船闸设计开题报告
船闸设计原理实验报告

船闸设计原理实验报告1. 实验目的通过实验了解船闸的设计原理,掌握其工作原理和关键参数,并通过实验数据分析验证设计的合理性。
2. 实验原理船闸是用于通过大水位差来克服河流或水道之间高差的一种设施。
其主要由闸门、溢流道、上游船台、下游船台、船室及相关水力设备组成。
通过调节闸门和溢流道的开闭程度,控制水流的流向和水位的高低,从而实现不同水位之间的船舶通航。
3. 实验设备和材料- 船闸模型实验设备- 水泵组- 测流仪- 水位仪- 实验记录表格4. 实验步骤4.1 实验前准备1. 检查设备和材料是否齐全,并保证实验设备处于正常工作状态。
2. 清洁船闸模型表面,并将其放置在水槽中。
4.2 船闸运行实验1. 打开水泵组,使水流通过溢流道进入船室,同时打开下游船台的闸门,船闸开始运行。
2. 通过测流仪记录实验过程中的流量变化,并通过水位仪记录实验过程中的水位变化。
3. 实验中注意观察船室水位上下游变化是否满足船舶通航的要求,以及流量变化是否合理。
4.3 实验数据记录和分析1. 记录不同水流量下的水位变化数据,并绘制水流量与水位的变化曲线图。
2. 分析实验数据,验证船闸设计是否合理,并根据数据结果进行讨论。
3. 记录实验中观察到的其他现象和问题,并进行分析和讨论。
5. 实验结果和讨论根据实验数据的分析和结果,我们可以得出以下结论:1. 在给定的水流量条件下,船闸能够通过调整闸门和溢流道的开闭程度,控制水位的变化,实现船舶通航。
2. 实验数据变化趋势符合设计要求,说明船闸的设计是合理的。
3. 实验中观察到的其他现象和问题可以作为进一步研究和改进的方向,比如是否存在水力损失等方面的问题。
6. 结论通过本次实验,我们深入了解了船闸的设计原理和工作机制,并通过实际操作和数据分析验证了其设计的合理性。
实验结果表明,在给定的水流条件下,船闸能够有效控制水位变化,实现船舶通航。
同时,实验还提出了需要进一步研究和改进的问题,以期能够不断完善船闸设计和运行。
船闸闸首分期施工有限元仿真分析系统研究的开题报告

船闸闸首分期施工有限元仿真分析系统研究的开题报告一、选题背景和意义船闸是在河流、运河等水系中,由拦水坝和泄水渠、船闸室及尾水池等构成,起到防洪保护、调节水位、通航运输等作用。
而船闸中的闸门起到控制水流的作用,是船闸中最关键的部件之一。
在闸门的分期施工中,需要保证每个分期施工的闸门都具有足够的强度和稳定性,避免闸门损坏或断裂等不良后果。
因此,建立一种有限元仿真分析系统,对闸门分期施工进行分析和评估,不仅能够为船闸闸门分期施工提供可靠的理论依据,还能为相关工程设计提供科学依据和技术支持,具有重要的实用和推广价值。
二、研究内容和方案本研究旨在建立一种基于有限元仿真的船闸闸门分期施工分析系统,通过对闸门结构的建模和仿真分析,模拟并评估各个施工阶段的闸门强度和稳定性,为工程设计和决策提供科学依据。
具体研究内容包括:1. 船闸闸门的结构特点和施工过程的分析和研究;2. 建立闸门的有限元模型,并考虑材料的非线性和剪切变形等因素;3. 设计并编程实现基于有限元仿真的分期施工分析系统,实现闸门结构的动态仿真和分析;4. 对不同施工阶段的闸门进行模拟和评估,分析闸门的强度和稳定性等性能指标;5. 对结果进行分析和总结,提出建议和改进措施,完善分期施工分析系统。
三、预期成果和创新点本研究的预期成果包括:1. 建立基于有限元仿真的船闸闸门分期施工分析系统,实现闸门结构的动态仿真和分析;2. 对不同施工阶段的闸门进行模拟和评估,得出闸门的强度和稳定性等性能指标;3. 对结果进行分析和总结,提出建议和改进措施,完善分期施工分析系统。
