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1、学 号 2009012115 密 级 哈尔滨工程大学本科生毕业论文东江水利枢纽工程船闸设计院（系）名称： 船舶工程学院专业名称：港口航道与海岸工程学生姓名：陈天山 指导老师：耿敬 副教授哈尔滨工程大学2013年06月学 号 2009012115 密 级 东江水利枢纽工程船闸设计Lock Design of Dong River Water Conservancy Project 学 生 姓 名： 陈 天 山所 在 学 院：船舶工程学院所 在 专 业：港口航道与海岸工程指 导 教 师：耿敬职 称：副教授所 在 单 位：哈尔滨工程大学论文提交日期：2013年06月16日论文答辩日期：2013年06
2、月22日学位授予单位：哈尔滨工程大学 东江水利枢纽工程船闸设计 陈天山 哈尔滨工程大学东江水利枢纽工程船闸设计摘 要 惠州东江水利枢纽工程是改善东江水环境、发电、兼顾航运、改善城市供水和农田灌溉条件的大型水利枢纽工程。枢纽工程通航建筑物采用通航船闸方案，船闸坐落在枢纽大坝右侧。船闸由闸室和上、下闸首以及上、下游引航道组成。引航道采用反对称型式，船舶曲线进闸，直线出闸，船舶过闸安全性较高。船闸输水系统采用短廊道集中输水系统，输水廊道采用矩形廊道且相对闸室轴线呈对称式分布，消能工采用简单消能工，具体消能措施为消力槛，闸室靠近上闸首设置镇静段。闸门采用人字闸门，阀门采用升降式平面阀门，阀门门槽采用矩
3、形门槽。上、下闸首和闸室结构形式为整体式，闸室为坞式结构，底板采用不透水底板。靠船墩为独立墩式，布置在引航道右侧，靠船墩为沉箱式结构，上部胸墙现浇。关键字：船闸；引航道；输水系统；靠船墩哈尔滨工程大学本科生毕业论文AbstractHuizhou Dongjiang water conservancy project is to improve the quality of Dongjiang environment, power generation, taking into account the shipping, improvement of urban water supply and
4、 irrigation conditions for large-scale water conservancy project. Project navigation structures select navigation lock program located right in the hub of the dam. Lock is composed of the chamber,the upper and lower lock head,the upstream and downstream approach channel components. Approach channel
5、select symmetric type, vessel sail curved into the lock and straight out the lock with high security. Shiplocks centralized distribution system using a short corridor, culvert rectangular chamber axis of the corridor and relatively symmetric distribution of energy dissipation using a simple energy d
6、issipation, the specific energy dissipation measures stilling threshold, sedation segments is set near the upper lockhead. Gates select miter gate and valve adopts lifting type plane valves, valve slot rectangular gate slot. Upper and lower gate and the chamber structure in the form of the first int
7、egral, chamber of dock structure, bottom with impermeable floor. Dolphins as an independent pier, arranged in the approach channel on the right, dolphins is caisson structure, the upper parapet cast.Key words:Lock; Approach channel;Water supply systems；Dolphins东江水利枢纽工程船闸设计目录摘 要Abstract第1章 绪论11.1 概述1
8、1.2 船闸发展及现状11.3 设计背景31.4 预期结果与意义4第2章 设计资料52.1 自然条件52.1.1 工程地理位置52.1.2 水文气象条件52.2 地理地质52.3 对外交通62.4 设计特征水位62.5 设计船型62.6 地震烈度62.7 设计依据72.8 设计要求72.9本章小结7第3章 船闸总体布置83.1 船闸基本尺度确定83.1.1 船闸型式选择83.1.2 闸室基本尺度确定93.2 闸首尺寸确定113.2.1 闸首长度确定113.2.2闸首宽度确定123.2.3 闸首平面布置123.3 引航道平面布置及尺度确定133.3.1 引航道平面布置思路133.3.2 引航道尺
9、度确定133.3.3 引航道平面布置153.4 船闸通过能力和耗水量163.4.1 船闸过闸时间163.4.2 单级船闸年通过能力183.4.3 耗水量计算193.5 船闸各部高程203.6本章小结21第4章 输水系统224.1 输水系统设计224.1.1 输水系统选型224.1.2 集中输水系统型式234.2 输水系统布置244.2.1 镇静段长度计算244.2.1 输水廊道计算244.2.3 输水系统布置244.3 输水系统水力计算264.3.1 输水阀门处廊道断面面积计算264.3.2 输水系统阀门开启时间264.3.3 闸室输水时间计算274.3.4 输水系统灌泄水水力特性曲线计算28
10、4.4 本章小结34第5章 闸阀门的设计355.1 闸门设计与布置355.1.1 闸门的结构设计355.1.2 闸门的布置375.2 阀门的设计与布置385.2.1 阀门的设计385.2.2 阀门的布置395.3 本章小结39第6章 结构设计与计算406.1 设计资料406.1.1 建筑物等级确定406.1.2 建筑物高程水位406.1.3 建筑材料406.2 闸室结构设计与计算406.2.1 闸室结构设计406.2.2 闸室结构作用416.2.3 闸室稳定性验算456.3 靠船墩结构设计与计算486.3.1 靠船墩结构设计486.2.1 靠船墩结构计算486.2.2 靠船墩稳定性验算496.
