郁江某航運(yùn)樞紐船閘總體設(shè)計(jì)

1、航道工程課程設(shè)計(jì)航道工程課程設(shè)計(jì) 題目： 郁江某航運(yùn)樞紐船閘總體設(shè)計(jì) 學(xué)院： 船舶工程學(xué)院 專業(yè)： 港口航道與海岸工程 學(xué)號(hào)： 2013012212 姓名： 馬超 日期： 2017年1月 16目錄1 基本設(shè)計(jì)資料1 1.1設(shè)計(jì)背景11.2設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范11.3地形、地質(zhì)資料11.4水文資料1 1.4.1特征水位1 1.4.2氣象資料11.5設(shè)計(jì)船型資料21.6其它設(shè)計(jì)資料22 船閘總體設(shè)計(jì)2 2.1船閘尺度的確定2 2.1.1船閘線數(shù)和級(jí)數(shù)2 2.1.2船閘基本尺度的確定2 2.1.3船閘最小過水?dāng)嗝嫦禂?shù)4 2.1.4船閘閘首尺寸的確定5 2.2船閘各部分高程的確定6 2.2.1船閘閘首結(jié)構(gòu)的

2、高程6 2.2.2船閘閘室結(jié)構(gòu)的高程7 2.2.3船閘導(dǎo)航及靠船建筑物的頂部高程7 2.2.4引航道的高程8 2.3引航道平面布置及尺度確定8 2.3.1引航道的平面布置8 2.3.2引航道的尺度9 2.4船閘通過能力的計(jì)算10 2.4.1船舶（隊(duì)）過閘時(shí)間10 2.4.2船閘年通過能力11 2.4.3耗水量計(jì)算12 2.5船閘附屬設(shè)施布置13 2.6輸水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求13 2.7閘室結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)14 2.8靠船墩結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)14 2.9船閘總體布置原則141 基本設(shè)計(jì)資料1.1設(shè)計(jì)背景 廣西郁江某航運(yùn)樞紐是郁江綜合利用規(guī)劃十個(gè)梯級(jí)中的第七個(gè)梯級(jí)，是以航運(yùn)、防洪為主，結(jié)合發(fā)電，兼顧改善南寧市水環(huán)境

3、等效益的水資源綜合利用工程。該航運(yùn)樞紐控制右江及左江流域，右江百色郁江南寧規(guī)劃為III級(jí)航道，代表船型為2排1列式一頂21000t級(jí)船隊(duì)及1000t級(jí)貨船。1.2設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范1、JTJ305-2001.船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范S.北京.人民交通出版社,20012、GB50139-2004.內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)S.北京.人民交通出版社,20043、JTJ308-2003.船閘閘閥門設(shè)計(jì)規(guī)范S.北京.人民交通出版社,20034、JTJ307-2001.船閘水工建筑物設(shè)計(jì)規(guī)范S.北京.人民交通出版社,20015、JTJ306-2001.船閘輸水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范S.北京.人民交通出版社,20016、程昌華.航道工程學(xué)M

4、.北京.人民交通出版社,20017、JTJ206-96.港口工程制圖標(biāo)準(zhǔn)S.北京.人民交通出版社,19961.3地形、地質(zhì)資料 河床覆蓋層主要為砂卵礫石，左岸及右岸階地寬闊，中部為粘土、粘質(zhì)粉土，下部為沙卵礫石層。壩址下伏基巖主要為第三系砂巖、泥巖類，巖層產(chǎn)狀相對(duì)較穩(wěn)定。1.4水文資料1.4.1特征水位上游最高通航水位（P10%）：79.73m下游最高通航水位（P10%）：79.39m上游最低通航水位（P98%）：72.00m下游最低通航水位（P98%）：61.00m設(shè)計(jì)洪水位：84.33m正常蓄水位：75.50m1.4.2氣象資料降雨量及氣溫資料從略。1.5設(shè)計(jì)船型資料 設(shè)計(jì)船型為2排1列式

