船闸水工建筑物设计规范

'船闸水工建筑物设计规范　　篇一：11水工建筑物荷载设计规范　　中华人民共和国行业标准　　水工建筑物荷载设计规范　　前言　　本规范是根据1990年原能源部、水利部水利水电规划设计总院“（90）水规字11号”文件的安排组织制订的。其目的在于统一水利水电工程结构设计的作用（荷载）取值标准，以利于按照GB50199—94水利水电工程可靠度设计统一标准》的原则和方法进行水工结构设计。　　本规范必须与按照GB50199—94水利水电工程结构可靠度设计统一标准》制订的其他水工结构设计规范配套使用。本规范中所列全部附录都是标准的附录。　　本规范由电力工业部水电水利规划设计总院提出、归口并负责解释。　　本规范的主编单位：电力工业部中南勘测设计研究院。参编单位有：电力工业部北京勘测设计研究院、西北勘测设计研究院、成都勘测设计研究院、华东勘测设计研究院，水利部上海勘测设计研究院、东北勘测设计研究院，中国水利水电科学研究院，南京水利科学研究院。　　本规范的主要起草人：梁文治、家常春、苗琴生、张学易段乐斋、周芙、黄东军、范明桥、刘文灏、陈厚群 、席与光卢兴良、薛瑞宝、赵在望、岳耀真、吕祖伤、潘王华、刘蕴供吴孝仁、侯顺载、据常忻、王鉴义、汤书明、聂广明、徐伯孟潘玉喜、唐政生、郦能惠、李启雄、黄淑萍。　　篇二：船闸设计实例　　渠化工程课程设计　　木厂船闸工程设计　　姓名：　　学号：　　年级：　　班级：学院：　　完成时间：　　第一章工程概况　　1自然条件　　地理位置　　北运河水系位于海河流域北部，西界为永定河，东界为潮白河，南至海河，流域面积6166km2，其中山区面积为952km2，平原面积5214km2。以北京市通州区北关闸为界，北关闸以上称温榆河，以下始称北运河，河道全长。本次工程研究范围自北关闸至北辰区的屈家店闸，全长127km。　　河流水系 　　北运河是海河北系的重要行洪排涝通道，是著名的京杭大运河的一部分。北关闸闸上辟运潮减河，分泄部分洪水，在榆林庄闸纳凉水河和凤港减河，至木厂闸闸上又辟有青龙湾减河入潮白新河，土门楼以下纳龙凤新河，在筐儿港与北京排污河相交叉，屈家店闸上纳永定河洪水入永定新河，进入天津市区后纳子牙河，至大红桥入海河。　　气象　　北运河流域属东亚暖温带大陆性季风气候区，四季分明。　　多年平均气温℃～℃，1月份温度最低，月平均气温-℃～-℃,7月份温度最高，月平均气温℃～℃。无霜期206d左右，最大冻土深度62cm～70cm，多年平均日照时数2651小时～2744小时。多年平均风速为～　　/s，历年最大风速24m/s。多年平均蒸发量1133mm～1200mm。多年平均降雨量561～585mm，汛期降雨量占全年的80%～85%，且多以暴雨形式出现在7、8月份。降雨年际变化也很明显，丰枯比达数倍之多。　　水文　　根据1956～XX年共50年实测资料统计，通县站多年平均径流量为31940　　33万m3，最大年径流量为145895万m（1956年），最小年径流量为7576万m（1981　　年）。 　　榆林庄站位于凉水河上，设立于1956年，控制流域面积684km2，至今有连续的水文观测资料，XX年以前为汛期站。榆林庄站XX年实测径流为21172万m3。　　图1-1北运河水系分布图　　北运河土门楼站设立于1930年5月，1949年6月恢复为水文站，此后有较为完整的水文资料。根据1964～XX年共42年实测资料统计，土门楼站多年平均径流量为71140万m3，最大年径流量为187276万m3（1970年），最小年径流量为8158万m3（XX年）。　　青龙湾减河土门楼站于1924年开始观测水位，1964年以后有较为完整的水文资料。　　汛期内洪量较为集中，一年之内一般为一、两场大洪水所控制，最大30天洪量一般占汛期（6～9月）洪水总量的75%左右，而7天洪量可占30天洪量的50%左右。　　