【正文】 因此，閘室水面慣性超高、超降值 初步確定灌泄水時間分散輸水系統(tǒng)的輸水時間，應根據(jù)確定的流量系數(shù)和慣性超高、超降值以及閥門開啟時間按下式核算： （413）式中： —分散輸水系統(tǒng)的輸水時間；—計算閘室水域面積。 慣性超高的確定當船閘閘室灌泄水時，閘室水面的最大慣性超高、超降值，在采取提前關閉輸水閥門及水面齊平時開啟閘門等措施后。則閥門全開后總局部阻力系數(shù) （49）即：（2）輸水閥門后廊道面積擴大，閥門全開時的阻力系數(shù)由船閘輸水系統(tǒng)設計規(guī)范可知，閥門全開時： （410） （411）式中：——輸水閥門后廊道面積擴大時，閥門局部開啟的阻力系數(shù)；——廊道擴大系數(shù)，為閥門處廊道面積和擴大后廊道面積的比值，即；——閥門后廊道不擴大的閥門局部開啟阻力系數(shù)，,即；——閥門開度n時的收縮系數(shù)。閥門全開后輸水系統(tǒng)總阻力系數(shù)：包括進口、出口、攔污柵、轉彎、擴大、收縮等局部阻力系數(shù)，以及沿程摩阻損失的阻力系數(shù)。⑦沿程摩擦阻力系數(shù)根據(jù)《船閘輸水系統(tǒng)規(guī)范》，對不帶出水孔、縫的廊道摩擦阻力系數(shù)，可按下式計算： (48)式中：——沿程摩擦阻力系數(shù)；——廊道長度（m），進口70m,出口60m；——廊道水力半徑（mm）,；——謝才系數(shù),對于混凝土廊道糙率系數(shù)，則；因此，沿程阻力系數(shù)對帶有出水孔、縫廊道的摩擦阻力系數(shù)，可取48式計算值的1/3。⑥分散輸水系統(tǒng)帶有出水支孔的廊道段局部阻力系數(shù)根據(jù)規(guī)范，可按下式計算： （47）式中：——輸水廊道出水支孔段局部阻力系數(shù)，包括出水孔的損失在內；——出水支孔控制斷面總面積（），；——出水支孔段的廊道斷面面積（），；——出水支孔形狀系數(shù)。④ 圓錐形擴大：由規(guī)范可知 (45） (46)式中：——以擴大前的斷面為計算斷面的阻力系數(shù)；——以擴大后的斷面為計算斷面的阻力系數(shù)；——系數(shù)，與圓錐頂角有關，其值為： 系數(shù)的取值 5101520304050以上～輸水閥門段廊道體型采用逐漸擴大的形式，一般采用頂面向上擴大，頂坡為，所以圓錐頂角，即。③廊道圓滑轉彎 （44）式中：——廊道轉彎阻力系數(shù)；——轉角，； —— 系數(shù)，與廊道形狀及轉彎曲率半徑有關，其數(shù)值如下：本設計采用矩形廊道，因此 各種情況下值表式中：—矩形廊道寬度,；—廊道軸線的曲率半徑，取因此 由表42可查得。（1）局部阻力系數(shù)① 進口：由規(guī)范知，進口外形光滑或多支孔進口段，本設計取。輸水廊道閥門處廊道斷面面積 流量系數(shù)表閥門型式不同流量系數(shù)（閥門全開時）的值銳緣平面閥門反向弧形閥門則輸水閥門處的廊道斷面面積：（42）式中：—輸水廊道閥門處廊道斷面面積()；—閘室內水面的面積(m2)，對單級船閘取閘室水域面積，即；—船閘設計水頭(m)，=；—閥門全開時輸水系統(tǒng)的流量系數(shù)，可取，本設計取=；—閘室灌水時間(s)，前已擬定灌泄水時間s；—系數(shù)，與流量系數(shù)μ和閥門門型有關，根據(jù)上表查得；—輸水閥門相對開啟度，～，；—重力加速度(m/s2)；因此總面積為則閘室每邊閥門處廊道面積。 輸水閥門處的廊道斷面面積確定輸水閥門型式選擇平面閥門具有厚度小，結構簡單，門體剛度大，制造、安裝和檢修方便等優(yōu)點，適宜在中、低水頭的船閘中使用，是一種經(jīng)濟可靠的門型。一方面采用對沖消能，另一方面采用消力池消能。蓋板的覆蓋面積應大于支孔出流的范圍，一般蓋板的周邊超出孔口四周的距離應大于蓋板距孔口的凈高。由于蓋板占有一定空間，必須增大閘室的開挖深度，所以蓋板設置的高度不應過高，但亦不應過低以致過大的影響支孔出流，增大損失。消能布置閘底長廊道頂支孔輸水有助于減少閘室底部淤積，但支孔水流向上直沖船底，危及船舶安全。不容許摻入大量空氣而惡化船舶停泊條件。圖42 出水支管示意圖閥門段在閥門前后有一定長度的直線段，使水流順直均勻通過。