创新点:1. 建立基于有限元的分期施工分析系统,能够全面、准确地评估闸门的强度和稳定性;2. 基于材料的非线性和剪切变形等因素,更准确地模拟分期施工过程中的实际情况;3. 对分期施工过程进行细致分析,指导工程设计和决策。
四、研究计划及进度安排本研究的具体计划和进度安排如下:1. 第一阶段(一个月):搜集相关文献和资料,深入了解船闸闸门的结构特点和分期施工过程的实际情况;2. 第二阶段(两个月):建立闸门的有限元模型,并考虑材料的非线性和剪切变形等因素;3. 第三阶段(三个月):设计并编程实现基于有限元仿真的分期施工分析系统,实现闸门结构的动态仿真和分析;4. 第四阶段(两个月):对不同施工阶段的闸门进行模拟和评估,分析闸门的强度和稳定性等性能指标;5. 第五阶段(一个月):对结果进行分析和总结,提出建议和改进措施,完善分期施工分析系统;6. 第六阶段(一个月):完成论文撰写和答辩准备工作。
航运工程大作业-船闸设计报告书

《航运工程》大作业——船闸设计报告书一、设计资料1设计通航水位:上游最高 30.5m 最低 24.5m 下游最高 20.5m 最低 18.5m2设计过闸船队:顶推船队3船队尺寸:238m×23.6m×2.5m(长×宽×设计吃水)4设计级别:三级5基础地质:软基6日平均过船次数n=18~20次,昼夜内费运货船过闸次数n0=3~5,一次平均过闸吨位G =2000~2300吨,一年通航天数 N=280~290天,船舶装载系数α=0.8,运量不均匀系数β=1.3 ,泄水时间 t3=8分。
二、设计依据《船闸总体设计规范》(JTJ305-2001)《船闸设计规范》(TJT261-266-87)《船闸闸阀门设计规范》(JTJ308-2003)《船闸输水系统设计规范》( JTL 306- 2001)《内河通航标准》( GB50139- 2004)《船闸电气设计规范》(JTJ310-2004)《水运工程混凝土施工规范》(JTJ268-96)《水运工程混凝土质量控制标准》(JTJ269-96)《水工钢筋混凝土结构设计规范》(SDJ20-78)三、设计内容1通航船闸的基本尺寸及其上下游引航道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,确定船闸形式为单级船闸、单线船闸。
1.2船闸的平面尺寸计算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。
根据设计船型资料,考虑1顶+2×1000船队两排并列一次过闸的组合形式。
根据《船闸设计总体规范》3.1.5~3.1.9的规定进行计算,具体过程如下:1.2.1闸室有效长度Lx指船舶过闸时,闸室可供船舶安全停泊的长度:Lx=Lc+Lf其中,Lc——设计最大过闸船队的长度Lf——富裕长度(对于顶推船队,Lf≥2+0.06Lc=2+0.06×238=16.28m)故,闸室的有效长度为238.00+16.28=254.28m,取255m。
船闸毕业设计开题报告

我们的船闸设计是在 2O 年前, 那 时 尚是 改 革 开放 的 初 期 。 那时候 , 无论 考 虑得多么周到,也难以准确地预计到 2O 多年之后的中国是个我国的船闸建设技术也 将随着我国高水头水利枢纽通航和渠化工程及运河建设的发展而提高,特别是在解决 水利枢纽通航的泥沙防治,提高单级船闸高水头船闸水力学、闸门及启闭机械建造技 术、研究通航水流条件的船模试验技术、自动控制和交通管制等方面将会得到进一步 的发展。 3.本设计的情况 本船闸设计是拟在的衢江姚家枢纽的一个船闸工程。衢江是浙江省最大河流—— 钱塘江南源兰江的主流,集水面积 11477.2km2,河流全长 257.9km。姚家水利枢纽工 程坝址以上集水面积 11427km2,占衢江总流域面积的 99.6%。