船闸第五章 船闸的输水系统(5学时)-2012-3-31
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船闸⼯作原理
船闸是克服河流上建坝(或天然)形成的集中⽔位差的⼀种过船建筑物,它是由上下闸⾸、闸门、闸室等组成。
闸室灌⽔和泄⽔,使⽔位升降,象⼀种特殊的⽔梯,但它不象普通电梯和升船机那样靠电⼒升降。
船闸的闸⾸、闸室都是固定不动的⽔⼯建筑物,由闸⾸、闸门、闸室围成固定不动的闸厢,起挡⽔作⽤。
船舶过闸时,由廊道和阀门构成的输⽔系统向闸室灌⽔,闸室⽔位上升;闸室向外泄⽔,闸室⽔位降落。
停在闸室的船舶靠⽔的浮⼒,随闸室的⽔位升降,与上游或下游⽔⾯齐平,达到克服⽔位差的⽬的,通常称过坝建筑物。
因船舶过闸是由⽔的浮⼒来升降的,因此,营运费⽤⽐较低,是过船建筑物中的⼀种主要型式。
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来源:⽔利⼈(shuili-ren)。
第一章绪论1.河流渠化是指在天然河流上建筑一系列拦河闸坝和通航建筑物,利用闸坝雍水作用增加上游河段的通航水深,利用通航建筑物来克服筑坝后所形成的水位落差,以达到改善通航条件的目的。
2.根据渠化河段是否连续,河流渠化分为:连续渠化和局部渠化;根据渠化水头的大小,河流渠化又可分为:高坝渠化和低坝渠化。
3.通常采用航道整治、疏浚和渠化等工程措施来改善天然河流的航行条件。
4.河流渠化的影响:A增加航道尺度,改善河流航行条件,提高航道通过能力,缩短航程。
B水位提高,产生滑坡,坍塌C 水库封冻时间慢,水体热量增大D流速小,改变鱼类的生长条件。
第二章渠化工程规划1.渠化工程的基本任务就是要确定梯级的数目、枢纽的位置以及雍水的高度,也就是要拟定河流的渠化梯级开发方案。
2.渠化工程规划的原则是什么(1)综合利用水资源,是遵循渠化工程规划必须遵循的一条重要原则(2)统一航道标准的原则;(3)应遵循经济规律,减小因工程建设带来的副作用;(4)贯彻近期与远期结合的原则;(5)渠化工程规划不仅要考虑和平时期民用客货运输的需要,还要考虑战争时期军用船舶和军用物资运输的需要;(6)渠化工程规划应尽量采用先进的技术和科学的管理方法,使内河航运的运输能力、质量、效率及成本各个方面逐步实现现代化。
3.渠化工程规划的程序:预可行性研究阶段、工程可行性研究阶段、初步设计阶段。
4.渠化工程规划的内容:A渠化河流航道等级的拟定B渠化枢纽坝址选择以及梯级布置方案的拟定C枢纽的平面布置以及其主要技术经济指标的计算D进行梯级布置方案的比较以及开发程序的确定5.渠化工程规划资料A渠化河段的经济营运资料B渠化河段的航道资料C渠化河段的地质情况D地形资料E水文、泥沙、气象资料。
第三章渠化枢纽1.为了综合利用水资源,在渠化工程中,通常需要建造不同的水工建筑物,并把它们有机地组合在一起,以发挥枢纽更高的使用效果,这些建筑物的综合体称为渠化枢纽。
2.渠化枢纽一般由挡水建筑物,泄水建筑物,通航建筑物,水电站,坝岸连接及护岸建筑物组成。
一、选择题45简述双铰式底板闸室特点及适用条件。
在地基土质较差或防渗难以满足的细砂、粉砂、粉质土等地区,可采用双铰式底板。
双铰式底板由两边闸墙的前趾与中间底板以斜接或搭接组成两个假想铰,并在铰接处设止水以形成不透水的分离式结构。
接缝宽20mm~30mm,接缝处设1~2道止水,缝中可填以沥青油毛毡。
与分离式闸室结构的透水闸底相比,双铰式底板闸室结构不透水,抗渗性能好,节省防渗设施;由于闸墙与底板分缝,闸墙不向中间底板传递弯矩,相互间只传递水平力和剪切力,可减小底板中部的弯矩;双铰底板使闸墙与底板共同工作,可降低对闸墙抗滑安全度的要求,因而闸墙的断面可比一般重力式闸墙断面小。
