渠化工程电子版
9 渠化工程
• (4)如原河道为迂回弯段,结合裁弯取直可缩短航程,避 开困难滩险。
• 三、枢纽集中布置的要求
• 1.集中布置的渠化枢纽应避免泄水建筑物、通 航建筑物、电站三者水流的互相干扰,三者之 间应设置足够长度的分水堤。严禁将通航建筑 物布置在紧邻泄水建筑物与水电站两过水建筑 物之间。
• 二、 渠化枢纽的布置型式
• 枢纽总体布置根据枢纽河段的地形条件可采用集中布 置和分散布置两种型式。
• 1.集中布置是将挡、泄水建筑物,通航建筑物及水电站集 中布置在河床内,当坝址处河面开阔,河道顺直时,一般 可采用集中布置的型式。其优点:
• (1)布置形式紧凑,营运管理方便;
• (2)开挖工程量较小,少占用耕地及折迁现有建筑物, 因而投资一般也较少;
(1)平原河流上或沿河两岸地势较低的枢纽,应采用泄水闸。
(2)在河面较宽或沿河两岸地形较高的枢纽,可采用溢流坝。
• 二、通航建筑物
• 1、通航建筑物的型式:主要有船闸、升船机。
• 2、通航建筑物的选型 • 根据过坝客、货运量和船舶、船队的尺度以及地形、
地质条件选定,在通常情况下应采用船闸,升船机应通过 技术经济论证,慎重选用。
青居枢纽平面布置图
• 枢纽分散布置的总要求:
• (1)渠道进口与坝轴线间应有足够的距离,保证船舶、 船队安全进出渠道口门。渠道进口段应与坝上游河势平 顺衔接,出口段应与下游主航道平顺衔接。
• (2)通航建筑物的渠道设计应满足同等级限制性航道 标准尺度及水流条件的要求。通航建筑物与电站共用的 渠道,在满足通航要求的前提下,还应兼顾电站对渠道 的设计要求。渠化枢纽组成示意图渠首坝岸连接建筑物 水力发电站
渠化工程练习和思考题bin
渠化⼯程练习和思考题bin《渠化⼯程学》复习思考题⼀章、绪论及渠化⼯程含义1、什么是渠化⼯程?其含义和任务是什么?在天然河流上建拦河闸坝和船闸(或升船机),壅⾼上游河段⽔位,增加通航⽔深,以改善航⾏条件的航道治理⼯程措施2、⽔运的优缺点主要表现在什么地⽅?优点:1、运输能⼒⼤,适宜⼤宗货物:煤炭、矿⽯、油和集装箱等以及长途运输货物 2、运输成本相对较低(⽔路运价0.03元/t.km;铁路0.2-0.3元/ t.km ;公路0.4-0.5元/ t.km之间。
) 3、建设投资较少 4、占地少 5、环境污染少 6、重、特⼤件运输⼏乎是⽆可代替 7、国防建设意义缺点:1、⽔运的技术速度和商务速度⽐较低 2、⽔运受⾃然条件的影响较⼤。
3、⽔系⽬前还⾃成体系,河流间互不沟通,运输的连续性较差3、科学规划与航运发展的关系?4、解释船闸的设计⽔平年?5、简述船闸与升船机的异同点?6、船闸的耗⽔由哪⼏部分组成?单级船闸的耗⽔计算公式是什么?7、简述船闸上、下⾏的过闸原理。
船舶(队)过闸的原理,如上图所⽰。
当上⾏船舶(队)要通过船闸时,⾸先由下游输⽔设备将闸室的⽔位泄放到与下游⽔位齐平,然后开启下闸⾸闸门,船舶(队)驶⼊闸室,随即关闭下闸⾸闸门,由上游输⽔设备向闸室充⽔,待⽔⾯与上游⽔位齐平后,开启上闸⾸闸门,船舶(队)驶离闸室。
该过程即为船舶(队)完成⼀次单向过闸过程。
若在上游有船舶(队)等待过闸,则待上⾏船舶(队)驶出闸室后,即可驶⼊闸室,然后关闭上闸⾸闸门,由下游输⽔设备向下游泄⽔,待闸室⽔位与下游⽔位齐平后,开启下闸⾸闸门,船舶(队)即可驶出闸室进⼊下游引航道。
这样就完成了船舶(队)双向过闸的全过程。
⼆章、渠化⼯程规划1、渠化⼯程规划主要有哪些内容?1.渠化河流航道等级的拟定;2.渠化枢纽坝址的选择及梯级布置⽅案的拟定;3.枢纽的平⾯布置及其主要技术经济指标的计算;4.进⾏梯级布置⽅案的⽐较及开发程序的确定;5.⽔位衔接以及影响因素。
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第一章绪论第一节水运在国民经济中的作用交通运输业是国民经济中的一个重要组成部分,它在国民经济中的作用如同人体的血液循环一样,时刻影响着整个社会的经济活动。
现代交通运输共有铁路、公路、水路、航空和管道等运输方式.由于生产和消费的需要,各种运输方式根据本身的特点和具体条件合理分工,相互配合,扬长避短,各尽其用,形成一个综合运输体系。
水路运输(包括内河运输和海洋运输)是交通运输业中的一个重要部分。
它对现代工农业生产,国防建设,以及改善人民生活和促进国际贸易与文化交流等都起着重要的作用。
目前,世界上工农业生产和科学技术比较发达的国家,都相当重视内河航运的建设,水运比较发达.例如,美国、德国、荷兰和俄罗斯等国,基本上都已建成了四通八达的航道网,其货物周转量仅次于铁路运输,在国民经济中占有重要的地位.水运之所以重要,是由于它与其它运输方式相比,具有如下的优越性:1.内河水道的建设可以密切结合水利资源的综合利用和综合开发综合利用水利资源是我国水利建设的基本原则,许多水利工程的建设都为水运的发展创造了极其有利的条件。