乌溪江上游建有湖南镇 水库,集水面积 2151km2,电站装机容量 270MW;其下游已建黄坛口水电站,装机容量 为 82MW,区间集水面积 237km2。江山港上现已建成峡口、碗窑水库,集水面积分别为 399.3km2 和 212.5km2,白水坑水库集水面积 316km2。上述大型水库的调节对衢江的水 资源合理开发利用提供了有利条件,有利于衢江梯级发电。衢江航道由于滩多、水浅, 航道条件差,水运业日益萧条。目前通航船只为 3t~12t。据交通部门预测,衢江年 运量到 2010 年可达到 200 万吨,主要物资ห้องสมุดไป่ตู้石灰石、莹石、化肥、木材、水泥、煤 炭和钢材等。鉴于目前的航道状况,无法满足远期货运量的要求。目前,塔底、小溪 滩都已开工建设,安仁铺、红船豆、游埠梯级也已完成前期设计工作,加快姚家梯级 水利枢纽建设,尽早使衢江航道全面通航显得尤为迫切。姚家枢纽是衢江干流开发中 的第六级也是最下游一级枢纽。工程是以航运和水力发电为主,结合改善水环境及灌 溉条件等综合利用工程。该工程由泄洪闸、船闸、发电厂房等建筑物组成,电站装机 4×4.1MW,多年平均发电量约 6533 万 KW.h。船闸设计标准为 500t 级。 衢江水量充沛,水力资源丰富。建设姚家水利枢纽工程,可以充分利用衢江水力 资源,年发电量达 6533 万 KW.h,电站装机 16.4MW,能对电网起到一定的调峰作用。 本工程的建设可以有效缓解金华市目前用电紧张的局面。水力资源是可再生的清洁能 源,本工程的建设符合国家的能源产业政策。姚家水利枢纽工程正常蓄水位为 28.5m, 电站装机 4×4.1MW。根据《防洪标准》GB50201-94 规定,本工程为Ⅲ等工程。主要 建筑物泄洪闸、船闸、发电厂房为 3 级建筑物,设计洪水标准为 50 年一遇,校核洪 水标准为 100 年一遇。本工程位于衢江下游段,河流呈东西流向,南岸为下店村,北 岸为姚家村。工程横跨衢江,本段水流湍急,江面宽约 500m,两岸为堤坝,姚家段堤
ANSYS在大型船闸设计中的应用的开题报告

ANSYS在大型船闸设计中的应用的开题报告引言:在港口建设中,船闸是非常重要的结构,它可以控制船舶进出港口,并确保其安全运行。
这种工程非常复杂,设计中需要考虑众多因素,如水动力学、土木工程、机械工程等。
ANSYS作为一种全球领先的工程仿真软件,可以用于船闸设计中的多个方面,例如固体力学分析、流动分析和结构优化。
本文将介绍ANSYS在大型船闸设计中的应用。
背景和目的:大型船闸需要考虑许多因素,比如水压、温度、边界条件等。
ANSYS包含各种不同的工具和方法,可以用于解决这些问题。
本文将介绍ANSYS在船闸设计中的应用,以改善船闸的性能和安全性。
方法:在大型船闸设计中,需要进行以下方面的分析:1.水动力学仿真:通过ANSYS Fluent进行流体动力学模拟,以确定船闸中各个位置的水流速度和压力。
这对于确定闸门位置和流量限制非常重要。
2.固体力学分析:通过ANSYS Mechanical进行结构力学分析,以确定船闸的结构是否足够强大,以便承受常规和极端负载。
3.优化:通过ANSYS DesignXplorer进行优化设计,以确定最佳的船闸设计方案。
这可以通过优化闸门和闸墙的外形和材料来实现,以提高船闸的运行效率和安全性。
结果:ANSYS的应用可以在大型船闸设计中提供精细的工程仿真和分析。
这可以帮助设计师选择最佳的设计方案,并改善船闸的性能和安全性。
ANSYS的分析可以帮助设计师预测船闸的行为,并提出解决方案。
结论:ANSYS在大型船闸设计中扮演了重要的角色。
ANSYS可以帮助设计师更好地理解船闸的行为,并提供解决方案。
使用ANSYS技术可以保证港口安全,减少损失。
三峡船闸过闸需求预测及提高过闸能力对策研究的开题报告

