第四章船闸总体设计
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第一章工程概况北运河水系位于海河流域北部,东经115°30′~118°30′、北纬39°05′~41°30′之间,西界为永定河,东界为潮白河,南至海河。
北运河纵贯京津冀都市圈,沿程流经北京市的通州区、河北省的香河县、天津市的武清区、天津市的北辰区以及天津市部分市区。
北运河发源于燕山北部军都山南麓昌平、延庆一带,流域面积6166 km2,其中山区面积为952 km2,占流域总面积的16%,平原面积5214 km2,占流域总面积的84%。
以北京市通州区北关闸为界,北关闸以上称温榆河,以下始称北运河。
2007年北关拦河闸下移800m重建,称新北关闸。
北运河干流即从新北关闸(以下均指新北关闸)至天津市区子北汇流口,河道全长141.9km。
本次工程研究范围自北关闸至北辰区的屈家店闸,全长127km。
图1-1 北运河水系分布图考虑到北运河未来与京杭大运河南段沟通的可能性,北运河船型采用京杭大运河标准船型。
考虑到北运河综合整治对环保要求的特点,主要考虑通航集装箱船,不考虑其它具有污染性的干散货船,但可以通航液体散货船。
V级航道集装箱船装载16标箱,相当于载重量为300t的货船,VI级航道集装箱船型标准船型中未列出,故按100t油船和客船考虑。
采用4座保水型船闸,包括榆林庄闸、杨洼闸、木厂闸和新三孔闸。
本课程设计只对榆林庄闸进行计算。
第二章设计依据第一节自然条件一、地形、地貌和地质条件北运河干流流域位于湖积平原,地势平缓、广阔,由西北向东南微倾斜,河道两岸仅分布一级阶地,除通州城区段以外,河道滩地多为农田,堤防外侧为农田、村庄;下游两侧多洼地。
北运河河道蜿蜒曲折,堤外地面高程上游北关闸附近在20.0m左右,下游屈家店附近在3.0m左右,地面坡度为1/5000~1/10000,滩地高程与堤外地面基本一致。
杨洼闸和榆林庄闸坝址处地质条件较好,主要由粉沙和粘土组成,承载力一般在200kPa。
船闸毕业设计一、选题背景船闸是连接两个不同水平的水域,调节水位和船只通过的设施。
随着国内经济的快速发展,水运业也逐渐成为一个重要的行业。
而船闸作为水运业中不可或缺的设施,其重要性也日益凸显。
因此,本次毕业设计选择了船闸作为设计对象。
二、设计目标本次毕业设计旨在设计一种高效、安全、稳定的船闸系统,以满足现代化水运行业对于船闸系统的需求。
三、方案设计1. 船闸系统结构设计(1)升降机结构升降机是船只通过船闸时需要使用到的设备。
升降机主要由上下两部分组成,在上部分设置一个平台,用于停靠船只;在下部分则设置一个升降装置,用于控制平台上下移动。
(2)防波堤结构防波堤是为了减小外界环境对于升降机造成影响而设置的设施。
防波堤主要由混凝土块组成,在其表面覆盖一层防腐材料以增加其使用寿命。
(3)水闸结构水闸是调节船只通过船闸时水位的设施。
水闸主要由一组门板和门板控制机构组成。
门板控制机构由油缸、阀门、电机等组成,用于控制门板的开启和关闭。
2. 船闸系统控制设计(1)PLC控制系统PLC控制系统是一种高效稳定的自动化控制系统,其通过PLC程序实现对于船闸系统各个部分的自动化控制。
PLC程序主要包括升降机、防波堤和水闸三个部分。
(2)远程监测系统远程监测系统主要用于对于船闸系统进行实时监测,以及对于异常情况进行报警处理。
远程监测系统主要由传感器、数据采集器和云平台三部分组成。
四、实验结果与分析经过多次模拟实验,本次毕业设计所设计的船闸系统在性能上达到了预期目标。
