船闸设计开题报告

《船闸设计开题报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《船闸设计开题报告（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、船闸设计开题报告导语：开题报告是指开题者对科研课题的一种文字说明材料。 下面是由整理的关于船闸设计开题报告。欢迎阅读！题目乌江银盘高水头船闸输水系统设计学院专业港口航道与海岸工程学生学号指导教师一、选题目的与意义本次毕业设计是我校港航工程专业的毕业生在校期间最后一次 全面性、总结性的教学实践环节，它既是本专业学生在教师指导下运 用所学知识与技能，解决具体问题的一次尝试，也是本专业学生走向 工作岗位前的一次“实战演习”。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

2、 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，营运的费用比较低，是过船建筑物 中的一种主要形式。本次毕业设计选题是银盘高水头船闸输水系统设计，通过这次 船闸输水系统设计可以让我们，巩固、联系、充实、加深、扩大所学 基础理论和专业知识；训练其综合运用所学知识独立分析和解决实际 工程问题的能力，同时训练其

3、计算能力、绘图能力、论文撰写能力、 语言表达能力、创新能力，培养学生的敬业和合作精神；初步掌握港 航工程设计工作流程和方法；熟练运用计算机等工具提高工作效率； 敢于创新，并能正确地将独创精神与科学态度相结合；养成严肃认真、 刻苦钻研、事实求实的工作作风。乌江是长江上游右岸最大支流，源于贵州省乌蒙山东麓，横贯 贵州全境和渝东南，流经重庆市的酉阳、彭水、武隆、涪陵，河流全 长1070km （干流全长710km），总落差2124m，流域面积87920km2, 多年平均流量1690m3/s，多年平均径流量534亿m3。乌江重庆境内 河段长约188km，总落差105.49m，平均比降0.56%，属于典型

4、的山 区河流。拟建银盘水利枢纽位于乌江下游，距涪陵乌江河口里程约93km。 枢纽工程以发电为主，兼顾航运、防洪等。枢纽主体工程由电站、船 闸和泄洪闸等部分组成，大坝正常蓄水位215m，相应库容14.44亿 m3。电站装机4台，单机容量150MW，总装机容量600MW，最大水头 36.5m，最小水头8.8m，额定水头26.5m，多年平均有效发电量26.54 亿度,建成后可向重庆电网提供大量电力。电站建成后，可渠化彭水银盘境内53km航道，与彭水枢纽联合调度运行，还可增补下游河道枯水流量，改善乌江下游通航条件，促进乌江航运事业的发展。二、国内外研究现状1我国船闸建设的成就在兴建水利枢纽，渠化河流和

5、修建运河 时，船闸是克服集中落差的一种通航建筑物。船闸建设在我国具有悠 久的历史，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，大大地推动了我国船闸技术的发展。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，对沟通我国南北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

6、长 1621 米。2国外船闸建设的成就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

7、 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

8、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。而采用设中间渠道的多级船闸在国外有10 多座，巴西图库

9、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。 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。三、主要研究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 包括以下几下项内容：1 、船闸总体平面布置船闸及引航道在枢纽中的布置（1）根据河势、

10、地形及水流条件，进行坝轴线、船闸轴线、上 下闸首以及上下游引航道的布置（附图）；（2）分析比较上下游口门区通航水流条件以及可以采取的工程措施；3）分析比较上下游口门区防止泥沙淤积以及可以采取的工程措施；2 、船闸建设标准和总体布置（1）根据规划航道等级、船型以及货运量，拟定船闸平面尺度 和各部分高程（绘图、表）；（2）根据河道地形及货物流向，拟定引航道型式、各段长宽尺 度及停泊区位置。3 、通过能力及耗水计算（1）根据船闸的过闸时间、平均吨位、闸次组合等各项内容， 分别验算近、远期船闸的通过能力，使过闸货运量满足规划运量的要 求；（2）船闸的耗水计算4 、闸首尺度及闸阀门选型（1）闸首尺度拟定

11、；（2）闸、阀门选型。5 、输水系统水力计算（1）输水系统选型；（2）水力计算，步骤是： 初拟阀门断面面积； 根据各段廊道面积比例，拟定输水系统各廊道段的断面面积和高程，廊道换算长度，草绘输水系统布置图； 分灌泄水段计算输水系统阻力系数，验算总阻力系数和流量系数； 绘制灌、泄水水力特性曲线。(3) 输水系统验算，步骤是 根据总阻力系数、阀门开启时间，验算闸室灌泄水时间； 验算闸室和下游引航道停泊条件； 如果不满足便进行下阶段设计； 对于分散式输水系统，增加验算廊道工作条件，如廊道转弯 段压力、阀门段廊道工作条件及空化数等。(4) 对照水力特性曲线图，对廊道断面、阀门开启时间、阻力 系数等进行优

12、化，然后重复(1)(3)过程，直至满足要求。6、闸室结构设计(1)闸室结构型式选型，至少选择两个方案进行初步设计；( 2)初步设计，就选择的两个方案进行同等精度设计，步骤是： 初拟闸室结构尺度、高程以及配筋； 根据结构受力选择最不利荷载组合，如检修、完建以及高水 等情况； 绘制计算简图和结构受力图； 根据不同机构型式选择整体验算和结构验算内容，如抗滑、 抗倾等并进行计算； 对于验算不满足要求或结构不合理情况进行机构的优化设计， 包括修改尺度、增加措施等方法。（3）方案综合比较并提出推荐方案。四、研究方法与实施方案 对于船闸的总体平面布置，应根据乌江银盘段的地理条件、水 位资料和河道的走势来确定船闸的布置地点，以及在河岸左边还是右 边。依据船闸设计的航道等级、近期及远期的通过量，按照船闸总 体设计规范、内河航道通航标准的规范要求，来确定船闸及引 航道的有效尺度、船闸各部位高程等。对于船闸的输水系统设计，依 据船闸的基本尺度、设计水头、输水时间等，按照船闸输水系统设 计规范的要求，确定输水系统的选型及廊道的各部尺寸，阀门形式 及其规格。另外，利用 CAD 制图画出船闸输水系统的布置图。对于船闸的结构设计，考虑设计中可能遇到的各种最不利组合 进行各部结构的设计。设计的要求需要满足船闸总体设计规范、 船闸水工建筑物设计规范等规范的要求。