只要注重通航建筑物和航道的建设,兴建水利工程对内河航运事业能起着很好的促进作用。
同时,内河航道的建设都是尽可能结合灌溉、防洪、供水、发电、渔业等方面综合进行的,因此,水运建设也可以取得多方面的综合效益。
2.水运的运输能力(即航道的通过能力)比较高一条单线铁路的年运量约为3000万吨左右,而一条通航河流的运输能力远远超过这个数量,可以说几乎是不受限制的,如德国莱茵河1970年年运量就相当于20条铁路年运量。
3.水运的运输成本低据以往调查,我国铁路平均运输成本比内河航运高5%。
在国外,水运的运输成本一般仅为铁路的1/3~1/2,为公路的1/10~1/5。
水运运输成本低的原因:(1)船舶的航行阻力小,因此在一定的航速下,利用水运运输货物所消耗的动力和燃料比其它运输方式低;(2)航道建设投资和维护管理费用较铁路或公路少。
渠化工程(船闸)课程设计
渠化工程(船闸)课程设计(一)基本内容第一章船闸总体规划及平面布置1.1船闸型式选择对船闸的各种型式进行综合比较,确定适宜的船闸型式。
1.2船闸的平面尺寸及各部高程1.2.1船闸的有效尺度设计1.2.2船闸的最小断面系数1.2.3引航道的平面形状与尺寸1.2.4船闸的各部高程1.3船闸的通过能力为本章难点,首先应分别对近、远期过闸的不同船型进行过闸船队组合,找出一次过闸的平均吨位,再根据船闸的平面尺度等计算过闸平均时间等,继而计算其近、远期通过能力,满足货运量的要求。
1.4船闸的耗水量及经济损失计算需计算船闸一昼夜过闸的平均耗水量和闸阀门漏水,进一步计算电能损失。
1.5船闸在枢纽中的布置第二章船闸输水系统型式选择及水力计算2.1船闸输水系统型式选择2.1.1集中输水与分散式输水系统选择2.1.2消能工选择2.2船闸水力计算2.2.1计算输水廊道的断面面积2.2.2输水系统设计包括输水系统廊道的具体布置及细部尺寸(如进出口、转弯、直线段等细部设计),应在方格纸上画出输水系统布置图,并计算输水系统的阻力系数,进而校核流量系数、停泊条件满足要求否。
2.2.3绘制输水系统水力特性曲线水力特征曲线的计算及绘制力求用计算机完成。
第三章闸阀门及启闭机型式选择3.1闸门型式选择及门扇尺寸确定3.2阀门型式选择及尺寸确定3.3闸阀门启闭机型式选择第四章闸室结构设计4.1闸室结构型式选择需进行型式比选,确定两个方案进行初步设计。
4.2初步设计两个方案需进行同等精度的计算,并对墙后的排水设施,汇填土进行设计。
针对高水、低水、检修、施工、完建等不同计算情况,选择其中两种情况计算,计算内容主要包括地基计算和闸墙结构计算。
钢筋混凝土闸墙应计算配筋率;各种力(土压力、水压力、扬压力、船舶荷载、自重、地基反力等)的计算采用手算应列表,可以用计算机进行电算。
4.3结构计算根据所选择的最终方案,将其余的计算情况进行完善。
(二)设计资料及有关规定1、航运资料(1)航道等级:Ⅱ级。
渠化工程复习资料(河海大学)
渠化工程第一章1.1、现代交通运输有铁路、公路、水路、航空、管道五种运输方式。
水运优缺点:优点:1、内河水道建设可以密切结合水利资源综合利用和综合开发。
2、水运的运输能力(即航道的通过能力)比较高。
3、水运的运输成本低;4、大宗物资、长途运输的优势;5、对环境污染小、占用耕地少;缺点是:速度慢、受自然条件影响较大、水系之间互不沟通等1.3.1、现代化内河航道网需要具备的条件:1、航道成网,四通八达;2、全面规划,统一标准;3、统筹安排,综合利用;4、更新设施,科学管理1.3.2渠化工程概念:采用航道整治、疏浚、渠化等工程措施改善天然河流的航道条件。
河流渠化是在天然河流上建筑一系列拦河闸坝和通航建筑物利用闸坝壅水作用增加上游河段的通航水深,利用通航建筑物来克服筑坝后所形成的水位落差以达到改善航道条件的目的。
3、河流渠化后,水库淹没上游滩险、急弯,增加航道尺度,改善水流条件,降低运输成本,提高通过能力(时间、速度、吨位)。
4、河流渠化与水资源的综合利用相结合,还能满足灌溉、发电、防洪、城镇供水、渔业、旅游业等需要,促进流域经济发展。
5、河流渠化是改善航行条件最有效的一种工程措施。
6、一般是在河流的中、下游,利用整治和疏浚,而在干流上游和主要支流采用渠化。
1.4.1 河流渠化类型:连续渠化、局部渠化,坝渠化(水电枢纽)、低坝渠化(航运枢纽)1.4.2河流渠化的影响:河流渠化后,由于水文情势(如水位、水温、流速、泥沙、波浪及水化学成分等)的变化将引起陆上生态和水下生态系统的变化,其影响程度主要与水库的大小有关,在渠化规划时,应予足够的重视。
这些变化,有利的、也有不利的;有的突变、有的潜移默化1.5国内外河流渠化工程发展:1、中国是最早建造船闸的国家。