5、一頂21000t級(jí)船隊(duì)，尺度（長(zhǎng)寬吃水）為160m10.8m2.0m。1.6其它設(shè)計(jì)資料其它各項(xiàng)設(shè)計(jì)資料見表1-1。 表1-1 其它設(shè)計(jì)資料序號(hào)工程項(xiàng)目指標(biāo)備注1設(shè)計(jì)水平年20302船閘級(jí)數(shù)單級(jí)3通航規(guī)模III級(jí)4航道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（m）603.5480航寬航深彎曲半徑5船閘年通過能力（萬t）900/1200近期/遠(yuǎn)期6最大過船噸位（t）10007船閘設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（t）21000船隊(duì)一次通行過閘8通航期（天）3502 船閘總體設(shè)計(jì)2.1船閘尺度的確定2.1.1船閘線數(shù)和級(jí)數(shù)根據(jù)已有設(shè)計(jì)資料，設(shè)計(jì)水頭H上游設(shè)計(jì)最高通航水位-下游設(shè)計(jì)最低通航水位18.73m30m，故采用單級(jí)船閘。根據(jù)船閘年通過能力、過閘船

6、型、通航期等設(shè)計(jì)資料綜合考慮，單線船閘能滿足設(shè)計(jì)水平年內(nèi)的運(yùn)輸要求，所以船閘設(shè)計(jì)采用單線單級(jí)的型式。2.1.2船閘基本尺度的確定船閘基本尺度是指閘室有效長(zhǎng)度、閘室有效寬度和門檻水深。船閘基本尺度應(yīng)根據(jù)船型、船隊(duì)以及船閘在設(shè)計(jì)水平年限內(nèi)各期（近期、遠(yuǎn)期）過閘客貨運(yùn)量及過船量（過閘船舶總載重噸位）確定，在此設(shè)計(jì)中須使設(shè)計(jì)船隊(duì)能一次通行過閘。（1） 閘室有效長(zhǎng)度閘室有效長(zhǎng)度，指船舶過閘時(shí)，閘室內(nèi)可供船舶安全靠泊的長(zhǎng)度。它是指上閘首門龕下游邊緣或帷墻的下游面，或集中輸水系統(tǒng)的閘室鎮(zhèn)靜段末端，或其他伸向下游的構(gòu)件的下游邊緣至下閘首門龕的上游邊緣或其他伸向上游的構(gòu)件的上游邊緣或防撞設(shè)施的上游面的距離。根據(jù)

7、船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ305-2001）中3.1.5的規(guī)定，閘室有效長(zhǎng)度Lx可按公式（2-1）計(jì)算：Lx=lc+lf （2-1）式中Lx閘室有效長(zhǎng)度（m）； lc設(shè)計(jì)船隊(duì)、船舶計(jì)算長(zhǎng)度（m），當(dāng)一閘次只有一個(gè)船隊(duì)或一艘船舶單列過閘時(shí)，為設(shè)計(jì)最大船隊(duì)、船舶的長(zhǎng)度；當(dāng)一閘次有兩個(gè)或多個(gè)船隊(duì)船舶縱向排列過閘時(shí)，則為各設(shè)計(jì)最大船隊(duì)、船舶長(zhǎng)度之和加上各船隊(duì)、船舶間的停泊間隔長(zhǎng)度； lf富裕長(zhǎng)度（m），視過閘船隊(duì)（舶）類型不同，按下列數(shù)據(jù)采用： 頂推船隊(duì) lf2+0.06lc（m）; 拖帶船隊(duì) lf2+0.03lc（m）; 機(jī)動(dòng)駁和其他船舶 lf4+0.05lc（m）。 lc160m； lf2+0.06