三峡船闸过闸需求预测及提高过闸能力对策研究的开题报告一、选题背景三峡大坝建成后,三峡船闸作为连接长江上游、中游和下游的重要交通枢纽,承担着大量船舶的过闸任务。
然而,随着国内水路运输的日益发展,三峡船闸的过闸需求也在逐渐增加,且存在一些不足的问题:一是过闸效率较低;二是过闸规模不能满足大型集装箱船的过闸需求;三是过闸安全性需要进一步提高。
这些问题都对水路运输的发展和三峡船闸的正常运行产生了一定的困扰,因此需要对三峡船闸的过闸需求进行预测,并提出相应的提高过闸能力的对策。
二、研究内容及目标1. 研究三峡船闸的过闸需求特点及发展趋势,了解当前过闸的瓶颈问题和存在的安全隐患。
2. 分析国内外水路运输行业的发展趋势,研究集装箱船的设计和运行要求,探讨大型集装箱船过闸的需求。
3. 通过建立数学模型和案例分析等方法,预测未来三峡船闸的过闸需求,分析过闸需求与过闸能力之间的匹配程度。
4. 提出相应的对策和建议,包括提高过闸效率、扩大过闸规模、优化过闸设施、加强过闸安全等方面的措施。
5. 目标是为改善三峡船闸的过闸瓶颈问题,提高过闸能力,促进长江水路运输的发展提供科学依据。
三、研究方法及路径本研究采用数学模型、案例分析、实地调研、文献资料法等多种研究方法,主要分为以下步骤:1. 收集资料:收集和整理国内外水路运输和港口管理的相关资料,研究过闸技术和设施,了解三峡船闸的过闸情况及存在的问题。
2. 建立数学模型:根据三峡船闸的过闸实际情况,建立数学模型,通过计算和分析,预测未来的过闸需求,并评估过闸能力的匹配程度。
3. 案例分析:选取具有典型性的三峡船闸及其所在地区的过闸案例,通过实地调研和文献查阅,分析过闸瓶颈问题及存在的安全隐患。
4. 提出对策:根据分析结果和研究目标,提出相应的对策和建议,包括优化过闸设施、提高设备可靠性、加强过闸安全管理、完善配套服务等方面的措施。
5. 编写报告:总结研究结果和结论,撰写开题报告,并编写后续的研究计划和研究报告。
船闸毕业设计

船闸毕业设计一、选题背景船闸是连接两个不同水平的水域,调节水位和船只通过的设施。
随着国内经济的快速发展,水运业也逐渐成为一个重要的行业。
而船闸作为水运业中不可或缺的设施,其重要性也日益凸显。
因此,本次毕业设计选择了船闸作为设计对象。
二、设计目标本次毕业设计旨在设计一种高效、安全、稳定的船闸系统,以满足现代化水运行业对于船闸系统的需求。
三、方案设计1. 船闸系统结构设计(1)升降机结构升降机是船只通过船闸时需要使用到的设备。
升降机主要由上下两部分组成,在上部分设置一个平台,用于停靠船只;在下部分则设置一个升降装置,用于控制平台上下移动。
(2)防波堤结构防波堤是为了减小外界环境对于升降机造成影响而设置的设施。
防波堤主要由混凝土块组成,在其表面覆盖一层防腐材料以增加其使用寿命。
(3)水闸结构水闸是调节船只通过船闸时水位的设施。
水闸主要由一组门板和门板控制机构组成。
门板控制机构由油缸、阀门、电机等组成,用于控制门板的开启和关闭。
2. 船闸系统控制设计(1)PLC控制系统PLC控制系统是一种高效稳定的自动化控制系统,其通过PLC程序实现对于船闸系统各个部分的自动化控制。
PLC程序主要包括升降机、防波堤和水闸三个部分。
(2)远程监测系统远程监测系统主要用于对于船闸系统进行实时监测,以及对于异常情况进行报警处理。
远程监测系统主要由传感器、数据采集器和云平台三部分组成。
四、实验结果与分析经过多次模拟实验,本次毕业设计所设计的船闸系统在性能上达到了预期目标。
在升降机方面,其运行速度能够满足船只通过时的需求;在防波堤方面,其能够有效减小外界环境对于升降机造成影响;在水闸方面,其能够实现对于船只通过时水位的调节。
五、总结与展望本次毕业设计所设计的船闸系统在性能上达到了预期目标。
但是,由于时间和经费等限制,本次毕业设计所设计的船闸系统还有待进一步完善。
