船闸课程设计作品 (4)

1、渠化工程（船闸）课程设计 第六组渠化工程（船闸）课程设计任课教师：组别：第六组2010年12月2日目录第一章 设计资料21.1 航运资料212 地质资料213 水文与气象资料2第二章 船闸总体规划及平面布置421 船闸型式选择422 船闸的平面尺寸及各部高程4221 船闸的有效尺度设计4222 船闸的最小断面系数4223 引航道的平面形状与尺寸5224 船闸的各部高程523 船闸的通过能力6231 船舶（队）进出闸时间6232 闸门的启、闭时间7223 闸室灌、泻水时间7224 船舶（队）进出闸门间隔时间（3）724 船闸的耗水量及经济损失计算825 船闸在枢纽中的布置8第三章 船闸输水系统型

2、式选择及水力计算931 船闸输水系统型式选择9311 集中输水与分散式输水系统选择9312 消能工选择932 船闸水力计算10321 计算输水廊道的断面面积10322 输水系统设计11323 绘制输水系统水力特性曲线14第四章 闸阀门及启闭机型式选择184.1 闸门型式选择及门扇尺寸确定184.2 阀门型式选择及尺寸确定184.3 闸阀门启闭机型式选择18第五章 闸室结构设计195.1 防渗与墙后排水195.2初步设计195.2.1 计算情况195.2.2 分离式结构计算(重力式)19第一章 设计资料1.1 航运资料1、 航道等级：级。2、 建筑物的设计等级：闸室，闸首，闸门按级建筑物设计；导

3、航建筑物，靠船建筑物按级建筑物设计；临时建筑物级。3、 设计船型：根据调查，该河段近、远期船型资料见表1。表1 船型资料船 型顶（拖）轮马力长×宽×吃水（m）驳 船长×宽×吃水（m）船 队长×宽×吃水（m）备注一顶2×2000370马力75×14×（2.62.8）185×14×（2.62.8）远期船型一顶2×1000270马力62×10.6×（2.02.2）151.5×10.6×（2.02.2）远期船型一拖4×50027027

4、.5×6.1×2.4653×8.8×1.9239.5×8.8×2.46近期船型一拖12×10025023×4.9×1.8524.85×5.24×1.85321.2×5.2×1.85近期船型4、 货运量：近期年过闸货运量1200万吨，远期年过闸货运量2200万吨，年设计通过能力为2200万吨。5、 通航情况：通航期N=352天/年，客运及工作船过闸次数6，船只装载量利用系数0.84，货运量不均匀系数1.30，船闸昼夜工作时间21小时。12 地质资料根据地质钻探资料得知

5、，地基无不良地质构造情况，地层分布近似水平，地基土表层至7.0m以上为重壤土，厚约1.53m，其下7.06.0m为轻砂壤土，厚约1.0m，6.0m以下为亚粘土，土壤物理性质见表2。表2 各种土壤的主要物理力学性质土壤名称容重（T/m3）比重G（T/m3）内摩擦角（°）含水量W（）粘结力Ckg/cm2渗透系数K，cm/s承载力kg/cm2天然土干土重壤土1.931.502.672328.40.554.8×10-62.3轻砂壤土1.951.522.6727.528.30.231.03×10-53.2亚粘土1.941.562.742624.40.581.0×1

6、0-73.013 水文与气象资料特征水位及水位组合：上游校核洪水位： 14.2m上游设计洪水位： 13.2m上游最高通航水位：13.2m上游最低通航水位：10.5m下游最高通航水位：8.0m下游最低通航水位：5.2m下游校核低水位： 4.8m检修水位：上游12m；下游6.5m气象资料：降雨量及气温资料从略。风力：冬天盛行东北风，夏天盛行东南风，最大风力设计8级，校核12级。 第二章 船闸总体规划及平面布置21 船闸型式选择由于单级船闸较多级船闸具有船舶过闸时间短，船舶周转较快，船闸通过能力较大的优点，而且建筑物及设备集中，管理比较方便，故障较少，检修停航时间短，占线路较短，枢纽布置较易等优点，

7、且本设计中水头H20m，因此选择单线单级普通型船闸。22 船闸的平面尺寸及各部高程221 船闸的有效尺度设计船闸的基本尺度包括闸室的有效长度、有效宽度及门槛水深。根据设计船型资料，考虑1顶+2×2000T船队两排并列一次过闸、1顶+2×1000与1拖+12×100船队并列过闸、1拖+4×500并列过闸三种组合。计算结果如下：船闸基本尺度计算表（单位：m）组合情况船队长度富裕长度有效长度船队宽度富裕宽度有效宽度1顶+2×2000并列18513.1198281.62301顶+2×1000与1拖+12×100船队并列172.17.