公元前214年,秦始皇命人在广西开凿了灵渠,修建了陡门(单门船闸)。
2、从船闸水头大小和级数来看,1)国内已建成的万安单级船闸水头达32.6m2)2003年6月建成通航的三峡工程的船闸是目前世界最大的双线连续五级船闸,总水头113m,其中间级水头约50m。
渠化工程课程设计
渠化工程课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握渠化工程的基本概念、原理及作用;2. 了解我国渠化工程的发展历程,认识渠化工程在农业、水资源配置中的重要性;3. 掌握渠化工程的设计原则和施工技术要点。
技能目标:1. 培养学生运用地理、数学等知识分析、解决渠化工程问题的能力;2. 培养学生进行实地考察、收集资料、整理分析数据的能力;3. 提高学生团队协作、沟通表达及创新能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱祖国、关心民生,认识到渠化工程对国家和社会发展的贡献;2. 增强学生保护水资源、节约用水的意识,培养环保责任感;3. 培养学生尊重劳动、尊重科学,树立正确的劳动观念。
本课程针对初高中学生,结合地理、数学等学科知识,以渠化工程为主题,旨在提高学生对渠化工程的认识和应用能力。
课程设计注重实践性、探究性,充分考虑学生的年龄特点、知识水平和兴趣,通过案例分析、实地考察、小组合作等形式,激发学生学习兴趣,培养实际操作能力。
课程目标具体、可衡量,为后续教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容1. 渠化工程基本概念与原理- 渠化工程的定义、分类及功能- 渠化工程与农业、水资源的关系2. 我国渠化工程发展历程- 古代、近代和现代渠化工程的发展特点- 典型渠化工程案例介绍3. 渠化工程设计原则与施工技术- 渠道设计的基本原则- 渠道施工的关键技术及注意事项4. 渠化工程在水资源配置中的应用- 渠化工程在农业灌溉中的作用- 渠化工程在水资源调配中的作用5. 实践活动:渠化工程实地考察- 考察地点选择与前期准备- 实地考察内容:渠化工程现状、存在问题及改进措施教学内容依据课程目标,结合教材相关章节,注重科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容安排和进度,确保学生能够循序渐进地掌握渠化工程相关知识。
实践活动旨在增强学生的实践能力,使理论联系实际,提高学生的综合素养。
三、教学方法1. 讲授法- 对于渠化工程的基本概念、原理和设计原则等理论知识,采用讲授法进行教学,使学生在短时间内掌握核心知识。
渠化工程
第一章绪论1.河流渠化是指在天然河流上建筑一系列拦河闸坝和通航建筑物,利用闸坝雍水作用增加上天然河流上建筑一系列拦河闸坝和通航建筑物,利用通航建筑物来克服筑坝后所形成的水位落差,以达到改善通航条件的目的。
2.根据渠化河段是否连续,河流渠化分为:连续渠化和局部渠化根据渠化水头的大小,河流渠化又可分为:高坝渠化和低坝渠化3.通常采用航道整治、疏浚和渠化等工程措施来改善天然河流的航行条件。
4.河流渠化的影响:河流渠化后,表征河流特性的水文情势发生了根本的变化,它的航行条件和生态环境与天然河流显然不同。
主要表现如下:(1)较大幅度地增加航道尺度,改善了河流航行条件,提高了航道的通过能力。
(2)上游形成水库,可能会造成风浪加大、水位抬高引起淹没、地下水位抬高和库岸滑坡等不利影响。
(3)上游形成广阔的水库,水体热容量增大,使得库区和邻近地区的气候(特别是温度、湿度等方面)将受到一定的影响。
(4)一方面库区水域宽阔,且流速减小,改变了鱼类的生长条件。
(5)航道(河道)原有冲淤规律和特性发生显著变化。
(6)对生态环境产生一定影响。
第二章渠化工程规划1.渠化工程的基本任务就是要确定梯级的数目、枢纽的位置以及雍水的高度,也就是要拟定河流的渠化梯级开发方案。
河流的渠化梯级开发方案。
第三章渠化枢纽1.为了综合利用水资源,在渠化工程中,通常需要建造不同的水工建筑物,并把它们有机地组合在一起,以发挥枢纽更高的使用效果,这些建筑物的综合体称为渠化枢纽2.渠化枢纽一般由挡水建筑物、泄水建筑物、通航建筑物、水电站、坝岸连接及护岸建筑物组成。
挡水建筑物:重力坝、拱坝、土石坝、面板堆石坝、橡胶坝、水闸、钢板坝等。
作用是拦截江河,抬高上游水位。
泄水建筑物:泄水闸、泄水洞、溢洪道。
作用是把超过水库调蓄能力的洪水泄放到下游,限制库水位不超过规定的高程,以确保大坝及其他挡水建筑物的安全。
3.重力坝是用混凝土或石料等材料修筑,主要依靠坝体自重保持稳定的坝。
《渠化工程》 第1章 绪论