在升降机方面,其运行速度能够满足船只通过时的需求;在防波堤方面,其能够有效减小外界环境对于升降机造成影响;在水闸方面,其能够实现对于船只通过时水位的调节。
五、总结与展望本次毕业设计所设计的船闸系统在性能上达到了预期目标。
但是,由于时间和经费等限制,本次毕业设计所设计的船闸系统还有待进一步完善。
未来,我们将进一步优化控制系统,并增加安全保护措施以提高船闸系统的安全性和稳定性。
JTJ 中华人民共和国行业标准 JTJ305一2001船闸总体设计规范Code for Master Design of Shiplocks2001一09一05发布 2002-01-01实施中华人民共和国交通部发布中华人民共和国行业标准船闸总体设计规范JTJ305- 2001主编单位:中交水运规划设计院批准部门:中华人民共和国交通部施行日期:2002年1月1日关于发布《船闸总体设计规范》的通知交水发〔2001)485号各有关单位:由我部组织中交水运规划设计院等单位修订的《船闸总体设计规范》,业经审查,现批准为强制性行业标准,编号为JTJ305--2001,自2002年1月I日起施行。
《船闸设计规范(第一篇总体设计)》(试行)(JTJ261-87)同时废止。
本规范由交通部水运司负责管理和解释,由人民交通出版社出版发行。
中华人民共和国交通部二 0 O 一年九月五日修订说明本规范系在《船闸设计规范(第一篇总体设计)》(试行)(JTJ261-87)的基础上修订而成。
主要包括船闸规模、船闸设计水位和高程、总体布置、船闸通过能力和耗水量计算、船闸附属设施和施工通航等技术内容。
本规范的主编单位为中交水运规划设汁院(原交通部水运规划设计院)。
原规范是从当时我国的实际情况出发,在总结建国四十年来船闸建设的实践经验和吸收丰富的科研成果、国外先进技术的基础上编制完成的。
原规范颁布试行十余年来,为工程建设的发展起到了积极重要的作用,其社会、经济效益十分显著,但随着船闸工程建设的发展以及新技术的出现,原规范已难以满足需要。
本规范在总结十余年来船闸建设的基础上,对船闸建设规模的设计水平年、船闸门槛最小水深、引航道布置和通航水流条件、施工通航等内容进行修订,并增补了连接段设计、开通闸的条件、多级船闸通过能力计算、环境保护、消防和救护等内容,同时按现行行业标准《水运工程建设标准编写规定》(JTJ200-2001)的要求对原规范书写格式和章、节、条等进行了重新编排。
船闸工程施工组织设计第一章综述1.1项目概况松花江干流大顶子山航电枢纽工程位于哈尔滨市下游46km处,是松花江干流规划7个梯级航运枢纽工程中的第一个梯级,该工程的建设对改善哈市水环境、发挥航运、发电、水产养殖及旅游业的综合效益有着十分重要的意义。
航电枢纽主要由船闸、泄洪闸、电站、土坝、坝顶公路桥、连接段及生产生活辅助设施等建筑物组成,船闸作为航电枢纽工程的一部分,左侧紧邻泄洪闸、右侧与岸相接。
1.2闸位布置大顶子山船闸闸位位于松花江右岸侧,船闸纵轴线和枢纽大坝中轴线夹角89.5°。
1.3工程组成内容和建设规模、标准1.3.1工程组成内容船闸工程由上下闸首、闸室、上下游导航墙、上下游靠船墩、上下游隔流堤、跨闸室公路桥等部分组成。
见《cz-01船闸结构图》。
1.3.2建设规模、标准本船闸为Ⅲ级通航建筑物。
主体结构水工建筑物级别为:上闸首:一级水工建筑物;下闸首、闸室:二级水工建设物;导航墙、靠船墩、隔流堤:三级水工建筑物,临时工程:四级水工建筑物。
船闸基本尺寸为28×180×3.5m(口门窗×闸室长×最小槛上水深),上、下游主导航墙及调顺段各长390m,上、下游靠船段各长160m(上、下游靠船墩各8个),上游分隔堤长645m(包括导航墙及靠船墩),下游分隔直线长550m(包括导航墙及靠船墩),之后接700m 长的圆弧段(半径1500m),隔流堤下接1476m长的抛石顺坝。