地形和地貌　　北运河干流流域位于湖积平原，地势平缓、广阔，由西北向东南微倾斜。北运河河道蜿蜒曲折，堤外地面高程上游北关闸附近在左右，下游屈家店附近在左右，地面坡度为1/5000～1/10000。　　地质 　　木厂闸场区主要由粉土、粘性土和砂土组成，场地土除第①-1层为软弱土外，其它各层均属中软土，建筑场地类别为Ⅲ类。河道沿程各层土质主要由粉土、粉砂、粘性土和砂土组成，各层均属中软土，承载力标准值80~100kPa。建筑场地类别为Ⅲ类。　　地震　　场区设计基本地震加速度为，相应抗震设防烈度为Ⅶ度；地震动反应谱特征周期为，设计地震分组为第一组。　　建筑材料　　建筑材料的种类及购买地参照表1-1。　　表1-1建筑材料及购买地　　2.社会经济概况及货运量预测　　经济概况　　北运河干流位于京津两大城市之间，主要流经北京市的通州区、河北省廊坊市的香河县、天津市的武清区，三区（县）总面积。据XX年统计资料，三县（区）总人口万人，耕地面积万亩，农作物以种植小麦、玉米为主，平原低洼地区以种植水稻为主，粮食总产量吨，是主要粮棉产区及蔬菜、副食品的主要生产供应基地之一。区内工业门类有建筑、化工、纺织、机械、建材、食品、造纸等，各区县沿河均建有经济开发区。区内农业生产总值亿元，工业生产总值亿元。区内交通发达，有京沪、京山、津蓟等铁路干线，以及京津塘、京沈高速公路，其他公路四通八达。　　工程建设的意义 　　北运河是祖先为我们留下的宝贵物质财富，历史上曾在经济发展中发挥过重要作用。只是在近代，伴随着铁路和公路的兴起、水资源的短缺以及各类跨河建筑物的兴建，北运河失去了往日通航的功能。目前作为北京市以及沿河沥水排涝的通道仍在发挥着作用，同时也为沿河农业灌溉提供水源。随着我国经济向低碳、节能、绿色、环保方向发展，以及假日经济、休闲旅游业的兴起，文化产业的振兴，再加上北运河得天独厚的地理、文化优势，北运河通航必将获得新的生命力。　　北运河综合整治工程将从根本上提升京津地区的防洪能力　　海河流域是一个洪灾频发的区域，目前北运河仍然承担着较大的泄洪任务。由于北运河工程年久失修、防洪标准低、河道淤积严重、支流泄量增加、险工险段多，致使北运河的防洪标准由原设计的20年一遇降低到不足10年一遇；蓄滞洪区滞洪能力亦因围堤超高不足而大大降低。另外，随着北京市城市化水平的提高，北运河支流通惠河、凉水河的涝水流量增加，加大了北运河下游地区防洪压力。因此，每到洪汛期，北运河的防洪任务十分艰巨。 　　根据国务院批准的《北三河防洪规划》，北运河综合整治工程按50年一遇洪水标准设防，通过扩挖、疏浚河道主槽、加高培厚左右堤防等方式，抬高北运河的防洪标准；同时治理险工险段，改扩建穿堤建筑物。综合治理工程完成后，北运河上段（北关闸～土门楼段）主槽宽度由原设计60~100m扩宽到80~140m，设计流量将由850~1346m/s提高到1155~2410m/s，设计水位抬高米；下段木厂闸~筐儿港枢纽段主槽底宽约32米，设计流量300m3/s。北运河综合治理工程将完善北运河行洪方案，进一步提升京津地区的防洪能力。　　北运河的通航将形成一条京津间小黄金水道　　京津之间的运输量逐年递增。根据各种统计资料估算，XX年京津之间的年运输量达1200万吨，并且随着社会经济的发展，两城市之间的货运量会逐渐增多，初步估计XX年达XX万吨。北运河的通航，一方面可以缓解京津塘高速公路的压力，另一方面也开辟了一条低运价、绿色环保的运输新型式，可以实现从首都北京乘船入海河的愿望，同时也将为恢复京杭大运河全程通航奠定基础。　　航运将极大促进沿河旅游业发展　　北运河作为京杭大运河的一部分，连接着六朝古都北京和新兴港口城市天津。得天独厚的地理位置、沿岸丰富的休闲娱乐资源、美丽的自然风光以及深厚的文化底蕴都是开发北运河旅游项目的基础。　　航运工程将促进大运河文化的发展 　　北运河历史悠久，积淀了深厚的文化底蕴。