上海海事大学-航道工程学设计书

航道工程课程设计课题：高良涧二线船闸的总体规划设计指导老师：邓益兵学号：200910413008姓名：邵亮上海海事大学海洋环境与工程学院港口航道与海岸工程专业2012年5月目录摘要 (3)第一章设计基本资料 (3)1-1 地形资料 (3)1-2 地质资料 (3)1-3 水文资料 (3)1-4 经济资料 (4)1-5 交通及建筑材料供应情况 (5)1-6 公路及桥梁 (5)1-7 设计依据 (5)1-8 设计标准、规范 (5)第二章船闸总体设计 (5)2-1船闸基本尺度的确定 (5)2-2船闸线数和级数的确定 (9)2-3船闸各部分高程的确定 (10)2-4引航道平面布置及尺度确定 (12)2-5 闸首的平面布置及尺度确定 (14)2-6船闸通过能力计算 (15)2-7船闸总体布置 (17)第三章附图 (17)3-1船闸总平面布置图 (17)3-2船闸纵断面布置图 (17)主要参考文献 (17)【摘要】本课程旨在洪泽湖南面设计一道二线船闸，按III级船闸、II级建筑物（闸首、闸室）、III级附属建筑物标准设计，以方便船舶（队）往来货运通航之所需。

设计参照的规范是《船闸总体设计规范JTJ305-2001》，进行船闸的总体设计，譬如基本尺度、各部分高程、线数和级数、引航道平面布置及尺度、闸首平面布置及尺度、船闸通过能力、船闸总体布置等。

设计过程中了解了船闸的设计方法和设计步骤与注意事项，对专业知识进一步扩充和掌握。

第一章设计基本资料1-1地形资料本船闸位于洪泽湖南面，其南面是苏北灌溉总渠，夹于两水系之间，同时两水系之间还隔有一道防洪大堤。

在大堤的北面与洪泽湖水边线之间有一片洼地，标高在0.12∇～0.14∇之间。

另外，在大堤上有一条淮阴通往南京方向的公路。

1-2地质资料高良涧二线船闸位于洪泽湖大堤，土质较为复杂。

上部为人工夯实的湖堤，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的砂性土。

通过对有代表性的02号钻孔（下闸首部位）土层分布及试验成果的分析，范围为5.1+∇～10.17-∇的地基土的平均允许承载力为0.27MPa ，平均变形模量为5054KPa ，泊松比为0.32。

回填土的力学性能指标 表1-1湿容重γ KN/m 3容重γ KN/m 3内摩擦角)( ϕ 粘聚力C KPa 水上 水下 18.88.882422241-3水文资料 1-3-1特征水位特征水位表 表1-3特征水位 上游 下游最高 最低 最高 最低校核水位 17.0 11.2 设计水位 16.0 10.8 通航水位 16.0 10.8 10.8 8.5 规划蓄水位 13.51-3-2水位组合水位组合表 表1-4 组合情况 上游 下游 水位差 设计I 16.0 10.8 5.2 设计II 13.5 8.5 5.0 校核 17.0 11.2 5.81-3-3风力、风向最大风力8级，偏西方向，风速达21m/s 。

1-4经济资料 1-4-1过闸货流可行性研究报告提供的淮河货运量规划（万吨）表1-5 1985年1987年1990年1995年750 950 1250 17501-4-2设计船型船型表表1-6船型顶（拖）轮马力长×宽×吃水(m) 驳船长×宽×吃水(m)船队长×宽×吃水(m)资料来源一顶+2×1000t 270马力27.5× 6.1×2.4662×10.6×2.2 160×10.6×2.46可行性报告推荐一拖+12×100t 250马力23.0× 4.9×1.8524.85×5.24×1.5 317.2×5.24×1.85江苏现状一拖+4×500t 270马力27.5× 6.1×2.46 53×8.8×1.9 239.5×8.8×2.46江苏现状设计过闸船队组合：4000吨/闸次1-4-3通航情况通航期N = 360天/年；客轮及工作船过闸次数n0 = 6；船舶载重量不均匀系数α= 0.83；月不均匀系数β= 1.1；船闸昼夜工作时间τ= 22小时。

船闸作业时间：t1=2.0min t2=9.3min t3=9min t4=5.5min t5=6.0mint2'=16.1min t4'=12.9min1-4-4抗震烈度8度。

1-5交通、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，其他材料供应充足，钢材由南京发货，水泥、石料、砂由安徽提供，木材由江西福建运来。

1-6公路及桥梁本工程桥梁载重及尺寸按II级路标准，公路接线按III级标准。

公路桥载重标准：汽—20，挂—100；公路桥桥面宽：净9.0+2×1.5米；公路路面宽：9.0米；公路路基宽：12.0米桥头接线最小曲线半径：125米。

1-7设计依据本工程以国家计委关于《开发淮河运输两淮煤矿水运建设任务书》的批复（计交[1982]979文号）主要依据，并按照1978年9月交通部会同煤炭部和安徽省、江苏省共同编制上报的《两淮煤炭淮申线水运建设计划任务书》及1981年9月18日交通部《关于报送对两淮煤炭淮申线水运建设计划任务书的调整意见的报告》以及安徽省交通厅、交通部水运规划设计院编制的《两淮煤炭淮申线水运建设可行性研究报告》等文件的有关规定进行设计。