8、1618021.11.34231拖+4×500并列133.56.0114017.61.2019根据以上三种组合，综合考虑本航线上已建船闸的尺度、内河航运暂定标准、货运密度的变化等方面的情况，、取闸室的有效长度为240m，考虑镇静段长度20m，则闸室长度260m，闸室的有效宽度取34m。由船舶吃水得槛上水深1.6×2.8=4.48m，考虑留有一定的富裕取4.5m，闸室的有效尺度260×34×4.5m。222 船闸的最小断面系数式中：最低通航水位时，闸室过水断面面积（），； 最大设计过闸船队满载吃水时，船舶断面水下部分的断面面积（），。满足船舶安全顺利过闸要

9、求。223 引航道的平面形状与尺寸引航道的作用在于保证船舶安全、顺利地进出船闸，供等待过闸的船舶安全停泊，并使进出闸的船舶能交错避让。引航道的平面布置，直接影响船舶进出闸的时间，从而影响船闸的通过能力，在确定引航道的平面布置时，应根据船闸的工程等级、线数、设计船型船队、通过能力等，结合地形地质、水流、泥沙及上下游航道的条件综合考虑。根据地形条件，采用反对称型引航道布置。1. 引航道长度(1) 导航段，取=190m设计船队的长度，对顶推船队为全船队长，对拖带船队或单船为其中最大的船舶长度。(2) 调顺段=277.5370m，取=320m(3) 停泊段（主要考虑拖带船队长），考虑到引航道内停泊的船

10、舶、船队数不止一个，取(4) 过渡段10BB为引航道宽度与航道宽度之差，二级航道宽为70m，引航道宽度49m（取50m），则B=20m，=200m(5) 制动段用=估算，为船队进入口门航速，一般取2.54.5，则=3×185=555m为减小引航道的工程量，过渡段和制动段可重复使用。2. 引航道宽度考虑一侧靠船，设计最大船宽14m，一侧等候过闸的船队总宽度=14m,富裕宽度2b=1.5，则引航道宽度=49m，取50m。3. 引航道最小水深，即，考虑留有一定的富裕，取4.5m。224 船闸的各部高程船闸的各部分高程不仅要保证船舶能安全、顺利的通过，而且要保证船闸运转操作的安全和方便。在这

11、个前提下还要降低工程造价。船闸各部分高程可参考船闸总体设计规范中的有关内容计算确定。上游引航道底高程=上游最低通航水位引航道的最小水深=10.54.5=6.0m上游导航建筑物顶高程=上游设计最高通航水位+超空（空载干弦）=13.2+1.5=14.7m上闸首门顶高程=上游校核洪水位+安全超高=14.2+0.5=14.7m。当门前产生立波时，上闸首门顶高程=上游设计洪水位+2+安全超高=13.2+0.29+0.88+0.5=14.87m，取14.9m。上式中为波浪中心线超过静水位的高度，2为波高，可按下式计算，2=0.0151。2=0.104，式中H为墙前水深，H=13.26.0=7.2m，2为波

12、长，为风速=20.7m/s，D为吹程，与闸前水面宽度有关，D=3km。上闸首墙顶高程=门顶高程+结构安装高度=14.9+1=15.9m上闸首门槛高程=上游最低设计通航水位门槛水深=10.54.5=6.0m闸室墙顶高程=上游最高通航水位+超高（空载干弦）=13.2+1.5=14.7m设置0.9m高的胸墙，则实体墙顶高程为13.8m闸室底高程=下游设计最低通航水位闸室设计水深=5.24.5=0.7m下闸首门顶高程=上游最高通航水位+超高=13.2+0.5=13.7m下闸首墙顶高程=-门顶高程+结构安装高度=13.7+1=14.7m，下闸首顶高程不低于闸室墙顶高程，则取15.8m下闸首门槛高程=下游