8、16011.6m； Lx=lc+lf160.0+11.6171.6m。（2）閘室有效寬度 閘室有效寬度，指閘室滿足設(shè)計(jì)最大停靠船隊(duì)停泊時(shí)兩側(cè)墻面間的最小凈寬度，即閘室內(nèi)兩側(cè)墻面（包括附屬設(shè)施在內(nèi)的突出部分）之間的最小距離。根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ305-2001）中3.1.8的規(guī)定，閘室有效寬度Bx可按公式（2-2）和（2-3）計(jì)算，并宜采用現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)（GBJ139）中規(guī)定的8m、12m、16m、23m、34m寬度：Bxbc+bf （2-2）bfb+0.025（n-1）bc （2-3）式中Bx閘室有效寬度bc同閘次過閘船隊(duì)（舶）并列停泊的最大總寬度（m），當(dāng)只有一個(gè)船隊(duì)（舶）

9、過閘時(shí)，則為設(shè)計(jì)最大船隊(duì)（舶）的寬度bc；bf富裕寬度（m）；b富裕寬度附加值（m），當(dāng)bc7m時(shí)，b1m；當(dāng)bc7m時(shí)，b1.2m；n過閘停泊在閘室的船舶的列數(shù)。bc10.8m；bfb+0.025（n-1）bc1.2+0.025（1-1）10.81.2m；Bxbc+bf10.8+1.212m，考慮采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的寬度且有一定的富裕量，取Bx16m。（3） 門檻最小水深門檻最小水深指在設(shè)計(jì)最低通航水位時(shí)滿足設(shè)計(jì)船舶正常通航的門檻上的最小水深，與船隊(duì)進(jìn)閘速度、水流條件和船舶最大吃水有關(guān)，包括船舶滿載吃水和富裕水深兩部分。根據(jù)船閘設(shè)計(jì)總體規(guī)范（JTJ305-2001）中3.1.9的規(guī)定，船閘門檻

10、最小水深H應(yīng)滿足公式（2-4）的規(guī)定：H1.6T （2-4）式中H門檻最小水深（m）；T設(shè)計(jì)最大過閘船隊(duì)（舶）的滿載吃水。在確定船閘門檻水深時(shí)，若船隊(duì)（舶）進(jìn)閘速度較快，為減小船隊(duì)（舶）進(jìn)閘所受的阻力，便于船隊(duì)（舶）安全迅速地過閘，應(yīng)采用較大的門檻水深。由本次設(shè)計(jì)所給資料，H1.6T1.62=3.2m?？紤]留有一定的富裕量，取H4m。2.1.3船閘最小過水?dāng)嗝嫦禂?shù)在確定船閘基本尺度時(shí)，還應(yīng)考慮船閘最小過水?dāng)嗝娴臄嗝嫦禂?shù)n的要求。根據(jù)實(shí)驗(yàn)和觀察，若n值過小，則船隊(duì)（舶）過閘時(shí)，可能產(chǎn)生碰底現(xiàn)象。為保證船隊(duì)（舶）安全順利地進(jìn)閘，一般要求：n1.52.0式中最低通航水位時(shí)，閘室過水?dāng)嗝婷娣e（m2），

11、BxH；最大設(shè)計(jì)過閘船隊(duì)（舶）滿載吃水時(shí)船舯斷面水下部分的斷面面積（m2）。 由本次設(shè)計(jì)所給資料，BxH16464 m2 =10.82=31.6m2 n=6431.6=2.031.52.0，故設(shè)計(jì)滿足最小過水?dāng)嗝嫦禂?shù)的要求。 根據(jù)以上組合，綜合考慮本航線上貨運(yùn)密度和工程量大小等方面的情況及規(guī)范要求，考慮近期及遠(yuǎn)期的船閘年通過能力，閘室的有效長(zhǎng)度取180m；閘室的有效寬度取16m；考慮船舶吃水和富裕水深，閘室的有效水深取4m。故閘室的有效尺度180m16m4m。2.1.4船閘閘首尺寸的確定（1）閘門尺寸的確定根據(jù)船閘閘閥門設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ308-2003）中的規(guī)定，船閘閘門和閥門的型式，應(yīng)根據(jù)通

