第四章 船闸总体设计

榆林庄船闸课程设计

1 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。 榆林庄船闸课程设计

2 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。

学 号:2013105219

密 级: 公 开

航道工程课程设计

设计说明书

题目:东江某水利枢纽通航船闸总体设计

学院: 船舶与工程学院

专业: 港口航道与海岸工程

学号:

姓名:

日期: 2016.12

哈尔滨工程大 学

2016 年 12 月

目 录

第1章 设计基本资料 ...................................................................................................... 1

1.1 设计背景 ............................................................................................................. 1

1.2 设计标准、规范 ................................................................................................. 1

第2章 船闸总体设计 ...................................................................................................... 2

2.1船闸的 基本尺度 .............................................................................................. 2

第 1 页 目 录

目录 I

摘 要 IV

Abstract V

第1章 设计资料 1

1.1工程概况 1

1.2水文气象 1

1.3工程地质 7

1.4天然建筑材料 7

1.5对外交通条件 9

第2章 船闸的总体设计 10

2.1 船闸的组成和类型 10

2.1.1 船闸的级数 11

2.1.2 船闸线数 12

2.1.3 船闸类型 12

2.2 船闸的基本尺度 13

2.2.1 设计船队 13

2.2.2 闸室基本尺度 14

2.3 引航道布置 16

2.3.1 引航道的平面布置 17 第 2 页 2.3.2 引航道基本尺寸 18

2.3.3 引航道上的建筑物 23

2.4船闸设计水位和各部分高程 24

2.4.1船闸设计水位的确定 24

2.4.2船闸各部分高程 25

2.5 闸首尺度 28

2.5.1 闸门门扇基本尺度的确定 28

2.5.2 闸首长度 29

2.5.3 闸首宽度 30

2.5.4 闸首底板厚度 30

2.5.5 门龛深度 30

2.6 通过能力和耗水量计算 30

2.6.1 通过能力计算 30

2.6.2 耗水量计算 34

第三章 枢纽总体布置 36

3.1 枢纽的组成和布置要求 36

3.2坝址的比较与选择 37

3.2 闸址的比较和选择 38

第四章 船闸输水系统设计 40 第 3 页 4.1 输水系统的选择 40

4.1.1 集中输水系统的特点 40

4.1.2 分散输水系统的特点 40

4.1.3 输水系统的类型及选择 41

4.1.4分散输水系统的分类 41

4.2 输水系统的布置 42

4.3 输水系统的水力计算 44

4.3.1 计算的主要内容 44

4.3.2 输水阀门处的廊道断面面积确定 45

4.3.3 水力计算 46

4.4 输水系统的水力校核 61

4.4.1 船舶停泊条件校核 61

4.4.2 输水阀门的工作条件校核 66

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。