(5) 河流渠化后对气候方面的影响 上游形成广阔的水库,水体热容量增 大,而且气流通过的水域与建库前不 同,因而水库封冻时间较天然河流为 迟,解冻时间较天然河流为晚,而且 库区和邻近地区的气候(特别是温度、 湿度和雾差等方面)将受到一定的影 响。
(6). 河流渠化后对鱼类的影响 • 库区水域宽阔,且流速减小,改变了鱼 类生长条件,对渔业发展提供了有利条 件,但另一方面也可能淹没鱼类产卵场 所,改变下游鱼食条件。如果枢纽中没 有过鱼建筑物,则将改变原有鱼类回游 情况,可能导致渔业减产和某些鱼类品 种的消失。
河流渠化后上游形成水库,对生态环境的影响: (1)库区内风浪可能较大(大型水库的浪高可达到 2~3m以上),对大型水库需建避风港; (2)库区水位抬高,被水浸没的库区岸坡在水流和 风浪作用下,容易产生滑坡、坍塌现象,因而影 响水库岸边建筑物安全; (3)库区水位抬高后,将改变库区及周围地下水的 状态,给农业及城镇供水创造了有利条件; (4)可能因污染而使库中水体的化学成分发生变 化,或因抬高地下水位使土壤碱化,影响农作物 生长,给城镇供水和农业生产造成不利影响。
二、 河流渠化的影响
河流渠化后,对航行条件和生态环境的影响: 1.渠化后淹没了上游险滩、急弯,裁直了航线, 缩短了航程;航道加宽,水深增加;渠化河段内 的流速减少,改善了河流航行条件,提高航道 的通过能力。但对木材浮运将产生不利影响。 2.河流渠化后,在库区特别是回水末端的淤积将 增加,可能影响船舶航行。另外,从闸坝下泄 的流速较大的清水,对坝下河段将产生下切现 象。这种冲淤变化将延续相当长的时间,方能 使河床恢复到稳定状态。
高坝渠化: 拦河坝较高(坝顶高程一般超过常年洪水 位),渠化水头较大者称为高坝渠化. 高坝渠化的特点: 高坝渠化坝上壅水位高,上游形成的水 库大,回水里程长,淹没损失大,多用 于多目标开发的河流。
渠化工程复习资料
渠化工程复习资料1.什么是渠化工程?是在天然河流上建筑一系列拦河闸坝和通航建筑物(船闸或升船机等),利用闸坝雍水作用增加上游河段的通航水深,利用通航建筑物来克服筑坝后所形成的水位落差,以达到改善航行条件的目的的一种工程措施。
2.什么是船闸?是用水利直接提升船舶过坝以克服航道上的集中水位差二设置的一种通航建筑物。
3.什么是运河?是人工开挖的航道,又来沟通不同水系的河流、湖泊和海洋,克服地理上的障碍,缩短运输距离,联结重要城镇和工矿企业,与天然河流共同构成一个四通八达的航道网,以调节资源、交流货物,促进政治、经济和文化事业的发展。
4.什么是多级船闸?是指沿船闸轴线方向有两个以上闸室的船闸。
5.什么是斜面升船机?用机械驱动承船厢(承船车)沿斜坡轨道移动的升船机。
6.船闸水工建筑物有哪几种类型?有闸首,闸室,导航及靠船建筑物等7.船闸的过闸原理?当上行船舶要通过船闸时,首先由下游输水设备将闸室的水位泄放到与下游水位齐平,然后开启下闸首闸门,船舶驶入闸室,随即关闭下闸首闸门,由上游输水设备向闸室冲水,等待水面与上游水位齐平后,开启上闸首闸门,船舶驶离闸室。
该过程及为船舶完成一次单向过闸过程。
此时,若有上游船舶等待过闸,则待上行船舶驶出闸室后,即可驶入闸室,然后关闭上闸首闸门,由下游输水设备向下游泄水,等待闸室水位与下游水位齐平后,开启下闸首闸门,船舶即可驶出闸室进入下游引航道。
这样就完成了船舶双向过闸全过程。
8.作用在船闸水工建筑物的荷载有哪些?1、建筑物的自重力以及建筑物内部或上部填料重力;2、闸门、阀门及其他设备重量;3、土压力;4、静水压力;5、扬压力(作用在建筑物基础底面垂直向上的总水压力称为扬压力,包括浮托力和渗透压力);6、船舶荷载;7、闸面活荷载;8、波浪压力;9、水流力;10、地震力。
9.船闸的过闸时间包括哪些?过闸时间包括:开(关)闸门时间,单向进闸时间,闸室灌(泄)水时间,单向出闸时间,船队进(出)闸间隔时间,双向进闸时间,双向出闸时间。
《渠化工程》 第3章 渠化枢纽
三、水电站出力及发电量计算
• 水电站理论出力:单位时间内水体向水电站所 提供的能量
N1 = γ VH 0 / t = γ QH 0 = 9.81QH 0
水电站实际出力:
N1 = 9.81Q( H 0 − Δh) = 9.81η QH N1 = 9.81η QH = KQH
• 发电量: 平均出力: 时间
第二节 挡水建筑物和泄水建筑物
• 二、拱坝 为固接于基岩的空间壳体结构,平面上拱形 特点: 1、稳定特点:依靠两岸拱端的反力 2、结构特点:高次超静定结构,超载能力强,安全 度高,拱内弯矩小,应力分布均匀,材料省, 3、荷载特点:不设永久伸缩缝,温度荷载为主要荷 载 4、施工要求高,对材料及防渗要求高;
两个以上闸室纵向连续阶梯排列的船闸称为 连续梯级船闸
3-6
连续四级船闸