12、過能力、通航凈空、孔口尺寸、水位組合、水力學(xué)條件和水工建筑物型式等因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較選定。本設(shè)計(jì)采用人字閘門。根據(jù)船閘閘閥門設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ308-2003）7.1.2中的規(guī)定，人字閘門軸線與船閘橫軸線交角可取22.5，閘門其他尺寸設(shè)計(jì)如下：1、門扇長(zhǎng)度Ln。是指門扇兩端支墊座接觸面積之間的距離，可按下列公式（2-5）計(jì)算：Ln（Bk+2m）2cos （2-5）式中Bk閘首的口門寬度（m）；本設(shè)計(jì)為16m；m門扇支撐點(diǎn)至閘室邊閘墻的垂距m0.81.23m；門扇面與船閘橫向中心線夾角，取22.5。 Ln（Bk+2m）2cos（16+21）/2cos22.59.7m。2、門扇厚度tn。按主

13、橫梁中部截面高度，可按下列公式（2-6）計(jì)算：tn（0.10.125）Ln （2-6） tn1m。3、門扇高度h。根據(jù)下列公式（2-7）計(jì)算：hH+hk+km （2-7）式中H船閘設(shè)計(jì)水頭；hk門檻水深；k門檻頂部超高；m閘門底部和門檻的距離。經(jīng)過計(jì)算：上閘門門扇高度為h12.73m，下閘門門扇高度為h23.39m。（2） 閘首尺寸的確定 由航道工程學(xué)相關(guān)內(nèi)容，船閘閘首一般設(shè)有輸水廊道、閘門、閥門、閘閥門啟閉機(jī)械及其相應(yīng)的設(shè)備等。因此閘首布置及尺寸與所選的閘門形式、輸水系統(tǒng)及有無帷墻等有密切關(guān)系。閘首寬度由閘首口門寬度與閘首結(jié)構(gòu)確定。邊墩厚度一般取為23倍廊道寬度。廊道寬度可取3.0m，邊墩厚

14、度則取8.0m，故閘首寬度可取32m。根據(jù)受力及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，閘首在長(zhǎng)度方向上一般由3段組成。1、 門前段長(zhǎng)度l1門前段長(zhǎng)度l1主要根據(jù)工作閘門形式、檢修門尺度、門槽構(gòu)造及檢修要求確定。據(jù)國(guó)內(nèi)已建船閘的統(tǒng)計(jì)，當(dāng)工作閘門采用人字閘門、檢修門槽設(shè)于閘首外與導(dǎo)墻接縫時(shí)，門前段的長(zhǎng)度一般為1.0m左右。本次設(shè)計(jì)中l(wèi)1取1.0m。2、 門龕段長(zhǎng)度l2人字閘門門龕段長(zhǎng)度l2由公式（2-8）確定：l2=（1.11.2）（Bc+d）2cos （2-8）式中Bc閘首的口門寬度（m）；d門龕深度（m），一般為門厚加0.40.8m；閘門與船閘橫軸線的夾角，一般取2022.5。l2=1.1（16+1.5）/2cos22.

15、510.4m。3、 支持段長(zhǎng)度l3閘門支持段只要應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及強(qiáng)度的要求，并應(yīng)考慮輸水廊道進(jìn)出口布置的要求。人字閘門的支持段長(zhǎng)度，目前設(shè)計(jì)仍假定是在其獨(dú)立工作條件下進(jìn)行穩(wěn)定和強(qiáng)度的演算確定的，因此需要有足夠的長(zhǎng)度。據(jù)已建船閘支持段尺度的統(tǒng)計(jì)，l3的變化幅度較大，其范圍如公式（2-9）：l3（0.31.2）h 或l3（0.42.1）H （2-9）式中h邊墩自由高度（m）；H設(shè)計(jì)水頭（m）。設(shè)計(jì)水頭H18.73m，取l3=0.518.73=9.365m，取9.4m。綜上，閘首長(zhǎng)度Ll1+l2+l3=1+10.4+9.420.8m。取整為21m。2.2船閘各部分高程的確定船閘高程包括船閘頂部高程和

