1、二 OO 七届港口航道与海岸工程专业毕业设计6开题报告船闸是克服河流上建坝（或天然）形成的集中水位差的一种水工建筑物，它是由上下闸首、闸门、闸室等组成。闸室灌水和泄水，使水位升降，像一种特殊的水梯，但它不像普通电梯和升船机那样靠电力升降。船闸的闸首、闸室都是固定不动的水工建筑物，由闸首、闸门、闸室围成固定不动的闸箱，起挡水作用。船舶过闸时，由廊道和阀门构成的输水系统向闸室灌水，闸室水位上升；闸室向外泄水，闸室水位降落。停在闸室的船舶靠水的浮力，随闸室水位升降，与上游或下游水面齐平，达到克服水位差的目的，通常称过坝建筑物。因船舶过闸是由水的浮力来升降的，因此，营运费用比较低，是过船建筑物中的一种
2、主要形式。一、选题的理论价值和现实意义渠江富流滩船闸是富流滩电航工程的一部分，工程位于四川省广安地区岳池县罗渡镇渠江干流的富流滩。富流滩电站是岳池县境内唯一有开发价值的水利资源，为了满足岳池县工农业发展用电的需求，完善渠江干流的渠化阶梯，改善河道的航行条件，促进航运事业的发展，拟建设富流滩电航工程。富流滩电航工程上游正常挡水位213.80 米，水库回水与四九滩电站尾水相衔接，下游花滩子电站正常挡水位与富流滩或四九滩电站尾水相衔接。渠江具有悠远的通航历史，历来是川东北的交通运输干线，广安和达州地区对外物质交流的重要通道之一。渠江腹地属亚热带季风气候，气候温和，雨量充沛，自然资源丰富，农业比较发达
3、，是四川重点粮棉产区之一。流域内森林面积广，矿产资源丰富。丰富的矿产资源将为该地区经济发展提供良好的条件，也为水运提供了充足的货源。随着腹地产业结构的变化，工农业及其他产业的发展，为交通运输提供了大量的货源。1994 年货运量 145.75 万吨，货运周转量 357915 吨公里，客运量 537.9 万人，客运周转量 4075 万人次。1997 年货运量 212.37 万吨，货运周转量 3815 万吨公里。客运量 401.05 万人，客运周转量 3280 万人次。渠江梯级开发的逐步完善，为大宗货物流通创造了良好的条件。富流滩船闸作为沟通渠江、嘉陵江和长江的联系，将会发挥重要作用。二、我国船闸建
4、设的成就发展在兴建水利枢纽，渠化河流和修建运河时，船闸是克服集中落差的一种通航建筑物，船要通航建闸建设在我国有悠久历史，早在 2000 多年前，秦朝开挖的灵渠，克服水位差的陡门就是船闸的雏形。新中国成立后，仅 40 年间，就建设了大、中、小各类船闸达 800 余座，大大地推动了我过船闸技术的发展。 。50 年代建设的京杭运河，船闸的规模就比较大，可以通过 4000 吨级的船队，运输十分繁忙，对沟通我过南北二 OO 七届港口航道与海岸工程专业毕业设计7水运运输起着十分重要的作用。70 年代兴建的长江该葛洲坝水利枢纽，船闸的规模和水头都居世界前列。而三峡船闸是目前世界上规模最大、级数最多、总水头最
5、高、施工难度最大的船闸。包括上、下游引航道，船闸总长 6442 米，其中船闸闸室部分长1621 米。三、国外船闸的发展由于水运运输具有价廉、低耗、量大的优点，世界上一些工业发达的国家中，内河运输发展较快。作为内河航运建设重要组成部分的船闸建设也得到了较快的发展，多数国家的现代船闸主要是 20 世纪 50 年代以后发展起来的。国外船闸的建设很重视满足使用要求，在设计中注意选择好船闸位置和布置及引航道通航条件，防治泥沙淤积，使船舶能安全可靠和迅速畅通的通过船闸。为适应水运成网和运量大的需求，一些国家的内河尺寸向标准化和大尺度发展，特别是船闸宽度逐渐统一，内河成网，四通八达，起尺度满足设计船队原队一
6、次过闸的需求。随着运量的增大和发展，为满足客、货运量过坝的需要，不少枢纽兴建了双线或多线船闸，但在建设步骤上，则根据各自的情况和条件的不同而有所不同，如苏联在伏尔加河各级枢纽都同时修建了二线船闸，而在一些河流则使采取先建一线船闸，运量增大后再建二线船闸。为减少船闸级数，缩短船舶过闸时间，加快水运运输速度，适应高坝通航的需要，内河船闸逐步向高水头发展。据不完全统计，国外单级水头大于 20 米的船闸有 30 多座，巴西库鲁依船闸有单级 36.5 米，依泰普船闸单级水头约为 3344 米，这些都反映了当前船闸的世界水平。高水头大型船闸的关键技术问题主要是船闸水利条件（特别是阀门水力条件问题）、闸、阀