设中间渠道的多级船闸:
设中间渠道的两级船闸(单位 米)
影响船闸级数的因素很多,也很复杂,单级船 闸与多级船闸的水头也无明确界限,一般可按下 述范围考虑:
H ≤30m,单级船闸(H 为水头);
30m <H ≤40m,单级或双级船闸;
6-10
井式船闸
(4)内河船闸和海船闸 按照船闸所处的地理位置和航行船舶, 可分为内河船闸与海船闸。 内河船闸是指建于内陆河流及人工运河 上,供内河船舶航行的船闸。 海船闸是指建于封闭式海港港池口门、 海运河及入海河口,供海船航行的船 闸。
二、升船机
1、组成 (1)承船厢 (2)支承结构或斜坡道 (3)闸首 (4)机械传动设备 (5)事故装置:在事故状态下,阻止承船 厢运动并支承承船厢的事故装置; • (6)电气控制系统: • • • • • •
E = NT
四、水电站建筑物
渠化工程
第一章 绪论1、水运的优越性(1)航道建设与水利资源综合利用和综合开发相结合;(2)水运的运输能力大;(3)水运的运输成本低;(4)便于实行大、中小船舶及长、短途运输的结合。
2、现代化的内河航道网的要求 (1)航道成网,四通八达(2)全面规划,统一标准(3)统筹安排,综合利用(4)更新设施,科学管理。
3、我国内河高等级航道网布局:简称两横一纵、两网十八线。
形成长江干线、西江航运干线、京杭运河、长江三角洲高等级航道网、珠江三角洲高等级航道网和 急弯,裁直航线,缩短航程;(2)航道加宽,水深增加,较大幅度地增加航道尺度,改善了河流航行条件,提高航道的通过能力;(3)渠化河段内的流速随水面比降减小而降低,有利于船舶航行,降低了运输成本;(4)有利于水资源的综合开发(灌溉、发电、防洪、供水、渔业等),促进了流域经济发展。
5、连续渠化的概念和作用(1)概念:连续渠化是指在河流上建造一系列闸坝,将整条河流分为若干河段,下一级闸坝的回水与上一级闸坝相衔接,并满足通航标准所规定的通航水深,从而使整条河流成为彼此连接的区划河流。
(2)作用:连续渠化的河流消除了天然河段, 其通过能力不再受天然河段的控制,而是取决于河流上通航建筑物的通过能力,因而可根据需要大幅度提高其通过能力;连续渠化河流可将河流的落差集中分配到各个渠化梯级上,以充分利用这些落差进行发电、灌溉,因而能最充分利用河流的水力资源。
6、局部渠化的概念和适用条件(1)概念:局部渠化是只对局部河段进行渠化,两渠化河段之间还有一段天然河段,各个渠化河段互不相接。
(2)适用条件:多用于河流航行条件较好,仅个别河段水深不足或滩险、急弯碍航严重而用整治工程措施难以改善航行条件的河段。
局部渠化河流由于在各渠化河段之间还夹有天然河段,其通过能力仍受天然河段的控制。
7、高坝渠化和低坝渠化的概念和特点 (1)高坝渠化:拦河坝较高,渠化水头较大者成为高坝渠化。
特点:高坝渠化坝上壅水位高,上游形成的水库大,回水里程长,淹没损失大,多用于多目标开发的河流。
《渠化工程》 第6章 船闸水工建筑物(1,2节)
• 烈度:表示地震时一定地点的地面震动的强烈程
度; 我国分为12度;一般根据对建筑物的破坏程度划分 当设计烈度为6度时,可不进行抗震计算,但应适 当采取抗震构造措施; 设计烈度为7-9度的船闸应进行抗震设计。 船闸的施工期间可不考虑地震作用。 船闸检修情况宜按设计烈度降低一度进行验算。 抗震设计烈度高于9度的水运工程建筑物,其抗震 设计应作专门的研究讨论。
二、建筑物级别的划分
根据通过船闸的设计最大船舶吨位,船闸 可分为七级; 根据船闸级别及各部分建筑物在工程中的 作用和重要性,船闸水工建筑物划分为5级 。
表6-1 船闸分级指标
船闸级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ
设计最大船舶吨位
3000
2000
1000
500
300
100
50
表6-2 船闸水工建筑物级别划分
三、 设计应具备的基本资料 船闸水工建筑物设计的基本资料包括过闸 货运量、船型、自然条件、航道状况、建 筑材料来源、施工设备及施工条件等。
(1)船闸自上游引航道至下游引航道范围的水上、水下地 形图。有时还应包括上游锚地及下游锚地范围的地形图; (2)整个船闸范围的地质纵横剖面图。 (3)水文、气象资料。包括各种特征水位,河流泥沙淤积 情况以及气温、水温、风向、风速等资料; (4)整个船闸范围的地质综合报告,包括工程和水文地质 条件、地基的承载能力、岩石风化程度,持力层深度、地 震烈度以及建筑材料性能、取料场地等; (5)施工条件及施工设备等的有关资料。
i=1
n
作用在垂直面上,第n层土上、下端处 / // e nx 、 为: e nx 的水平分土压力强度
/ e nx
= (k q q + ∑ ri h i )k ax
渠化工程枢纽总体布置PPT学习教案
