船闸设计计算书
水闸毕设计算书
目录第1章枢纽布置与闸址选择 (1)第2章水力计算 (2)2.1闸孔及堰型设计 (2)2.1.1 闸室结构选型 (2)2.1.2 堰型选择及堰顶高程的确定 (2)2.1.3 闸孔净宽试算 (2)2.1.4 泄流能力校核计算 (4)2.2 消能防冲计算 (5)2.2.1 消力池的设计 (5)2.2.2海曼的设计 (10)2.2.3防冲槽的设计 (11)第3章防渗排水设计 (12)3.1 地下轮廓设计 (12)3.1.1 底板 (12)3.1.2铺盖 (12)3.1.3侧向防渗 (12)3.1.4排水、止水 (13)3.1.5防渗长度验算 (13)3.2渗流计算 (13)3.2.1地下轮廓线的简化 (13)3.2.2确定地基的有效深度 (14)3.2.3渗流区域的分段和阻力系数的计算 (14)3.2.4 计算渗透压力 (16)3.2.5 闸底板水平段得平均渗透坡降和出口处的平均出逸坡降 (20)第4章闸室结构的布置与稳定计算 (22)4.1 闸室的结构的组成 (22)4.1.1 底板 (22)4.1.2 闸墩 (22)4.1.3工作桥 (24)4.1.4 交通桥 (25)4.1.5 检修便桥 (26)4.1.6 分缝和止水 (26)4.2闸室稳定计算 (26)4.2.1荷载 (27)4.2.2稳定计算 (32)第5章闸室结构设计 (35)5.1 边墙设计 (35)5.1.1 边墙断面拟定 (35)5.1.2 墙身截面强度验算 (35)5.1.3 边墙稳定分析 (36)5.2闸墩结构计算 (42)5.2.1、求形心的位置 (42)5.2.2 闸墩应力计算 (43)5.2.3 闸墩配筋计算 (49)5.3底板结构计算 (49)5.3.1选定计算情况 (49)5.3.2 闸基的地基反力计算 (49)5.3.3、不平衡剪力及剪力分配 (50)5.3.4 板条上荷载的计算 (52)5.3.5 边荷载计算 (53)5.3.6 弯矩计算 (54)5.3.7 配筋计算 (60)5.3.8 抗裂计算 (61)第6章两岸建筑物的设计 (62)6.1 水闸两岸连接布置要求 (62)6.2 两岸连接结构选型 (62)6.3翼墙结构布置 (62)第7章交通桥专项设计 (63)7.1 设计资料 (63)7.2简支梁桥主梁内力计算 (64)7.2.1 荷载横向分布计算 (64)7.2.2主梁内力计算 (67)7.2.3可变作用效应计算 (69)7.2.4主梁作用效应组合 (74)7.2.5 主梁配筋计算 (76)7.2.6 主梁裂缝宽度验算 (78)7.2.7变形验算 (78)7.3横梁的计算 (79)7.3.1作用在横隔梁上的计算荷载 (79)7.3.2 跨中横隔梁的作用效应影响线 (80)7.3.3 截面配筋计算 (82)7.4 行车道板的计算 (83)7.4.1恒载及内力计算 (83)7.4.2截面设计、配筋与强度验算 (84)7.4.3 连续桥面的计算 (85)7.5支座验算 (90)7.5.1选定支座的平面尺寸 (90)第1章枢纽布置与闸址选择水闸一般由闸室、上游连接段和下游连接段三部分组成，。
航运工程大作业-船闸设计报告书
《航运工程》大作业——船闸设计报告书一、设计资料1设计通航水位：上游最高 30.5m 最低 24.5m 下游最高 20.5m 最低 18.5m2设计过闸船队：顶推船队3船队尺寸：238m×23.6m×2.5m（长×宽×设计吃水）4设计级别：三级5基础地质：软基6日平均过船次数n＝18～20次，昼夜内费运货船过闸次数n0＝3～5，一次平均过闸吨位G ＝2000～2300吨，一年通航天数 N=280~290天，船舶装载系数α＝0.8，运量不均匀系数β＝1.3 ，泄水时间 t3=8分。
二、设计依据《船闸总体设计规范》（JTJ305-2001）《船闸设计规范》（TJT261-266-87）《船闸闸阀门设计规范》（JTJ308-2003）《船闸输水系统设计规范》（ JTL 306- 2001）《内河通航标准》（ GB50139- 2004）《船闸电气设计规范》（JTJ310-2004）《水运工程混凝土施工规范》（JTJ268-96）《水运工程混凝土质量控制标准》（JTJ269-96）《水工钢筋混凝土结构设计规范》（SDJ20-78）三、设计内容1通航船闸的基本尺寸及其上下游引航道1.1船闸型式选择根据已有设计资料，对船闸的各种型式进行综合比较，依据《船闸设计总体规范》3.2.1和3.3.3，确定船闸形式为单级船闸、单线船闸。
1.2船闸的平面尺寸计算船闸的基本尺度包括闸室的有效长度、有效宽度及门槛水深。
根据设计船型资料，考虑1顶+2×1000船队两排并列一次过闸的组合形式。
根据《船闸设计总体规范》3.1.5～3.1.9的规定进行计算，具体过程如下：1.2.1闸室有效长度Lx指船舶过闸时，闸室可供船舶安全停泊的长度：Lx=Lc+Lf其中，Lc——设计最大过闸船队的长度Lf——富裕长度（对于顶推船队，Lf≥2+0.06Lc=2+0.06×238=16.28m）故，闸室的有效长度为238.00+16.28=254.28m，取255m。
船闸设计计算书(完美版)
船闸设计计算书(完美版)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第一章船闸总体设计第一章设计资料一经济资料1、建筑物的设计等级：2、高良涧二线船闸按III级船闸、II级建筑物标准设计。
3、货运量：4、淮河1995年的过闸货运量为1750万吨，年设计通过能力为1750万吨。