由于双铰的设置,当两侧闸墙发生变位时对底板的内力影响较大,接缝处的止水也较为复杂。
46简述闸首底板计算步骤及方法。
纵向分段及其分段原则;不平衡剪力计算,什么是不平衡剪力;横向荷载的分配;内力调整,加权平均法和按刚度进行调整47试校核如图所示闸室墙的水平滑移稳定性,已知:N=130 kN,P=8kN,E=22kN,P’=3kN,E’=0,V=20kN,基面的摩擦系数f=0.33,滑移稳定安全系数[K s]=1.30答案:()0.33(13020)1.34[] 1.30''22803Fc Sf V f N VK KH E P E P⋅⋅-⨯-====>=+--+--∑∑,满足抗滑稳定要求。
48 已知闸首边墩在静水压力作用下,A、B两点的变形为Δa=12mm,Δb=4mm,试将静水压力沿船闸闸首长度进行分配,画出静水压力的分配图。
答案:kN160kN 1100215.4213211===+=+⨯+⨯=F F F E P F F E P F50计算如图所示的双铰底板闸室结构的地基反力并画出地基反力图。
其中:闸墙底宽3m ,中底板半宽5m ,闸墙结构所受荷载传到铰处的垂直力为581kN 、力偶为357kNm ,底板自重、水重、浮托力等合力为25kN/m 。
水闸、船闸知识水闸是一种利用闸门挡水和泄水的低水头水工建筑物,多建于河道、渠道及水库、湖泊岸国。
水闸一般由闸室、上游连接段三部分组成。
水闸按功能分节制闸、进水闸、分洪闸、排水闸、冲沙闸等。
按闸室结构形式可分为开敞式、胸墙式及涵洞式等。
按过闸流量大小可分为大型(过闸流量100m/s以上)、中型(过闸流量100~1000m2/s)、小型(过闸流量100m2/s 以下等。
闸室是水部的主体,包括:闸门,闸墩(岸墙)、底板、胸墙、工作桥、启闭室等。
闸门是用来挡水和控制过闸墩用以分隔闸孔和支撑闸门、胸墙、工作桥、交通桥。
底板是闸室的基础,用以将闸室上部结构的重量及荷载传至地基,并兼有防渗和防冲的作用。
工作桥和交通桥用来安装启闭室设备、操作闸门和联系两岸交通。
门按型式分平面闸门与弧形闸门。
平面闸门是灌区水工建筑物中最常用的闸门;有双扉式与升卧式闸门,材料有木材、钢筋砼与钢闸门,启闭可采用螺杆式、卷扬式和液压式;平面闸门有制造、安装、管理和维护比较简单等特点,现我市新建(重建)中小型水闸多采用卷扬式平面钢闸门,东河水闸采用的是液压式平面钢闸门。
弧形闸门通常是采用圆弧形的门体,用支臂连接于支乘较上,一般铰心就是弧形门体的圆心。
由于弧形闸门的设计、施工、安装和维护一般比较复杂,使用较小;我市军分区节制闸采用的是混凝土自动翻滚弧形闸门。
闸墩可分为国墩、中墩与分缝墩,承受闸门传来的水压力,支撑堤顶桥梁和训闭设备,边墩还承受大堤传来的土压力。
闸墩有浆砌石、钢筋砼、砼空箱与框架式等结构,以前的水闸闸墩很多采用浆砌石结构,现我市新建(重建)的水闸闸墩多采用钢筋砼结构。
闸室底板有水平底板和低实用堰底析,水平底板用的较多。
横缝设在闸墩中间, 2 开的,称为分离式底板。
底板厚度须满足强度的要求,大、中型水闸可取()L0(L0为闸孔净宽),最薄不小于0.6米,但小型水闸也有用到0。
3米的。
底板结构有浆砌石、混凝土(竹筋混凝土)、钢筋砼等;现我市新建(重建)的水闸底板采用钢筋砼结构。
某城市船闸输水系统的设计某城市船闸输水系统的设计输水系统的设计要求和分类1.1船闸输水系统应包括进水口、阀门段、输水廊道、消能工和镇静段等。
1.2输水系统的设计,应满足下列基本要求:(1) 灌水和泄水时间;(2) 船舶、船队在闸室内的停泊条件和引航道内的停泊和航行条件;(3) 船闸各部位在输水过程中不至由于水流冲刷、空蚀、振动等造成破坏。