第三章河流渠化工程
减少淹没损失。 在城镇、大片农田、工矿企业及主要交通设施的上游; 在河床开阔处。
充分发挥梯级的综合效益,实现水利资源的综合利用。 梯级位置尽可能靠近城镇; 梯级水头可适当提高; 梯级位置应接近排灌中心。
良好的地形、地质条件。 施工技术条件与建筑材料。
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3 渠化梯级组合方案的比较
第三章河流渠化工程
渠化梯级布置组合方案比较,是对已拟定的梯级布置方 案的各项技术经济指标进行论证比较,选择结构安全可靠、 施工简易、运用方便、投资最省、淹没最少、综合经济效益 最好的方案作为最优组合方案。
4 渠化梯级的开发程序
确定梯级开发程序及第一期工程项目应遵循的原则:
用性,通常是相辅为用。选择
一、航道疏浚工程
第二章
概述
航道疏浚工程是采用人力或机械 施工的方法,为加深和拓宽水域而 进行的水下土石方开挖工程。包括 挖泥、爆破、清石和利用所挖出的 泥土修建整治建筑物等。航道疏浚 工程可分为三大类:
基建性疏浚
维修性疏浚 第5页/共92页
临时性疏浚
三、渠化工程
第二章 概述
黄
海
已建
高 程
在建 (m)
拟建
水 东 坝
亭
子
口
苍沙
青
溪
金 溪银
台
红 岩
新
子
政
金 溪马
居
东 西
关
桐 子
壕
场 回
凤 仪小 场龙
门
利
泽
草
井 街
口
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一、河流渠化的类型
第三章河流渠化工程
1.连续渠化和局部渠化:根据渠化河段是否连续分类
渠化工程学作业及答案课案
《渠化工程学》作业某船闸已进入初步设计阶段,部分设计资料如下(其它未给参数见教材或咨询老师)1水文资料1)枢纽设计洪水位:7.50m;2)枢纽校核洪水位:8.00m;3)枢纽正常挡水位:6.50m;4)上游最高通航水位:7.00 m,相应下游最高通航水位: 5.00m;5)上游最低通航水位:4.00m,相应下游最低通航水位: 1.50m;6 )上游波高0.5m。
2、船舶资料1)船舶尺寸:2 )设计船队编队型式:一顶二驳(按纵向排列考虑)。
3、经济资料1)单向货运量250万吨/年;2 )非载货船舶过闸次数:n°= 6 ;3)通航天数Nk 360天/年;4)船舶载重利用系数::=0.83 ;5)货运量不均衡系数::=1.25 ;6)船舶每天平均工作时间:• = 22小时。
4、其它资料1)船闸闸门采用人字门,门扇长度计算见教材P176,闸首长度计算见教材P137,检修门槽宽度取0.8m ;2 )输水阀门采用平板阀门,设计为一个工作阀门和一个检修阀门方式,阀门井设计为开敞式。
作业1 :根据上述资料,计算确定船闸闸室的有效长度、有效宽度、槛上水深;计算确定船闸闸首长度;计算确定船闸引航道长度、宽度、最小水深;绘制船闸平面图,并标明尺寸(见教材P46-47、P68-70、P137-138 )。
作业2 :根据上述资料,计算确定船闸各部分高程,并绘制船闸纵剖面图,标明尺寸(见教材P50-53 )。
建议计算表格:上门槛顶下门槛顶上引航道底下引航道底闸室墙顶闸室底作业3:根据上述资料及作业1作业2结果,进行上闸首输水系统设计及灌水水力计算:1、上闸首输水系统设计、布置(见教材P76-83 );2、船闸灌水水力计算,绘制灌水水力特性曲线,主要包括:卩t〜t曲线、H〜t曲线、Q〜t曲线、h t〜t曲线、E t〜t曲线、△ Q/ △ t〜t曲线等(见教材P91-106);3、输水廊道内水力条件校核;4、船舶在闸室内停泊条件校核。
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第一章绪论第一节水运在国民经济中的作用交通运输业是国民经济中的一个重要组成部分,它在国民经济中的作用如同人体的血液循环一样,时刻影响着整个社会的经济活动。
现代交通运输共有铁路、公路、水路、航空和管道等运输方式。
由于生产和消费的需要,各种运输方式根据本身的特点和具体条件合理分工,相互配合,扬长避短,各尽其用,形成一个综合运输体系。
水路运输(包括内河运输和海洋运输)是交通运输业中的一个重要部分。
它对现代工农业生产,国防建设,以及改善人民生活和促进国际贸易与文化交流等都起着重要的作用。
目前,世界上工农业生产和科学技术比较发达的国家,都相当重视内河航运的建设,水运比较发达。
例如,美国、德国、荷兰和俄罗斯等国,基本上都已建成了四通八达的航道网,其货物周转量仅次于铁路运输,在国民经济中占有重要的地位。
水运之所以重要,是由于它与其它运输方式相比,具有如下的优越性:1.内河水道的建设可以密切结合水利资源的综合利用和综合开发综合利用水利资源是我国水利建设的基本原则,许多水利工程的建设都为水运的发展创造了极其有利的条件。
