第四章 船闸总体设计

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。

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。

航道工程课程设计题目：西江某水利枢纽船闸总体设计目录1. 设计基础资料 (3)1.1设计依据 (3)1.2设计标准、规范 (3)1.3设计背景 (3)1.4设计资料 (4)1.5设计船型 (4)2.船闸总体设计 (5)2.1船闸基本尺度的确定 (5)2.1.1闸室有效长度 (5)2.1.2闸室有效宽度 (6)2.1.3船闸门槛最小水深 (7)2.1.4船闸最小过水断面的断面系数 (7)2.1.5闸首长度 (8)2.2船闸各部分高程的确定 (9)2.2.1闸门门顶高程 (9)2.2.2闸室墙顶高程 (9)2.2.3闸首墙顶高程 (10)2.2.4闸首槛顶高程 (10)2.2.5闸室底板顶部高程和引航道底部高程 (10)2.2.6导航和靠船建筑物顶部高程 (11)2.2.7引航道堤顶高程 (11)2.3引航道平面布置及尺度确定 (12)2.3.1引航道平面布置 (12)2.3.2引航道尺度 (12)2.4船闸通过能力计算 (14)2.4.1船队进出闸时间 (14)2.4.2闸门启闭时间 (14)2.4.3闸室灌、泄水时间 (15)2.4.4船舶、队进出闸门间隔时间 (15)2.4.5船闸通过能力 (15)2.5船闸耗水量计算 (16)3.闸首、闸阀门及输水系统选择 (17)3.1闸门的选型及基本尺度计算 (17)3.1.1门扇长度l n (17)3.1.2门扇厚度t n (17)3.2输水系统初步设计 (17)3.2.1输水阀门处廊道断面面积 (18)3.3闸首结构初步设计 (18)3.3.1闸首布置及构造 (18)3.3.2边墩设计 (19)4.闸室结构形式初步设计 (19)5.船闸总体布置原则 (19)6.船闸布置图 (20)6.1船闸总平面布置图（附图1） (20)6.2船闸纵断面布置图（附图2） (20)1.设计基础资料1.1设计依据航道工程课程设计指导书1.2设计标准、规范船闸总体设计规范，JTJ305-2001，人民交通出版社内河通航标准，GB50139-2004，中华人民共和国建设部船闸闸阀门设计规范，JTJ308-2003，人民交通出版社船闸水工建筑物设计规范，JTJ307-2001，人民交通出版社船闸输水系统设计规范，JTJ306-2001，人民交通出版社1.3设计背景西江某水电枢纽是西江下游河段广西境内的最后一个规划梯级，枢纽横跨两岛三江，是一座以发电为主，兼有航运、灌溉等综合利用的大型水利枢纽工程。

航道工程课程设计题目信江某水利枢纽船闸总体设计学院：船舶工程学院专业：港口航道与海岸工程学号： 2012012119 姓名：魏冠臣日期： 2016年1月目录1. 设计基本资料 (1)1.1. 设计背景 (1)1.2. 设计资料 (1)1.3. 设计船队尺寸 (1)1.4. 设计标准、规范 (2)2. 船闸总体布置 (2)2.1. 船闸基本尺度的确定 (2)2.1.1. 闸室有效长度 (2)2.1.2. 闸室有效宽度 (3)2.1.3. 门槛最小水深 (3)2.2. 船闸线数和级数 (4)2.3. 船闸各部分高程的确定 (4)2.3.1. 上下游闸门门顶高程 (4)2.3.2. 上下游闸首门槛顶高程 (4)2.3.3. 上下闸首墙顶高程 (5)2.3.4. 船闸上下游导航和靠船建筑物顶部高程 (5)2.3.5. 闸室墙顶高程 (5)2.3.6. 闸室底板顶高程 (5)2.3.7. 上下游引航道底高程 (6)2.4. 引航道平面布置及尺度确定 (6)2.4.1. 引航道平面布置 (6)2.4.2. 引航道尺寸计算 (7)2.4.3. 引航道宽度 (7)2.4.4. 引航道最小水深 (8)2.5. 船闸通过能力计算 (8)2.5.1. 过闸时间 (8)2.5.2. 通过能力 (9)2.6. 船闸耗水量计算 (10)3. 船闸输水系统选型 (10)3.1. 输水阀门处廊道断面面积 (11)4. 船闸闸门选型 (11)5. 闸首布置 (12)6. 船闸闸室结构初步设计 (12)7. 船闸总体布置原则 (12)8. 船闸布置图 (13)8.1. 船闸总平面布置图（附图1） (13)8.2. 船闸纵断面布置图（附图2） (13)1.设计基本资料1.1.设计背景信江位于江西省东部，发源于浙赣边境的怀玉山，全长306km。

信江自贵溪至双港长104km，某水利枢纽在鹰潭下游12.5km处，其中贵溪至鹰潭长28.3km，最小水深0.4m；鹰潭至乐安河口长104.4km，最小水深0.7m；乐安河口以下至双港长14.7km，水深1.8m，航宽70m，船舶常年通畅无阻。

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。

渠化工程（船闸）课程设计（一）基本内容第一章船闸总体规划及平面布置1.1船闸型式选择对船闸的各种型式进行综合比较，确定适宜的船闸型式。

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1.2.2船闸的最小断面系数1.2.3引航道的平面形状与尺寸1.2.4船闸的各部高程1.3船闸的通过能力为本章难点，首先应分别对近、远期过闸的不同船型进行过闸船队组合，找出一次过闸的平均吨位，再根据船闸的平面尺度等计算过闸平均时间等，继而计算其近、远期通过能力，满足货运量的要求。

1.4船闸的耗水量及经济损失计算需计算船闸一昼夜过闸的平均耗水量和闸阀门漏水，进一步计算电能损失。

1.5船闸在枢纽中的布置第二章船闸输水系统型式选择及水力计算2.1船闸输水系统型式选择2.1.1集中输水与分散式输水系统选择2.1.2消能工选择2.2船闸水力计算2.2.1计算输水廊道的断面面积2.2.2输水系统设计包括输水系统廊道的具体布置及细部尺寸（如进出口、转弯、直线段等细部设计），应在方格纸上画出输水系统布置图，并计算输水系统的阻力系数，进而校核流量系数、停泊条件满足要求否。

2.2.3绘制输水系统水力特性曲线水力特征曲线的计算及绘制力求用计算机完成。

第三章闸阀门及启闭机型式选择3.1闸门型式选择及门扇尺寸确定3.2阀门型式选择及尺寸确定3.3闸阀门启闭机型式选择第四章闸室结构设计4.1闸室结构型式选择需进行型式比选，确定两个方案进行初步设计。

4.2初步设计两个方案需进行同等精度的计算，并对墙后的排水设施，汇填土进行设计。

针对高水、低水、检修、施工、完建等不同计算情况，选择其中两种情况计算，计算内容主要包括地基计算和闸墙结构计算。

钢筋混凝土闸墙应计算配筋率；各种力（土压力、水压力、扬压力、船舶荷载、自重、地基反力等）的计算采用手算应列表，可以用计算机进行电算。

4.3结构计算根据所选择的最终方案，将其余的计算情况进行完善。

（二）设计资料及有关规定1、航运资料（1）航道等级：Ⅱ级。