1-8设计标准、规范高良涧二线船闸按III 级船闸、II 级建筑物（闸首、闸室）、III 级附属建筑物标准设计。

设计采用中华人民共和国行业标准《船闸总体设计规范JTJ305-2001》第二章 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）：船闸闸室有效长度不应小于按式（3.1.5）计算的长度，并取整数。

fc X l l L +=式中，;051.04;031.02;061.02,m c l c l c l m l l m L f f f f c X +≥+≥+≥------货船和其他船舶拖带船队），顶推船队富裕长度（长度；队、船舶间的停泊间隔船。

船舶长度之和加上各，则为各设计最大船队队船舶纵向排列过闸时船当一闸次有两个或多个大船队、船舶的长度；单列过闸时，为设计最或一艘船舶当一闸次只有一个船队）度（设计船队、船舶计算长）；闸室的有效长度（2-1-2闸室有效宽度根据《船闸总体设计规范》（JTJ305-2001）：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》(GBJ 139)中规定的8m,12m,16m,23m,34m 宽度。

cf fcX b n b b b bB )1(025.0-+∆=+=∑式中，的列数。

过闸停泊在闸室的船舶；时，当时，），当富裕宽度附加值（）；富裕宽度（）；队或船舶的宽度（闸时，则为设计最大船船队或一艘船舶单列过当只有一个）度（停泊于闸室的最大总宽同一闸次过闸船舶并列）；效宽度（船闸闸首口门和闸室有--≥∆≥≥∆≤--∆------n m b m b m b m b m b m b m m b m B c c c X 2.17;17;f2-1-3门槛水深根据《船闸总体设计规范》（JTJ305-2001）：船闸门槛最小水深应为设计最低通航水位至门槛顶部的最小水深，并应满足设汁船舶、船队满载时的最大吃水加富裕深度的要求，可按下式计算，闸室最小水深应为设计最低通航水位至闸室底板顶部的最小水深，其值应不小于门槛最小水深。

设计采用的门槛最小水深和闸室最小水深，在满足计算的最小水深值基础上，应充分考虑船舶、船队采用变吃水多载时吃水增大以及相邻互通航道上较大吃水船舶、船队需通过船闸的因素，综合分析确定 。

6.1≥T H其中：根据设计船型资料以及设计过闸船队进行过闸船型组合 列出船队组合的可能情况 (4000吨/闸次)如下（单位：m ）：A. 一顶+2×1000t ，两列并排组合且两排驳船间距取2m ，组合方式如图：6.16227.516023.210.6B. 一拖+12×100t ，每队拆成2列，4排并排组合且两排驳船间距取2m ，组合方式如图：）；的最大吃水（设计船舶、船队满载时）；门槛最小水深（m ----T m H4.92324.85183.8523.95.24C. 一拖+4×500t ，两排并排组合且两排驳船间距取2m ，组合方式如图：6.15327.5239.519.68.8D. 一顶+2×1000t 与一拖+12×100t ，组合方式如图：6.15.24183.8523.08E. 一顶+2×1000t 与一拖+4×500t ，组合方式如图：8.88.810.6204.521.4F. 一拖+12×100t 与一拖+4×500t ，组合方式如图：21.288.85.24239.5表一闸室有效长度计算表组合 参数 )(m l c)(03.02)(06.02m l l m l l c f c f +=+=托顶 )(m l l L c f X +=A 160 11.6 171.6B 183.85 7.52 191.37C 239.5 9.19 248.69D 183.85 7.52 191.37E 204.5 14.27 218.77 F239.59.19248.69表二闸室有效宽度计算表组合 参数∑)(m bc)(2.11m or b =∆n )()1(025.0m b n b b c f -+∆= )(m b bB fcX ∑+=A23.2 1.2 2 1.78 24.98 B 23.9 1.2 2 1.80 25.7 C 19.6 1.2 2 1.69 21.29 D 23.08 1.2 2 1.78 24.86 E 21.4 1.2 2 1.74 23.14 F 21.28 1.2 2 1.73 23.01表三综上，船闸的基本尺度由下表所示：表四闸室基本尺度闸室有效长度（m ） 闸室有效宽度（m ） 船闸门槛水深（m ） 250 26 42-2船闸线数和级数的确定船闸线数取为单线即可满足通航要求。

船闸级数根据《船闸总体设计规范》（JTJ305-2001）确定：3.3.2 船闸级数的选择，应优先采用单级船闸。

3.3.3 船闸级数，可按下列情况确定： （1）水 头 <30m ，采用单级船闸；√（2）水 头 30一40m ，采用单级或两级船闸; （3）水 头 >40m ，采用两级或多级船闸。