大运河与长城同被视为中华民族文化的象征，是中国文化在中华大地上所刻画的两条有形的线，长城是一撇，运河是一捺，在中华大地上写下一个顶天立地的“人”字。北运河历史悠久、规模之宏33　　篇三：船闸设计计算书(完美版)　　第一章船闸总体设计　　第一章设计资料　　一经济资料　　1、建筑物的设计等级：　　高良涧二线船闸按III级船闸、II级建筑物标准设计。2、货运量：　　淮河1995年的过闸货运量为1750万吨，年设计通过能力为1750万吨。3、通航情况：　　通航期N=360天/年，客轮及工作船过闸次数ne=1,船舶载重量不均匀系数?=，月不均匀系数?=，船闸昼夜工作时间小时?=22小时4、设计船型：　　见表1-1　　表1-1船型资料：　　二水文与气象资料　　1、特征水位及水位组合：见表1-2，1-3 高良涧船闸上游为洪泽湖，下游为灌溉总渠，根据江苏省水利厅规划的洪泽湖调蓄及灌溉总渠控制的情况及可行性研究报告提供的数据进行综合分析后拟定。　　表1-2特征水位表（高程以黄河零点起算（m））　　2、地质资料及回填土资料　　高良涧二线船闸位于洪泽湖大堤，土质较为复杂，上部为人工夯实的湖堤，多为黄色粘土，持力层为粘土、亚粘土、粉砂夹层，但层次划分不明，软硬变化较大，下卧层基本上为承载力较高的砂性土，土层概况见表1-4　　3、地震资料　　查江苏省地震烈度区划分图得，该地区属七度区，根据水工建筑物抗震设计规范SDJ—78“对于级挡水建筑物，应根据其重要性和遭震害的危害性可在基本烈度的基础上提高一度”的规定，考虑到本船闸属洪泽湖防洪线上的挡水建筑物，故按地震烈度八度设防。　　4、地形资料　　地形资料详见“高良涧二线船闸闸址地形图”5、交通及建筑材料供应情况　　水运可直达工地，公路运输亦方便，除木材外，其他材料供应充足，钢材由南京发货、水泥、石料、沙由安徽提供，木材由江西福建运来。　　第二节船闸的基本尺度 　　船闸的基本尺度包括闸室的有效长度、有效宽度及门槛水深。　　根据设计船型资料，考虑1顶+2×1000T船队两排并列一次过闸、1顶+2×1000与1拖+12×100船队并列过闸、1拖+4×500并列过闸三种组合。计算结果如下：　　根据以上三种组合，综合考虑本航线上已建船闸的尺度、内河航运暂定标准、货运密度的变化等方面的情况，取闸室的有效长度为210m，考虑镇静段长度20m，则闸室长度230m，闸室的有效宽度取23m。由船舶吃水得槛上水深Hc≥×=，考虑留有一定的富裕取，闸室的有效尺度230×23×。　　第三节船闸各部分高程　　船闸的各部分高程不仅要保证船舶能安全、顺利的通过，而且要保证船闸运转操作的安全和方便。在这个前提下还要降低工程造价。船闸各部分高程可参考《船闸总体设计规范》中的有关内容计算确定。　　1、上游引航道底高程=上游最低通航水位－引航道的最小水深=－=2、上游导航建筑物顶高程=上游设计最高通航水位＋超高（空载干弦）=+=　　3、上闸首门顶高程=上游校核洪水位＋安全超高=+=　　当门前产生立波时，上闸首门顶高程=上游设计洪水位＋h0＋2hw＋安全超高=＋＋＋=，取。上式中h0为波浪中心线超过静水位的高度，2hw为波高，可按下式计算h0??　　(2hw)22Lw 　　，2hw??，　　2Lw?，式中H为墙前水深，H=－=，2Lw为波长，　　?为风速??/s，D为吹程，与闸前水面宽度有关，D取3km　　4、上闸首墙顶高程=门顶高程＋结构安装高度=+1=　　5、上闸首门槛高程=上游最低设计通航水位－门槛水深－=6、闸室墙顶高程=上游最高通航水位＋超高（空载干弦）=16+=设置高的胸墙，则实体墙顶高程为　　7、闸室底高程=上游设计最低通航水位－闸室设计水深=－=4m8、下闸首门顶高程=上游最高通航水位＋超高=＋=　　9、下闸首墙顶高程=门顶高程＋结构安装高度=＋1=，下闸首顶高程不低于闸　　室墙顶高程，则取　　10、下闸首门槛高程=下游设计最低通航水位－门槛水深=－=4m　　11、下游引航道底高程=下游最底通航水位－引航道最小水深=－=4m　　12、下游引航道顶高程=下游最高通航水位＋超高（空载干弦）=＋=船闸各部分高程如下图所示　　第四节引航道尺度 　　引航道的作用在于保证船舶安全、顺利地进出船闸，供等待过闸的船舶安全停泊，并使进出闸的船舶能交错避让。