未来,我们将进一步优化控制系统,并增加安全保护措施以提高船闸系统的安全性和稳定性。
平板定轮闸门设计-开题报告

开题报告学生姓名学号专业课题名称平板定轮闸门课题来源自选任务要求通过本次毕业设计,学生可以掌握关于平面闸门的主要设计内容和方法,锻炼学生综合运用所学的基础知识,对毕业后走向工作岗位,解决实际问题有所帮助,在设计中各零部件选用依据、详细计算过程按要求写出设计计算说明书一份,绘制设备图一张,其余代表性零件绘制满足毕业设计要求。
根据设计任务书要求,每一个同学是对所设计的题目都要经过认真仔细的实习、调研,对闸门设计形成一个总体印象,设计时可以从整体把握,从零部件到整体依次进行。
重点研究问题在平面闸门中,门叶结构的布置、设计计算;相关零部件的设计计算;闸门施工详图的绘制。
设计内容1 闸门是设置在水工建筑物过水孔口上,用于控制水流的通、断或调节流量的设备。
主要用于关闭和开放泄(放)水通道的控制设施。
水工建筑物的重要组成部分,可用以拦截水流,控制水位、调节流量、排放泥沙和飘浮物等,它由活动部分(也称门叶)、埋固部分和启闭机械3部分组成,闸门分类方法较多,主要有:①按闸门的工作性质可分为工作闸门、检修闸门和事故闸门,我们所要设计的便是检修闸门。
检修闸门设于工作闸门前,用于建筑物或工作闸门等检修时短期挡水,一般在静水中启闭。
平面闸门简介①按总体布置分为组合式(门槽、门叶与操作设备组成一整体)和分散式(由门叶、门槽和启闭机组成,操作时门叶可提出门槽);②按闸门门叶组装形式分为整体门叶式和分节组成门叶式;③按闸门门叶的支承方式分为滑动支承式和滚动支承式;④按闸门门叶止水位置分为上游止水式和下游止水式;⑤按闸门门叶运行移动状况分为直升式、升卧式、横拉式和浮箱式等。
此外,还有其他的分类方式(见闸门)。
①门叶结构由门叶主体、支承、止水装置和吊耳四个部分组成(图1)。
门叶主体一般由面板、主横梁、边梁(柱)和次梁组成有面板的梁格结构。
设计水压力通过板梁支承传至门槽埋件,分节的闸门门叶一般都在边柱处连接。
门叶支承部分应用较多的是滑动支承、滚轮支承和链轮支承等。
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船闸设计开题报告
导语:开题报告是指开题者对科研课题的一种文字说明材料。
下面是由整理的关于船闸设计开题报告。
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题目乌江银盘高水头船闸输水系统设计
学院
专业港口航道与海岸工程
学生
学号
指导教师
一、选题目的与意义
本次毕业设计是我校港航工程专业的毕业生在校期间最后一次全面性、总结性的教学实践环节,它既是本专业学生在教师指导下运用所学知识与技能,解决具体问题的一次尝试,也是本专业学生走向工作岗位前的一次“实战演习”。
船闸是克服河流上建坝或天然形成的集中水位差的一种水工建筑物,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,像一种特殊的水梯,但它不像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箱,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,营运的费用比较低,是过船建筑物中的一种主要形式。
本次毕业设计选题是银盘高水头船闸输水系统设计,通过这次船闸输水系统设计可以让我们,巩固、联系、充实、加深、扩大所学基础理论和专业知识;训练其综合运用所学知识独立分析和解决实际工程问题的能力,同时训练其计算能力、绘图能力、论文撰写能力、语言表达能力、创新能力,培养学生的敬业和合作精神;初步掌握港航工程设计工作流程和方法;熟练运用计算机等工具提高工作效率;敢于创新,并能正确地将独创精神与科学态度相结合;养成严肃认真、刻苦钻研、事实求实的工作作风。
