【正文】 考慮到本樞紐所在航道條件、水文特征、兩岸地形和建筑物情況以及水利水電、工業(yè)取水等部門的要求，綜合分析確定。 圖 27 導(dǎo)航建筑物的平面圖 船閘設(shè)計(jì)水位和各部分高程 船閘設(shè)計(jì)水位的確定 船閘設(shè)計(jì)水位的確定很重要，包括上游設(shè)計(jì)最高、最低通航水位和下游設(shè)計(jì)最高、最低通航水位。對(duì)于頂推船對(duì)可采用 2/3設(shè)計(jì)最大船隊(duì)長(zhǎng)。 為供進(jìn)閘船舶在進(jìn)閘前停泊系靠，在引航道內(nèi)應(yīng)布設(shè)靠船建筑物。導(dǎo)航和靠船建筑物是船閘引航道的重要建筑物之一，對(duì)保證船舶安全暢通地過閘起重要作用。 圖 26 引航道平面布置圖 （ m） 引航道上的建筑物 引航道上的建筑物有導(dǎo)航建筑物、靠船建筑物。 則引航道的口門寬度 ≥?? =38=57m。 由于船舶在彎曲航道上航行，船隊(duì)漂角增大，航跡帶寬度比直航道寬，影響因素也很復(fù)雜，因此，彎曲航道腰加寬，其加寬值可用下式計(jì)算： ΔB = 2 （ 217） 如果彎道中心角大于 ， ΔB值得適當(dāng)加大。根據(jù)船舶性能，航道的最小彎曲半徑可按如下所述采用： 頂推船對(duì)和機(jī)動(dòng)船隊(duì) Ⅰ ~Ⅲ 級(jí)船閘 R≥4 ?? Ⅳ ~Ⅶ 級(jí)船閘 R≥3 ?? 拖帶船隊(duì) R=5 ?? 如果彎道中心角大于 ，則 R 值還得加大一個(gè) ??的長(zhǎng)度。 因此，引航道斷面系數(shù) n=（ ） 2? =≥4 滿足安全要求。 、引航道水面寬度 ???? = +2m (215) 因此，引航道水面寬度 為 48m。 本船閘為 Ⅲ 級(jí)船閘，設(shè)計(jì)最大 船舶滿載吃水深為 2m， 因此，引航道的水深 0H 為 3m。 I～ IV 級(jí)船閘采用 0 ? ,； V～ Ⅶ 級(jí)船閘采用 0 ? 。 富裕水深主要包括：航行船隊(duì)保持良好操縱性所需的最小富裕深度；船隊(duì)航行下沉深度；船閘灌泄水、電站運(yùn)用和風(fēng)浪產(chǎn)生的水面波動(dòng)的降低值；淤泥富裕深度等。 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 、引航道的最小水深 0H 引航道是限制性航道，其水深應(yīng)大于天然航道最小水深。 2b? 船舶、船隊(duì)與岸之間的富裕寬度，取 2b? = cb ， 2b? ==。 1cb 一側(cè)等候過閘船舶、船隊(duì)的總寬度 (m)， 本次船隊(duì)為頂推船隊(duì)故有： 1cb =cb =。 本船閘采用 不對(duì)稱型引航道 ，故采用一側(cè)停船，所以其 寬度 : (212) 式中 ： 0B 設(shè)計(jì)最低通航水位時(shí)，設(shè)計(jì)最大船舶、船隊(duì)滿載吃水船底處的引航道寬度 (m )。 由于本船閘采用單線船閘， 所以單線船閘的引航道寬度 ?? 如下： 單線船閘引航道的寬度應(yīng)按雙向過閘確定 ，即出閘船舶與停在靠船碼頭等候進(jìn)閘的船舶會(huì)讓時(shí)所需要的寬度，并考慮停泊段一側(cè)停船和兩側(cè)停船兩種情況。單線船閘和雙船閘的引航道的寬度是指調(diào)順段和停泊段的寬度。 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 （ 4） 當(dāng)曲線導(dǎo)航墻具備導(dǎo)航與調(diào)順功能時(shí)，可采用曲線進(jìn)閘、直線出閘方式過閘，其引航道直線段長(zhǎng)度應(yīng)大于等于導(dǎo)航段長(zhǎng)度與停泊段長(zhǎng)度之和。 （ 2） 通航多種船隊(duì)的船閘，引航道直線段的總長(zhǎng)度 L應(yīng)分別計(jì)算，并取其大值 。