【正文】 式中：——以擴(kuò)大后的斷面為計(jì)算斷面的阻力系數(shù)；——擴(kuò)大后的面積（）；——擴(kuò)大前的面積（）；，擬訂出口斷面尺寸為54 。出口轉(zhuǎn)彎：矩形廊道，R ==，=，=，廊道90176。 ——系數(shù)，與廊道形狀及轉(zhuǎn)彎曲率半徑有關(guān)，其數(shù)值如下：表44 矩形廊道值b/2R式中：b——矩形廊道寬度；R——廊道軸線曲率半徑進(jìn)口轉(zhuǎn)彎：矩形廊道，R = b=，=，=，廊道90176。 前端做成圓形的長方形柵條=； S——柵條厚度（cm）； 取S =2； b——柵條凈間距（cm）?，F(xiàn)在將局部阻力系數(shù)計(jì)算如下： 進(jìn)口：進(jìn)口邊緣微帶圓弧形，； 攔污柵： （45）式中： ——柵條形狀系。根據(jù)確定的閥門開啟時(shí)間按下式核算 （44）式中: ——閘室輸水時(shí)間（）； ——計(jì)算閘室水域面積，對(duì)單級(jí)船閘取閘室水域面積；對(duì)多級(jí)船閘中間級(jí)，取閘室水域面積的一半，C= =3800 m2；——設(shè)計(jì)水頭（），=5 ；——閥門全開時(shí)輸水系統(tǒng)的流量系數(shù)，～；；——輸水閥門處廊道斷面面積（）； = m2；——系數(shù)，可按表32選用，=；——閥門開啟時(shí)間（），= s——重力加速度（），；所以 s前面擬定灌泄水時(shí)間為 T=600s ， 校核：T= s＜600 s，滿足年通過能力要求?！试S系纜力的縱向水平分力（）；查表43，本設(shè)計(jì)為500噸位船舶，所以經(jīng)查表取＝25（）；表43 船舶允許系纜力船舶噸位（） 允許系纜力30002000100050030010050縱向水平分力464032251885橫向水平分力23201613943故 s。表42 輸水閥門的值閥門型式不同流量系數(shù)（閥門全開時(shí)）的值=====銳緣平面閥門反向弧形閥門所以 由于對(duì)稱布置兩個(gè)輸水輸水主廊道，則每邊閥門處的廊道面積為： 擬定輸水閥門處斷面尺寸為 2 。表41 閥門比較表形式特 點(diǎn)平面閥門反向弧形閥門優(yōu) 點(diǎn)厚度小，結(jié)構(gòu)簡單，門體剛度大，制造、安裝，檢修方便，應(yīng)用廣泛啟閉力小，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，操作簡便，使用可靠，不需門槽，避免氣蝕缺 點(diǎn)啟閉力大檢修不便，閥門井尺寸大，門葉剛度差適宜水頭中、低水頭船閘中、高水頭船閘鑒于以上分析，本設(shè)計(jì)為低水頭船閘，選用銳緣平面閥門。 直線段在廊道的轉(zhuǎn)彎段之間，應(yīng)有一定長度的直線段，這是為了使閥門后水流能夠得到充分?jǐn)U散，同時(shí)也是為了布置輸水閥門和檢修閥門。廊道出口轉(zhuǎn)彎段的Rm不小于（～）bm，取Rm===，r可取為（～）H，取r=5=1 m。廊道進(jìn)口的淹沒水深應(yīng)大于，Vm為最大流量是廊道進(jìn)口斷面的平均流速， m/s，故 = m， m。這種型式的特點(diǎn)是水流自上游經(jīng)過兩側(cè)輸水廊道流出，水流相互對(duì)沖，消除部分能量，從而使進(jìn)入閘室的水流具有較好的水流條件。并分別包括下列內(nèi)容：(1) 短廊道輸水廊道包括無消能室、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。前者又可分為短廊道輸水和檻下輸水。本設(shè)計(jì)擬采用集中輸水系統(tǒng)。另外，集中輸水系統(tǒng)由于在閘室中沒有輸水廊道，所以結(jié)構(gòu)比較簡單，施工方便，造價(jià)便宜，但閘室水流條件受到很大限制?？紤]水頭因素，一般說來，當(dāng)水頭較低時(shí)，與集中輸水系統(tǒng)相比較，采用分散輸水系統(tǒng)，將使工程造價(jià)增加較多，而灌泄水時(shí)間的縮短并不顯著。 （41）式中：—門閘灌水時(shí)間（min），前面擬定＝10 min ，—閘室設(shè)計(jì)水頭，所以 m= =，當(dāng)m＞ 采用集中輸水系統(tǒng)；當(dāng)m＜ 采用分散輸水系統(tǒng)；≤m≤ 應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，并參照類似工程選定。分散輸水系統(tǒng)：由于水流是沿著閘室一定長度均勻進(jìn)入閘室，閘室水力條件和過閘船舶停泊條件均較好，可以縮短灌泄水時(shí)間，但船閘結(jié)構(gòu)卻比較復(fù)雜，工程造價(jià)亦將相應(yīng)地增加。