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毕业设计（论文）题目 赣江石虎塘船闸输水系统设计 学院 河海学院 专业 港口航道与海岸工程班级 2012级卓越工程师班 学生 何 学号
指导教师 前 言我国有大小天然河流5800多条，总长40多万公里。其中赣江位于长江中下游南岸，源出赣闽边界武夷山西麓，自南向北纵贯全省，是江西省最大河流。其长766公里，流域面积83500平方公里，自然落差937米，多年平均流量2130立方米每秒，水能理论蕴藏量360万千瓦。石虎塘航电枢纽系赣江赣州至湖口河段自上而下6个规划梯级中的第3个梯级，坝址位于泰和县城公路桥下游26km的石虎塘村附近，下距吉安井冈山大桥33km，坝址左岸有赣粤高速公路京九铁路和105国道通过，现有航道等级为Ⅵ级，对外交通较方便。通航船闸以其技术相对成熟，运行稳定可靠，建设、运行和维护成本较低等优点，成为过坝通航建筑物的主要型式而得到广泛应用。由于水运具有大运量，低成本的特点，为企业节约了大量的物流成本，提高了企业的经营效益。随着经济的快速增长、中型 企业和现代物流业的兴起，上规模、大吨位的货物量对水运产生了极大的需求。在赣江石虎塘修建渠化枢纽充 分利用赣江的水资源不仅能解决赣江因枯水期降水少水源不足引起的干枯问题还能够通过船闸等通航设施，降低水位落差的影响，通过渠化提高赣江石虎塘段河流的航运等级，让更大吨位的船舶能够在此通行，大力推动航运的发展。本设计主要按照《船闸总体设计规范》、《船闸输水系统设计规范》、《船闸闸阀门 设计规范》、《船闸水工建筑物设计规范》等船闸规范，参照现有的一些国内外船闸资料，结合赣江石虎塘的具体的情况，并在老师的悉心指导下对赣江石虎塘船闸的总体布置、输水系统、闸墙结构、闸阀门等部分进行了设计。通过本次设计可以巩固、联系、充实、加深、扩大所学基础理论和专业知识，训练自己综合运用所学知识的独立 分析和解决实际工程问题的能力，同时训练自己计算能力、绘图能力、论文撰写能力、语言表达能力、创新能力，培养自己的敬业和合作精神，让我获益匪浅。目 录前 言1摘 要1ABSTRACT1第一章 设计资料1（1） 规划航道等级1（2） 货运量1（3） 通航情况1（4） 代表船型1（5） 水文气象资料2（6） 坝址水位流量关系2（7） 地质、地貌3（8） 地形资料3第二章 船闸总体设计52.1船闸及引航道在枢纽中的布置52.1.1船闸及引航道总平面布置52.1.2口门区的防沙及水流条件要求62.1.3引航道平面形状与尺寸72.2船闸型式选择82.2.1船闸的线数和级数82.2.2船闸建设规模及标准82.3船闸的平面尺寸及各部高程82.3.1闸室有效长度92.3.2闸室有效宽度92.3.3门槛最小水深102.3.4船闸最小过水断面的断面系数102.3.5根据设计资料进行过闸船舶组合102.3.6船闸及闸门各部位高程112.4船闸通过能力计算122.4.1船舶过闸时间122.4.2通过能力验证142.5船闸耗水量计算152.5.1单级船闸单向一次过闸的用水量152.5.2单级船闸双向一次过闸的用水量162.5.3在单向过闸和双向过闸机会均等情况下，一次过闸用水量采用单、双向过闸用水量的均值：172.5.4闸阀门漏水量172.5.5船闸一天内平均耗水量18第三章 输水系统型式选择及水力计算193.1船闸输水系统选择193.1.1集中式输水和分散式输水型式选择193.2输水系统水力计算203.2.1初步确定输水闸门处廊道断面尺寸203.3输水廊道布置213.3.1布置原则213.3.2输水系统布置内容223.4局部阻力系数和流量系数计算233.4.1灌水段计算233.4.2泄水段计算353.5输水阀门后廊道的水力条件复核453.5.1阀门后压力计算453.6引航道内船舶的停泊条件46第四章 闸阀门及启闭机型式的选择484.1闸门型式的选择及尺寸的确定484.1.1闸门型式的选择484.1.2门扇尺寸的确定484.2阀门型式的选择及尺寸确定494.3闸首尺寸及布置494.3.1闸首长度504.3.2闸首宽度514.3.3底板厚度和门塘深度514.4启闭机型式的选择514.4.1人字闸门514.4.2事故检修门514.4.3阀门52第五章 船闸结构初步设计535.1结构初步选型535.1.1船闸结构选型535.1.2基本情况545.2混凝土重力式555.2.1混凝土重力式闸墙断面尺寸及墙后回填布置555.2.2低水位时闸墙荷载计算565.2.3检修水位闸墙荷载计算695.3钢筋混凝土悬臂式闸墙835.3.1钢筋混凝土悬臂式闸墙断面尺寸及墙后布置835.3.2钢筋混凝土悬臂式闸墙低水位时闸墙荷载计算855.3.3检修时期荷载计算955.4方案比选104第六章 闸墙结构的技术设计1066.1高水位时情况计算1066