4 cll?? (210) 式中： ? 頂推船制動(dòng)距離系數(shù) 由于過渡段與制動(dòng)段重合，所以 引航道直線段的總長(zhǎng)度 L : 1 2 3L l l l? ? ? (211) 因此，引航道直線段的總長(zhǎng)度 L 為 640m。制動(dòng)段宜在引航道直線段的延伸線上。4l 。 5）制動(dòng)段 39。 4） 過渡段 4l ：當(dāng)引航道直線段與航道的寬度不一致時(shí)，需用漸變的方法將其連接起來，漸變連接的這一段引航道稱為過渡段，其長(zhǎng)度滿足： 4 10lB?? (29) 式中： B? ─引航道直線寬度與航道寬度之差。調(diào)順段的長(zhǎng)度可采用： 2 ( )cll? (27) 因此，本船閘采用 2l = 2cl = 320m。 因此 導(dǎo)航段長(zhǎng)度 1l 取 160m。只有當(dāng)船尾通過閘首邊界時(shí)，船首才能離開船閘軸線轉(zhuǎn)向。 圖 25 單線船閘引航道平面示意圖 L 直線段總長(zhǎng)度； 1l 導(dǎo)航段長(zhǎng)度； 2l 調(diào)順段長(zhǎng)度； 3l 停泊段長(zhǎng)段； 0B 單線船閘引航道寬度； cb —設(shè)計(jì)最大船隊(duì)、船舶寬度； 1cb 測(cè)等候過閘船舶、船隊(duì)的總寬度； 1b? 船隊(duì)、船舶之間的富裕寬度； 2b? 船隊(duì)、船舶與岸之間的富裕寬度。按雙線過閘船舶運(yùn)行的需要，引航道一般由導(dǎo)航段、調(diào)順段、停泊段、過渡段、制動(dòng)段組成 （如圖 25） 。 圖 24 引航道平面布置形式圖 a）對(duì)稱型； b）反對(duì)稱型； c）不對(duì)稱型 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 本船閘設(shè)計(jì)采用不對(duì)稱式引航道。這類引航道一般適用于岸上牽引過閘，或有明顯的單向貨流，或有大量木排過閘情況。 3） 不對(duì)稱型 （圖 24c）：上下游引航道向同一側(cè)拓寬。在這類引航道中，船舶可以沿直線進(jìn)閘，曲線出閘。船舶進(jìn)閘行程短，出閘速度快，船閘的通過能力大。 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 引航道的平面布置 引航道的平面布置，直接影響船舶的過閘時(shí)間，從而影響船閘的通過能力，在 引航道的布置要根據(jù)船閘的規(guī)模、尺度、客貨運(yùn)量、過閘船隊(duì)的類型、尺度和過閘方式，并根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件等因素確定。引航道應(yīng)具有 足夠的水深和適合的平面布置以及保證通航期內(nèi)過閘船舶暢通無阻、安全行駛。其尺度不夠或布置不當(dāng)，不但影響船隊(duì)過閘同暢和安全，且大大限制船閘的通過能力。 表 閘室的基本尺度 項(xiàng)目 閘室長(zhǎng)度 閘室有效寬度 閘室門檻水深 閘室段面系數(shù) 尺度 180m 12m 引航道布置 引航道是船閘的重要組成部分，它聯(lián)接船閘與河流、水庫、湖泊中的原航道，涉及到船閘的正常運(yùn)行，是船閘關(guān)鍵部分之一。為保證船隊(duì)安全順利地進(jìn)閘，一般要求： ? ???? (25) 式中： Ω最低通航水位時(shí)，閘室過水?dāng)嗝婷娣e（ ??2）， Ω=xB H=12=42 ??2 ； Ψ最大設(shè)計(jì)過閘船對(duì)滿載吃水時(shí)船 舯 斷面水下部分的斷面面積。 、閘室最小過水?dāng)嗝嫦禂?shù) η 在確定船閘基本尺度時(shí)，還應(yīng)考慮船閘最小過水?dāng)嗝嫦禂?shù) η的要求。 在本船閘中采用單線船閘，只有一個(gè)船隊(duì)過閘，則 B? 