上、下闸首闸门为钢质平板人字门,阀门为钢质平板提升门,闸、阀门启闭机均采用液压直推式启闭机。
上、下闸首检修闸门采用钢质叠梁门,检修闸门的吊装设备采用立柱桥式起重机。
电气控制系统采用集散控制系统,主要设备采用PLC和工控机,配电采用电网管理系统进行监测。
1.4船闸建筑物各部位高程船闸建筑物各部位高程1.5主要工程数量、材料和设备船闸主要工程数量表砼抗冻标号:F300;砼防渗标号:W6。
船闸总体设计范文船闸是河流、运河或港口等水域交通的重要设施,用于调节水位和船只通行。
船闸的总体设计包括水位调节、闸室结构、闸门控制和安全设备等方面。
下面将详细介绍船闸总体设计的各个方面。
首先是水位调节。
船闸的主要功能之一是调节水位高度。
对于入河航道的船闸,一般需要有一套完善的水位调节系统。
这包括闸前堰和水位调节门,可以根据船只通行情况和水位差异进行水位的调整,以保证闸室内外水位的平衡。
其次是闸室结构。
闸室是船闸的核心部分,用于容纳船只通行。
闸室结构应考虑到船只大小和数目,可以设计为单室或多室型式。
闸室的尺寸应满足最大船只的通行需求,同时保证闸室结构的稳定性和可靠性。
然后是闸门控制。
闸门是船闸的关键部件,用于封闭闸室,保持水位平衡。
闸门可以采用可升降式、旋转式或滑动式设计,其数量和尺寸需要根据船舶通行的需求而确定。
闸门的控制应采用先进的电气或液压系统,实现精确控制和远程操作,以确保船闸的安全运行。
最后是安全设备。
船闸的安全设备是保证船舶通行安全的重要保障。
包括闸室照明和防撞设施、警示灯和信号灯、保护栏杆和安全门等。
安全设备的设计应符合相关标准和规范,确保船只和闸室人员的安全。
在船闸总体设计中,还应考虑到建设成本和运维成本的问题。
建设成本包括土建工程、机械设备和安装费用等,需要进行合理的经济评估。
运维成本包括日常维护和设备更新等费用,需要考虑到船闸运行的长期性和可持续性。
此外,船闸还需要考虑到环境保护和生态恢复的问题。
船闸的建设和运行可能对水生态和周边环境产生一定影响,因此应采取适当的环境保护措施,如河道治理、水生态修复和废水处理等。
综上所述,船闸总体设计应综合考虑水位调节、闸室结构、闸门控制、安全设备、成本和环境保护等方面的因素。
通过科学合理的设计,可以确保船闸的安全运行,促进水上交通的发展。
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。
船闸总体设计规范
潮汐和船闸是江河水道系统的重要组成部分,如何合理地设计和使用潮汐和船闸,以实现最佳的水利工程效果,考虑必须采取的选择及技术措施,对于潮汐和船闸的总体设计规范给出明确的要求。
首先,在设计和使用潮汐和船闸时,应考虑到潮汐及其湖泊的水力学特性,研究其运动规律,保证建设的潮汐和船闸能有效地控制大水位的变化,加大航海安全的保障。
其次,采用船闸的合理布置和尺度应考虑多方面因素,如环境和发展水平等,保证船闸的结构尺寸和结构形式符合相关技术标准,以及质量安全要求。
此外,还应考虑潮汐和船闸的自动控制,应加强船闸的计算机自动检测和控制功能,使之能够自动控制水位高度和船只通过时间,可以有效节省人力和物力,提高船闸运行效率。
最后,潮汐和船闸的总体设计规范还要及时根据水利工程的发展情况进行调整,保证潮汐和船闸的发展能够适应当前社会经济的发展需求,以打造更加安全可靠的水道系统。
总之,潮汐和船闸的总体设计规范应考虑水力学特性、船闸结构尺寸、结构形式、自动控制能力,以及水利工程发展趋势等,以实现最佳水利工程效果,为江河水道系统持续发展奠定坚实基础。