16、底部高程。船閘頂部高程包括門頂、墻頂、導(dǎo)航和靠船建筑物頂、堤頂?shù)雀鞑糠?。由于各部分建筑物的位置和作用不同，確定高程的依據(jù)也不同。船閘各部分高程參考船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ305-2001）中4.2.14.2.11中的有關(guān)規(guī)定計(jì)算確定。2.2.1船閘閘首結(jié)構(gòu)的高程（1）閘門門頂高程由船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ305-2001）4.2.14.2.3中的相關(guān)規(guī)定，船閘擋水前緣閘首的閘門頂部高程應(yīng)為上游校核高水位加安全超高確定。對(duì)溢洪船閘閘門和船閘非擋水前緣閘首的閘門頂部高程應(yīng)為上游設(shè)計(jì)最高通航水位加上安全超高，其中，船閘閘門頂部最小的安全超高值，級(jí)船閘不應(yīng)小于0.5m，此處安全超高值取1.0m。故，上

17、閘首門頂高程=上游最高通航水位安全超高=79.73+1=80.73m下閘首門頂高程=下游最高通航水位安全超高=79.39+1=80.39m（2）閘首墻頂高程船閘閘首墻頂部高程應(yīng)根據(jù)閘門頂部高程和結(jié)構(gòu)布置等要求確定，并不得低于閘門和閘室墻頂部高程。位于樞紐工程中的船閘，其擋水前緣的閘首頂部高程應(yīng)不低于與相互連接的樞紐工程建筑物擋水前緣的頂部高程。故，上游閘首墻頂高程上閘首門頂高程+超高值80.73+181.73m下游閘首墻頂高程下閘首門頂高程+超高值80.39+181.39m，低于閘室墻頂部高程，故應(yīng)取為81.73m。（3）上下閘首門檻頂高程船閘上下閘首門檻的高度應(yīng)有利于船閘運(yùn)用和檢修，頂部高程

18、應(yīng)為上、下游設(shè)計(jì)最低通航水位值減去門檻最小水深值。門檻最小水深值已由計(jì)算得出H4m。故，上閘首門檻頂部高程72.0-4.068.0m 下閘首門檻頂部高程61.0-4.057.0m2.2.2船閘閘室結(jié)構(gòu)的高程（1）閘室墻頂部高程船閘閘室墻頂部高程應(yīng)為上游設(shè)計(jì)最高通航水位加超高值，超高值不應(yīng)小于設(shè)計(jì)過閘船舶、船隊(duì)空載時(shí)的最大干舷高度。1000t級(jí)分節(jié)駁空載時(shí)的最大干舷高度為1.7m，因此超高值可取2.0m。故：閘室墻頂部高程上游最高通航水位+超高79.73+2.081.73m。（2）閘室底板頂部高程船閘閘室底板頂部高程不應(yīng)高于上、下閘首門檻頂部高程。故：閘室底板頂部高程閘首門檻頂部高程57.00m

19、2.2.3船閘導(dǎo)航及靠船建筑物的頂部高程船閘上、下游導(dǎo)航和靠船建筑物頂高程為上、下游設(shè)計(jì)最高通航水位加超高值，其超高值不宜小于設(shè)計(jì)船舶的最大空載干舷高度。1000t級(jí)分節(jié)駁空載時(shí)的最大干舷高度為1.7m，因此超高值可取2.0m。故：上游導(dǎo)航和靠船建筑物頂高程79.73+2.081.73m，下游導(dǎo)航和靠船建筑物頂高程79.39+2.081.39m。2.2.4引航道的高程（1）上下游引航道頂高程 上、下游引航道頂高程為上、下游設(shè)計(jì)最高通航水位加超高，其超高值不宜小于設(shè)計(jì)船舶的最大空載干舷高度。故：上游引航道頂高程79.73+1.781.43m 下游引航道頂高程79.39+1.781.09m（2）上