為設(shè)計(jì)船隊(duì)的寬度 ， n =1, fb = b? =； 因此，船閘的有效寬度 xfB B b??? =+=12 m。 當(dāng)閘室墻底設(shè)置護(hù)角在閘室有效寬度內(nèi)的高度，不得影響船舶、船隊(duì)的安全，在設(shè)計(jì)最低通航水位時(shí)，必須滿足船舶、船隊(duì)過閘與停泊對(duì)水深的要求。 、閘室的有效寬度 閘室 的有效寬度是指閘室兩側(cè)墻面的最小凈 寬度 （閘室內(nèi)兩側(cè)墻面最突出部分之間的最小距離） 。 圖 22 設(shè)計(jì)圖示船隊(duì) 單位（ m） 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 表 設(shè)計(jì)船隊(duì)尺度 （ m） 船舶類型 長(zhǎng) 寬 吃水深 1 頂 21000t 1602 閘室基本尺度 、閘室的有效長(zhǎng)度 是指船舶過閘 時(shí)，閘室內(nèi)可供船舶安全?？康拈L(zhǎng)度即：上閘首幃墻的下游邊緣到下閘首幃墻的上有邊緣。 設(shè)計(jì)船隊(duì) 船閘采用的設(shè)計(jì) 船型、船隊(duì)，應(yīng)根據(jù)規(guī)劃的或擬定的船型、船隊(duì)，并兼顧現(xiàn)有運(yùn)輸船舶和其他船舶，經(jīng)論證確定。船閘基本尺度應(yīng)根據(jù)船型、船隊(duì)以及船閘在設(shè)計(jì)水平年期限內(nèi)各期（近期、遠(yuǎn)期）過閘的客貨運(yùn)量及過閘船量（過閘船舶的總載重噸位）確定的，并盡量使設(shè)計(jì)船隊(duì)能一次過閘。 那吉航電建于西江右江段（內(nèi)陸河流），供內(nèi)河船舶航行的船閘，因此，本船閘屬于內(nèi)河船閘。 因此，本船閘采用單線船閘。凡屬下列情況之一者，應(yīng)設(shè)置雙線或多線船閘： （ 1）采用單線船閘不能滿足設(shè)計(jì)水平年內(nèi)過閘船舶數(shù)量、總噸位數(shù)、客貨運(yùn)輸量過閘的通過能力要求的； (2)客貨運(yùn)量大，船舶過閘繁忙的連續(xù)多級(jí)船閘，由于單線船閘迎向運(yùn)轉(zhuǎn)要等待和延長(zhǎng)過閘時(shí)間、降低通過能力和船舶運(yùn)輸效率而不經(jīng)濟(jì)的； （ 3）運(yùn)輸繁忙和重要航道在年通航期 內(nèi)，不允許由于船閘檢修、疏浚、沖沙和事故等原因造成斷航的； （ 4）客運(yùn)、旅游等船舶多，過閘頻繁，需解決快速過閘的； （ 5）區(qū)間小船、漁船和農(nóng)副業(yè)船舶多，過閘頻繁影響通過能力的。 影響船閘級(jí)數(shù)的因素很多，也很復(fù)雜，單級(jí)船閘與多級(jí)船閘的水頭也無明顯界限，一般按下列情況確定： （ 1） H ≤ 30 m 單級(jí)船閘 （ H 為水頭） （ 2） 30 m ≤ H ≤40 m 單級(jí)或兩級(jí)船閘 （ 3） H ≥ 40 m 兩級(jí)或多級(jí)船閘 本船閘設(shè)計(jì)最大水頭 H =（ H 是樞紐正常蓄水位與下游設(shè)計(jì)最低通航水位的差） 因此，本次設(shè)計(jì)采用單級(jí)船閘。在一定條件下，多級(jí)船閘對(duì)較高的臺(tái)地地形條件能較好地適應(yīng)，可減少開挖工程量。 但當(dāng)樞紐水位落差較大時(shí)，水頭仍然是限制建造單級(jí)船閘的決定因素，特別是閥門水利條件，閥門受力狀況和建筑技術(shù)，更是其中的關(guān)鍵。 船閘級(jí)數(shù)的選擇，應(yīng)優(yōu)先采用單級(jí)船閘。船閘級(jí)數(shù)的選擇，應(yīng)根據(jù)船閘的總水頭、通過能力、航運(yùn)效益、技術(shù)水平、地形、地質(zhì)條件和管理運(yùn)用等條件進(jìn)行確定。