5、通航情况：6、通航期N=360天/年，客轮及工作船过闸次数e n=1,船舶载重量不均匀系数α=，月不均匀系数β=，船闸昼夜工作时间小时τ=22小时7、设计船型：8、9、10、11、见表1-1表1-1 船型资料：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的洪泽湖调蓄及灌溉总渠控制的情况及可行性研究报告提供的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））表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，土层概况见表1-43、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，应根据其重要性和遭震害的危害性可在基本烈度的基础上提高一度”的规定，考虑到本船闸属洪泽湖防洪线上的挡水建筑物，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，其他材料供应充足，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。
第二节船闸的基本尺度船闸的基本尺度包括闸室的有效长度、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。
水闸毕业设计 计算书-YT
ε ——堰流侧收缩系数，对于多孔闸可按公式(1-2)计算求得； b0 ——闸孔单孔净宽，初定为 8m； N ——闸孔数；初定为 N=5； εz ——中闸孔侧收缩系数,可按公式(1-3)计算求得； dz ——中闸墩厚度，初定dz =1.5m； εb ——边闸孔侧收缩系数，可按公式(1-4)计算求得； bb ——边闸墩顺水流向边缘线至上游河道水边线之间的距离（m）； 经测量，闸址处河道宽度约为 52m，则 bb =
dm 2
2
Q校 A
= 255 .2 = 3.58 m/s。
913
v0 2 3.582 = 4.4 + = 5.1m 2g 2 × 9.81
m = φk 1 − k
2
令 dk = 0,可得 k=3 ，此时堰顶的收缩水深hc = kH0 = 3 H0 ,等于临界水深，流量系数 m 达到最大值 mmax = 1 × 3 ×
华南理工大学本科毕业设计.深岗水闸工程设计
第一章 水力计算
1.1 闸孔总净宽计算
1.1.1 计算公式
根据《水闸设计规范 SL265-2001》 ，水闸的闸孔总净宽 B0 可按以下公式计算： B0 = ε=
Q
3
(1-1) (1-2)
b0
0 +d z 4
ςε m 2g H 0 2
ε z N −1 +ε b N b0 b 0 +d z
52 −8×5 −1.5×4 2
=3m
ς ——堰流淹没系数，可按公式(1-5)计算求得；
1
第一章 水力计算
hs ——由堰顶算起的下游水深，本工程hs =1.85m；
1.1.2 参数取值
1、流量Q取值 设计情况下Q设=651m /s；校核情况下Q校=913 m /s； 2、 H0 及 Hs 取值 设计情况下： 选取闸址上游约 10m 处的河道断面，经初步测量其河床底宽约 58m，取边坡垂直，上 游水深为设计流量情况下的(2.2+2)=4.2m，则河道断面面积 ห้องสมุดไป่ตู้=58×4.2=243.6m2，则行进流速v0 =
第六章 船闸水工建筑物(4-6)
（6-68）
其中 E 作用的纵向水平力的总和， S 为作用 的横向水平力的总和。
（5）支持墙的强度计算 支持墙的强度计算，采用双向弯曲受压公式 墙底四角点应力按下式计算： 式中
max
min
Mx Mz V F Wx Wz
（6-69）
min ——支持墙底的最小应力， min
1．闸首底板的纵向分段 闸首底板的特征段，一般可根据荷载、刚 度及跨度等因素划分。
图6-19
闸首底板特征段划分
(a)人字闸门；（b）平面闸门；（c）弧形闸门
2.不平衡剪力计算
• （1）不平衡剪力概念
• 闸首底板划分为几个特征段后， 对每一特征段，考虑了相邻段的 作用后，其作用在各段的垂直力 与地基反力也应该是平衡的，因 此相邻段分隔的截面上必然产生 剪力以使各段保持平衡，该剪力 被称为不平衡剪力
（4）经验分配 对于人字闸门闸首边墩和底板可分别按 相应特征段的总不平衡剪力Qi 的85%取值和 15%取值。 不平衡剪力在闸首横断面上的分布，通 常以集中力的方式作用于两边墩的中点上； 以均布力的方式作用于整个底板上。
3、内力计算：地基梁法 4．内力的调整
MC QC
M b b Q b b
其中
Et 2kt E tg
式中 Kc ——抗滑稳定安全系数，可按船闸设计规范规定数值取用； V ——作用于闸首上的垂直力总和，kN； U ——作用于闸首底板上的扬压力，kN； f ——闸首沿地基面的摩擦系数； Ep ——作用于闸首下游端面埋深部分的抗力，kN，土基与埋置 不深的岩基可不计； Et ——边墩背面与回填料间的摩擦力，kN，在粘性填土段可不计； kt —— 摩擦力折减系数：上、中闸首可取0.6，下闸首可取0.4； E ——边墩背面的土压力，kN； ——回填料与边墩背面间的摩擦角，（°），取 = / 2 。 H1、H2 ——作用于闸首上、下游端面的水压力，kN； E1、E2 ——作用于闸首上、下端面的静止土压力，kN；
船闸设计计算说明书(新三孔闸)
1、材料的供应情况如下表2-5。
表2-5建筑材料及购买地
建筑材料
购买地
土方
就地取材
石料
蓟县
混凝土
离城镇较近
就地购买
离城镇较远
现场拌合
钢材
钢材市场
其它装饰材料
市场
2、各种材料的物理指标：
混凝土γ=24.0kN/m3；
钢筋混凝土γ=24.5kN/m3；
浆砌块石γ=22.0kN//m3；