1.3对有双向水头、多线船闸或船闸与升船机共用引航道、多级船闸补溢水、设置中问渠遁、省水、防咸等要求的船闸;1.2条规定外,尚应满足各自特殊的要求。
1.4船闸输水系统可分为集中输水系统和分散输水系统两大类。
输水系统的类型可根据判别系数按式(1.4)初步选定。
当m>3.5时,采用集中输水系统;当m(1.4)式中m----判别系数;H——设计水头(m);T——闸室灌水时间(min)1.5船闸输水系统的设计,宜将水力计算分析和进行水工模型试验相结合。
1.6多级船闸的上、下游水位变幅较大且不同步时,应考虑闸室输水过程的补水和溢水措施。
2. 输水系统运转安全技术指标和要求2.1对只设有固定系船设备的船闸,闸室灌泄水时的最大水面升降速度应不大于――文章来源网络,仅供个人学习参考5-6cm/s,设有浮式系船柱时,可不受此限制。
2.2船闸灌泄水时,引航道内非恒定流的水面波动、比降及流速等水力特性,除应满足引航道内船舶、船队停泊条件标准外,尚应满足船舶船队在引航道内的航行条件和停靠码头的操作要求。
引航道内水面的降低应保证航行船舶的富裕水深。
上游引航道中最大纵向流速应不大于0.5-0.8m/s,下游引航道中应不大于0.8-1.Om/s。
但在上游引航道码头处应不大于0.5m/s。
2.3船闸正常运转时,输水系统各部位不宜出现负压,在特殊情况下,其局部压力不宜产生超过3mH2啲负压。
2.4输水廊道中的流速不宜大于15m/s。
当流速超过15m/s或含沙量较大的水流,应米取防护措施。
2.5当船闸闸室灌泄水时,闸室水面的最大惯性超高、超降值,在采取提前关闭输水阀门及水面齐平时开启闸门等措施后,不宜大于0.25m。
船闸输水系统研究综述摘要:船闸输水系统是完成闸室充泄水以实现船闸过船功能的关键部分,因此对船闸输水系统的研究至关重要。
本文通过从支孔布置形式、消能水平等方面介绍了各种船闸输水系统,并对船闸输水系统的前景进行了展望。
关键词:船闸;输水系统型式;明沟消能Review of the research on the water delivery system of ship lockAbstract: The lock water delivery system is the key part to fill and discharge the lock room to realize the function of the lock, sothe study of the lock water delivery system is very important. In this paper, various ship lock water delivery systems are introduced fromthe aspects of branch hole layout, energy dissipation level, valve cavitation and so on, and the prospect of ship lock water delivery systems is forecasted.Key words: ship lock; Type of water conveyance system; Openchannel energy dissipation1.船闸输水系统概述船闸输水系统由进水口、阀门段、输水廊道、出水口、效能工和镇静段等组成,是完成闸室灌、泄水运行的主要设备,运行频繁,是船闸最重要的组成部分。
其形式选择与设计水平,将直接影响船闸通过能力和船舶安全。
船闸输水系统经过多年的发展,虽然形式有所变化,但主要还是分为集中输水系统和分散输水系统两大类[1]。