20、下游引航道底高程 上、下游引航道底高程為上、下游設(shè)計(jì)最低通航水位減去引航道設(shè)計(jì)最小水深。其中由以上計(jì)算可知引航道的設(shè)計(jì)最小水深為4m。故：上游引航道底高程72.00-4.068.00m 下游引航道底高程61.00-4.057.00m綜上，船閘各部分高程如表2-1所示。表2-1 船閘各部分高程 單位：m序號(hào)船閘各部分高程上游下游1閘門門頂高程80.7380.392閘首墻頂高程81.7381.733閘首門檻頂高程68.0057.004閘室墻頂高程81.735閘室底板頂部高程57.006導(dǎo)航及靠船建筑物頂部高程81.7381.397引航道頂部高程81.4381.098引航道底部高程68.0057.0

21、02.3引航道平面布置及尺度確定2.3.1引航道的平面布置引航道應(yīng)由導(dǎo)航段、調(diào)順段、停泊段和制動(dòng)段等組成，其平面布置應(yīng)保證通航期內(nèi)過閘船舶、船隊(duì)暢通無阻，安全行駛。引航道的平面布置應(yīng)根據(jù)船閘的級(jí)別、線數(shù)、設(shè)計(jì)船型船隊(duì)、通過能力等，結(jié)合地形、地質(zhì)水流、泥沙及上、下游航道等條件研究確定。本設(shè)計(jì)船閘選擇反對(duì)稱型引航道，船舶可沿直線進(jìn)閘，曲線出閘，進(jìn)閘速度可以較快。2.3.2引航道的尺度（1）引航道的長(zhǎng)度引航道直線度的軸線應(yīng)平行于船閘軸線，直線度應(yīng)由導(dǎo)航段、調(diào)順段和停泊段組成。根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ305-2001）中5.5.1的相關(guān)規(guī)定，引航道長(zhǎng)度按下列要求計(jì)算：1、導(dǎo)航段長(zhǎng)度l1：l1Lc1

22、60 （2-10）式中l(wèi)1導(dǎo)航段長(zhǎng)度（m）； Lc頂推船隊(duì)為設(shè)計(jì)最大船隊(duì)長(zhǎng)，拖帶船隊(duì)或單船為其中的最大船長(zhǎng)（m）。 l1取170m。2、調(diào)順段長(zhǎng)度l2：l2（1.52.0）Lc240320 （2-11） l2取280m。3、停泊段長(zhǎng)度l3：l3Lc=160 （2-12） l3取170m。4、過渡段長(zhǎng)度l4：l410B （2-13）式中B引航道寬度與航道寬度之差。 航道寬度為60m，引航道寬為40m，B20m，故l410B200m，取200m。5、制動(dòng)段長(zhǎng)度l5：l5=lc （2-14）式中頂推船隊(duì)制動(dòng)距離系數(shù)，根據(jù)實(shí)船試驗(yàn)資料，在船隊(duì)進(jìn)口門航速為2.54.5m/s時(shí)，可在2.54.5中選用。

23、l5=lc3160=480m。（2）引航道的寬度 本設(shè)計(jì)為單線船閘、反對(duì)稱型引航道，根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ305-2001）中5.5.2中的相關(guān)規(guī)定，引航道的寬度根據(jù)公式（2-15）確定：B0bc+bc1+b1+b2 （2-15）式中B0設(shè)計(jì)最低通航水位時(shí)，設(shè)計(jì)最大船舶、船隊(duì)滿載吃水船底處的引航道寬度（m）； bc設(shè)計(jì)最大船舶、船隊(duì)的寬度（m）；bc1一側(cè)等候過閘船舶、船隊(duì)的總寬度（m）；b1船舶、船隊(duì)之間的富裕寬度，取b1bc；b2船舶、船隊(duì)與岸之間的富裕寬度，取b20.5bc。 B0bc+bc1+b1+b210.8+10.8+10.8+0.510.8=37.8m，取為40m。（3）引