輸水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)滿足下列基本要求 ：（1）灌水和泄水時(shí)間；（2）船舶、船隊(duì)在閘室內(nèi)的停泊條件和引航道內(nèi)的停泊和航行條件；（3）船閘各部位在輸水過程中不至由于水流沖刷、空蝕、振動(dòng)等造成破壞。表38 閘首尺度及閘門尺寸表結(jié)構(gòu)段上閘首（m）下閘首（m）門前段26 門龕段 支持段44閘首長度總和1620閘首寬度25門扇長度10門扇厚度門扇高度閘首底板厚度33 輸水系統(tǒng)選型合理的輸水系統(tǒng)應(yīng)該是：閘室的灌泄水時(shí)間短，能滿足船閘通過能力的要求，過閘船舶在閘室及引航道內(nèi)具有良好的停泊條件，同時(shí)工程造價(jià)和運(yùn)輸費(fèi)用均較低。 B=16+2（2～3）2=24～28， 取B=25 m。對(duì)有廊道的邊墩厚度初步估算時(shí)可取2～3倍廊道寬。 上閘首長度：L=L1+L2+L3=2+10+4=16 m； 下閘首長度：L’=L1’+ L2 +L3’=6+10+4=20 m。上閘首：=上閘首墻頂高程上閘首門檻高程==，下閘首：=下閘首墻頂高程下閘首門檻高程==。 門龕段 式中：——門扇長度（m）。 取L1=+=2 m。 m。 門扇高度門扇高度,指閘門面板頂?shù)介l底的距離。 ，取=10 m。 =5 mV0=（～）200165=18400～19200，取V0=19000 m3 故V=V0=19000=14250 m3：本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)水頭為5 小于10，所以?。?閘門、閥門止水線總長度的確定：=210+3+22（2+）= m故q=== m3/s。=200m。與船閘水頭、船閘尺度、過閘方式及過閘次數(shù)等因素有關(guān)。 耗水量的計(jì)算船閘的耗水包括船舶過閘用水和閘、閥門漏水兩部分。 日平均過閘次數(shù) (318) 式中：——日平均工作時(shí)間，取20小時(shí)。E．船隊(duì)進(jìn)出船閘間隔時(shí)間當(dāng)一閘次容納兩個(gè)或兩個(gè)以上的船舶過閘時(shí)，計(jì)算間隔時(shí)間，本設(shè)計(jì) =5 min；對(duì)單級(jí)船閘，一次過閘時(shí)間應(yīng)按下式計(jì)算： 單向過閘： T1=t1 + 4t2 + 2t3 + t4 + 2t5=+ 43 + 210 + + 25= min 雙向過閘：雙向總過閘時(shí)間為T2，則每一船隊(duì)過閘時(shí)間為， = t1’+ 2t2 +t3 + t4’+2t5=+ 23 + 10 + + 25= min。 本設(shè)計(jì)船閘口門寬度≥16米，取t2=3 min。 進(jìn)出閘的平均速度，參考表37。出閘距離L2’是指船舶自閘室內(nèi)停泊位置至靠船建筑物之間的距離。 L1=Lx（1+α1） （315） 出閘距離L1’是指船舶自閘室內(nèi)停泊處至船尾離開閘門之間的距離。引航道寬度引航道的寬度+++40m引航道底寬2m(T)對(duì)于巖基m=3引航道斷面系數(shù)47滿足斷面系數(shù)的要求。向引航道內(nèi)延伸（～）Lc，取40m長度，漸變到引航道直線段末端過渡，引航道口門與主航道間有足夠距離的視野，使航行船舶（隊(duì)）能看清其他船舶(隊(duì))的動(dòng)態(tài)和引航道口門并能進(jìn)行有效的控制。 彎道加寬ΔB=Lc2/(2R+B0) (314)式中：Lc——過閘船隊(duì)的計(jì)算長度（m），對(duì)于拖帶船隊(duì)，為其中的最大船長，Lc=45 m； R——最小彎曲半徑； B0——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）； 故 ΔB=452/（2552+40）= m。本設(shè)計(jì)為IV級(jí)船閘，所以H0≥= m，取H0= m 引航道的斷面系數(shù)應(yīng)滿足下式要求： （313）式中：ω——設(shè)計(jì)最低通航水位時(shí)，引航道的過水?dāng)嗝婷娣e（），ω=（+Bn）H0/2=(40+)Ω——船隊(duì)滿載吃水時(shí)，船舶橫斷面水下部分的斷面面積（），Ω== =, 滿足要求。T——設(shè)計(jì)最大船舶（隊(duì)）的滿載吃水（m）故Bn=402（）＝ 。 引航道的底寬Bn Bn=B02m(H0T) （311）式中：B0——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）；B0＝40m；M——引航道水下岸坡的邊坡系數(shù)。 