西江某水利枢纽船闸总体设计

航道工程课程设计

题目：西江某水利枢纽船闸总体设计

目录

1. 设计基础资料 (3)

1.1设计依据 (3)

1.2设计标准、规范 (3)

1.3设计背景 (3)

1.4设计资料 (4)

1.5设计船型 (4)

2.船闸总体设计 (5)

2.1船闸基本尺度的确定 (5)

2.1.1闸室有效长度 (5)

2.1.2闸室有效宽度 (6)

2.1.3船闸门槛最小水深 (7)

2.1.4船闸最小过水断面的断面系数 (7)

2.1.5闸首长度 (8)

2.2船闸各部分高程的确定 (9)

2.2.1闸门门顶高程 (9)

2.2.2闸室墙顶高程 (9)

2.2.3闸首墙顶高程 (10)

2.2.4闸首槛顶高程 (10)

2.2.5闸室底板顶部高程和引航道底部高程 (10)

2.2.6导航和靠船建筑物顶部高程 (11)

2.2.7引航道堤顶高程 (11)

2.3引航道平面布置及尺度确定 (12)

2.3.1引航道平面布置 (12)

2.3.2引航道尺度 (12)

2.4船闸通过能力计算 (14)

2.4.1船队进出闸时间 (14)

2.4.2闸门启闭时间 (14)

2.4.3闸室灌、泄水时间 (15)

2.4.4船舶、队进出闸门间隔时间 (15)

2.4.5船闸通过能力 (15)

2.5船闸耗水量计算 (16)

3.闸首、闸阀门及输水系统选择 (17)

3.1闸门的选型及基本尺度计算 (17)

3.1.1门扇长度l n (17)

3.1.2门扇厚度t n (17)

3.2输水系统初步设计 (17)

3.2.1输水阀门处廊道断面面积 (18)

3.3闸首结构初步设计 (18)

3.3.1闸首布置及构造 (18)

3.3.2边墩设计 (19)

4.闸室结构形式初步设计 (19)

5.船闸总体布置原则 (19)

6.船闸布置图 (20)

6.1船闸总平面布置图（附图1） (20)

6.2船闸纵断面布置图（附图2） (20)

1.设计基础资料

1.1设计依据

航道工程课程设计指导书

1.2设计标准、规范

船闸总体设计规范，JTJ305-2001，人民交通出版社

内河通航标准，GB50139-2004，中华人民共和国建设部

船闸闸阀门设计规范，JTJ308-2003，人民交通出版社

船闸水工建筑物设计规范，JTJ307-2001，人民交通出版社

船闸输水系统设计规范，JTJ306-2001，人民交通出版社

1.3设计背景

西江某水电枢纽是西江下游河段广西境内的最后一个规划梯级，枢纽横跨两岛三江，是一座以发电为主，兼有航运、灌溉等综合利用的大型水利枢纽工程。

根据交通部对西江航运的规划，航道等级将从Ⅲ级提高为Ⅱ级航道，因此船闸为满足不断增长的货运量需要，将原1号船闸规模由1000t 级扩大为2000t 级。

1.4设计资料

表1.4：设计资料数据一览表

1.5设计船型

表1.5 主要设计船型一览表

A为主要设计船队，B、C、D为兼顾船队。

A ：

B ：

C ：

图1.5：主要设计船队示意图

2.船闸总体设计

2.1船闸基本尺度的确定 2.1.1闸室有效长度

根据《船闸总体设计规范》（JTJ305-2001）：

3.1.5 船闸闸室有效长度不应小于按下式计算的长度，并取整数。

f c x l l L +=

式中

x L ——闸室有效长度(m)；

c l ——设计船队、船舶计算长度(m)，当一闸次只有一个船队或一艘船舶

单列过闸时，为设计最大船队、船舶的长度;当一闸次有两个或多个船队船舶纵向排列过闸时，则为各设计最大船队、船舶长度之和加上各船队、船舶间的停泊间隔长度；

f l ——富裕长度(m)，顶推船队f l ≥2+0.06c l ；拖带船队f l ≥2+0.03c l ；

货船和其他船舶f l ≥4+0.05c l ；

根据设计船队尺度以及船闸设计标准进行过闸船型组合，船闸设计标准为一次通行过闸4×2000t 。

表2.1.1 闸室有效长度计算表

所以，闸室的有效长度取200m 。 2.1.2闸室有效宽度

根据《船闸总体设计规范》（JTJ305-2001）：

3.1.8船闸闸首口门和闸室有效宽度不应小于按下列两公式计算的宽度，并宜采用现行国家标准 《内河通航标准》（GB50139-2004）中规定的8m ，12m ，16m ，23m ，34m 宽度。

f

c

x b

b B +=

∑

c f b n b b )1(

025.0-+∆= 式中 B x ——船闸闸首口门和闸室有效宽度(m)；

∑c

b

——同一闸次过闸船舶并列停泊于闸室的最大总宽度(m)。当只

有一个船队或一艘船舶单列过闸时，则为设计最大船队或船舶的宽度；

f b ——富裕宽度(m)；

b ∆——富裕宽度附加值(m)，当b

c ≤7m 时，b ∆≥lm ；当c b ≥7m 时，

b ∆ ≥1.2m ；

n ——过闸停泊在闸室的船舶的列数。

根据设计船队尺度以及船闸设计标准进行过闸船型组合：

表2.1.2 闸室有效宽度计算表