船闸输水系统毕业设计1 - 副本.docx
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交或/李
毕业设计(论文)
题 冃湘江水府庙船闸
输水系统设计
专 业港n航道与海岸工程
班 级 2010级4班
学 生 阳涛
指导教师 冻明栋
2014届港I1航道与海设工程专业毕业设计
前n
交通运输业是国名经济中一个重要的部门,被马克思称为除采掘业、农业、加工业以外的第四个物质生产领域。
它对推动社会生产力的发展,促进物资和人员的流动,改善人民的生活级巩固国防都具有十分重要的作用。
交通运输业乂包括陆路运输和水路运输。
其中水路运输运载能力大、成本低、能耗少、投资宵,是一些国家国内和国际运输的重要方式之一。
内河运输和海上运输冋厲水路运输业。
我国有大小天然河流
5800多条,总长40多万公里。
其中湘江位于江南地区,是湖南宵最大河流,为长
江主要支流之一。
发源于湖南宵永州市海拔近2000米的九嶷山脚蓝山县野狗山麓,
全长817公里,流域而积92,300平方公里。
上游水急滩多,中下游水量丰富,水流平稳。
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。
据统计,2005年湘江水运完成运输量达5379万t。
据预测,到2020年,湘江货运景将达到1.8亿t,其中集装箱200万TELL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。
在湘江水府庙河段成扇形非常有利于水运渠化枢纽的建设。
在湘江水府庙修建渠化枢纽充分利用湘江的水资源不仅能解决湘江因祜水期降水少水源不足引起的干祜问题还能够通过船闸等通航设施,降低水位落差的影响,通过渠化提高湘江水府庙段河流的航运等级,让更大吨位的船舶能够在此通行,大力推动航运的发展。
这对国民经济的发展有这十分重大的意义。
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,结合湘江水府庙的具体的情况,并在老师的悉心指导下对湘江水府庙船闸的总体布置、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。
2014届港I1航道与海设工程专业毕业设计
目录
目录
摘要
ABSTRACT 2
第一章设计资料 3
(1)规划航道等级:
, 3
(2)货运量 3
(3)通航情况 3
(4)代表船型 3
(5)水文气象资料..... 3
(6)坝址水位流景关系 4
(7)地质、地貌 5
(8)地形资料 5
第二章船闸总体设计 6
2.1船闸及引航道在枢纽中的布置 6
2.2船闸型式选择
2.3船闸的平面尺寸及各部高程...
2.4船闸的通过能力 9
2.4.1船舶的过闸时间 9
2.4.2通过能力验证 10
2.5船闸耗水量计算 11
第三章输水系统型式选择及水力计算 13
3.1船闸输水系统型式选择 13
3.1.1集中输水与分散式输水系统型式选择; 13
3.2输水系统水力计算 13
3.2.1初步确定输水阀门处廊道断面尺寸... 13
3.3输水廊道布置 14
阳涛:
湘江水府庙船闸输水系统设计
3.3.1廊道的淹没水深 14
3.3.2廊道的进口修圆 14
3.3.3输水廊道出口 14
3.3.4廊道形式布置 14
3.4局部阻力系数及流量系数计算 15
3.4.1灌水段计算 15
3.4.2泄水过程计算 25
3.5输水阀门后廊道的水力条件复核 33
3.5.1阀门后压力的计算 33
3.5.2分散输水系统输水阀门底缘空化数的计算 34
第四章闸阀门及启闭机型式的选择 36
4.1闸门形式的选择及尺寸的确定 36
4.1.1闸门形式的选择 36
4.1.2门扇尺度的确定 36
4.2阀门形式的选择及尺寸的确定. 37
4.3闸首尺寸与布置 37
4.3.1闸首长度 37
4.3.2闸首宽度 38
4.3.3底板厚度和门塘深度 39
4.4启闭机型式的选择 39
4.4.1人字闸门 39
4.4.2事故检修门 39
4.4.3阀门 39
第五章船闸结构初步设计 40
5.1结构初步选型 40
5.1.1船闸结构选型 40
5.1.2基本情况 41
5.2混凝土重力式闸墙 42
5.2.1混凝土重力式闸墙断面尺寸及墙后布置 42
5.2.2低水位时期闸墙荷载计算 43
2014届港Ij航道与海设工程专业毕业设计
5.2.3检修时期闸墙荷载计算 59
5.3钢筋混凝土重力式闸墙 70
5.3.1钢筋混凝土重力式闸墙断面尺寸及墙后布置. 70
5.3.2钢筋混凝土重力式低水位时期闸墙荷载计算 71
5.3.3检修时期荷载计算 83
5.4方案比选 96
第6章闸墙结构的技术设计 98
6.1运用高水情况计算
6.1.1自重
6.1.2土压力
6.1.3其他荷载
6.1.4荷载及其效应汇总
6.1.5高水运用情况的各项验算
6.1.6各部强度验算
6.2运用低水位截而验算
6.2.1前趾1-1截面验算
6.2.2后趾2-2截面验算
6.2.3墙身3—3截面验算
6.3检修情况截面计算
