船闸设计

分 闸室有效长度Lx 为 闸室有效宽度Bx
门槛水深H
一、船闸的基本尺度 船闸有效长度Lx的计算
取值： LX lc l f
Lc——设计船队、 船舶计算长度( m) ，当一闸次只有一个船
队或一艘船舶单列过闸时， 为设计最大船队、船舶的长度; 当
一闸次有两个或多个船队船舶纵向排列过闸时， 则为各设计最
3、原理：类似船闸 4、特点
升船机一般在高水头情况下采用，在提升船舶、
船队的过程中不消耗水，提升速度较快，但机 电设备重量大，制造与安装精度要求高，适用 枢纽上下游水位变幅能力差。
船闸与升船机比较 1、相同：克服上下游水位差的通航建筑物 2、不同 原理不同 船闸：利用水力作用使船舶升降 升船机：利用机械作用使船舶升降
船闸 升船机
引航道 相同
闸首 有输水系统 没有输水系统
躯干
闸室 （固定）
承船厢 （活动）
船闸分级
船闸组成 闸室、闸首、引航道三个基本部分及相应的设备组成。
一、船闸组成 1、闸首：上、下闸首（多级船闸还有中闸首） 设备：工作闸门，输水系统，闸、阀门的启闭机械， 交通桥，辅助设备 作用：将闸室与上、下游引航道隔开，使闸室内维 持上游或下游水位，以便船舶（队）通过。
一、船闸组成 5、引航道(上、下游)： 分段：直线段、过渡段、制动段 设施：导航及靠船设施
作用：保证船舶（队）顺利进出船闸，并为 等待过闸的船舶提供临时停泊的场所。
⒈上行作业 ①打开下闸门→②进入闸室→③关闭下闸门→④打开上
阀门灌水至齐平→⑤打开上闸门→⑥进入上游引航道 ⒉下行作业 ①打开上闸门→②进入闸室→③关闭上闸门→④打开下
组成
闸墙：设有系船柱和系船环 闸底板：整体式或分离式
作用：形成船舶停泊的空间
集中输水系统：短廊道输水系统或闸门输水系统 分类 分散输水系统：长廊道输水系统
输水路径：进水口→输水廊道→出水口→输水阀门
工作要求
输水时间段 船舶停泊安全 输水中不产生冲刷、空蚀、振动等破坏
闸门和阀门 工作闸门、检修闸门、事故闸门 用来封闸首口门以保证闸首的挡水 阀门 输水阀门等
合理选择，参考国内外船闸设计、运行实践、实船试 验拟定。
二、船闸线数 1、分类：单线、多线（双线、三线等） 2、选择方法：应根据船闸设计水平年内的客、 货运量、过闸的船型、船队组成、地形地质条件、 船闸所在河流的重要
性等因素，结合船闸尺 度及通过能力、船闸级 数综合论证选择。
二、船闸线数
凡属下列情况之一者， 应设置双线或多线船闸:
三、船闸的类型 2、根据船闸线数不同 单线船闸：在一个枢纽只建有一座船闸。 多线船闸：在一个枢纽建有两座以上的船闸
船闸线数的确定，取决于货运量与船闸的通过能 力。
京杭运河要求保证全部三线覆盖。
在一般情况下，大多只建单线船闸。只有单线船闸 的通过能力在设计水平年内不能满足运量的需要时， 或船闸所处河段的航运对国民经济具有特殊重要意 义，不允许因船闸检修等因素而可能发生断航时， 才必须建造两线或多线船闸。通常是根据近期货运 量先建单线船闸，根据水运发展的可能预留位置， 随着货运量的增加，再扩建第二线以及多线的船闸。
船闸的类型 3、根据船闸级数的不同 单级船闸：只有一个闸室的船闸，过闸时间较短， 船舶的周转较快，船闸通过能力较大。H=15～ 20m，我国最高32.6m，国外最高42m。但过闸用 水量大，且灌泄水进入闸室、引航道流速较大，对 船舶停泊、输水系统不利，且闸室，闸门结构复杂。
船闸的类型
2、根据船闸级数的不 同
船闸检修水位
船闸施工水位
Байду номын сангаас
四、船闸设计水位
1、上、下游设计最高（最低）水位
四、船闸设计水位
1、上、下游设计最高（最低）水位
四、船闸设计水位
2、上下游设计最高通航水位 （1）定义：船闸正常运用的上限水位，是船闸建筑物的设计 标准之一。
（2）上游设计最高通航水位的确定
（3）上游设计最低通航水位的确定
2、选择依据：根据水头、 地形、 地质、 水源、 水力学等自然和技术条件进行技术经济分析比较 确定。
3、级数选择（规范规定）
三、船闸级数 4、船闸级数的确定：
三 峡 连 续 五 级 双 线 船 闸