13、设计最低通航水位门槛水深=5.24.5=0.7m下游引航道底高程=下游最低通航水位引航道最小水深=5.24.5=0.7m下游引航道顶高程=下游最高通航水位+超高（空载干弦）=8.0+1.5=9.5m船闸各部分高程如下图所示：23 船闸的通过能力231 船舶（队）进出闸时间船舶（队）进出闸时间，可根据其运行距离和进出闸速度确定。对单向过闸和双向过闸方式应分别计算。单向进闸距离是船舶（队）自引航道中停靠位置（距闸首70m）至闸室内停泊处之间的距离，单向出闸距离为船舶（队）自闸室内停泊处至船尾驶离闸首之间的距离；双向进闸距离是船舶（队）自引航道中停靠位置至闸室内停泊处之间的距离，双向出闸距离为船舶（

14、队）自闸室内停泊处至双向过闸靠船码头的距离；单向进闸距离=单向出闸距离双向过闸距离 闸室有效长度，240m； 系数，；低水头船闸取小值，高水头船闸取大值，中水头船闸取中值； 引航道第一、二段长度。根据船闸总体设计规范查得：单向进闸=0.5m/s 单向出闸=0.7m/s 双向进闸=0.7m/s 双向出闸=1.0m/s 则=11.2min ，=6.3min =18.1min ， =12.9min232 闸门的启、闭时间闸门的启、闭时间与闸门型式和闸门宽度有关，当闸首口门宽度2030m时，约为23min，取2.5min。223 闸室灌、泻水时间船闸灌泻水时间与水头、输水系统型式、闸室尺度有关，H船闸

15、设计水头；k头部输水系数，采用0.27。224 船舶（队）进出闸门间隔时间（3）船舶（队）进出闸门间隔时间取5.0min。则：单向过闸时间：=11.2+42.5+29.5+6.3+2=56.5min；双向过闸时间：=2=218.4+42.5+2+212.9+45.0=111.6min；实际上，由于上行与下行船舶（队）均难以保证到闸的均匀性在设计中一般采用船舶（队）单向过闸与双向过闸所需时间的平均值来计算昼夜过闸次数，过闸时间：T=1/2()=1/2(56.5+)=56.15min船闸日平均过闸次数： n=22.4 取22次 （）船闸年通过能力： P=(n式中：日非客运、货运过闸次数，取6 N年

16、通航天数（352天） G次过闸的平均载重吨位（近期8000） 船舶装载系数（0.84） 运量不均匀系数(1.30)P=(n=(22-6)=1455.71200吨/年，P=(n=(22-6)=23292200吨/年，满足通过能力要求。24 船闸的耗水量及经济损失计算单级船闸（闸室墙为直线），单向一次过闸的用水量=240单级船闸（闸室墙为直线）,双向一次过闸的用水量：=32436船闸一昼夜的过闸平均耗水量为：（）=8.26(n一昼夜过闸次数，取22)。闸、阀门漏水量：=ue）e1米长止水线上的渗漏损失，当水头H10m，取e=0.00150.002/s/mu闸门和阀门边沿止水的长度船闸耗水量为过闸用

17、水和漏水量之总和：=Q+船闸每天通过一吨货的耗水量为：= P年过闸货运量，N年通航期25 船闸在枢纽中的布置闸坝并列式布置，船闸突出船的下游。第三章 船闸输水系统型式选择及水力计算31 船闸输水系统型式选择311 集中输水与分散式输水系统选择输水系统可以分为集中输水系统和分散输水系统两大类。判断系数m=4.133.5式中：T闸室灌水时间（min） H设计水头（m）采用集中输水系统，结合已建船闸的输水型式采用环形短廊道输水。根据船闸输水系统设计规范集中式输水系统的布置原则，可初步确定输水系统的尺寸。1. 输水廊道的进口输水廊道的进口应布置在水下一定深度，一般低于设计最低通航水位一下0.51.0以

18、上，以保证廊道进口顶部不产生负压，避免输水时吸入空气使进入闸室的水流掺气而加剧水流的紊乱。为减少水流进口的损失，在廊道进口修圆，修圆半径为（0.1）b（b为输水廊道进口宽度），取0.5m。2. 输水廊道的弯曲段廊道弯曲段的主要设计任务是选择合适的曲率半径，特别是内测曲面的曲率半径。根据规范，取进口转弯段内侧曲率半径0.15H，取1.8m，外侧7.2m,转弯中心线取0.9倍廊道弯转段的平均宽度，取4m；出口弯转段内侧曲率半径可取(0.2)H,取2.4m，外侧9.6m，转弯中心线5.5m。3. 输水廊道的出口为减少输水廊道出口的水流流速，扩大水流对冲面积增加消能效果，并减少出口损失，廊道出口断面面

