船闸第三章、第四章 船闸总体设计(5学时)-2

渠化工程河海大学港海学院港航系第三章渠化枢纽

3.1概述综合利用的水利水电航运枢纽（统称（大）水利枢纽），一般有挡水（拦河）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。对于枢纽而言，挡水、泄水建筑物是必需的，其他专门建筑物可以有，也可以没有

3.2挡水建筑物、泄水建筑物挡水建筑物：拦截江河、抬高水位。泄水建筑物：确保库水位不超过规定的高程，也给下游必要的水量。挡水建筑物：重力坝、拱坝、土石坝等型式泄水建筑物：溢流坝（段）、水闸等3.3通航建筑物（也有称：过坝建筑物）通航建筑物主要有船闸和升船机两种类型。目前，船闸的技术成熟、工作稳定、运行维护方便、通过能力大等优点，应用最为广泛，是通航建筑物的主要型式。3.3.1船闸(升船机，暂略，最后一章谈)1、组成主要由闸首、闸室和引航道等三个基本部分及相应的辅助设施组成。(1-上游引航道；2-下游引航道；3-上闸首；4-闸室；5-下闸首；6-上闸门；7-下闸门；8-导航建筑物；9-靠船建筑物；10-辅导航建筑物)上下闸首的区别？！2、船闸的工作原理：认识实习，已有初步认识记住：一般情况下，上下闸门不会同时打开；同一闸首的闸门、阀门不会同时打开。试请描述船舶过闸过程(1-上闸门；2-下闸门；3-帷墙)什么叫帷墙？！

3、船闸类型1）按船闸的级数分类：单级船闸、多级船闸（连续多级，连续梯级）2）按船闸线数分类：单线船闸、多线船闸3）按闸室的型式分类：广室船闸；具有中间闸首的船闸；井式船闸第四章船闸总体设计通俗地讲，总体设计要解决船闸尺度大小、形状(引航道及连接段)、过闸时间、通过能力、在枢纽中布置等问题4.1船闸规模4.1.1船闸基本尺度（平面尺度、门槛水深）船闸基本尺度是船闸正常通航过程中，闸室可供船舶安全停泊和通过的（有效）尺度。包括闸室有效长度、有效宽度和门槛水深。注意，有效的含义。基本尺度应满足1）设计水平年内各个阶段的通过能力，应满足过闸总吨位、客货运量的要求；2）应满足设计船型、现状船型的过闸要求；3）应满足设计船队一次过闸。1、闸室有效长度闸室有效长度Lx等于设计最大船队长度Lc加富裕长度Lf

Lx=Lc+Lf注意这里的：Lc应结合船型组合考虑理解，纵向排列的设计船队、船舶长度、及其停泊间隔长度之和；拖带船队一次过闸，可以考虑在闸室里解驳(解队)；顶推船队则不能解队。Lf

与船队、船舶操纵性能有关的参数，规范给出顶推船队、拖带船队、机动驳等参考值。一般情况下，闸室长度>有效长度，有效长度的起止边界如下图

2、闸室有效宽度闸室有效宽度，是指闸室两侧墙面最突出部分之间的最小距离，即最小净宽度

Bx=∑bc+bf注意的是∑bc——横向并列的船舶总宽度；bf=△b+0.025(n-1)bc，规范条款存在不足。bc不等时，应灵活应用。值得注意的是：宽度的系列化、标准化，8、12、16、23、34m的宽度系列标准。

3、门槛最小水深门槛水深，是最低通航水位时门槛以上最小水深。闸首、闸室的最小水深应满足门槛水深的要求。H/T≥1.6（引航道1.4~1.5，为啥可以小一些）4、断面系数的校核，与一般航道的规定区别，为何？η=Ω/Φ>=1.5~2.0内河通航标准-对航道尺度、闸室有效尺度及水上跨河建筑物的净空尺度，都作了相应规定，规划设计时，应参照确定。

4.1.2船闸线数有下列情况之一时，应论证研究修建双线或多线船闸1）单线或已有船闸不能满足通过能力要求；2）繁忙的连续多级船闸；3）繁忙的重要航道，决不允许断航的；4）需要快速客运通道；5）其他原因的。4.1.3船闸级数应优先采用单级船闸。1）船闸水力学、闸门的建造、安装技术是影响船闸级数的关键技术；（这是主要影响因素）2）地形、地质条件限制；3）河流严重缺水时；

一般经验可按以下考虑

H<30m，采用单级船闸；

30m<H<40m，技术经济比较，采用单级或两级船闸；

H>40m，采用两级或多级船闸。

关于连续梯级船闸（带中间渠道):应用不多。

连续多级船闸与双线船闸：一般经验认为，连续3级船闸，应考虑双线布置。4.2船闸设计水位和各部分高程（立面设计）4.2.1设计水位通常包括通航水位，校核水位，检修水位，施工水位等1、设计最高通航水位：设计洪水频率→顶部高程2、设计最低通航水位：通航时间保证率→底部高程3、校核高水位：校核洪水位或非常运用水位→校核顶部高程4、校核低水位：最小瞬时下泄流量时下游最低水位，防止船舶搁浅。5、检修水位：确保足够的检修时间，尽量降低检修水位，降低工程造价。6、施工水位：施工围堰的洪水设计标准，参照水利水电现行标准。4.2.2船闸各分部高程船闸高程包括顶部高程、底部高程。应根据建筑位置和作用，取用正确的设计水位，确定相应的高程。1、闸门门顶高程

1）有挡洪要求的=校核洪水位+超高2）无挡洪要求的=设计最高通航水位+超高3）检修闸门=检修水位+超高；事故闸门=设计洪水位+超高4）关于超高：还应包括波浪和水面雍高值2、闸首墙顶高程闸门门顶高程+结构高度（闸门顶部运转件埋设要求）3、闸室墙顶高程、导航、靠船建筑物顶高程闸室的最高设计水位+设计船型的空载干舷高度。可以利用胸墙降低墙顶高度。导航、靠船建筑物顶高程确定方法，雷同。4、闸室、闸首、引航道底高程相应部位设计最低通航水位-门槛水深。闸室、闸首的底高程应留有充分的富裕量。4.3(4.4.4)引航道布置与尺度1、引航道布置方式对称式、反对称、不对称的引航道1）正常航道中，船舶通常靠右航行；有分道航行、分边航行、单向航行三种航行规则2）进闸速度慢，尽量缩短进闸距离；直线出闸，可有效提高出闸速度；3）对称式布置，必然曲进可能直出，通过能力大。但宽度较窄时，曲进曲出，影响通过能力；4）反对称、不对称布置主要应考虑地形或枢纽布置的影响；进出方式，与靠船建筑物布置密切相关；5）一个方向直进直出，另外方向曲进曲出，适合明显单向(货)船舶流，或者牵引过闸需要。2、引航道尺度1）长度（1）导航段：必须一倍（刚结）船舶长度（2）调顺段：与船舶进出闸横移距离、操纵性能有关，1.5~2.0刚结船舶长度。（3）停泊段：停泊区面积不小于一次过闸船舶面积，即不小于闸室面积。宽度与长度统筹考虑。（4）过渡段、制动段：2）宽度无论单线引航道、或者双线公用引航道，必须满足a）候闸停泊宽度（可以两侧停泊）b）船队出闸宽度（公用引航道时，考虑两线同时出