只要注重通航建筑物和航道的建设,兴建水利工程对内河航运事业能起着很好的促进作用。
同时,内河航道的建设都是尽可能结合灌溉、防洪、供水、发电、渔业等方面综合进行的,因此,水运建设也可以取得多方面的综合效益。
2.水运的运输能力(即航道的通过能力)比较高一条单线铁路的年运量约为3000万吨左右,而一条通航河流的运输能力远远超过这个数量,可以说几乎是不受限制的,如德国莱茵河1970年年运量就相当于20条铁路年运量。
3.水运的运输成本低据以往调查,我国铁路平均运输成本比内河航运高5%。
在国外,水运的运输成本一般仅为铁路的1/3~1/2,为公路的1/10~1/5。
水运运输成本低的原因:(1)船舶的航行阻力小,因此在一定的航速下,利用水运运输货物所消耗的动力和燃料比其它运输方式低;(2)航道建设投资和维护管理费用较铁路或公路少。
建设年通过能力100万吨的航道投资仅相当于铁路的1/10,公路的1/4~1/3。
在运输工具制造方面,水运也比较经济,每一载重吨船的造价一般为铁路车辆的1/6~1/5,而且每一载重吨铁路车辆所需的钢材超出船舶1倍以上;(3)船舶的载重量大,而且自重所占的比重较小。
目前国外大型船舶的载重量一般为4~5万吨,最高可达40万吨,这相当于几列火车或数千辆汽车的载重量。
在整个载重量中,船舶自重仅占7.5%~28%,而铁路车辆的自重却相当于它的载重量的40%~60%。
4.由于河流的分布面广,使水运便于实行大、中、小结合及长短途运输的结合船舶能装载各种类型的货物,特别是大宗散货、石油以及危险物资等。
在同一条航道上,既可行驶大型船舶,为重要的工业建设生产服务,也可以行驶小型船舶,为短途运输,集散物资和农业生产服务。
此外,水运在现代化国防建设中也起重要作用,是打不烂、炸不垮的交通运输线。
水运对环境的污染(噪声、振动、尘垢和散发有害物等)较公路和铁路运输为少。
但应指出,目前我国水运在技术上还存在一定的局限性。
首先,由于航道地形、船舶技术和营运管理等方面的原因,水运的技术速度和商务速度都比较低。
对于货物运输来说,商务速度比技术速度更重要,所谓商务速度是指货物由交运到交付的全部时间的平均速度。
铁路的商务速度较技术速度低得多,而水运的商务速度仅略低于技术速度。
因此,从商务速度来看,铁路运输的商务速度虽大于水运,但两者的差别不如技术速度那么大。
因此水运一般适用于运量大而对运期要求不高的货物运输。
其次,水运受自然条件的影响较大,在有些地区不像汽车、火车那样,可以常年不分昼夜进行不间断地运输。
此外,在建成四通八达的航道网以前,水系还自成体系,互不沟通,运输的连续性差,有时需转驳倒载,甚至造成货损货差等。
不过,随着科学技术的发展和现代化内河航道网的建设,在提高水运的连续性和加快运输速度的同时,不断提高营运管理水平,水运的缺点会逐渐被克服,其优越性就会更充分显示出来。
第二节我国航道建设状况内河水运是国家综合运输体系和水资源综合利用的重要组成部分,它具有占地少、能耗低、污染小、运能大等比较优势。
加速发展内河水运,可有效缓解流域土地资源紧张状况和大宗物资陆路运输压力,对节约使用能源和减少污染物排放都具有积极作用。
因此,加快发展内河水运,符合中央建设资源节约型、环境友好型社会的总体要求,也是完善我国综合运输体系结构、转变交通运输增长方式、实现内河水运又好又快发展的重要举措。
党中央、国务院高度重视内河水运发展问题,自“九五”以来,中央建立了内河水运建设专项资金,全国内河航道与港口建设取得了显著成绩,内河水运货运量持续增长,运输船舶大型化、标准化趋势明显,水运市场日趋活跃。
经过多年的建设与发展,长江干线已成为世界上水运最为繁忙和运量最大的河流;西江航运干线已成为沟通西南与粤港澳地区的重要纽带;京杭运河已成为我国“北煤南运”的水上运输大动脉;长江三角洲、珠江三角洲航道网已成为区域综合运输体系的重要组成部分。
目前,全国形成了以长江、珠江、京杭运河、淮河、黑龙江和松辽水系为主体的内河水运布局,内河水运的服务腹地有了较大的延伸和扩展,服务质量明显提高,为流域经济社会的持续、快速发展发挥了重要作用。
截至2006年年底,我国内河航道通航里程达12.34万公里,主要分布在长江、珠江和淮河水系。
可通航500吨级船舶的Ⅳ级及以上航道15455公里,约占12.5%,可通航千吨级船舶的Ⅲ级及以上航道8687公里,约占7.0%。
全国内河港口拥有生产用码头泊位3万余个,其中万吨级及以上泊位225个。
2006年,全国完成内河水运货运量11.61亿吨;全国内河港口完成货物吞吐量20.40亿吨,旅客吞吐量1.28亿人次。