出水支孔的布置范圍大些較好，至少應為閘室長度的一半以上，即，由于過閘船舶尺寸較小，所以布置范圍取大些，此次設計取，出水段廊道支孔斷面的總面積宜于該廊道斷面面積相等，閘室每邊廊道的斷面面積為，所以出水支孔的總斷面面積為，確保出流平直。轉彎。為，則主廊道為寬，高。輸水閥門前廊道斷面面積為，每邊前廊道斷面面積為，所以閥門進口采用寬，高的矩形。其型式及高程應根據(jù)閥門工作條件決定。 圖41 導墻上垂直多支孔進出口示意圖主廊道輸水系統(tǒng)的主廊道斷面一般大于輸水閥門處廊道斷面，以增大輸水系統(tǒng)的流量系數(shù)。尤其要注意出口布置應能分散水流，減弱出口水流的紊動并達到達到引航道內流速分布均勻的目的，出口頂?shù)难蜎]水深宜大于，則每邊出口的斷面面積為。輸水閥門前廊道斷面面積為，每邊前廊道斷面面積為，所以閥門進口采用寬，高的矩形。～，進口處布置幾個分水墩，進口的淹沒水深，根據(jù)專門的實驗研究資料。分散輸水系統(tǒng)的類型，可根據(jù)計算的判別系數(shù)m值選擇：，可采用簡單式分散輸水系統(tǒng)；當m=～，可采用較復雜式分散輸水系統(tǒng)；，可采用復雜式分散輸水系統(tǒng)；綜上所述m=，又因為12mH18m所以采用簡單式閘墻長廊道多支孔出水分散輸水系統(tǒng)。較復雜式應包括下列型式：（1）閘底長廊道頂、側支孔出水；（2）檻下長廊道與閘底長廊道分區(qū)段出水；（3）閘墻長廊道經(jīng)閘室中部橫支廊道支孔出水；（4）閘墻長廊道經(jīng)閘室中段進口縱、橫支廊道支孔出水；（5）閘墻長廊道經(jīng)閘室中心進口水平分流閘底支廊道二區(qū)段出水。分散輸水系統(tǒng)可根據(jù)輸水水力特點和布置型式分為下列三大類。 (41)式中：m—判別系數(shù)；—設計水頭（m),=； —閘室灌水時間（min），一般定為7～10 min。輸水類型的選擇可根據(jù)《船閘輸水系統(tǒng)設計規(guī)范》JTJ306─2001進行判定。灌、泄水時，水流通過設在閘室底或閘室墻內的縱向輸水廊道上的一系列出水支管、出水孔分散地流入閘室，因而也稱為長廊道輸水系統(tǒng)。集中輸水系統(tǒng)可分為短廊道輸水、直接利用閘門輸水和組合輸水三類，并分別包括下列內容：①短廊道輸水包括無消能室、有消能室和檻下輸水；②直接利用閘門輸水包括三角閘門門縫、平面閘門門下和閘門上開小門輸水；③ 組合式輸水由上述某兩種輸水型式組成。灌水時，水經(jīng)上閘首由閘室的上游集中流入閘室；泄水時，水從閘室的下游端經(jīng)下閘首泄入引航道。船閘輸水系統(tǒng)的形式主要分為集中輸水系統(tǒng)和分散輸水系統(tǒng)兩大類。輸水系統(tǒng)是船閘的重要組成部分之一，直接關系到過閘船舶的停泊安全，船閘的通過能力及船閘的工程投資等。綜上，從船閘通航條件﹑工程量﹑占地交通﹑施工對各方面的影響等多方面進行比較，方案一優(yōu)于其他方案，故選擇方案一進行總體樞紐布置。壩線地質條件較好，便于施工。上游引航道段彎度略大，船閘進出困難，需要整治。口門區(qū)靠近彎道，且有深潭和支流匯入，水流紊亂，水力條件不好，影響通航。工程量大。離道路稍遠，運送石料等不如前者方便。壩線地質條件好，便于施工。右岸河道空間寬闊，電站布置不受影響。河道兩岸地勢寬闊，施工場地不受限制。方案二：采用閘壩并列式，船閘布置于右岸。綜合以上分析，選擇方案一壩線布置于兩小溝上游。③ 因拉呱洲洲尾河道兩岸有較在村莊，為考慮建壩以后水位抬高帶來的淹沒影響，應使壩址盡量靠近洲頭部分。② 交通條件：在河道兩岸均有公路或鐵路通過，且在洲頭部分場地開闊，便于取材和施工。方案三：壩線布置于兩小溝中部，壩軸線與水流垂直。（2）多方案的確定方案一：壩線布置于兩小溝上游，壩軸線與水流垂直。，應具有良好的地質條件，以保證壩岸接頭安全可靠；緊靠壩區(qū)上游的兩岸，應有不易風化，壩區(qū)沒有較大的斷層、脫盤、軟弱夾層及特別發(fā)育的裂隙，以簡化基礎較高的高程，以減少洪水淹沒損失。，選擇比較順直的河段上，以免布置于凸岸的建筑物遭淤積，布置于凹岸的建筑物受沖刷。在進行樞紐壩址的選擇時，還應注意下列一些問題：，以便于樞紐中各種水中建筑物和施工場地的布置；并應使攔河壩具有足夠的溢流寬度，以利渲泄洪水，減少壩上游的淹沒損失。