船闸课程设计.pdf
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通航期 N＝352 天/年，客轮及工作船每天过闸次数 n 0 ＝6，船只装载量利用系数 ＝ 0.84，货运量不均匀系数 ＝ 1.30，船 闸 昼 夜 工 作 时 间 t ＝ 21 小 时 ，一般船速 V=9.5km/
小时，空载干弦高度（最大）取 1.5m。
2、地质资料
根据地质钻探资料得知，地基无不良地质构造情况，地层分布近似水平，地基土表层至
采用反对称型引航道布置，单向过闸速度较快。 二、引航道尺寸 （一） 引航道长度
2
1.导航段
l1 lc ， l c 为顶推船队全长，1 顶+2×1000 级船队长 l c =151.5 m ，取 160 m
2.调顺段
l 2 （1.5～2.0） l c =227.25～303 m ，取 280 m
H0 T
1 .5 ，即 H0 1.5T=1.5×2.46=3.69 m
，考虑留有一定的富裕，取 4.5 m
1.2.4 船闸的各部高程 船闸的各部分高程不仅要保证船舶能安全、顺利的通过，而且要保证船闸运转操作的安
全和方便。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》 中的有关内容计算确定。
▽7.0m 以上为重壤土，厚约 1.5～3m，其下▽7.0～6.0m 为轻砂壤土，厚约 1.0m，▽6.0m
以下为亚粘土，土壤物理性质见表 1-2。
表 1-2 各种土壤的主要物理力学性质
土壤
容重（T/m3）
比重 内摩擦角 含水量 粘结力 C 渗透系数 承载力［σ］
名称
天然土 干土 G（T/m3） （°） W（％） kg/cm2 K，cm/s
船闸基本尺度计算表（单位： m ）
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 151.5
11.1
163
21.2
1.35
23
1 顶+2×1000 与
1 拖+12×100 并列 172.1
7.16
180
21.0
1.34
23
1 拖+4×500
133.5
6.0
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
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《船闸设计总体规范》3.1.5～3.1.9 的规定进行计算。
根据设计船型资料，考虑 1 顶+2×1000 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：
140
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的尺度、内河航运暂定标准、货运密度
的变化等方面的情况，取闸室的有效长度为 210 m ，考虑镇静段长度 20 m ，则闸室长度
230 m ，闸室的有效宽度取 23 m 。
由船舶吃水得槛上水深 Hc≥1.6×2.46=3.94 m ，考虑留有一定的富裕取 4.5 m ，闸室的
表 1-1 船型资料 驳船
长×宽×吃水（m）
62×10.6×（2.0~2.2）
24.85×5.2×1.85 53×8.8×1.9
船队 长×宽×吃水（m）
备注
151.5×10.6×（2.0~2.2） 远期船型
321.2×5.2×1.85
近期船型
239.5×8.8×2.46
近期船型
（4）货运量 近期：1200 万吨/年；远期：2200 万吨/年。 （5）通航情况
1
气象资料：降雨量及气温资料从略。风力：冬天盛行东北风，夏天盛行东南风，最大风 力设计 8 级，校核 12 级。
wk.baidu.com
（二） 计算内容
第一章 船闸总体规划及平面布置
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，水头小于 30 米，确定船闸形式为单级船闸、单线船闸。
3.停泊段
l3 lc （主要考虑拖带船队长），考虑到解队过，解队后船队长 171.2 m ，取 180 m
4.过渡段
l4 10B， B 为引航道宽度与航道宽度之差，二级航道宽为 70 m ，引航道宽度
37.1 m （取 40 m ），则 B =30 m ， l 4 =300 m
5.制动段
l 5 用 l5 =lc估算， 为船队进入口门航速，一般取 2.5～4.5，则 l 5 = 3×151.5=454.5 m .
（一） 设计资料
1、航运资料
（1）航道等级：Ⅱ级。 （2）建筑物等级：闸室，闸首，闸门按Ⅱ级建筑物设计；导航建筑物，靠船建筑物按 Ⅲ－Ⅳ级建筑物设计；临时建筑物Ⅳ级。 （3）设计船型：根据调查，该河段近、远期船型资料见表 1-1。
船型
一顶＋2×1000 一拖＋12×100 一拖＋4×500
顶（拖）轮马力— 长×宽×吃水（m） 270-27.5×6.1×2.46 250－23×4.9×1.85 270－27.5×6.1×2.46
有效尺度 230×23×4.5 m 。
1.2.2 船闸的最小断面系数 最小断面系数 n 应满足大于 1.5～2.0。
1.2.3 引航道的平面形状与尺寸 一、引航道平面布置
引航道应由导航段、调顺段、停泊段和制动段等组成，其平面布置应保证通航期内过闸 船舶、船队畅通无阻，安全行驶。引航道的平面布置应根据船闸的级别、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、下游航道等条件研究确定。
取 480 m （二）引航道宽度
考虑一侧靠船，设计最大船宽 bc=10.6 m ，一侧等候过闸的船队总宽度 b c 1 =10.6 m ，富
裕宽度 2b=1.5bc，则引航道宽度 B0≥ bc + bc1 + 2Δb =10.6 + 10.6 + 1.5×10.6 =37.1 m，
取 40 m （三）引航道最小水深
kg/cm2
重壤土 1.93
1.50
2.67
23
28.4
0.55
4.8×10-6
2.3
轻砂壤土 1.95
1.52
2.67
27.5
28.3
0.23 1.03×10-5
3.2
亚粘土 1.94
1.56
2.74
26
24.4
0.58
1.0×10-7
3.0
3、水文气象资料
特征水位： 上游校核洪水位： ▽14.0m 上游设计洪水位： ▽13.2m 上游最高通航水位：▽13.2m 上游最低通航水位：▽10.5m 下游最高通航水位：▽8.0m 下游最低通航水位：▽5.2m 下游校核低水位： ▽4.8m 检修水位：上游▽12m；下游▽6.5m