水泥砂浆或干砌块石γ=20kN/m3。
6.6
2.0
2.2.2
根据《船闸水工建筑物设计规范》（JTJ307）规定船闸建筑物航级如表2-4所示。
由此确定V级船闸闸首、闸室按3级建筑设计，导航建筑物按4级设计，临时建筑物按5级设计。VI级船闸闸首、闸室按4级建筑设计，导航建筑物按5级设计。
表2-4船闸建筑物航级
船闸航级
主要水工建筑物
次要建筑物
2.1.4
此设计中暂不考虑，仅按构造要求进行抗震设防，如有必要可单独进行验算。
2.2
2.2.1
北运河规划近期货运量为160万吨，集装箱可按平均每箱8吨折合。
设计船型尺度如下表2-3。
表2-3设计船型尺度
航道航级
船船吨级
设计船型尺度（m）
总长L
型宽B
设计设水T
V级航道
16TEU船(300t货船)
40~42
4.1.1
门扇的计算长度 是门扇支垫座的支撑面到两扇门叶相互支承的斜接面的距离。其值按公式(4-1)求得：
图2-2两船闸方案水位水头示意图
表2-2新三孔闸设计水位及水头
方案
地点
上游通航水位（m）
船闸闸室底板内力计算
航道结构专题作业要求（2011）1、计算作用在坞室闸室结构上的荷载，绘出闸室底板计算简图。
回填土凝聚力C=10KN/m2,内摩擦角为28度。
回填土水上重度19.5KN/m3，浮重度10 KN/m3，地面活载3KPa 。
闸室结构采用C25钢筋混凝土。
边载根据回填土计算确定，按均匀布置考虑，单侧边载长度取闸室底板宽度的一半。
解：1、闸室设计资料如下：闸室结构：C25钢筋砼 γ=253/kN m ；回填土：凝聚力C=102/kN m ，内摩擦角为28°，水上重度'319.5/kN m γ=，浮重度310/kN m γ=浮，水下内摩擦角考虑折减，取26°；地面活荷载：q=3kpa 。
2、荷载种类结合本闸室实际情况，分析作用于闸室结构上的荷载包括：（1）建筑物自重、水重及建筑物内部或上部填料重；（2）土压力；（3）静水压力；（4）扬压力（渗透力和浮托力）；（5）地面活荷载。
3、闸室结构受力计算本闸室为对称结构，且荷载也关于轴线对称，为简化计算，取右半部分结构进行计算。
1）闸室自重闸墙：111()25(0.62) 5.8188.5/()22G a b h kN m γ=⨯⨯+⨯=⨯⨯+⨯=↓力臂：222200.60.6220.7133()3(0.62)a ab b x m a b +++⨯+===+⨯+ 对点O 的矩： 0188.50.713134.40/M G x kNm m =⨯=-⨯=- 底板自重：225 1.640()g h kpa γ=⨯=⨯=↓ 2）土压力整体式闸室结构为坞式结构，且闸墙的刚度较大，墙体产生的位移很小，不足以使土体产生主动破坏，此时可近似按静止土压力计算。
为方便计算，静止土压力系数可采用主动土压力系数的1.25~1.5倍，本例中取1.4倍。
分析本闸室结构边界条件，利用无粘性土的库伦理论计算主动土压力，但由于回填土为粘性土，将粘聚力换算为内摩擦角（即等代内摩擦角），根据此闸墙边界条件及相关设计经验，内摩擦角增大6，粘性土的等代内摩擦角为34，水下内摩擦角为32。
船闸设计计算书
船闸设计计算书船闸设计计算书⽬录⼀、设计基本资料 (2)⼆、船闸总体规划 (3)三、船闸输⽔系统型式选择及⽔⼒计算 (6)四、结构设计 (6)五、设计中应注意的问题 (15)指导⽼师：拾兵组长：王桂兰组员：刘⾢⾬⾦恒张建张俊杰⼀．设计基本资料1．经济资料（1）建筑物设计等级：某⼆级船闸，其闸门，闸⾸，闸室等主要结构按⼆级标准设计，导航墙，靠船码头等按三级标准设计，临时建筑物按四级标准设计。
（2）货运量：2009年过闸货流2100万t ，其中上⾏1000万t ，下⾏1100万t ，年设计通过能⼒为2100万t 。
（3）通航情况：通航期N=360d/年，客轮，⼯作轮过闸坝数n 0=5，舶载重量系数a=0.83。
⽉不均匀系数β=1.1，船闸昼夜⼯作时间t=22h 。
（4）设计船型：见表1-1表1-1 设计船型2. ⽔⽂与⽓象资料（1）特征⽔位及⽔位组合：见表1-2和表1-3表1-2 特征⽔位表表1-3⽔位组合表（2）⽓象资料：降⾬量主要影响施⼯设计（略）；⽓温主要影响施⼯设计及通航期长短，此处冰冻不影响航速，最多风向为东南风，设计8级风。
风速V=20.8m/m ，校核10级风，V=25.6m/s 。
3．地质资料及回填⼟资料回填⼟的实验结果如表1-4所⽰，地基⼟的物理⼒学指标如表1-5所⽰。
表1-5 地基⼟物理⼒学特性4．地震根据地震基本烈度区划图，该地区基本烈度为6度，不进⾏抗震设计。
5. 交通及建筑材料供应情况⽔运，公路均直达⼯地，运输⽅便。
钢材供应充⾜，由南京发货，⽔泥，⽯料均由安徽北部提供，⽔运⽽来，价格便宜。
⽊材较缺，需由福建。
江西运来，供应有限。
⼆`. 船闸总体规划1．船闸规模根据设计船型资料，考虑1顶+2*2000t 船队⼀次过闸，1顶+2*1000t 船队两排并列⼀次过闸，⼀顶2*1000t 与1拖12*100t 解队并排过闸三种组合，其计算结果如表1-6所⽰。
表1-6 船闸基本尺度计算表单位（m ）综合以上三种组合情况计算结果，取闸室有效长度l c =200m,考虑镇静长度10m ，则闸室长度取210m 。
船闸总体设计(1)