24、航道最小水深 根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ305-2001）中5.5.3中的相關(guān)規(guī)定，引航道最小水深根據(jù)公式（2-16）確定：H0T1.5 （2-16）式中H0在設(shè)計(jì)最低通航水位時(shí)，引航道底寬內(nèi)最小水深（m）；T設(shè)計(jì)最大船舶、船隊(duì)滿載吃水（m）。H01.5T=1.52=3.0m，考慮留有一定的富裕水深，H0可取4.0m。2.4船閘通過能力的計(jì)算船閘通過能力的計(jì)算應(yīng)包括在設(shè)計(jì)水平年內(nèi)各期的過閘船舶總載重噸位、過閘貨運(yùn)量?jī)身?xiàng)指標(biāo)，并以年單向通過能力表示。船閘通過能力應(yīng)根據(jù)一次過閘平均噸位、一次過閘時(shí)間、日過閘次數(shù)、年通航天數(shù)、運(yùn)量不均衡系數(shù)等因素確定。2.4.1船舶（隊(duì)）過閘時(shí)間一次過閘時(shí)間，應(yīng)根

25、據(jù)船舶、船隊(duì)進(jìn)出閘時(shí)間，閘門啟閉時(shí)間，灌泄水時(shí)間，船舶、船隊(duì)進(jìn)出閘間隔時(shí)間等因素確定。對(duì)不同的過閘方式應(yīng)分別計(jì)算。（1） 單個(gè)船舶、船隊(duì)一次進(jìn)出閘時(shí)間根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ305-2001）中6.1.5.1的相關(guān)規(guī)定，單向過閘時(shí)，進(jìn)閘為船舶、船隊(duì)的船首自引航道內(nèi)?？课恢弥链覂?nèi)停泊位置之間的距離；出閘為船舶、船隊(duì)的船尾自閘室內(nèi)停泊位置至閘門外側(cè)邊緣的距離。雙向過閘時(shí)，進(jìn)閘為船舶、船隊(duì)自引航道?？课恢弥灵l室內(nèi)停泊位置之間的距離；出閘為船舶、船隊(duì)自閘室內(nèi)停泊位置至靠船建筑物之間的距離。船隊(duì)單向進(jìn)閘運(yùn)行距離l2160+21=181m船隊(duì)單向出閘運(yùn)行距離l4160+21=181m船隊(duì)雙向進(jìn)閘運(yùn)行

26、距離l2280+21+170471m船隊(duì)雙向出閘運(yùn)行距離l4280+21+170471m根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ305-2001）中6.1.5.2的相關(guān)規(guī)定，船隊(duì)進(jìn)出閘的平均速度按下列?。?jiǎn)蜗蜻M(jìn)閘 v20.5m/s 單向出閘v40.7m/s雙向進(jìn)閘 v20.7m/s 雙向出閘v41m/s則 t26.03min t44.31min t211.21min t4=7.85min（2） 閘門開、關(guān)時(shí)間t1由船閘啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ-309 2005）中3.1.1的相關(guān)規(guī)定，船閘閘門啟閉時(shí)間與船閘閘首口門寬度有關(guān)，閘首口門寬度L16m時(shí)，啟閉時(shí)間t1可取為2min。（3） 閘室灌水、泄水時(shí)間t3

27、船閘灌瀉水時(shí)間與水頭、輸水系統(tǒng)型式、閘室尺度有關(guān)。本次船閘設(shè)計(jì)的灌、瀉水時(shí)間取t38.0min。（4） 船舶、船隊(duì)進(jìn)出閘門間隔時(shí)間t5 t5無實(shí)測(cè)資料時(shí)取3.0min。則船閘一次過閘時(shí)間可按下式計(jì)算： 單向過閘： T1=4t1+t2+2t3+t4+2t542+6.03+28+4.31+2340.34min雙向過閘：T2=4t1+2t2+2t3+2t4+2t542+211.21+28+27.85+2368.12min 實(shí)際上，由于上行與下行船舶（隊(duì)）均難以保證到閘的均勻性，在設(shè)計(jì)中一般采用船舶（隊(duì)）單向過閘與雙向過閘所需時(shí)間的平均值來計(jì)算晝夜過閘次數(shù)，則過閘時(shí)間T1/2(T1+T2/2)37.2