7、门和启闭机等技术问题。为解决高水头船闸在灌泄水时闸室和引航道内的停泊条件以及非恒定流对过闸船舶航行的影响，采用了等惯性输水系统、旁侧引水或旁侧泄水以及分散进水和分散泄水等措施，为解决阀门水力条件问题，特别是阀门气蚀问题，采用反响弧形阀门，降低阀门底的高程和快速开启阀门以及设通风孔等措施，随着这些关键技术的突破，船闸的技术水平回有进一步的突破。由于船闸水力条件和阀门几启闭机械技术条件的限制，当水头高至一定限度时，单级船闸就成为不可能，需要采用多级船闸，包括连续多级船闸和设中间渠道的多级船闸。苏联额尔齐斯河的明斯克船闸的水头最高为 67 米，分四级，但连续船闸通过能力小，过闸费时多。而采用设中间渠
8、道的多级船闸在国外有 10 多座，巴西图库鲁依设中间渠道的两级船闸，是世界上水头最高、规模最大的梯级船闸。二 OO 七届港口航道与海岸工程专业毕业设计8在水源缺少的情况下，为发展水运、减少船闸过闸耗水两，欧洲一些国家采用了省水船闸。为适应海运需要，不少国家都兴建了大型海闸，世界最长的海串在比利时，有效长度 500 米，宽 57 米。最宽船闸在法国，有效宽 67 米。为防咸水入侵海闸上游，影响上游水质，一些国家修建了防咸船闸。如法国修建了敦克尔克港马迪克防咸船闸。四、主要工作内容本毕业设计的题目是渠江富流滩船闸输水系统设计，在完成整个船闸的初步设计后，着重进行船闸输水系统的设计。初步设计包括以下
9、几下项内容：1、船闸总体布置及选型船闸的种类很多，根据船闸的不同特征，如位置、闸室数目、线数等，可以分为不同的类型：内河船闸和海船闸、单级船闸和多级船闸、单线船闸和多线船闸等。此外还有其它类型的船闸如广室船闸，省水船闸，井式船闸等。根据本工程的实际情况及通过能力拟建单级单线船闸，引航道根据具体地形选择对称式布置。2、输水系统的设计与计算船闸输水系统是完成闸室灌泄水操作的主要设备。它包括进水口、输水廊道及输水阀（闸）门、出水口和消能设备等部分。输水系统的形式选择直接影响到船闸的通过能力，以及过闸船舶和船闸及其附属结构的安全。船闸输水系统的形式主要可分为几种输水系统和分散式输水系统两大类。集中输水
10、系统是将输水系统集中布置在闸首范围内，灌水时，水经上闸首有闸室的上游集中流入闸室，泄水时，水从闸室的下游端经下闸首泄入引航道；分散式输水系统是将输水系统分散布置在闸首及闸室内，灌、泄水时，水流通过设在闸室底火闸室墙内的纵向输水廊道上的一系列出水支管、出水支孔分散地流入闸室。此设计的输水系统根据实际情况采用集中式输水系统，由于设计水头较大，输水朗道在垂直方向有跌落，为了使闸室内水面平稳在闸首下布置消能室并采用复杂式消能工。3、闸室结构选择及计算船闸闸室有斜坡式和直立式两种，斜坡式闸室具有结构简单、造价低的优点，但是使用不方便，且耗水量大，目前已很少使用。直立式闸室结构由闸墙和闸底组成，按其受力状
11、态可分为整体式结构和分离式结构两大类。分离式结构闸墙类型比较多，常作用在土基上的又重力式、悬臂式、扶壁式。土基上的分离式闸室，大多采用带有横撑格梁的透水底板，比较经济，但只适用于水级比较小，地基对渗透变形不敏感的二 OO 七届港口航道与海岸工程专业毕业设计9情况。当水头较大，地基为粉砂、细砂或淤泥的闸室，则采用双铰式不透水或采用整体式结构。对于岩基常用的结构有重力式、衬砌式和混合式。一般情况下采用分离式比较经济，但在软弱地基且水级较大时，可采用整体式。重力式闸墙是靠自重维持稳定，但是地基反力不均匀且较大，对地基承载能力要求比较大，只适用于较好的地基，对于软弱地基，要采用重力式则必须对地基采取工
12、程措施，改善受力状态或增强地基强度。重力式闸墙按材料可分为浆砌条（块）石结构，混凝土结构和配筋混凝土结构等。浆砌条（块）石结构适用于盛产石料的地区，比较经济，但费工，质量不易保证。混凝土结构和配筋混凝土结构适用于船闸水级较大，机械化施工及石料缺乏等情况；重力式结构按断面形式可分为梯形和衡重式两种。梯形断面适用范围广泛，一般船闸和溢洪闸均可采用，其底面宽大，能适应荷载变化，稳定可靠，但不能充分发挥墙身材料强度，工程量大，投资亦大。衡重式断面，下部为倒梯形，有减少土有力作用，比梯形结构减少 10%20%，但其对地基要求较高，荷载变化反应灵敏，不适用于溢洪船闸；悬臂式闸室由闸墙、底板和后悬臂组成，是从船闸轴线分为两半的对称结构，在底板中缝处设有止水，形成不透水的闸底。适用于地基承载能力比较低，且闸室高度与宽度之比比较大的情况；扶壁式闸墙有立板、肋板和底板组成，底板分为趾板和内底板，由于闸室墙直接作用于土基上，地基承载力较小，不需尾板。根据本工程的实际情况选用两种闸墙进行计算，初选重力式浆砌条石和少筋 L 式两种。并设计整体式闸室进行电算。