船闸体设计1 船闸规模根据设计船形资料，考虑A ：1顶+2×2000T船队一次过闸；B：1顶+2×1000T 船队两排并列一次过闸；C：1顶+2×1000T与1拖+12×100T解队并排过闸三种组合，其计算如下：a 闸室长度Lx：A：Lc=185米L=2+0.06L c=13.1米Lx=185+13.1=198.1米fB：Lc=160米L=2+0.06L c=11.6米Lx=160+11.6=171.6米fC：Lc=（321.2-23）/2+23=172.1米L=2+0.03Lc=7.16米fLx=172.1+7.16=179.3米由A、B、C三种情况得Lx=198.1米，考虑镇静段长度10米，则Lx=210米b 闸室宽度Bx：A：Bc=14米B=△B+0.025（n-1）Bc=1.2+0.025（1-1）×14=1.2米fBx=14+1.2=15.2米B：Bc=10.6×2=21.2米B=△B+0.025（n-1）Bc=1.2米fBx=21.2+1.2=22.4米C：Bc=10.6+5.24×2=21.08米B=△B+0.025（n-1）Bc=1.2米fBx=21.08+1.2=22.28米由A、B、C三种情况得：Bx=22.4米，则取Bx=23米c 闸室门槛水深H：由H≥1.6T得：H≥1.6×2.8=4.48米取H=5米由a、 b、 c得闸室尺度为210米×23米×5米2船闸的设计水位（1）上游设计最高水位：21.5米（2）下游设计最高水位：21.1米（3）上游设计最高通航水位：20.0米（4）下游设计最高通航水位：18.5米（5）上游设计最低通航水位：17.0米（6）下游设计最低通航水位：14.5米3各部分高程确定上游引航道底高程=上游设计最低通航水位-引航道最小水深=17-5=12米上游导航建筑物顶高程=上游设计最高通航水位+超高（空载干舷）=20+2.5=22.5米上闸首门顶高程=上游校核洪水位+安全超高=21.5+0.5=22米上闸首墙顶高程=门顶高程+结构安装高度=22+1=23米上闸首门槛高程=上游设计最低通航水位-门槛水深=17-5=12 米闸室底高程=下游设计最低通航水位-闸室设计水深=14.5-5=9.5米闸室墙顶高程=上游设计最高通航水位+超高（空载干舷）20+2.5=22.5米 墙顶设1米胸墙，则实体墙体高程取21.5米。
船闸毕业设计模板
(1)船闸在枢纽中的布置应保证船舶(队)由上、下游进入和驶出引航道、进出船闸以及在引航道中停泊的安全和方便。
①．闸室及上、下游引航道布置在一条直线上；
②．船闸轴线应尽量与河道平行，引航道中心线与河流或水库主航道水流流向的夹角要尽量缩小。一般不大于15°；
日非客轮、货船过闸次数： ；
年通航天数： 天/年；
船舶载重利用系数： ；
货运量不均衡系数： ；
船闸每天平均工作时间： 。
(4)船闸设计单向通过能力
本设计船闸年单向客货运量为250万吨。
3船闸总体规划设计
3.1船闸在枢纽中的布置
水利枢纽的布置,主要是确定水利枢纽中各主要建筑物间的位置.影响枢纽布置的因素很多,必须根据枢纽所在处的地形、地质、水文、航道等具体条件以及枢纽中各主要建筑物的形式与尺寸,使用和施工的要求,来研究个建筑物的位置,以寻求最合理的布置方案。在进行枢纽布置时,应当遵循综合利用水资源的原则，全面规划，统筹兼顾,充分发挥枢纽各建筑物的作用，以满足投资少、效益大、运行安全、管理方便、施工简便、美观等方面的要求。
③．引航道口门的宽度不应小于1.5倍引航道宽度；
④．引航道及其口门区应有良好的通航水流条件及防淤措施；
⑤．引航道及其口门的布置应考虑风浪、泄水波、涌浪等的影响,以保证船舶的安全、方便的进出.在一般情况下,口门处的浪高不应该超过1.6～1.0 ，否则应建造防护建筑物，把主流和引航道隔开；
⑥．船闸应布置在冲淤不严重的河岸，在引航道进口处，河床应比较顺直稳定，要避开泥沙淤积区；
图3-6闸坝并列式示意图
优点是占地少，开挖工程量小；但船闸施工需要围堰，分水墙（堤）填筑工程量大，工期较长。
水闸设计步骤计算书(多表)范本
力矩(KNm)
设计情况
正向挡水
上游水重
下游水重
反向挡水
上游水重
下游水重
校核情况
正向挡水
上游水重
下游水重
(
1、浮托力的计算
表5-3:浮托力和弯矩计算表(以底板中点为矩心)
计算情况
算式
浮托力(KN)
力臂(m)
力矩(KNm)
设计情况
正向挡水
反向挡水
校核情况
正向挡水
2、渗透压力的计算
计算简图如图所示
止水以上
止水以下
下游
止水以上
止水以下
设计情况
反向挡水
上游
止水以上
止水以下
下游
止水以上
止水以下
校核情况
正向挡水
上游
止水以上
止水以下
下游
止水以上
止水以下
二、闸室结构荷载汇总
将各种荷载分完建、设计情况和校核情况分别进行汇总,如表所示
(
表5-6:设计情况正向挡水闸室结构荷载计算汇总表
荷载名称
垂直力(KN)
水平力(KN)
——作用在闸室上的全部竖向和水平向的荷载对于基础底面垂直水流方向的形心轴的力矩；
——闸室基底面的面积A=BL=；
——闸室基底面对于该底面垂直水流方向的形心轴的截面矩
现根据上式列表5-10计算基底压力如下:
表5-10基底压力计算表
计算参数
完建期
设计正向
设计反向
校核正向
(KN)
(kN•m)
(kPa)
(kPa)
(3)验算闸基及地基的稳定性,包括地基土的抗渗稳定性。
(4)根据稳定和经济合理的要求,对初拟的底下轮廓线进行修改。在修改底下轮廓线的形状和尺寸时,应结合总体布置和闸室的结构布置与设计进行综合考虑。
船闸计算书——内闸首稳定计算
W+U1+U2) / (B*H)-Σ Mo /
(1/6*B*H*H)=
Kc=fΣG/ΣH =0.30*(Σ
(W1:W9)*095 /
1.05+W10+W10
'+U1+U2) / 抗滑稳定： (U3+U4) =
Kc= M a 逆时针 / M a 顺时针= - (Σ
闸室水位： 2.00 垂直
力 (KN)
向 下为正
0.00 0.00 0.00 0.00 615.00 401.45 463.10 981.31 3716.00
水平 力 (KN) 向右(外河 水压力)为 正
#DIV/0!