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渠化工程复习思考题
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渠化工程复习思考题答案
引起阀门的振动。对于密封式阀门，阀门局部开启是，会因水流收缩产生压力下降，并可能产生负压，就会出现空蚀现象，所以要复核水阀门后的水力条件。
复核内容包括对开敞式阀门只需核算阀门后是否发生远驱式水跃，对于封闭式阀门只需核算阀门后水流收缩断面廊道顶部压力水头。
改善条件：增大廊道中的单宽流量，减小阀门后水流充分扩散处的廊道高度，增大阀门后水流收缩断面处廊道顶部的压力水头。
19、在船闸灌水时，过闸船舶主要受到哪几种水流作用力？以集中输水系统为例简述这几种力产生的原因。有流速力、波浪力、局部力等几种水流作用力。流速力：水流的纵向流动对过闸或停靠船舶产生的作用力。 波浪力：由于流入或流出闸室的流量随着时间变化，水流有闸室一端向另一端推进，从而在闸室内形成纵向长波，使闸室水面倾斜产生的作用力。
局部力：水流在运动中由于流速的分布和扩散的不均匀，造成水流旋转、紊动，对船舶造成的冲击力。
20、整体式闸室地基计算的主要内容是什么？由于底板不透水，故应验算抗浮稳定性；对于地基有倾斜的软弱层面，或由于结构受力不对称，应验算其侧向抗滑稳定性。在计算整体式闸室的闸墙时，底板简化成地基梁问题进行计算，确定地基梁与地基间接触压力 的分布，从而求得地基梁的内力。
21、船闸在闸室内无水检修时的受力特点是什么？特点是指向闸室方向的水平力较大，对于透水闸底的闸室，其渗透压力较大。
23、根据渠化水头的大小，河流渠化可分为哪些？分为高坝渠化和低坝渠化。
24、渠化枢纽的建筑物主要包括哪些建筑物？渠化枢纽一般由挡水建筑物、泄水建筑物、通航建筑物、坝岸连接及护岸建筑物组成、水电站。
25、引航道直线段是由哪几段组成？引航道一般由导航段、调顺段、停泊段、过渡段、制动段组成。前三段一般要求为直线段，后两段可根据地形灵活布置。
26、“船闸检修时可能的最不利组合是：将闸室内的水完全抽空，墙后地下水位为该情况下可能出现的最低地下水位，此时主要考虑土压力、自重、水压力、扬压力、系缆力的作用。” 是否正确？为什么？不正确，墙后地下水位最高，应该把系缆力改成闸面活荷载。因为这种计算情况的特点是指向闸室方向的水平力较大，对于透水闸底的闸室，其渗透压力较大。
27、“复核船闸输水廊道阀门后的水力现象，通常是对于密封式阀门后核算其是否发生远驱式水跃，以此来评价此种输水廊道工作状态的优劣。” 是否正确？为什么？不准确，因为密封式阀门产生的是空蚀现象，而远趋式水跃是针对开敞式阀门而言，当有足够的空气从输水阀门的门井进入廊道时，阀门后的水流收缩断面上的压力会下降，但不可能产生很大的负压，而可能在阀门后产生远趋式水跃，这对输水阀门和廊道都是不利的，因此判断输水廊道工作状态的优劣，可以核算它是否产生远趋式水跃。
28、对于开敞式阀门和密封式阀门，分别需进行哪方面的输水阀门后廊道内的水力条件校核？开敞式阀门需核算输水阀门后是否具有产生远趋式水跃的条件。密封式阀门只需核算阀门后水流收缩断面处廊道顶部的压力。
29、无廊道输水系统最常用的是哪三种型式？分为三角闸门门缝输水，平面闸门门下输水，弧形闸门门下输水。
30、在闸坝并列布置方式中，按船闸和坝轴线的相对位置可分为哪些布置方式？按船闸闸室与坝轴线相对位置，可分为船闸伸向坝轴线上游和坝轴线下游两种。
31、在建设现代化的内河航道网中，通常采用哪些工程措施来改善天然河道的航行条件？通常采用航道整
治、疏浚和渠化工程来改善河道的航行条件。
32、船闸输水系统有哪些类型？集中输水系统和分散输水系统
33、闸室结构沉降计算的目的是什么？目的是计算地基沉降量和沉降差，防止沉降量过多而引起危害，并为确定闸室墙顶高程及止水构造和某些结构构造提供设计依据。