在有些船閘中，船舶過閘時(shí)需要重新編、解船隊(duì)和更換推輪、拖船，如上游引航道伸入大型水庫時(shí)，則還在引航道的出口設(shè)置外停泊區(qū)或前港，以供過閘船編解船隊(duì)和安全避風(fēng)使用。導(dǎo)航建筑物的作用是引導(dǎo)船舶順利進(jìn)出閘室，一般與閘首相接連。與上閘首相接的稱為上游引航道；與下閘首相接的稱為下游引航道。此外，在閘首范圍內(nèi)還設(shè)有檢修閘門、交通橋、啟閉機(jī)放以及其他輔助設(shè)備。輸水系統(tǒng)包括輸水廊道和輸水閥門，是供閘室灌水和泄水用的。在閘室內(nèi)設(shè)有工作閘門、輸水系統(tǒng)及閘 、閥門的啟閉機(jī)械等設(shè)備。位于上游端的稱為上閘首；位于下游端的稱為下閘首。由于灌泄水時(shí)閘室中水面升降較快，為保證過閘船舶的平穩(wěn)停泊與安全升降，閘室墻設(shè)有系船設(shè)備和其他輔助設(shè)備。 圖 21 船閘的主要組成 （ a）平面圖；（ b）縱斷面圖 1上游引航道； 2—下游引航道； 3—上閘首； 4—閘室； 5—下閘首； 6—上閘門 7—下閘門； 8—導(dǎo)航建筑物； 9—靠船建筑物； 10—輔導(dǎo)航建筑物 閘室指船閘上、下閘首和兩側(cè)閘室墻環(huán)繞而形成的并提供過閘船舶停泊使用的空間。 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 第 2 章 船閘的總體設(shè)計(jì) 船閘的組成和類型 船閘是為船舶通過航道上集中水位落差而設(shè)置的一種通航建筑物。沿右江上溯 直通百色市，沿右江下行，距田陽 28km，距南寧 316km。百色火車站有最大起吊能力為 36 噸的軌道式吊機(jī)；田陽火車站無起吊設(shè)備。 （ 2）鐵路 南昆鐵路沿右江河谷自西北走向東南。左岸連接南寧至百色二級(jí)公路，長(zhǎng)約，右岸連接 20312 省道（三級(jí)公路）田陽至德保公路，長(zhǎng)約 。 對(duì)外交通條件 （ 1）公路 32 324（二級(jí)公路）國(guó)道在百色至田陽之間會(huì)合，壩址左岸距離 323（ 324）國(guó)道約 ；從壩址左岸至百色 29km，至田陽 22km，至田東 52km，至南寧 250km； 20312 省道（二級(jí)公路）田陽至德保公路距壩址右岸約 ，經(jīng)那坡至田陽 18km、至南寧 246km；另外，壩址右岸有那坡鎮(zhèn)至百峰鄉(xiāng)的縣級(jí)公路經(jīng)過，距壩址約 2km；在建的百色至南寧高速公路從那坡附近通過。巖石滿足規(guī)程 SL251－ 2021的指標(biāo)要求。具體儲(chǔ)量計(jì)算見表 1－ 12。 右岸土料場(chǎng)位于壩址右側(cè)的 IV 級(jí)階地上，編號(hào)為 II1號(hào)，土料為河流沖沉積的粘土，局部含有圓礫。 （ 2）土料 在壩址附近 300～ 800m 距離范圍內(nèi)調(diào)查了左、右兩岸 4 個(gè)取土土料場(chǎng)，該土料場(chǎng)在征地范圍內(nèi)，它們分別分布在右江兩岸的 II、 III、 IV 級(jí)階地上。天然砂石料場(chǎng)貯量、運(yùn)距見表 1－ 11。砂石料含泥量及骨料級(jí)配等問題，可以通過沖洗及篩分加以解決。 砂料的平均粒徑為 ～ ，細(xì)度模數(shù) ～ ，含泥量偏高，為 ～ ％，主要為中砂，上述兩個(gè) 料場(chǎng)適合開采砂礫料儲(chǔ)量為 ～ 萬 m3，經(jīng)計(jì)算砂料量為 萬 m3，不足部分砂料為 萬 m3，采用人工砂。 水埠洲及拉呱洲兩料場(chǎng)＜ 5mm 的粒料含量分別為 ％和 ％，礫石料級(jí)配比較合理，其粒徑分布較好，符合 SL251－ 2021 規(guī)程規(guī)定指標(biāo)要求。 壩址區(qū)范圍內(nèi)主