力矩 M
a 力臂 o o (KN-m)
逆时 (m) 针为正
-4.950
-2.223
(W1*Ao:W9*Ao) / (1/6*B*H*H)=
0.00 0.00 787.50 116.03 52.50
941.6
3460
-1400
3.210 -1.650
3.210 -2.650 -1.650
-4.325
2.675
0.000
2527.88
9255.50 0.00
0.00 0.00
-307.47 -86.63
0.00
0.00 -48970.32
-9800.00 -8881.65
-3600.00 0.00
-22281.65
0 0.00
H= 14
底板标
高：
-0.50
水平
力 (KN)
向右(外河
水压力)为 正
船闸工程施工组织设计计算书
船闸工程施工组织设计说明书第一章 施工组织设计总说明1.1 工程概况及总体布置该船闸位于苏北某县城以北20公里的平湖东面，将平湖与运河相沟通（如图1.1）。
平湖常年淹没面积为407平方公里。
每当洪水季节，常淹没下游大片土地和房屋，对当地的工农业生产、人民生命财产及运河的通航造成巨大损失。
为解决防洪灌溉及通航问题，经上级有关部门 批准拟建设包括节制闸、船闸、水坝等三个单项工程在内的水利枢纽工程。
计划安排整个枢纽工程分两期施工；考虑整个工程的导流及保证正常通航，拟船闸为第一期工程，其它单位工程为第二期工程。
1.2 建设规模及尺度船闸闸室尺度为210×20×14米，上、下闸首尺度为20×32×20，上、下引河长分别为340米、360米，宽53米。
具体尺度如图1.2所示。
船闸水工建筑物包括上闸首、下闸首、闸室、导航墙、引河、护坡等内容。
1、闸首结构根据地质条件、使用要求等，上闸首及调整过渡段与下闸首及调整过渡段基本对称，均采用短涵洞输水。
采用人字形闸门，每扇门重30吨。
图1.1 苏北某水利枢纽图三图1.2（1）上闸首上闸首平面尺度20×32m （长×宽），口门宽16m ，底板厚6m ，空箱式边墩宽8m ，闸首总高度20m 。
边墩顶标高28.2m ，门槛顶标高14.8m ，底板底标高8.2m 。
边墩内布置廊道，廊道断面3×3m 。
上闸首断面图如图1.3所示。
（2）下闸首上闸首平面尺度20×32m （长×宽），口门宽16m ，底板厚6m ，空箱式边墩宽8m ，闸首总高度19.5m 。
边墩顶标高27.7m ，门槛顶标高14.8m ，底板底标高8.2m 。
边墩内布置廊道，廊道断面3×3m 。
上、下闸首断面图如图1.4，图1.5所示。
2、闸室结构闸室采用钢筋砼结构，长度方向共分7个结构段，分段长度30m ，每个结构段之间以及闸室与闸首衔接处均设置变形缝。
水闸设计计算书
水闸设计计算书水力计算拟定底板高程为31m,则闸门高度为35-31=4m,闸孔宽深比为1.6~1.8,单孔宽度取整数为7m,闸孔总宽度取m 210307=?。
根据规范，上游水位雍高为0.1～0.3m ，先假定一个上游水位雍高，用EXCEL 进行试算，算出一个流量，之后反复试算，直到计算出的流量等于校核流量。
最后底板高程为31m ，30个孔，每孔宽7m ，溢流前缘总净宽210m ，校核情况下上游水位38.1m 。
根据经验，混凝土闸墩厚1～1.6m ，取闸墩厚1m 。
所以总宽度，最后确定总净宽210m ，总宽度268m泄流能力计算水闸闸门全开敞时的泄流能力按堰流计算(1) 校核情况：,230gH m Nb Q σε= N N bz εεε+-=)1(778.0277000=+=+=z s d b b b b ，查表5-6得941.0=z ε 823.0121772000=++=++=b z s b d b b b b ，查表5-6得964.0=b ε 942.030964.0)130(941.0)1(=+-?=+-=NN bz εεε 91.066.770==h h s 80.0=σ 5000571966.76.19385.0942.080.07303>==Q满足泄流能力渗流计算铺盖的长度为20m,厚度为0.6m,齿墙的深度和宽度为0.8m,闸室段的长度为14.5m,厚度为2m,齿墙的深度为1m,宽度为1m,板桩的长度为6m,要钢筋混凝土m L 5.340= m S 9.65.54.10=+=)(2682)130(730)1(m d n nb L =?--?=--=559.65.3400===S L m L T e 25.175.00== (2)分段阻力系数456.0441.0)25.178.0(5.1441.0)(5.12/32/31=+?=+=T S ξ 058.025.171)(7.0212==+-=T S S L ξ 296.2)]25.178.01(4cot[ln 2)]1(4cot[ln 23=-?=-=ππππξT S 801.025.17)9.68.0(7.02.194=+?-=ξ 06.2)25.179.61(4cot[ln 25=-=ππξ 102.2)]4.125.175.51(4cot[ln 26=--=ππξ 596.04.125.17)15.5(7.01157=-+?--=ξ 287.2)]4.125.1711(4cot[ln 28=--=ππξ 058.025.1719==ξ 519.0441.0)25.174.2(5.12/310=+?