四、船闸设计水位
船闸设计水位：
船闸设计通航水位 船闸校核水位
上游设计最高（最低） 通航水位
下游设计最高（最低） 通航水位
阀门泄水至齐平→⑤打开下闸门→⑥进入下游引航道
初始状态上（下）游闸门C（D）和输水阀门A、B关闭
船闸的类型 1、按照所处的地理位置和过闸船舶不同 内河船闸：建于内陆河流及人工运河上，供内 河船舶航行的船闸 海船闸：建于封闭式海港港池口门、海运河及 入海河口，供海船航行的船闸 运河船闸：内陆运河 与内河船闸相比，海船闸的平面尺寸及门槛水 深均较大。
船闸设计
一、通航建筑物
1、作用：帮助船舶克服航道上集中水位落差。
2、种类：船闸、升船机
3、适用范围：
水位差H>70m
升船机
水位差H=40~70m 升船机或船闸
水位差H<40m
船闸
一、船闸
1、船闸：用水力直接提升船舶过坝的一种通航建 筑物
2、组成：闸室、闸首（上、下）、引航道（上、 下游）、输水系统等。
( 1 ) 采用单线船闸不能满足设计水平年内过闸船舶数量、 总吨 位数、 客货运输量过闸的通过能力要求的;
( 2 ) 客货运量大， 船舶过闸繁忙的连续多级船闸， 由于单线船 闸迎向运转要等待和延长过闸时间、 降低通过能力和船舶运输效 率而不经济的;
( 3 ) 运输繁忙和重要航道在年通航期内， 不允许由于船闸检修、 疏浚、 冲沙和事故等原因造成断航的;
大船队、船舶长度之和加上各船队、船舶间的停泊间隔长度;
一、船闸的基本尺度
闸室的有效宽度Bx 取值：
船闸设计总体 规范（JTJ 305-2001）
一、船闸的基本尺度 闸室的有效宽度Bx
内河通航标准 （GB 50139-
2004）
一、船闸的基本尺度
门槛水深H的计算
定义：设计最低通航水位至门槛顶部的最小水深，
闸首内设备常布置有 ①工作闸门 用来封闸首口门以保证闸首的挡水 ②输水系统 是供闸室灌水和泄水用 ③闸、阀门的起闭机械等 另有检修闸门、交通桥、启闭机房等
一、船闸组成
2、闸室：帮助船舶克服航道上集中水位落差。指船闸 上、下闸首和两侧闸室墙环绕而形成的并提供船舶停 泊使用的空间
多级船闸：沿船闸
轴线方向连续有两个 以上闸室的船闸， H>20m
例：
三峡：双线五级船闸
H=113m，单极闸室 240m×34m×5m(水
深)
多级船闸分类：
（1）设中间渠道的多级船闸：有供船舶错船会 让的中间渠道，提高多级船闸的通过能力和运行保 障率。
（2）连续多级船闸：能克服较大的水位落 差．但船舶过闸时间长，通过能力小。
( 4 ) 客运、 旅游等船舶多， 过闸频繁， 需解决快速过闸的;
( 5 ) 区间小船、 渔船和农副业船舶数量多， 过闸频繁影响通过 能力的。
二、船闸级数
1 分类：
过闸时间短，通过能力大，故障较少，管理
单级：方便，最广泛 连续多级船闸
多级
通过能力小，过
设中间渠道的船闸 闸时间长，一般
建双线。
二、船闸级数
3、过闸原理：连通器原理 4、特点：营运费用低；船闸尺度根据船舶需要而 定
二、升船机
1、升船机：利 用机械的方法升 降装载船舶的承 船厢，使船舶克 服由于在天然或 渠化河流阻力。
二、升船机 2、组成： a.承船厢 b.支承结构 c.闸首 d.机械传动机构 e.电器控制系统 f.事故装置
承船厢
二、升船机
1-闸门，2-通航孔道，3-胸墙，H-水深
广西
一、船闸的基本尺度 基本尺度选择应满足的要求：
（1）船闸设计水平年内各阶段的通过能力，应满 足过闸船舶总吨位和客货运量要求；
（2）应满足设计船队能一次通过； （3）应满足现有运输船舶和其他船舶过闸的要求。
一、船闸的基本尺度
1、基本尺度：船闸在正常通航中，闸室可供船舶 安全停泊和通过尺度。
并应满足设计船舶、 船队满载时的最大吃水加富裕
深度的要求。
取值：
船闸设计总体 规范（JTJ 305-2001）
一、船闸的基本尺度 7、船闸富裕尺度 在计算LX、BX、H中均体现了富裕尺度Lf、Bf、H-T
富裕 尺度
太小
船舶进闸速 度
降低
船舶航行阻 力
加大
船闸通过能 力
降低
船舶安全运 行
降低
太大 增加投资，浪费
（3）上游设计最低通航水位的确定