引航道的寬度考慮引航道只有一側(cè)?？窟^閘船隊(duì)（舶）的情況： （310）式中：——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 )；——設(shè)計(jì)最大船舶、船隊(duì)的寬度(m)；——一側(cè)等候過閘船舶、船隊(duì)的總寬度(m)，== m；——船舶、船隊(duì)之間的富裕寬度，取=；——船舶、船隊(duì)與岸之間的富裕寬度，取=。D．過渡段長度L4 ≥10 (39)式中：——引航道直線段寬度與航道寬度之差，=80B0=40 m。B．調(diào)順段長度 ≥ （～）L0 (37)式中：——調(diào)順段長度（m）；L0——過閘船隊(duì)的計(jì)算長度（m），對(duì)于拖帶船隊(duì)，為其中的最大船長。A．導(dǎo)航段長度≥Lc (36)式中：——導(dǎo)航段長度（m）；L0——過閘船隊(duì)的計(jì)算長度（m），對(duì)于拖帶船隊(duì)，為其中的最大船長，L0=45 m。引航道有直線段、過渡段、制動(dòng)段三部分組成。為滿足通過能力的要求，使船舶（隊(duì)）進(jìn)閘速度較快，有利于單向過閘，本設(shè)計(jì)采用不對(duì)稱式。不對(duì)稱型引航道是上、下游引航道向相同的岸側(cè)拓寬。 引航道 單線船閘引航道平面布置，一般有對(duì)稱型、反對(duì)稱型、不對(duì)稱型三種型式。 見表34。為保證船隊(duì)（舶）安全順利地進(jìn)閘，一般要求：～ (34) =BT (35) 式中：——最低通航水位時(shí)，閘室過水?dāng)嗝婷娣e（），=16=——為船舶橫斷面系數(shù)，——船舶、船隊(duì)浸水橫斷面面積（），=BT == η=， 滿足要求。 最小過水?dāng)嗝娴臄嗝嫦禂?shù)在確定船閘基本尺度時(shí)，還應(yīng)考慮船閘最小過水?dāng)嗝娴臄嗝嫦禂?shù)n的要求。=+= m，采用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ139）中規(guī)定的8m、12m、16m、23m、34m，取=16 m。——富裕長度（m）,對(duì)于拖帶船隊(duì) .=2+191= =191+= m， 取200 m 閘室的有效寬度 （32）式中 ：——船閘閘首口門和閘室有效寬度(m)；——一閘次過閘船舶并列停泊于閘室的最大總寬度()。根據(jù)設(shè)計(jì)船型、船隊(duì)，滿足船閘在設(shè)計(jì)水平年限內(nèi)各期（近期、遠(yuǎn)期）客貨運(yùn)量及過閘船舶總載重噸數(shù)確定。. 設(shè)計(jì)船型 本船閘的設(shè)計(jì)船隊(duì)為500噸級(jí)1拖3船，船隊(duì)尺寸為191（長寬滿載吃水），最大干舷高： m。由于H=5m〈30m，且該樞紐船閘所在處，地勢(shì)平坦，地質(zhì)條件較好，適合修建單級(jí)船閘，同時(shí)單級(jí)船閘在施工條件、運(yùn)用管理及技術(shù)水平等方面較多級(jí)船閘易于滿足。船閘級(jí)數(shù)，可按下列情況確定：(1)水頭〈30m，采用單級(jí)船閘；(2)水頭m，采用單級(jí)或兩級(jí)船閘；(3)水頭〉40m，采用兩級(jí)或多級(jí)船閘。 船閘級(jí)數(shù)船閘級(jí)數(shù)的選擇應(yīng)根據(jù)船閘總水頭，通過能力可靠性和航運(yùn)效益，技術(shù)水平，地形、地質(zhì)條件，施工條件和管理運(yùn)用等條件進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。 船閘線數(shù)船閘的線數(shù)應(yīng)根據(jù)船閘在設(shè)計(jì)水平年內(nèi)的客貨運(yùn)量，船閘設(shè)計(jì)（實(shí)際）通過能力，過閘的船型、船隊(duì)組成、地形條件和船閘所在河流的重要性等因素確定。 船閘應(yīng)按設(shè)計(jì)最大船舶噸級(jí)分為7級(jí)，其分級(jí)指標(biāo)見表32表32 船閘分級(jí)指標(biāo)表船閘級(jí)別IⅡⅢIVVVIVII設(shè)計(jì)最大船舶噸級(jí)30002000100050030010050注:設(shè)計(jì)最大船舶噸級(jí)系指通過船閘的最大船舶載重噸(DWI)；當(dāng)為船隊(duì)通過時(shí)，指組成船隊(duì)的最大駁船載重噸。左岸上下游需新建導(dǎo)航靠船墻各長650m、300m，做好與上、下游原有防洪堤的平順連接。右岸電站側(cè)需拆除原上、下游防洪