=ξ 233.11519.0058.0287.2596.0102.206.2801.0296.2058.0456.0101 =+++++++++=∑=i i ξ(3)各分段水头损失162.0233.114456.010111=?=?=∑=i i H h ξξ 021.0233.114058.02=?=h 818.0233.114296.23=?=h 285.0233.114801.04=?=h 734.0233.11406.25=?=h 749.0233.114102.26=?=h212.0233.114596.07=?=h 814.0233.114287.28=?=h 021.0233.114058.09=?=h 185.0233.114519.010=?=h (40进口段修正后的水头损失值.162.0)059.025.174.1(]2)25.1785.15(12[121.1)059.0'](2)'(12[121.1'22<=+?+?-=++-=T S T T β取62.0'=β100.0162.062.0''0=?==h h o β出口段修正后的水头损失值.175.0)059.025.174.2(]2)25.1785.14(12[121.1)059.0'](2)'(12[121.1'22<=+?+?-=++-=T S T T β139.0185.075.0''0=?==h h o β修正后的水头损失减少值进口段 062.0162.0)62.01()'1(1=?-=-=?h h β出口段 046.0185.0)75.01()'1(10=?-=-=?h h β水力坡降呈急变形式的长度进口段00.325.17233.114062.0'101=?=??=∑=T H h L i ix ξ出口段23.225.17233.114046.0'101=?=??=∑=T H h L i ix ξ出口段渗流坡降值046.03139.0''0===S h J闸室稳定计算)(130)274.0207.1(101KN G ==)(14661027)4.05.14()437.0207.1(212KN G =??-?-?= )(1840102747.05.143KN G ==)(42531027)2215.0)5.11(15.14(4KN G =++?= )(102062427)2215.0)5.11(15.14(6KN G =++?= )(1696525328.75.147KNG ==)(19474472.013333.042.033.042.08KN H B H k k G c b c ===σ)(352927)25)21.113.010(225.01.13.1(9KN G =+?+???=KN G 2510=)(14701021214)5.21(11KN G =+= )(51181021215.2)5.109(12KN G =+= )(4084275.5102121KN P == )(2160274102122KN P == )(11314378550927)239.11(10212710239.11)35.012.1239.11(2123KN P =-=-++?=)(05.724.025.141m L =-= )(15.2)4.05.14(3125.142m L =--= 03=L04=L06=L07=L08=L)(75.45.225.149m L =-= )(6.565.125.1410m L =-= )(25.45.075.411m L =-=)(225.1025.712m L =-= )(3.15.035.51m T =-= )(83.05.0342m T =-= )(49.070.119.2)695.5325.5()35.012.1239.11(31239.115.53m T =-=?--+++-= ))((91705.71301shun m KN M ?=?=)(315215.214662m KN M ?=?=)(1676375.435299m KN M ?=?=(顺)])(1406.52510m KN M ?=?=(逆)\)(624825.4147011m KN M ?=?=(逆))(102362511812m KN M ?=?=(顺)水平力的力偶)(53093.140841m KN H ?=?=(顺))(179383.021602m KN H ?=?=(逆))(55449.011313m KN H ?=?=(顺)∑?=+-++--+--=)(2057655417935309102366284140167633152917m KN M )(3651551181470253529191696510206425318401466130KN G =+++++++-++=∑)/(11565.1427205765.14273651522max m KN W MA G P =?+?=+=∑∑)/(7265.1427205765.14273651522min m KN W M A G P =?-?=-=∑∑ 0.2][60.172115=<==ηη 演算闸室抗滑稳定 3.13.530553651544.0>=?==∑∑P G f K c 综合摩擦系数3.14.630553651528tan tan 00>=?=+=∑∑PAC G k c φ 抗浮稳定计算 1.16.8425336515>===∑∑U V K f初步拟定调度方式为：在正常运行情况,即上游水位35m ，开启4个孔，每孔开度1.0m ，等到上下游水位比较稳定后，再把这4孔全开。
船闸毕业设计..
