船闸总体设计
水利枢纽船闸设计方案资料
第 1 章 设计基本资料
第 1 章 设计基本资料
1.1 设计背景
东江某水利枢纽是一项以改善水环境、发电为主，兼顾航运，并具有 改善城市供水和农田灌溉条件，发展旅游业等多项综合利用效益的水流枢 纽工程。根据广东省东江航道技术等级的划分，该航道为Ⅳ级航道，最大 通航船舶为 500t，该河段主要通航船舶为 100t、300t。
bf—富裕宽度（m），可按下列数据数据采用：
bf Δb 0.025(n 1)bc
bc 取最大船型宽度 10.8m，bf 取为 1.2m,则 Bx=12m,根据《船闸设计总体 规范》，取 12m。
2.1.3 门槛水深
是指在设计最低通航水位时门槛上的最小深度，与船队（舶）最大吃 水和进闸速度等有关，对船队（舶）操纵性和工程造价都有较大影响。门 槛水深 H 应满足：
上游/下游
11 最低通航水位（P=98%）（m） 6.4/0.2
上游/下游
12
正常蓄水位（m）
12.01
坝址下伏基岩主要为第四系冲积岩、花岗
13
地形地质
岩、岩层状相对较稳定。
1
第 2 章 船闸总体设计
第 2 章 船闸总体设计
2.1 船闸的基本尺度
船闸基本尺度是指闸室有效长度、闸室有效宽度及门槛水深。船闸基 本尺度应根据船型、船队以及船闸在设计水平年限内各期（近期、后期） 过闸客货运量及过船量（过闸船舶总载重吨位）确定，并应尽量使设计船 队能一次过闸。
3
第 2 章 船闸总体设计
(2-4)
n Ω / Φ 1.5 ~ 2.0
式中：Ω—最低通航水位时，闸室过水断面面积（m2）,Ω=Bx×H；
Φ—最大设计过闸船队（舶）满载吃水时船中断面水下部分的断面 面积（m2）。
第十三章 船闸的型式及总体规划103p
• （4）船闸的附属设施：主要包括系船设备、安全防 护及检修设施、信号及航行标志等。
2020/室全景图
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• 3、上、下游设计最高通航水位 • 船闸设计最高通航水位是船闸正常运用的上限水位，又
是船闸建筑物的设计标准之一。
• 上游设计最高通航水位，视船闸（航道）等级，一般
按表13-2所列频率的洪水标准采用。
船闸上游设计最高通航水位标准
表 13-2
船闸级别
Ⅰ~Ⅱ
Ⅲ~Ⅳ
Ⅴ~Ⅵ
洪水重现期（年）
•
BX bc bf
（11-2）
• ∑bc：同闸次过闸船队并列停泊的最大总宽度;
• bf: 富裕宽度
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• 3、门槛水深
• 门槛水深是指在设计最低通航水位时门槛上的最小深度，
门槛水深H 应满足： H≥1.5T
（11-3）
• 式中：H——门槛水深（m）；
•
T——设计最大过闸船队（舶）的满载吃水。
船闸基本尺度示意图
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• 1、闸室有效长度 • 闸室有效长度是指船舶过闸时，闸室内可供船舶安全停泊
的长度。它是指上闸首门龛下游边缘或帷墙的下游面，或 集中输水系统的闸室镇静段末端，或其它伸向下游的构件 的下游边缘至下闸首门龛的上游边缘或其它伸向上游的构 件的上游边缘或防撞设置的上游面的距离。
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第四章 船闸总体设计
1、船闸闸门门顶高程
(1)位于枢纽挡水前缘闸首工作闸门门顶高程：
应满足枢纽挡水要求：
高程采用同枢纽上游校核水位加超高； 如果另设有挡水闸门，则工作闸门门顶高
程可采用上游设计最高通航水位加超高。
事故闸门门顶高程为上游最高洪水位加超 高。
闸门门顶超高值 表4-3
船闸等级
Ⅰ～Ⅳ
Ⅴ～Ⅶ
闸门门顶超高值
规范规定： BX取８m，１２m,16m, 23m，34m
3.门槛水深