28、min。 船閘日平均過閘次數(shù)n：n2260/T35.48，取n35次2.4.2船閘年通過能力 P=（n-n0）（NG） （2-17）式中P船閘年過閘貨運(yùn)量（t）；n日平均過閘次數(shù)（次），n35次；n0每晝夜非貨運(yùn)船過閘次數(shù)（次），取n02次；N船閘年通航天數(shù)（天），N350天；G一次過閘平均噸位，考慮近期G（1000+2000）/21500t，遠(yuǎn)期G2000t；船舶裝載系數(shù)，與貨船種類、流向和批量有關(guān)，可取為0.50.8；運(yùn)量不均衡系數(shù)，一般取為1.31.5，也可根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，取為年最大月貨運(yùn)量和年平均月貨運(yùn)量的比值，此處取1.4。則近期船閘年通過能力： P=（n-n0）（NG）（35-2）（

29、35015000.8）/1.4990104t遠(yuǎn)期船閘年通過能力： P=（n-n0）（NG）（35-2）（35020000.8）/1.41320104t可見船閘完全能滿足近期和遠(yuǎn)期年通過能力的要求。2.4.3耗水量計(jì)算船閘一天內(nèi)平均耗水量可根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ305-2001）中6.2.1的規(guī)定的公式（2-18）、（2-19）和（2-20）計(jì)算：QnV86400+q （2-18）qeu （2-19）式中Q一天內(nèi)平均耗水量（m3/s）；V一次過閘用水量（m3），必要時(shí)考慮上、下行船舶、船隊(duì)排水量差額；q閘門、閥門的漏水損失（m3/s）e止水線每米上的滲漏損失m3/(sm)，當(dāng)水頭小于10m

30、時(shí)取0.00150.0020m3/（sm），當(dāng)水頭大于10m時(shí)取0.0020.003m3/（sm）；u閘門、閥門止水線總長(zhǎng)度（m）。V0=CH （2-20）式中V0單級(jí)船閘一次過閘用水量（m3）；C閘室水域面積（m2）上、下閘首閘門之間的水域長(zhǎng)度（m）水域?qū)挾龋╩）；H計(jì)算水頭，采用上下游平均水位差（m）。H0.5（79.73+79.39）-0.5（72.00+61.00）13.06mV0（180+21）1613.0642000m3V0=0.5V021000m3V0.5（V0+V0）31500m3閥門漏水量q：上閘首閘門高為80.73-6812.73m閘門底部的止水線長(zhǎng)度為9.7219.4m閘

31、門止水線總長(zhǎng)度為12.733+19.4276.99m設(shè)計(jì)水頭H等于18.73m，e取0.002m3/(s.m)qeu0.00276.990.154m3/s則日平均耗水量為：QnV86400+q3531500/86400+0.15412.91m3/s2.5船閘附屬設(shè)施布置 船閘的附屬設(shè)施是對(duì)船閘的完善，意指為船閘工程提供穩(wěn)定安全的環(huán)境。船閘的附屬設(shè)施包括系船設(shè)備、安全防護(hù)和檢修設(shè)施、信號(hào)和標(biāo)志等。根據(jù)船閘的總體布置、閘室的具體尺寸和船閘工程的安全要求等，具體附屬設(shè)施布置如下：（1）系船設(shè)備根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ305-2001）中7.1的相關(guān)規(guī)定，為滿足船閘過閘停泊安全可靠，當(dāng)設(shè)計(jì)水頭大于5m時(shí)，閘室兩側(cè)可采用浮式系船柱，本設(shè)計(jì)中閘室兩側(cè)共設(shè)浮式系船柱18只。系船柱在距上、下閘首10m處開始布置。（2）安全防護(hù)和檢修設(shè)備閘室兩側(cè)設(shè)置嵌入式爬梯8道（兩側(cè)各4道），為滿足船舶與閘墻碰撞，在閘室兩側(cè)墻面共設(shè)置鋼護(hù)木34個(gè)。設(shè)計(jì)船閘的上游、下游引航道各布置7個(gè)中心距為20m的靠船墩，靠船墩上均設(shè)系靠設(shè)備和鐵爬梯。2.6輸水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 根據(jù)船閘輸水系統(tǒng)