34、土基上分离式闸室地基的破坏，一般有哪些形式？
35、“闸首结构由于在纵向有刚度较大的边墩存在，因此闸首底板纵向强度的验算是主要的。”是否正确？错，由于纵向有刚度较大的边墩存在，闸首底板纵向变形很小，因此闸首底板计算以横向为主
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前 言我国有大小天然河流5800多条，总长40多万公里。其中赣江位于长江中下游南岸，源出赣闽边界武夷山西麓，自南向北纵贯全省，是江西省最大河流。其长766公里，流域面积83500平方公里，自然落差937米，多年平均流量2130立方米每秒，水能理论蕴藏量360万千瓦。石虎塘航电枢纽系赣江赣州至湖口河段自上而下6个规划梯级中的第3个梯级，坝址位于泰和县城公路桥下游26km的石虎塘村附近，下距吉安井冈山大桥33km，坝址左岸有赣粤高速公路京九铁路和105国道通过，现有航道等级为Ⅵ级，对外交通较方便。通航船闸以其技术相对成熟，运行稳定可靠，建设、运行和维护成本较低等优点，成为过坝通航建筑物的主要型式而得到广泛应用。由于水运具有大运量，低成本的特点，为企业节约了大量的物流成本，提高了企业的经营效益。随着经济的快速增长、中型 企业和现代物流业的兴起，上规模、大吨位的货物量对水运产生了极大的需求。在赣江石虎塘修建渠化枢纽充 分利用赣江的水资源不仅能解决赣江因枯水期降水少水源不足引起的干枯问题还能够通过船闸等通航设施，降低水位落差的影响，通过渠化提高赣江石虎塘段河流的航运等级，让更大吨位的船舶能够在此通行，大力推动航运的发展。本设计主要按照《船闸总体设计规范》、《船闸输水系统设计规范》、《船闸闸阀门 设计规范》、《船闸水工建筑物设计规范》等船闸规范，参照现有的一些国内外船闸资料，结合赣江石虎塘的具体的情况，并在老师的悉心指导下对赣江石虎塘船闸的总体布置、输水系统、闸墙结构、闸阀门等部分进行了设计。通过本次设计可以巩固、联系、充实、加深、扩大所学基础理论和专业知识，训练自己综合运用所学知识的独立 分析和解决实际工程问题的能力，同时训练自己计算能力、绘图能力、论文撰写能力、语言表达能力、创新能力，培养自己的敬业和合作精神，让我获益匪浅。目 录TOC \o &1-5& \h \u  HYPERLINK \l &_Toc10373& 前 言  PAGEREF _Toc10373 1 HYPERLINK \l &_Toc14962& 摘 要  PAGEREF _Toc14962 1 HYPERLINK \l &_Toc26017& ABSTRACT  PAGEREF _Toc26017 1 HYPERLINK \l &_Toc9120& 第一章 设计资料  PAGEREF _Toc9120 1 HYPERLINK \l &_Toc17320& （1） 规划航道等级  PAGEREF _Toc17320 1 HYPERLINK \l &_Toc19314& （2） 货运量  PAGEREF _Toc19314 1 HYPERLINK \l &_Toc23200& （3） 通航情况  PAGEREF _Toc23200 1 HYPERLINK \l &_Toc24294& （4） 代表船型  PAGEREF _Toc24294 1 HYPERLINK \l &_Toc3155& （5） 水文气象资料  PAGEREF _Toc3155 2 HYPERLINK \l &_Toc9790& （6） 坝址水位流量关系  PAGEREF _Toc9790 2 HYPERLINK \l &_Toc16153& （7） 地质、地貌  PAGEREF _Toc16153 3 HYPERLINK \l &_Toc6438& （8） 地形资料  PAGEREF _Toc6438 3 HYPERLINK \l &_Toc21460& 第二章 船闸总体设计  PAGEREF _Toc21460 5 HYPERLINK \l &_Toc25911& 2.1船闸及引航道在枢纽中的布置  PAGEREF _Toc25911 5 HYPERLINK \l &_Toc22774& 2.1.1船闸及引航
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