在设计最低通航水位时门槛上的最小深度，与船 队(舶)最大吃水和进闸速度等有关，对船队(舶) 操纵性和工程造价都有较大影响。门槛水深应满 足：
H ≥1.6T
(4-4)
式中：H——门槛水深(m)；
T——设计最大过闸船队(舶)的满载吃水。
船闸的有效长度： 指船舶过闸时可供船舶安全停泊的长度
闸室的有效宽度： 指闸室内两侧墙面最突出之间的最小距离。 门槛水深：
在设计最低通航水位时门槛的最小水深。
有效长度边界确定： 上游边界应取下列最下游边界 • 帷墙的下游界； • 上闸首门龛的下游边缘； • 采用头部输水时镇静段的末端； • 其他伸向下游构件占用闸室长度的下游边缘
第四章船闸总体设计第一节船闸规模第二节船闸的设计水位和各部分高程第三节船闸的通过能力和耗水量第四节船闸在枢纽中的布置第一节船闸规模一两个概念二船闸基本尺度一基本概念1船闸的等级船闸级别设计最大船舶吨级50基本概念2设计水平年对于增建复线多线和扩建改建困难的船闸可采用更长的设计水平年二船闸的基本尺度船闸基本尺度是指
（２）过闸时间计算 过闸时间是指： 一个船舶(队)从上游经过船闸到达下游； 或从下游经过船闸到达上游所需的时间； 或指两个方向各通过一个或通过一系列船舶(队)，
船闸设计
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
船闸总体设计范文
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。
连江架桥石航运枢纽船闸设计
L x = ∑ l c f l 第 1 章船闸总体设计船闸主要由闸首、闸室、引航道、导航和靠船建筑物及相应的设备组成。
上闸首：17.0 ⨯ 34.0（长 ⨯宽）；下闸首：20.0 ⨯ 34.0（长 ⨯宽）；闸室：16.0 ⨯ 150.0 ⨯ 2.0 （长 ⨯宽 ⨯门槛水深）。
如图 1.1。
1、上闸首2、下闸首3、闸室4、上引航道5、下引航道6、导航建筑物7、靠船建筑物图 1.1 船闸组1.1 船闸基本尺度1.1.1 船闸尺度(一)设计船型船闸尺度选择须进行技术经济综合论证，应符合国民经济发展和我国水运网发展对航道建设的要求，主要基本尺度应采用有关部门制定的统一标准。
本设计采用100t 机动驳船：45⨯ 5.5 ⨯1m(长 ⨯宽⨯吃水），一次过闸设计为 2 列 3 排的队型，6 艘机动驳船同时通过，船闸等级为Ⅵ级。
（二）船闸有效长度船闸基本尺度是指船闸有效尺度，即船闸正常通航过程中，闸室为满足过闸船队安全停泊和通过所需的尺度。
包括闸室有效长度L x，有效宽度B x和门槛水深H。
1. 闸室有效长度L xn+i式中：L x——闸室有效长度；（1-1）n∑l i c——设计最大过闸船队（舶）的长度，本设计中是船队的总长度；l f——富裕长度，视过闸船队（舶）类型不同，按下列数据采用顶推船队：l f ≥ 2 + 0.06l c（m）；拖带船队：l f ≥ 2 + 0.03l c（m）；非机动船：l f ≥ 4 + 0.05l c（m）；上闸首船闸中心线头部输水的镇静端帷墙的下游面防撞装置的上游面下闸首门槛的下游边缘图 1.2 船闸有效长度示意图门槛的上游边缘船闸闸室有效长度起止边界的确定应符合下列规定（1）上游边界应取下列最下游界面（图 1.2）①帷墙的下游面②上闸首门龛的下游边缘③采用头部输水时镇静段的末端④其他伸向下游构件占用闸室长度的下游边缘（2）下游边界应取下列最上游截界面（图 1.2）①下闸首门龛的上游边缘②双向水头采用头部输水时镇静段的一端③防撞装置的上游面④其他伸向上游构件占用闸室长度的上游边缘故L x = 4 ⨯ 45 + 4 + 0.05 ⨯ 3 ⨯ 45 = 145.75 （m）取L x = 150 （m）2. 船闸闸首口门和闸室有效宽度不应小于按下列公式计算的宽度，并采用现行国家标准《内河通航标准》（GBJ139）中规定的8m、12m、16m、23m、34m宽度。
第二章 船闸总体设计..
