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船闸设计计算书 ] 2010年12月 任务分配 设计资料分析 朱晓乐 船闸总体规划与平面布置 朱晓乐 船闸输水系统选择及水力计算 朱晓乐 闸阀门及启闭机型式选择 朱晓乐 附属设施 薛旖云 谢璐琼 闸室结构设计 高伟东 薛旖云 谢璐琼 绘图 薛旖云 谢璐琼 设计资料 1、航运资料 （1）航道等级：Ⅱ级。 （2）建筑物等级：闸室，闸首，闸门按Ⅱ级建筑物设计；导航建筑物，靠船建筑物按Ⅲ－Ⅳ级建筑物设计；临时建筑物Ⅳ级。 （3）设计船型：根据调查，该河段近、远期船型资料见表1-1。 表1-1 船型资料 船 型 顶（拖）轮马力— 长×宽×吃水（m） 驳 船 长×宽×吃水（m） 船 队 长×宽×吃水（m） 备注 一顶＋2×1000 270-27.5×6.1×2.46 62×10.6×（2.0~2.2） 151.5×10.6×（2.0~2.2） 远期船型 一拖＋12×100 250－23×4.9×1.85 24.85×5.2×1.85 321.2×5.2×1.85 近期船型 一拖＋4×500 270－27.5×6.1×2.46 53×8.8×1.9 239.5×8.8×2.46 近期船型 （4）货运量 近期：1200万吨/年；远期：2200万吨/年。 （5）通航情况 通航期N＝352天/年，客轮及工作船每天过闸次数＝6，船只装载量利用系数＝0.84，货运量不均匀系数＝1.30，船闸昼夜工作时间＝21小时，一般船速V=9.5km/小时，空载干弦高度（最大）取1.5m。 2、地质资料 根据地质钻探资料得知，地基无不良地质构造情况，地层分布近似水平，地基土表层至▽7.0m以上为重壤土，厚约1.5～3m，其下▽7.0～6.0m为轻砂壤土，厚约1.0m，▽6.0m以下为亚粘土，土壤物理性质见表1-2。 表1-2 各种土壤的主要物理力学性质 土壤 名称 容重（T/m3） 比重 G（T/m3） 内摩擦角 （°） 含水量 W（％） 粘结力C kg/cm2 渗透系数 K，cm/s 承载力［σ］kg/cm2 天然土 干土 重壤土 1.93 1.50 2.67 23 28.4 0.55 4.8×10-6 2.3 轻砂壤土 1.95 1.52 2.67 27.5 28.3 0.23 1.03×10-5 3.2 亚粘土 1.94 1.56 2.74 26 24.4 0.58 1.0×10-7 3.0 3、水文气象资料 特征水位： 上游校核洪水位： ▽14.0m 上游设计洪水位： ▽13.2m 上游最高通航水位：▽13.2m 上游最低通航水位：▽10.5m 下游最高通航水位：▽8.0m 下游最低通航水位：▽5.2m 下游校核低水位： ▽4.8m 检修水位：上游▽12m；下游▽6.5m 气象资料：降雨量及气温资料从略。风力：冬天盛行东北风，夏天盛行东南风，最大风力设计8级，校核12级。 计算内容 第一章 船闸总体规划及平面布置 1.1船闸型式选择 根据已有设计资料，对船闸的各种型式进行综合比较，依据《船闸设计总体规范》3.2.1和3.3.3，水头小于30米，确定船闸形式为单级船闸、单线船闸。 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 船闸的基本尺度包括闸室的有效长度、有效宽度及门槛水深。 根据《船闸设计总体规范》3.1.5～3.1.9的规定进行计算。 根据设计船型资料，考虑1顶+2×1000船队两排并列一次过闸、1顶+2×1000与1拖+12×100船队并列过闸、1拖+4×500并列过闸三种组合。计算结果如下： 船闸基本尺度计算表（单位：） 组合情况 船队长度 富裕长度 有效长度 船队宽度 富裕宽度 有效宽度 1顶+2×1000并列 151.5 11.1 163 21.2 1.35 23 1顶+2×1000与 1拖+12×100并列 172.1 7.16 180 21.0 1.34 23 1拖+4×500 133.5 6.0 140 17.6 1.2 19 根据以上三种组合，综合考虑本航线上已建船闸的尺度、内河航运暂定标准、货运密度的变化等方面的情况，取闸室的有效长度为210，考虑镇静段长度20，则闸室长度230，闸室的有效宽度取23。 由船舶吃水得槛上水深Hc≥1.6×2.46=3.94，考虑留有一定的富裕取4.5，闸室的有效尺度230×23×4.5。 1.2.2船闸的最小断面系数 最小断面系数n应满足大于1.5～2.0。 1.2.3引航道的平面形状与尺寸 一、引航道平面布置 引航道应由导航段、调顺段、停泊段和制动段等组成，其平面布置应保证通航期内过闸船舶、船队畅通无阻，安全行驶。引航道的平面布置应根据船闸的级别、线数、设计船型船队、通过能力等，结合地形、地质水流、泥沙及上、下游航道等条件研究确定。 采用反对称型引航道布置，