小时，空载干弦高度（最大）取 1.5m。
2、地质资料
根据地质钻探资料得知，地基无不良地质构造情况，地层分布近似水平，地基土表层至
采用反对称型引航道布置，单向过闸速度较快。 二、引航道尺寸 （一） 引航道长度
2
1.导航段
l1 lc ， l c 为顶推船队全长，1 顶+2×1000 级船队长 l c =151.5 m ，取 160 m
2.调顺段
l 2 （1.5～2.0） l c =227.25～303 m ，取 280 m
H0 T
1 .5 ，即 H0 1.5T=1.5×2.46=3.69 m
，考虑留有一定的富裕，取 4.5 m
1.2.4 船闸的各部高程 船闸的各部分高程不仅要保证船舶能安全、顺利的通过，而且要保证船闸运转操作的安
全和方便。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》 中的有关内容计算确定。
▽7.0m 以上为重壤土，厚约 1.5～3m，其下▽7.0～6.0m 为轻砂壤土，厚约 1.0m，▽6.0m
以下为亚粘土，土壤物理性质见表 1-2。
表 1-2 各种土壤的主要物理力学性质
土壤
容重（T/m3）
比重 内摩擦角 含水量 粘结力 C 渗透系数 承载力［σ］
名称
天然土 干土 G（T/m3） （°） W（％） kg/cm2 K，cm/s
船闸基本尺度计算表（单位： m ）
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 151.5
11.1
163
21.2
1.35
23
1 顶+2×1000 与
1 拖+12×100 并列 172.1
7.16
180
21.0
1.34
23
1 拖+4×500
133.5
6.0
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
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《船闸设计总体规范》3.1.5～3.1.9 的规定进行计算。
根据设计船型资料，考虑 1 顶+2×1000 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：
140
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的尺度、内河航运暂定标准、货运密度
的变化等方面的情况，取闸室的有效长度为 210 m ，考虑镇静段长度 20 m ，则闸室长度
230 m ，闸室的有效宽度取 23 m 。
由船舶吃水得槛上水深 Hc≥1.6×2.46=3.94 m ，考虑留有一定的富裕取 4.5 m ，闸室的
表 1-1 船型资料 驳船
长×宽×吃水（m）
62×10.6×（2.0~2.2）
24.85×5.2×1.85 53×8.8×1.9
船队 长×宽×吃水（m）
备注
151.5×10.6×（2.0~2.2） 远期船型
321.2×5.2×1.85
近期船型
239.5×8.8×2.46
近期船型
（4）货运量 近期：1200 万吨/年；远期：2200 万吨/年。 （5）通航情况
1
气象资料：降雨量及气温资料从略。风力：冬天盛行东北风，夏天盛行东南风，最大风 力设计 8 级，校核 12 级。
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（二） 计算内容
第一章 船闸总体规划及平面布置
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，水头小于 30 米，确定船闸形式为单级船闸、单线船闸。
3.停泊段
l3 lc （主要考虑拖带船队长），考虑到解队过，解队后船队长 171.2 m ，取 180 m
4.过渡段
l4 10B， B 为引航道宽度与航道宽度之差，二级航道宽为 70 m ，引航道宽度
37.1 m （取 40 m ），则 B =30 m ， l 4 =300 m
5.制动段
l 5 用 l5 =lc估算， 为船队进入口门航速，一般取 2.5～4.5，则 l 5 = 3×151.5=454.5 m .
（一） 设计资料
1、航运资料
（1）航道等级：Ⅱ级。 （2）建筑物等级：闸室，闸首，闸门按Ⅱ级建筑物设计；导航建筑物，靠船建筑物按 Ⅲ－Ⅳ级建筑物设计；临时建筑物Ⅳ级。 （3）设计船型：根据调查，该河段近、远期船型资料见表 1-1。
船型
一顶＋2×1000 一拖＋12×100 一拖＋4×500
顶（拖）轮马力— 长×宽×吃水（m） 270-27.5×6.1×2.46 250－23×4.9×1.85 270－27.5×6.1×2.46
有效尺度 230×23×4.5 m 。
1.2.2 船闸的最小断面系数 最小断面系数 n 应满足大于 1.5～2.0。
1.2.3 引航道的平面形状与尺寸 一、引航道平面布置
引航道应由导航段、调顺段、停泊段和制动段等组成，其平面布置应保证通航期内过闸 船舶、船队畅通无阻，安全行驶。引航道的平面布置应根据船闸的级别、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、下游航道等条件研究确定。
取 480 m （二）引航道宽度
考虑一侧靠船，设计最大船宽 bc=10.6 m ，一侧等候过闸的船队总宽度 b c 1 =10.6 m ，富
裕宽度 2b=1.5bc，则引航道宽度 B0≥ bc + bc1 + 2Δb =10.6 + 10.6 + 1.5×10.6 =37.1 m，
取 40 m （三）引航道最小水深
kg/cm2
重壤土 1.93
1.50
2.67
23
28.4
0.55
4.8×10-6
2.3
轻砂壤土 1.95
1.52
2.67
27.5
28.3
0.23 1.03×10-5
3.2
亚粘土 1.94
1.56
2.74
26
24.4
0.58
1.0×10-7
3.0
3、水文气象资料
特征水位： 上游校核洪水位： ▽14.0m 上游设计洪水位： ▽13.2m 上游最高通航水位：▽13.2m 上游最低通航水位：▽10.5m 下游最高通航水位：▽8.0m 下游最低通航水位：▽5.2m 下游校核低水位： ▽4.8m 检修水位：上游▽12m；下游▽6.5m