交通运输业是国名经济中一个重要的部门，被马克思称为除采掘业、农业、加工业以外的第四个物质生产领域。它对推动社会生产力的发展，促进物资和人员的流动，改善人民的生活级巩固国防都具有十分重要的作用。交通运输业又包括陆路运输和水路运输。其中水路运输运载能力大、成本低、能耗少、投资省，是一些国家国内和国际运输的重要方式之一。内河运输和海上运输同属水路运输业。我国有大小天然河流5800多条，总长40多万公里。
本设计的主要内容包括船闸总体布置、船闸通过能力，输水系统设计，闸室结构设计四个主要方面。。船闸布置在右岸，水流条件满足停泊条件要求，顺直河道不会出现淤积；引航道根据地形采用对称型式，上下引航道与河道平衡连接。本设计采用复杂式分散输水系统。在输水系统的设计中，包括进行各部分尺寸设计，灌泄水所需时间、流量最大值、水位与时间的关系等水力特性。船闸结构形式选择了较为常见的素混凝土重力式结构和钢筋混凝土结构进行比较。在低水情况，高水情况，检修情况三种情况下对结构进行稳定性、抗倾、抗滑、地基承载力、截面应力等验算，最终确定钢筋混凝土结构并且进行配筋计算。设计结果闸室灌泄水和结构稳定、抗倾、抗滑、地基承载等，都满足规范要求。
20800
215.00
211.73
5
P=10%
18000
6
正常蓄水位
215.00
7
死水位
211.50
8
通航最小流量
345
178.54
9
通航最
215.00
11
上游最低通航水位
211.50
12
下游最高通航水位
193.42
13
下游最低通航水位
178.54
表1.4银盘水电站杨家沱坝址水位～流量关系
船闸总体设计(1)
船闸体设计1 船闸规模根据设计船形资料，考虑A ：1顶+2×2000T船队一次过闸；B：1顶+2×1000T 船队两排并列一次过闸；C：1顶+2×1000T与1拖+12×100T解队并排过闸三种组合，其计算如下：a 闸室长度Lx：A：Lc=185米L=2+0.06L c=13.1米Lx=185+13.1=198.1米fB：Lc=160米L=2+0.06L c=11.6米Lx=160+11.6=171.6米fC：Lc=（321.2-23）/2+23=172.1米L=2+0.03Lc=7.16米fLx=172.1+7.16=179.3米由A、B、C三种情况得Lx=198.1米，考虑镇静段长度10米，则Lx=210米b 闸室宽度Bx：A：Bc=14米B=△B+0.025（n-1）Bc=1.2+0.025（1-1）×14=1.2米fBx=14+1.2=15.2米B：Bc=10.6×2=21.2米B=△B+0.025（n-1）Bc=1.2米fBx=21.2+1.2=22.4米C：Bc=10.6+5.24×2=21.08米B=△B+0.025（n-1）Bc=1.2米fBx=21.08+1.2=22.28米由A、B、C三种情况得：Bx=22.4米，则取Bx=23米c 闸室门槛水深H：由H≥1.6T得：H≥1.6×2.8=4.48米取H=5米由a、 b、 c得闸室尺度为210米×23米×5米2船闸的设计水位（1）上游设计最高水位：21.5米（2）下游设计最高水位：21.1米（3）上游设计最高通航水位：20.0米（4）下游设计最高通航水位：18.5米（5）上游设计最低通航水位：17.0米（6）下游设计最低通航水位：14.5米3各部分高程确定上游引航道底高程=上游设计最低通航水位-引航道最小水深=17-5=12米上游导航建筑物顶高程=上游设计最高通航水位+超高（空载干舷）=20+2.5=22.5米上闸首门顶高程=上游校核洪水位+安全超高=21.5+0.5=22米上闸首墙顶高程=门顶高程+结构安装高度=22+1=23米上闸首门槛高程=上游设计最低通航水位-门槛水深=17-5=12 米闸室底高程=下游设计最低通航水位-闸室设计水深=14.5-5=9.5米闸室墙顶高程=上游设计最高通航水位+超高（空载干舷）20+2.5=22.5米 墙顶设1米胸墙，则实体墙体高程取21.5米。
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6.1 船闸总平面布置图............................................................................................................ 17
2
西江某水利枢纽船闸总体设计
6.2 船闸纵断面布置图............................................................................................................ 17
Lx lc lf
（2.1）
式中 Lx ——闸室有效长度（m）；
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
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，则为各设计最大船队、船舶长度之和 加上个船队、船舶间的停泊间隔长度；
lf ——富裕长度（m），顶推船队 lf 2 0.06lc ；拖带船队 lf 2 0.03lc ；
3
西江某水利枢纽船闸总体设计
第一章 设计基本资料
1.1 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。 根据交通部对西江航运的规划， 航道等级将从Ⅲ级提高为Ⅱ级航道，因此船闸为 满足不断增长的货运量需要，将原 1 号船闸规模由 1000t 级扩大为 2000t 级。 1.2 设计标准、设计规范 1、船闸总体设计规范，JTJ305-2001，人民交通出版社 2、内河通航标准，GB50139-2004，中华人民共和国建设部 3、船闸闸阀门设计规范，JTJ308-2003，人民交通出版社 4、船闸水工建筑物设计规范，JTJ307-2001，人民交通出版社 5、船闸输水系统设计规范，JTJ306-2001，人民交通出版社 1.3 地形地质资料 建基岩体主要为砂岩，岩体完整性较好，裂隙不甚发育 1.4 水文资料 降雨量及气温资料从略。 1.5 设计资料