根據(jù)《渠化工程樞紐總體布置設計規(guī)范》，樞紐壩址、壩線的選擇應考慮下列條件：① 滿足通航建筑物、擋水、泄水建筑物及水電站的布置要求；② 不淹沒城鎮(zhèn)、工礦、對農(nóng)田無較大淹沒；③ 避開不良工程地質，水文地質河段，主要水工建筑物地基良好；④ 擋水閘壩與堤岸連接穩(wěn)定且無繞壩滲漏；⑤ 具有較寬廣的施工場地和對外交通運輸條件；⑥ 具有良好的施工導流，分期施工的條件；易于解決施工通航問題；⑦ 有足夠的砂、石等建筑材料供應；⑧ 有利于上、下梯級的銜接，干支流航道網(wǎng)相互協(xié)調；⑨ 有利于樞紐的運行、維護和管理。樞紐布置應滿足樞紐任務的要求，同時應根據(jù)建筑物的型式，結合樞紐處地形、地質、水文、建筑材料、交通運輸、施工條件以及使用管理要求等情況，進行方案的比較分析后加以確定。（2）布置要求樞紐布置即合理地確定樞紐中各建筑物的位置，是設計中極為重要的一項工作。樞紐包括船閘一座，船閘通航標準為Ⅲ級，通航兩列式21000t頂推駁船隊，年通過能力420萬噸；水電站一座。因此，船閘一天內平均耗水量第三章 樞紐總體布置 樞紐的組成和布置要求（1）樞紐的組成本樞紐位于西江上游的田陽縣，是以航運為主，兼有發(fā)電、灌溉和其他效益的水資源綜合利用工程，是廣西繼桂平、貴港航運樞紐之后的有一個以電促航、航電結合的內河重點建設項目。① 單級船閘單向一次過閘的耗水量 (232)式中： —單級船閘單向一次過閘的耗水量()； —閘室水域長度(m)，等于閘室有效長度， =180m； —閘室有效寬度(m)， =12m； —設計最大水頭(m)，=；故，=18012=31752。所以滿足設計要求。─船舶裝載系數(shù)，與貨物種類、流向和批量有關，～，；─運量不均衡系數(shù)，～，也可以根據(jù)統(tǒng)計資料，取為年最大月貨運量和年平均貨運量的比值。， 取36次。因此，過閘時間。這里取=3min。3） 閘室灌泄水時間：船閘灌泄水時間與水頭、輸水系統(tǒng)型式、閘室尺度等有關，取= min。，─ 系數(shù)，可取=～，=～，=～；取=，=，=； ─導航段長度，=160m； ─調順段長度，=320m；因此，則有=(1+)=180（1+）=252m； =(1+)=180（1+）=198m； ==(1+)++=180（1+）+160+320=678m。雙向進閘距離是指船隊自引航道中?？课恢弥灵l室內停泊處之間的距離，雙向出閘距離是船隊自閘室內停泊處至雙向過閘靠船碼頭的距離。對單向過閘和雙向過閘方式應分別計算。過閘方式不同，船舶過閘所需的時間也不同。單級船閘的過閘方式有單向過閘與雙向過閘兩種。 通過能力和耗水量計算 通過能力計算船閘的通過能力指在設計水平年限內，每年自兩個方向通過船閘的貨物總噸數(shù)，即年過閘貨運量。 閘首底板厚度閘首底板厚度一般為閘室寬度的1/12～1/8，閘室的有效寬度為12m，因此，閘首底板厚度取1/8倍的閘室寬度。 閘首寬度閘首寬度等于閘室寬度加上2（2～3）倍的閥門處廊道寬度。人字形閘門的支持段長度，目前設計仍假定是在其獨立工作條件下進行穩(wěn)定的強度的驗算確定的，因此需要有足夠的長度。因此，m。門前段的長度最小。 閘首長度閘首長度包括門前段、門龕段、支持段的長度。3. 門扇高度：指閘門面板底至頂?shù)木嚯x (220)式中：─船閘的設計水頭；─門檻水深； k─為上游設計高水位以上的超高，一般取k=～,；─閘門面板底部與門檻頂?shù)母卟睢Ｒ虼?，m。考慮到本船閘常用作單向水頭，（根據(jù)《船閘閘閥門設計規(guī)范》）初步擬定采用人字閘門。序號計 算 內 容計 算 水 位計 算 式計算結果（m）1上閘門門頂高程上游設計最高水位上游設計最高水位+超高+浪高2下閘門門頂高程上游設計最高通航水位上游設計最高通航水位+超高3上閘首墻頂高程上游設計最高水位上閘門門頂高程+超高4下閘首墻頂高程上游設計最高通航水位下閘門門頂高程+超高5閘室墻頂高程上游設計最高通航水位上游設計最高通航水位+空載干舷高度6閘室底高程下游設計最低通航水位游設計最低通航水位閘室設計水深7上閘首門檻頂高程上游設計最低通航水位上游設計最低通航水位—門檻水深8下閘首門檻頂高程下游設計最低通航水位下游設計最低