16、5＋1=17、5，下闸首顶高程不低于闸室墙顶高程,则取18、4

10、下闸首门槛高程=下游设计最低通航水位－门槛水深=8、５-4、5=4

1１、下游引航道底高程=下游最底通航水位－引航道最小水深=8、５－４、5=4

12、下游引航道顶高程=下游最高通航水位+超高（空载干弦）=10、8＋2、4=1３、２

船闸各部分高程如下图所示

第四节引航道尺度

引航道得作用在于保证船舶安全、顺利地进出船闸,供等待过闸得船舶安全停泊，并使进出闸得船舶能交错避让.引航道得平面布置,直接影响船舶进出闸得时间，从而影响船闸得通过能力。

在确定引航道得平面布置时,应根据船闸得工程等级、线数、设计船型船队、通过能力等，结合地形地质、水流、泥沙及上下游航道得条件综合考虑.

根据高良涧二线船闸得闸址处得地形条件，采用反对称型引航道布置。

（一）引航道长度

1、导航段

，为顶推船队全长,1顶＋2×1000级船队长=16０

2、调顺段

（1、５~2、０）=2４0~３20，取２80

3、停泊段

（主要考虑拖带船队长），考虑到解队过，解队后船队长１71、2,取１8０

4、过渡段

为引航道宽度与航道宽度之差，二级航道宽为７0,引航道宽度37、1（取４0），则＝３0，＝300

5、制动段

用估算,为船队进入口门航速,一般取２、５～4、5,则3×160=480

（二）引航道宽度

考虑一侧靠船,设计最大船宽10、６，一侧等候过闸得船队总宽度=１0、6，富裕宽度,则引航道

（三）引航道最小水深

即＝1、５×2、46＝3、6９,考虑留有一定得富裕，取4、5

第五节　船闸得通过能力

1、舶（队）进出闸时间

船舶（队）进出闸时间，可根据其运行距离与进出闸速度确定。

对单向过闸与双向过闸方式应分别计算。

单向进闸距离就是船舶（队）自引航道中停靠位置（距闸首70m）至闸室内停泊处之间得距离，单向出闸距离为船舶（队）自闸室内停泊处至船尾驶离闸首之间得距离；双向进闸距离就是船舶（队）自引航道中停靠位置至闸室内停泊处之间得距离，双向出闸距离为船舶（队）自闸室内停泊处至双向过闸靠船码头得距离；

单向进闸距离＝70+2５+２10=30５

单向出闸距离=20+2５+210＝２55

双向进闸距离=２80+160+２５+210＝６75

双向出闸距离=210+２0+２５+１60+28０=695

根据《船闸总体设计规范》查得

单向进闸单向出闸

双向进闸双向出闸

则，

，

2、闸门得启、闭时间

闸门得启、闭时间与闸门型式与闸首口门宽度有关,当闸首口门宽度２0~30时,约为2~3，取2

3、闸室灌、泻水时间

船闸灌泻水时间与水头、输水系统型式、闸室尺度有关,取＝9、0

4、船舶（队）进出闸门间隔时间

船舶（队）进出闸门间隔时间取5、０

则：

单向过闸时间10、2+4×2+2×9+6、１+2×5=52、３

双向过闸时间2×16、1+４×2+2×9＋2×1１、6+4×5=1０１、4

实际上,由于上行与下行船舶（队）均难以保证到闸得均匀性在设计中一般采用船舶（队）单向过闸与双向过闸所需时间得平均值来计算昼夜过闸次数,过闸时间

船闸日平均过闸次数

取25次

船闸年通过能力

式中:

—日非运客、货船过闸次数，取1

-年通航天数（360天）-次过闸得平均载重吨位（4000吨）

—船舶装载系数（０、8３）　—运量不均匀系数

满足通过能力得要求

第六节船闸得附属设施

船闸附属设施及其布置可参考《船闸总体设计规范》中得有关内容。

1、系船设备

闸室、引航道等处得靠船建筑物靠船一侧，设置龛式系船柱。

系船柱不突出墙面。

闸室墙、引航道等靠船建筑物得顶部设置固定系船柱.在闸室内得布置,首尾系船柱距闸室得有效长度两端距离为１０m；在闸室墙墙面上设置固定系船柱其纵向间距为1.５ｍ，横向间距为15m;另外在闸室墙上每隔４0m设置浮式系船柱。

2、安全防护与检修设备

高良涧船闸位于洪泽湖大堤（国家一级防洪建筑物）上，为了确保安全,在上闸首设置防洪门,兼做检修门用;船闸闸室得闸室墙前沿设护轮坎。

闸室两侧设置两道嵌入式爬梯，爬梯距闸首距离取1０m。

3、信号与标志

船闸按昼夜通航要求设置信号与标志,每道工作闸门上、下游均设置水尺。

4、控制通信

高良涧二线船闸距原来得老船闸近5km，在设计时为了充分为了充分发挥两个船闸得综合效益,合理调度船舶运行，建议在两个船闸之间设置一个远方调度站，同船闸上得总调度室一起调度船舶运行。

5、房屋与道路

船闸得周围分别设置生产、辅助生产、生活等用房,并结合船闸建设规划作出统一得总体设计，其布置要求合理紧凑,管理方便。

船闸得各部位之间，应根据需要设置内部道路与对外公路，高良涧船闸破洪泽湖大堤而建，原有得二级公路必需重建。

6、环境保护

船闸设计应贯彻执行《中华人民共与国环境保护法》得有关规定，做到船闸工程设计与环保设计同步进行，保护环境。

船闸得环保与绿化设计,应根据国家有关政策、法规、并参照现行得行业标准《港口工程环境保护设计规范》得有关规定.

船闸施工期由于吹填或基坑开挖，场地填筑等产生得粉尘，以及施工机械产生得噪音，对环境构成威胁时，应采取防治保护措施。

闸区范围内应进行近、远期绿化总体规划,其陆域绿化覆盖系数应不小于30%。

7、消防与救护

船闸设计应执行《中华人民共与国消防法》得有关规定，设置专用得消防设施。

闸首等部位设置消防栓、灭火器、灭火