绪论本船闸设计是拟在衢江姚家枢纽的一个船闸工程。
衢江是浙江省最大河流——钱塘江南源兰江的主流，集水面积11477.2km2，河流全长257.9km。
由于滩多、水浅，航道条件差，水运业日益萧条。
目前通航船只为3t～12t。
据交通部门预测，衢江年运量到2010年可达到200万吨，主要物资有石灰石、莹石、化肥、木材、水泥、煤炭和钢材等。
鉴于目前的航道状况，无法满足远期货运量的要求。
目前，塔底、小溪滩都已开工建设，安仁铺、红船豆、游埠梯级也已完成前期设计工作，加快姚家梯级水利枢纽建设，尽早使衢江航道全面通航显得尤为迫切。
姚家枢纽是衢江干流开发中的第六级也是最下游一级枢纽。
工程是以航运和水力发电为主，结合改善水环境及灌溉条件等综合利用工程。
该工程由泄洪闸、船闸、发电厂房等建筑物组成，电站装机4×4.1MW，多年平均发电量约6533万KW.h。
船闸设计标准为500t级。
衢江水量充沛，水力资源丰富。
建设姚家水利枢纽工程，可以充分利用衢江水力资源，年发电量达6533万KW.h，电站装机16.4MW，能对电网起到一定的调峰作用。
本工程的建设可以有效缓解金华市目前用电紧张的局面。
水力资源是可再生的清洁能源，本工程的建设符合国家的能源产业政策。
其位于衢江下游段，河流呈东西流向，南岸为下店村，北岸为姚家村。
工程横跨衢江，本段水流湍急，江面宽约500m，两岸为堤坝，姚家段堤脚有宽约40m的滩地，地面高程约29～29.50m。
工程区地层分布白垩系上统基岩和第四系冲积堆积层。
地下水为松散岩土类孔隙潜水，主要分布在第四系地层中。
由大气降水补给，并排泄于河道。
姚家枢纽工程实施后，可为恢复和提高衢江的航运能力奠定基础，并可加快上游砂石资源和矿产资源开发，促进兰溪市及衢江两岸广大地区经济更快地发展。
衢江的船闸建设基本上都是与水电枢纽建设相配套的，故而在枢纽选址及船闸在枢纽总体平面布置中的位置受到水电部门的一定制约，船闸的总体布置有点困难，而其困难点主要突出在上下引航道的布置及其与河流主航道的衔接上。
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船闸设计计算书目录一、设计基本资料 (2)二、船闸总体规划 (3)三、船闸输水系统型式选择及水力计算 (6)四、结构设计 (6)五、设计中应注意的问题 (15)指导老师：拾兵组长：王桂兰组员：刘邑雨金恒张建张俊杰一． 设计基本资料1． 经济资料（1）建筑物设计等级：某二级船闸，其闸门，闸首，闸室等主要结构按二级标准设计，导航墙，靠船码头等按三级标准设计，临时建筑物按四级标准设计。
（2）货运量：2009年过闸货流2100万t ，其中上行1000万t ，下行1100万t ，年设计通过能力为2100万t 。
（3）通航情况：通航期N=360d/年，客轮，工作轮过闸坝数n 0=5，舶载重量系数a=0.83。
月不均匀系数β=1.1，船闸昼夜工作时间t=22h 。
（4） 设计船型：见表1-1表1-1 设计船型2. 水文与气象资料（1）特征水位及水位组合：见表1-2和表1-3表1-2 特征水位表 表1-3水位组合表（2）气象资料：降雨量主要影响施工设计（略）；气温主要影响施工设计及通航期长短，此处冰冻不影响航速，最多风向为东南风，设计8级风。
风速V=20.8m/m ，校核10级风，V=25.6m/s 。
3．地质资料及回填土资料回填土的实验结果如表1-4所示，地基土的物理力学指标如表1-5所示。
表1-5 地基土物理力学特性4．地震 根据地震基本烈度区划图，该地区基本烈度为6度，不进行抗震设计。
5. 交通及建筑材料供应情况 水运，公路均直达工地，运输方便。
钢材供应充足，由南京发货，水泥，石料均由安徽北部提供，水运而来，价格便宜。
木材较缺，需由福建。
江西运来，供应有限。
二`. 船闸总体规划1． 船闸规模根据设计船型资料，考虑1顶+2*2000t 船队一次过闸，1顶+2*1000t 船队两排并列一次过闸，一顶2*1000t 与1拖12*100t 解队并排过闸三种组合，其计算结果如表1-6所示。
表1-6 船闸基本尺度计算表 单位（m ）综合以上三种组合情况计算结果，取闸室有效长度l c =200m,考虑镇静长度10m ，则闸室长度取210m 。
闸室的有效宽度B c =23m ，由最大船舶吃水得槛上水深H c ≥1.6×2.8=4.48m,考虑到二级航道标准及预留一定的富裕，取槛上水深H c =5.0m ，则闸室尺度为210m ×23m ×5m.船闸最小过水断面的断面系数n=ΩΦ=23×521.2×2.8=1.94≥1.5∼2.0,符合要求.2.各部分高程确定上游引航道底高程=上游设计最低通航水位—引航道最小水深=14.5-5.0=9.5m.上游导航建筑物顶高程=上游设计最高通航水位+超高（空载干舷）=20.0+2.5=22.5m. 上闸室首门顶高程=上游校核洪水位+安全超高=23.5+0.5=24.0m.当门前产生立波时，上闸首门顶高程=上游设计洪水位+H 0+2H w +安全超高=21.0+0.19+0.72+0.5=22.41m ，上述两者取最大值，取闸门顶高程为24.0m.上式中H 0为波浪中心线超过静水位高度，2H w 为波高，2L w 为波长，可按下式计算：H 0≈π(2H w )22L w, 2H w =0.0151H 0.34WD 0.33, 2L w =0.104H 0.573WD 0.33.式中：H 为闸前水深，H=21.0-9.5=11.5m;W 为计算风速，W=20.8m/s;D 为吹程,与闸前水面宽度有关，近似取D=1km.经计算：2H w =0.72m,2L w =8.77m, H 0=0.19m.上闸首墙顶高程=门顶高程+结构安装高度=24.0+1.0=25.0（m ）,取与邻近挡水建筑物高程一致为25.5m.上闸首门槛高程=上游设计最低通航水位-门槛水深=14.5-5.0=9.5（m ）. 闸室底高程=下游设计最低通航水位-闸室设计水深=14.0-5.0=9.0（m ）.闸室墙顶高程=上游设计最高通航水位+超高（空载干舷）=20.0+2.5=22.5（m ）.墙顶设1.0m 胸墙，则实体墙顶高程取21.5m.下闸首门顶高程=上游设计最高通航水位+超高=20.0+0.5=20.5（m ）. 下闸首墙顶高程=门顶高程+结构安装高度=20.5+1.0=21.5（m ）.下闸首门槛高程=下游设计最低通航水位-门槛水深=14.0-5.0=9.0（m ）.下游引航道底高程=下游设计最低通航水位-引航道最小水深=14.0-5.0=9.0（m ）.下游导航建筑物顶高程=下游设计最高通航水位+超高（空载干舷）=15.1+2.5=17.6（m ）.船闸各部分高程如下图所示:3．引航道型式及尺度确定根据地形条件、开挖工程量等，引航道型式采用不对称式。