引航道的平面布置，直接影响船舶进出闸的时间，从而影响船闸的通过能力。在确定引航道的平面布置时，应根据船闸的工程等级、线数、设计船型船队、通过能力等，结合地形地质、水流、泥沙及上下游航道的条件综合考虑。　　根据高良涧二线船闸的闸址处的地形条件，采用反对称型引航道布置。(一)引航道长度　　1、导航段　　l?lc，lc为顶推船队全长，1顶+2×1000级船队长lc=160m　　2、调顺段　　l2?（～）lc=240～320m，取280m　　3、停泊段　　，考虑到解队过，解队后船队长，取180ml3?lc（主要考虑拖带船队长）4、过渡段　　l4?10?B，?B为引航道宽度与航道宽度之差，二级航道宽为70m，引航道宽　　度（取40m），则?B=30m，l4=300m5、制动段　　l5用l5???lc估算，?为船队进入口门航速，一般取～，则l5?3×　　160=480m(二)引航道宽度　　考虑一侧靠船，设计最大船宽，一侧等候过闸的船队总宽度bc1=，富裕宽度2?b?，则引航道(三) 引航道最小水深　　H0　　?，即H0?=×=，考虑留有一定的富裕，取T　　第五节船闸的通过能力　　1、舶（队）进出闸时间　　船舶（队）进出闸时间，可根据其运行距离和进出闸速度确定。对单向过闸和双向过闸方式应分别计算。　　单向进闸距离是船舶（队）自引航道中停靠位置（距闸首70m）至闸室内停泊处之间的距离，单向出闸距离为船舶（队）自闸室内停泊处至船尾驶离闸首之间的距离；双向进闸距离是船舶（队）自引航道中停靠位置至闸室内停泊处之间的距离，双向出闸距离为船舶（队）自闸室内停泊处至双向过闸靠船码头的距离；　　单向进闸距离L1=70+25+210=305m单向出闸距离L4=20+25+210=255m　　?=280+160+25+210=675m双向进闸距离L1　　?=210+20+25+160+280=695m双向出闸距离L4　　根据《船闸总体设计规范》查得　　单向进闸v1?/s单向出闸v1?/s双向进闸v1?/s双向出闸v1?/s　　则t1?　　305255 　　?，t4??　　??60675695????t1?，t4?　　??60　　2、闸门的启、闭时间t2　　闸门的启、闭时间与闸门型式和闸首口门宽度有关，当闸首口门宽度20～30m时，t2约为2～3min，取2min　　3、闸室灌、泻水时间t3　　船闸灌泻水时间与水头、输水系统型式、闸室尺度有关，取t3=　　4、船舶（队）进出闸门间隔时间t5　　船舶（队）进出闸门间隔时间取　　则：单向过闸时间T1?t1?4t2?2t3?t4?2t5?+4×2+2×9++2×5=　　??4t2?2t3?2t4??4t5?2×+4×2+2×9+2×+4双向过闸时间T2?2t1　　×5=　　实际上，由于上行与下行船舶（队）均难以保证到闸的均匀性在设计中一般采用船舶（队）单向过闸与双向过闸所需时间的平均值来计算昼夜过闸次数，过闸时间　　T?1/2(T1?　　船闸日平均过闸次数　　)?1/2(?)?22 　　n?　　船闸年通过能力　　??60　　T　　?　　22?60　　?取25次　　P?(n?ne)　　式中：ne—日非运客、货船过闸次数，取1　　N?G??　　?　　N—年通航天数（360天）G—次过闸的平均载重吨位（4000吨）　　?—船舶装载系数（）?—运量不均匀系数　　P?(n?ne)　　N?G??　　?(25?1)　　360?4000?　　??104?1750?104吨　　?　　满足通过能力的要求　　第六节船闸的附属设施 　　'