乌江是长江上游右岸最大支流,源于贵州省乌蒙山东麓,横贯贵州全境和渝东南,流经重庆市的酉阳、彭水、武隆、涪陵,河流全长1070km(干流全长710km),总落差2124m,流域面积87920km2,多年平均流量1690m3/s,多年平均径流量534亿m3。
乌江重庆境内河段长约188km,总落差105.49m,平均比降0.56%,属于典型的山区河流。
拟建银盘水利枢纽位于乌江下游,距涪陵乌江河口里程约93km。
枢纽工程以发电为主,兼顾航运、防洪等。
枢纽主体工程由电站、船闸和泄洪闸等部分组成,大坝正常蓄水位215m,相应库容14.44亿m3。
电站装机4台,单机容量150MW,总装机容量600MW,最大水头36.5m,最小水头8.8m,额定水头26.5m,多年平均有效发电量26.54亿度,建成后可向重庆电网提供大量电力。
电站建成后,可渠化彭水~
银盘境内53km航道,与彭水枢纽联合调度运行,还可增补下游河道
枯水流量,改善乌江下游通航条件,促进乌江航运事业的发展。
二、国内外研究现状
1.我国船闸建设的成就在兴建水利枢纽,渠化河流和修建运河时,船闸是克服集中落差的一种通航建筑物。
船闸建设在我国具有悠久的历史,早在2000多年前,秦朝开挖的灵渠,克服水位差的陡门
就是船闸的雏形。
新中国成立后,仅40年间,就建设了大、中、小
各类船闸达800余座,大大地推动了我国船闸技术的发展。
50年代
建设的京杭运河,船闸的规模就比较大,可以通过4000吨级的船队,运输十分繁忙,对沟通我国南北水运运输起着十分重要的作用。
70
年代兴建的长江该葛洲坝水利枢纽,船闸的规模和水头都居世界前列。
而三峡船闸是目前世界上规模最大、级数最多、总水头最高、施工难度最大的船闸。
包括上、下游引航道,船闸总长6442米,其中船闸
闸室部分长1621米。
2.国外船闸建设的成就由于水运运输具有价廉、低耗、量大的优点,世界上一些工业发达的国家中,内河运输发展较快。
作为内河航运建设重要组成部分的船闸建设也得到了较快的发展,多数国家的现代船闸主要是20世纪50年代以后发展起来的。
国外船闸的建设很重视满足使用要求,在设计中注意选择好船
闸位置和布置及引航道通航条件,防治泥沙淤积,使船舶能安全可靠和迅速畅通的通过船闸。
为适应水运成网和运量大的需求,一些国家的内河尺寸向标准化和大尺度发展,特别是船闸宽度逐渐统一,内河成网,四通八达,起尺度满足设计船队原队一次过闸的需求。
随着运量的增大和发展,为满足客、货运量过坝的需要,不少枢纽兴建了双线或多线船闸,但在建设步骤上,则根据各自的情况和条件的不同而有所不同,如苏联在伏尔加河各级枢纽都同时修建了二线船闸,而在一些河流则使采取先建一线船闸,运量增大后再建二线船闸。
为减少船闸级数,缩短船舶过闸时间,加快水运运输速度,适应高坝通航的需要,内河船闸逐步向高水头发展。
据不完全统计,国外单级水头大于20米的船闸有30多座,巴西库鲁依船闸有单级36.5米,依泰普船闸单级水头约为33~44米,这些都反映了当前船闸的世界水平。
高水头大型船闸的关键技术问题主要是船闸水利条件(特别是阀门水力条件问题)、闸、阀门和启闭机等技术问题。
为解决高水头船闸在灌泄水时闸室和引航道内的停泊条件以及非恒定流对过闸船
舶航行的影响,采用了等惯性输水系统、旁侧引水或旁侧泄水以及分散进水和分散泄水等措施,为解决阀门水力条件问题,特别是阀门气蚀问题,采用反响
弧形阀门,降低阀门底的高程和快速开启阀门以及设通风孔等措施,随着这些关键技术的突破,船闸的技术水平回有进一步的突破。