2.1 船闸规模.............................................................................................................................. 3 2.1.1 船闸基本尺度......................................................................................................... 3 2.1.2 船闸线数和级数..................................................................................................... 5 2.1.3 船闸引航道布置..................................................................................................... 5 2.2 船舶设计水位和各部分高程..............................................................................................7 2.3 船闸通过能力和耗水量..................................................................................................... 8 2.3.1 船闸通过能力.......................................................................................................... 8 2.3.2 船舶耗水量计算....................................................................................................10 第三章 闸首、闸阀门及输水系统选择.........................................................................................12 3.1 闸门的选型及基本尺度计算............................................................................................ 12 3.1.1 门扇长度 ln............................................................................................................ 12 3.1.2 门扇厚度 tn............................................................................................................ 12 3.2 输水系统初步设计............................................................................................................. 12 3.2.1 输水阀门处廊道断面面积................................................................................... 13 3.3 闸首结构初步设计............................................................................................................. 13 3.3.1 边墩设计................................................................................................................ 13 第四章 闸室结构形式初步设计.....................................................................................................15 第五章 船闸总体布置原则............................................................................................................. 16 第六章 船闸布置图....................................................................................................................... 17
备注
航宽×航深×弯曲半径
186.0×32.4×2.6 1 顶 4 艘 2000t游 上游/下游
1
西江某水利枢纽船闸总体设计
12 13 14
正常蓄水位（m） 通航净空（m） 地形地质
23.9 10 建基岩体主要为砂岩，岩体完整性较好， 裂隙不甚发育。 降雨量及气温资料从略。
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西江某水利枢纽船闸总体设计
第二章 船闸总体设计
2.1 船闸规模 2.1.1 船闸基本尺度 1、船闸基本尺度包括闸室有效长度、 有效宽度和门槛水深。是船闸正常通航运 行过程中，可供船舶安全停泊和通过闸室的最小尺度。 2、船闸闸室的有效长度 船闸闸室的有效长度不应小于按式（2.1）计算的长度，并取整数。
1.1 设计背景.............................................................................................................................. 1 1.2 设计标准、设计规范.......................................................................................................... 1 1.3 地形地质资料...................................................................................................................... 1 1.4 水文资料.............................................................................................................................. 1 1.5 设计资料.............................................................................................................................. 1 1.6 设计船型.............................................................................................................................. 2 第二章 船闸总体设计..................................................................................................................... 3