内河航道、港口是内河水运最重要的基础设施,内河航道提供基础的运输条件,内河港口依托于内河航道,是实现运输的枢纽或节点,二者互为依存和补充、相互促进。
但是,由于历史原因,内河航道与港口建设资金投入不足,基础设施薄弱,高等级航道少,干支航道没有高标准贯通,内河港口专业化泊位少,运输船舶吨位小。
同时,内河水运开发涉及不同行业和区域,协调难度大。
特别是与国外内河水运发达国家相比,我们还存在一定差距。
我国内河水运的差距主要体现在以下几个方面:一是内河航道、港口基础设施薄弱。
由于历史上对内河航道与港口的投入太少,大多数航道处于自然状态,不少碍航河段未经系统治理,堵航、碍航现象时有发生,影响着内河水运优势的充分发挥;二是结构性矛盾突出,内河高等级航道里程短、数量少、未成网,主要干、支航道没有高标准贯通。
内河港口虽然数量不少,但成规模的港口很少,无论是规模、服务能力,还是机械化水平、码头等级,总体上都比较落后,作为运输上的枢纽作用不突出。
三是运输船舶平均吨位较小,仅为229吨,与国外发达国家平均吨位1000多吨相比差距较大,运输的低成本优势还没有很好地发挥。
为充分发挥内河水运优势,指导内河水运健康发展,满足客货运量不断增长发展趋势,完善国家综合运输体系,促进水资源综合开发与合理利用,交通部和国家发展改革委根据《中华人民共和国港口法》和《中华人民共和国航道管理条例》,组织编制了《全国内河航道与港口布局规划》。
《规划》是我国第一次针对全国内河航道与港口进行的布局规划,经国务院批准后,已由行业规划上升为国家规划,体现了在科学发展观统领下,国家发展内河水运的决心,《规划》是今后很长一段时期指导我国内河水运建设和健康发展的纲领性文件,有利于合理开发和有效利用水运资源,有利于促进水资源综合利用与综合运输体系完善,有利于促进内河水运跨越式发展和充分发挥内河水运优势,《规划》的批复和实施,将对我国内河水运发展产生深远的影响。
《全国内河航道与港口布局规划》的实施期为2007-2020年。
《规划》将全国内河航道划分为两个层次,分别是高等级航道和其它等级航道;将全国内河港口划分为三个层次,分别是主要港口、地区重要港口和一般港口。
全国内河高等级航道规划布局方案是:在水运资源较为丰富的长江水系、珠江水系、京杭运河与淮河水系、黑龙江和松辽水系及其它水系,形成长江干线、西江航运干线、京杭运河、长江三角洲高等级航道网、珠江三角洲高等级航道网和18条主要干支流高等级航道(简称两横一纵两网十八线)的布局,构成我国各主要水系以通航千吨级及以上船舶的航道为骨干的航道网络,规划内河高等级航道约1.9万公里(占全国内河航道里程的15%),其中Ⅲ级及以上航道14300公里,Ⅳ级航道4800公里,分别占75%和25%。
高等级航道有长江干线,西江航运干线,京杭运河,长江三角洲高等级航道网,珠江三角洲高等级航道网,岷江,嘉陵江,乌江,湘江,沅水,汉江,江汉运河,赣江,信江,合裕线,淮河,沙颍河,右江,北盘江-红水河,柳江-黔江,黑龙江,松花江,闽江。
全国内河主要港口规划布局方案是:形成由28个内河港口组成、以区域主要城市对外辐射的主要港口体系,包括泸州港、重庆港、宜昌港、荆州港、武汉港、黄石港、长沙港、岳阳港、南昌港、九江港、芜湖港、安庆港、马鞍山港、合肥港、湖州港、嘉兴内河港、济宁港、徐州港、无锡港、杭州港、蚌埠港、南宁港、贵港港、梧州港、肇庆港、佛山港、哈尔滨港、佳木斯港。
第三节河流渠化在现代化航道建设中的作用一个现代化的内河航道网主要应满足以下几方面的要求:1.航道成网,四通八达:凡具备一定自然地理条件的区域应该重视航道的开发,按照统一规划的标准做到多个水系相通,干支相通,江河湖海相通,形成一个四通八达的航道网,增加通航里程。
航道网的布局要与工农业的布局和国防建设相适应,做到与工业区和消费中心相联系,充分发挥水运在综合运输体系中的作用。
2.全面规划,统一标准:所谓统一标准就是根据近期和远期船型船队,航行条件,运输状况及建设费用等因素,将航道划分成不同的等级,规定相应的航道尺度和通航建筑物的尺度。
统一标准对于建设现代化内河航道网有着十分重要的意义。
只有统一了船型和航道标准,船舶才能直航到各个货流据点,减少中转倒载,降低运输成本,使内河航运在国民经济中发挥更大的作用。
3.统筹安排,综合利用:综台利用水资源是建设现代化内河航道网建设应遵循的基本原则。
在开发和建设航道时,要统筹全局,全面安排,不仅要考虑水运的要求,而且应尽可能满足发电、防洪、灌溉、城镇供水、渔业,木材浮运以及旅游等部门的需要,以期获得最大的经济效益和社会效益。
4.更新设施,科学管理:航道及通航建筑物设施的现代化,营运管理的科学化是现代化内河航道网的一项重要要求。
在建设现代化的内河航道网中,通常采用航道整治、疏浚和渠化等工程措施来改善天然河流的航行条件,并开挖运河以沟通不同水系的河流、湖泊和海洋。