由于船闸水力条件和阀门几启闭机械技术条件的限制,当水头高至一定限度时,单级船闸就成为不可能,需要采用多级船闸,包括连续多级船闸和设中间渠道的多级船闸。
苏联额尔齐斯河的明斯克船闸的水头最高为67米,分四级,但连续船闸通过能力小,过闸费时多。
而采用设中间渠道的多级船闸在国外有10多座,巴西图库鲁依设中间渠道的两级船闸,是世界上水头最高、规模最大的梯级船闸。
在水源缺少的情况下,为发展水运、减少船闸过闸耗水两,欧洲一些国家采用了省水船闸。
为适应海运需要,不少国家都兴建了大型海闸,世界最长的海串在比利时,有效长度500米,宽57米。
最宽船闸在法国,有效宽67米。
为防咸水入侵海闸上游,影响上游水质,一些国家修建了防咸船闸。
如法国修建了敦克尔克港马迪克防咸船闸。
三、主要研究内容
本毕业设计的题目是《渠江富流滩船闸输水系统设计》,在完成整个船闸的初步设计后,着重进行船闸输水系统的设计。
初步设计包括以下几下项内容:
1、船闸总体平面布置
船闸及引航道在枢纽中的布置
(1)根据河势、地形及水流条件,进行坝轴线、船闸轴线、上下闸首以及上下游引航道的布置(附图);
(2)分析比较上下游口门区通航水流条件以及可以采取的工程措施;
(3)分析比较上下游口门区防止泥沙淤积以及可以采取的工程措施;
2、船闸建设标准和总体布置
(1)根据规划航道等级、船型以及货运量,拟定船闸平面尺度和各部分高程(绘图、表);
(2)根据河道地形及货物流向,拟定引航道型式、各段长宽尺度及停泊区位置。
3、通过能力及耗水计算
(1)根据船闸的过闸时间、平均吨位、闸次组合等各项内容,分别验算近、远期船闸的通过能力,使过闸货运量满足规划运量的要求;
(2)船闸的耗水计算
4、闸首尺度及闸阀门选型
(1)闸首尺度拟定;
(2)闸、阀门选型。
5、输水系统水力计算
(1)输水系统选型;
(2)水力计算,步骤是:
①初拟阀门断面面积;
②根据各段廊道面积比例,拟定输水系统各廊道段的断面面积和高程,廊道换算长度,草绘输水系统布置图;
③分灌泄水段计算输水系统阻力系数,验算总阻力系数和流量系数;
④绘制灌、泄水水力特性曲线。
(3)输水系统验算,步骤是
①根据总阻力系数、阀门开启时间,验算闸室灌泄水时间;
②验算闸室和下游引航道停泊条件;
③如果不满足便进行下阶段设计;
④对于分散式输水系统,增加验算廊道工作条件,如廊道转弯段压力、阀门段廊道工作条件及空化数等。
(4)对照水力特性曲线图,对廊道断面、阀门开启时间、阻力系数等进行优化,然后重复
(1)~(3)过程,直至满足要求。
6、闸室结构设计
(1)闸室结构型式选型,至少选择两个方案进行初步设计;
(2)初步设计,就选择的两个方案进行同等精度设计,步骤是:
①初拟闸室结构尺度、高程以及配筋;
②根据结构受力选择最不利荷载组合,如检修、完建以及高水等情况;
③绘制计算简图和结构受力图;
④根据不同机构型式选择整体验算和结构验算内容,如抗滑、抗倾等并进行计算;
⑤对于验算不满足要求或结构不合理情况进行机构的优化设计,包括修改尺度、增加措施等方法。
(3)方案综合比较并提出推荐方案。
四、研究方法与实施方案
对于船闸的总体平面布置,应根据乌江银盘段的地理条件、水
位资料和河道的走势来确定船闸的布置地点,以及在河岸左边还是右边。
依据船闸设计的航道等级、近期及远期的通过量,按照《船闸总体设计规范》、《内河航道通航标准》的规范要求,来确定船闸及引航道的有效尺度、船闸各部位高程等。
对于船闸的输水系统设计,依据船闸的基本尺度、设计水头、输水时间等,按照《船闸输水系统设计规范》的要求,确定输水系统的选型及廊道的各部尺寸,阀门形式及其规格。
另外,利用CAD制图画出船闸输水系统的布置图。
对于船闸的结构设计,考虑设计中可能遇到的各种最不利组合
进行各部结构的设计。
设计的要求需要满足《船闸总体设计规范》、《船闸水工建筑物设计规范》等规范的要求。