6.3.1前趾1-1截面验算
6.3.2后趾2-2截面验算
_
6.3.3墙身3—3截面验算
6.3结构配筋
6.31效应比较
6.3.2配筋计算
98
99
99
105
107
108
111
117
118
120
122
123
124
126
128
130
130
131
小结 138
总结 139
致谢 140
3
2014届港I1航道与海设工程专业毕业设计
摘要
船闸输水系统是船闸运行最频繁的一个工作系统,正确选择输水系统的类型并给予合宜的布置,对保证船舶安全迅速过闸,以及船闸安全高效营运具有重要意义。
本设计是湘江水府庙船闸设计。
湘江是湖南宵最大的河流,涟水是湘江下游的一级支流。
水府庙水库位于涟水中游双峰&溪口下游0.5km处,河长132km,水库控制流域面积
3160平方公里,流域呈扇形。
本设计的主要内容包括船闸总体布置、船闸通过能力,输水系统设计,闸室结构设计四个主要方面。
船闸布置在左岸,水流条件满足停泊条件要求,且不会出现淤积;引航道根据地形采用对称型式,上下引航道与河道平衡连接。
本设计采用较复杂式分散输水系统。
在输水系统的设计中,包括进行各部分尺寸设计,灌泄水所需时间、流景最大值、水位与时间的关系等水力特性。
船闸结构形式选择了较为常见的素混凝土重力式结构和钢筋混凝土结构进行比较。
在低水情况,高水情况,检修情况三种情况下对结构进行稳定性、抗倾、抗滑、地基承载力、截而应力等验算,最终确定钢筋混凝土结构并且进行配筋计算。
设计结果闸室灌泄水和结构稳定、抗倾、抗滑、地基承载等,都满足规范要求。
关键间:
船闸通过能力,输水系统选择与布置,钢筋土重力式结构
阳涛:
湘江水府庙船W输水系统设计
ABSTRACT
ThefillingandemptyingsystemofshiplockisthemostfrequentssysteminshiplockoperationThepropertypeselectionandtheappropriatelayoutoffillingandemptyingsystemismeaiiingfiilforvesselstopassshiplocksafelyandfast,anditensurestheshiplocktorunsafelyandefficiently.ThedesignofXiangjiangShuifiuniaolockdesign.XiangjiangisthebiggestriverinHunanProvince.LianshuiisatributaryoftheXiangjiangriver.ShuifiuniaoreservoirlocatedinthemiddlereachesofLlianshuianddistancethedownstreamofShuangfengXikou0.5km.itislong132km.thecatchmentareaofreservoir
are3160squarekilometers,itisfan-shaped
Themaincontentsofthedesignincludethegenerallayout,locktheability,watersystemdesign,chamberstructuredesign.Thelockislocatedontheleft,theflowconditionsmeettheparkingrequirements,anditdoesnotandwillnotappearsiltation.leadingchannelchoosesymmetricalpatternaccordingtotheterrain,upperandlowerapproachchannelisconnectedwiththechannelbalance.Thisdesignusesthecomplexdistributedwatersystem.Inthedesignofthewatersystem,includingdesignthesizeofeachpart,calculateoffillingandemptyingtime,calculatemaximumflowandtherelationshipofwaterlevelandtime.
Keywords:
lockcapacity thefillingandemptyingsystem Concretegravitylockwall
2014届港I1航道与海设工程专业毕业设计
第一章设计资料
(0规划航道等级:
本设计航道等级为VI级。
(2)货运量
表2-2 货运景
近期 远期
过坝年货运童(万t)
76 160
(3)通航情况
通航期N=352天/年,客轮及工作船每天过闸次数%=6,船只装载景利用系数a
=0.84,货运量不均勾系数=1.30,船闹昼夜工作时间t=21小时,一■般船速
V=9.5km/小时,空载干弦高度(最大)取1.5111o
(4
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