（1）引航道长度：导航段：l 1≥l c ,l c 为顶推船队全长，1顶+2000t 级船队长l c =185m,取l 1=190m. 调顺段：l 2≥（1.5~2.0）l c =（277.5~370）m,取l 2=300m. 停泊段：l 3≥l c （主要考虑拖带船队）≥321.2，取l 3=325m.过度段：l 4≥10ΔB , ΔB 为引航道宽度与航道宽度之差，二级航道宽为70m ，引航道宽由计算为70m,则ΔB =70-70=0，l 4=0.制动段：对通行顶推船队的船闸，其制动段长度可按式l 5=αl c 估算，当船队进入口门航速为2.5~4.5m/s 时，α=2.5~4.5，取α=3.0，则l 5=3.0×185=555（m ）.引航道总长=l 1+l 2+l 3+l 4+l 5=190+300+325+0+555=1370（m ）.（2）引航道宽度：考虑到河流上船舶较多，取两侧靠船，设计最大船宽b c =14m,一侧等候过闸的船队总宽b c1=14m,另一侧等候过闸的船队宽度b c2=14m,富裕宽度Δb =b c ,则B 0=b c +b c1+b c2+2Δb =14+14+14+2×14=70m ，取引航道宽度为70m.（3）引航道水深：引航道水深应满足H 0T ⁄≥1.4~1.5，其中T 为设计最大船队满载吃水，取T=2.8m,则H 0≥1.5×2.8=4.2m,取引航道水深H 0=5.0m.4.船闸通过能力（1）进出闸时间：船队进出闸时间，可根据其运行距离和进出闸速度确定。
对单向过闸和双向过闸方式应分别计算。
双向进闸距离是船队自引航道中停靠位置至闸室内停泊处之间的距离，双向出闸距离是船队自闸室内停泊处至双向过闸靠船码头的距离。
单向进闸距离是船队自引航道中停靠位置至闸室内停泊处之间的距离，出闸时，是船队自闸室内停泊处至船尾驶离闸门之间的距离。
其距离可分别按下式近似确定：单向进闸：L 1=L c (1+α1)单向出闸：L 1′=L c (1+α1′) 双向过闸：L 2=L 2′=L c (1+α2)+l 1+l 2式中：L c 为闸室有效长度200m; α1、α1′、α2为系数，可取α1=0.4，α1′=0.1，α2=0,1；l 1为导航段长度190m; l 2为调顺段长度300m.将以上数值代入上式中，则L 1=280m, L 1′=220m, L 2=L 2′=710m.根据《船闸设计规范》查得单向进闸速度V 1=0.5m/s ，单向出闸速度V 1′=0.7m/s,双向进闸速度V 2=0.7m/s ，双向出闸速度V 2′=1.0m/s.进出闸时间可按下式计算：单向进闸：t 1=L 1/V 1=280/0.5=9.33(min) 单向出闸：t 4=L 1′/V 1′=220/0.7=5.24(min)双向进闸：t 1′=L 2/V 2=710/0.7=16.90(min)双向出闸：t 4′=L 2′/V 2′=710/1.0=11.83(min)（2）开启、关闭闸门时间t 2：闸门启闭时间与闸门型式和闸门型式和闸首口门宽度有关，当闸首口门宽为20∼34m 时，t 2约为2∼3min,取t 2=2min.（3）闸室灌泄水时间t 3：船闸灌泄水时间与水头、输水系统型式、闸室尺度等有关，取t 3=8min.（4）船队进出闸间隔时间t 5:取 t 5=5.0min.（5）过闸时间：单级船闸一次过闸时间可按下式计算：T=12(T 1+T 22)式中：T 1为单向一次过闸时间, T 1=t 1+4t 2+2t 3+t 4+2t 5=9.33+4×2+2×8+5.24+2×5.0=48.57min; T 2/2为双向一次过闸时间，T 2/2=t 1′+2t 2+t 3+t 4′+2t 5=16.90+2×2.0+8+11.83+2×5.0=50.73min.过闸时间：T=12(T 1+T 22)= 12×(48.57+50.73)=49.65（min ） 日平均过闸次数：n=τ×60T=22×6049.65=26.6,取n=26（6）年通过能力按下式计算：P=(n-n 0)NG αβ式中：G 为一次过闸平均吨位，根据运量预测，一顶+2×2000t 船队约占30%，二列一顶+2×1000t 船队约占50%，一顶+2×1000t +一拖+12×100t 船队约占20%，则 G=4000×30%+4000×50%+3200×20%=3840（t ） P=(26-5) ×360×3840×0.831.1=2190.5(万t)>2100（万t ）满足通过能力要求。
三．船闸输水系统型式选择及水力计算1. 船闸输水系统型式选择（1）集中输水系统和分散输水系统选择判别系数 5.30.40.50.8>===HT m采用集中输水系统，结合已建船闸的输水型式采用环形短廊道输水。
根据《船闸输水系统设计规范》集中式输水系统的布置原则，可初步确定输水系统的尺寸。
1) 输水廊道的进口输水廊道的进口应布置在水下一定深度，一般低于设计最低通航水位以下0.5～1.0m 以上，以保证廊道进口顶部不产生负压，避免输水时吸入空气使进入闸室的水流掺气而加剧水流的紊乱。
为减少水流进口的损失，在廊道进口修圆，修圆半径为（0.1～0.5）b （b 为输水廊道进口宽度），取0.5m 。
2) 输水廊道的弯曲段廊道弯曲段的主要设计任务是选择合适的曲率半径，特别是内侧曲面的曲率半径。
根据规范，取进口转弯段内侧曲率半径1.5m ，外侧6.5m ，转弯中心线4m ；出口转弯段内侧曲率半径1.5m ，外侧6.5m ，转弯中心线4m 。