11、4 本章小结51结论52参考文献：54致谢57第1章 绪论第1章 绪论1.1 概述交通运输行业是国民经济中重要的组成部分，它对于国民经济而言就如血液循环对人体，时刻影响着整个社会的经济活动。现代交通运输有铁路，公路，航空，水路和管道五种运输方式。其中水路运输（内河运输和海洋运输）是交通运输业中的一个重要的组成部分。目前，世界上科学技术和工农业生产比较发达的国家，水运都比较发达，基本上建成了四通八达的航道网，其货物的周转量仅次于铁路，在国民经济中占有重要地位。内河水运是国家综合运输体系和水资源综合利用的重要组成部分，它具有占地少、污染少、能耗低和运能大等优势。截止2012年年末，全国内河航道通航
12、里程12.50万公里，比上年末增加383公里，同比增长0.31%。等级航道6.37万公里，占总里程的51.0%，提高0.7个百分点。其中，三级及以上航道9894公里，五级及以上航道2.64万公里，分别占总里程的7.9%和21.1%，分别提高0.3个和0.3个百分点。为更好的改善航道航行条件，延长航道网络线路长度，提高河段内的船舶载重量和货运密度，同时也更好地综合利用水资源，满足灌溉、发电、防洪、城镇供水和渔业等的需要，内河河流往往会选择进行渠化，建设水利枢纽工程。枢纽工程一旦建成，则必然造成枢纽上下游形成垂直水位落差。为保证船舶能顺利的克服水位差，船舶能顺利通过枢纽，通航建筑物是必然的选择。通
13、航建筑物主要有船闸和升船机两大类，其中船闸应用最广。 船闸是利用向两端有闸门控制的航道内灌、泄水，以升降水位，使船舶能克服航道上的集中水位落差的厢形通航建筑物。1.2 船闸发展及现状船闸作为在河道上克服水位落差的一种工程措施，在世界水利工程建设史上早有记载，其中中国是建造船闸最早的国家。秦始皇三十三年(公元前214年)开凿灵渠,设置陡门，又称斗门（今名闸门），用以调整斗门前后的水位差，使船舶能够在有水位落差的航道上通行。这种陡门构成单门船闸，简称单闸，又称为半船闸。南朝宋景平年间(公元423424年)，在扬子津（今江苏省扬州市扬子桥）河段上建造了两座陡门，顺序启闭这两座陡门，控制两陡门之间河段
14、的水位，船舶就能够克服水位落差上驶或下行。宋朝雍熙年间（公元984987年）在西河(今江苏省淮安至淮阴间的运河)建造两个陡门，间距50步（约合76米），陡门上设有输水设备，这就是中国历史上有名的西河闸，是现代船闸的雏型。 在欧洲，1203年荷兰出现欧洲首座船闸，1325年德国出现首座船闸，1481年意大利开始建造船闸，美国在1790年出现了首座船闸。20世纪后，在美国、苏联和西欧各国，由于河流的开发和航运的发展，船闸的数量逐渐增多,技术上也不断改进。目前据不完全统计，我国已修建大、校船闸共900余座；世界上建成大、小超过一千座。其中，在大型水利枢纽上，水头超过20m的船闸已经超过40余座。目前最世界上最大的船闸三峡船闸,三峡船闸修建于三峡大坝左侧的山体中。船闸总长6442米，其中上游引航道2113米,下游引航道2708米,船闸主体段1621米。船闸主体段闸首和闸室分南北两线,都是在山体岩石中开挖出来的。每线船闸主体段由6个闸首和5个闸室组成,每个闸室长280米、宽34米,闸室坎上最小水深5米。三峡船闸可通过万吨级船队,设计单向年通过能力5000万吨。三峡工程双线5级船闸,是目前世界上规模最大的船闸。1.3 设计背景东江是珠江水系三大河流之一，发源于江西省寻乌县，上游称寻