19、积取阀门断面面积的1.5倍（6m）。为使出流均匀增加消能效果，在转弯的起点即开始扩大并增设导墙。导墙位于廊道正中面略偏向外侧0.2m。为使廊道出口处水流平稳，增加对冲消能的效果，并提高廊道内侧面的压力，廊道出口淹没水深通常上闸首大于，下闸首应大于。4. 输水廊道的直线段在廊道的转弯段之间，应有一定的直线段长度，主要是为了使阀门后水流能够得到充分扩散，同时便于布置输水阀门和检修阀门。直线段的长度一般为（1.3）b312 消能工选择集中输水系统消能工的布置应使水流能够充分消能和均匀扩散，并不妨碍输水系统的泄流能力。根据后面水力计算中求出的流速的水头，消能工的类型可根据上下闸首断面最大平均流速和水头

20、，查船闸输水系统设计规范可采用简单消能工，计算如下：集中输水系统上下首断面最大平均流速上闸首：=2=2=0.624下闸首：=1.8=1.8=0.893对上闸首为灌水时闸室最大断面平均流速（m/s） 对下闸首为灌水时闸室最大断面平均流速（m/s）闸室水域长度（m）设计水头（m）闸室灌泄水时间（s）槛上最小水深（m）输水系统及消能的布置见图3-1图3-132 船闸水力计算321 计算输水廊道的断面面积水阀门处廊道断面面积式中：c计算水域面积 26434=8976 H设计水头 取6.0m 阀门全开时输水系统的流量系统，可取0.6，取0.7 系数，锐缘平板阀门，查规范取=0.56 可取0.6，取0.8

21、 T闸室灌水时间，取9.5min g重力加速度，取9.8/s则： =36.1322 输水系统设计1. 输水系统的阻力系数和流量系数：流量系数 =式中：时刻t时的输水系统流量系数 时刻t时阀门开度n时的阀门局部阻力系数，可按规范A.0.4选用 阀门井或门槽的损失系数，平面阀门取0.1，这里用两个门槽 阀门全开后输水系统总阻力系数输水系统总阻力包括进口、进口弯、出口弯、扩大、出口等的局部阻力系数和沿层摩阻损失的阻力系数，即各局部阻力系数可按船闸输水系统设计规范附录A表A.0.1中提供的计算方法计算选取，其中：对于边缘微带圆弧形的进口时为0.20.25，取0.25；进口转弯可由公式计算，其中为转角（

22、），为系数，与廊道的形状及转弯的曲率半径有关，当时，可查得=0.47，则；可用上面的方法求得，为0.4；可用公式计算，式中为前后计算断面的面积，分别为4和63.5，k为系数，与圆锥顶角有关，由几何关系可知为，则查表得k=0.14，则可以求出；对于多支孔出口，为0.70.9，需将出口处的阻力系数换算为阀门处廊道断面的阻力系数乘以，则当出口阻力系数为0.8时实际阻力系数为0.36；忽略沿层阻力的影响，取=0；则 =0.25+0.47+0.4+0.016+0.36+0=1.496当阀门全开时 =2. 输水阀门开启时间式中：系数，对锐缘平板阀门取0.725 输水阀门处廊道断面面积，36.1D波浪力系数

23、，当船舶（队）长度接近闸室长度是，取1W船舶（队）排水量，计算阀门开启时间时用单船2 船舶允许系缆力的纵向水平分力，按船闸输水系统设计规范表2.2.1确定，取40KN 初始水位时闸室的横断面积4.534=153 船舶（队）浸水横断面积2.8。其中0.9为船舶断面系数则： 3. 闸室输水时间闸室输水时间应根据确定的流量系数和阀门开启时间核算式中：c闸室水域面积264 阀门全开时输水系统的流量系数0.6，取0.8 输水阀门出的断面面积28 系数，按表3.3.2确定，取0.53 阀门的开启时间，6.9min4. 停泊条件：当闸室灌水或泄水时，停泊在闸室内或引航道内的船舶将受到水流作用力的作用，而在系

24、船缆绳上产生拉力。在闸室灌、泄水过程中，影响水流作用力亦即过闸船舶缆绳拉力的大小及其变化的因素是相当复杂的。它不仅与输水系统的型式、阀门的开启方式有关，而且与船舶的大小、编队方式、系缆方法亦即船舶在闸室和引航道内的位置有关。目前，缆绳拉力的确定还不能从理论分析上得到满意的解答，而只能对一些简单的情况作很粗略的近似计算。具体缆绳拉力的确定还需借助水工模型试验。进行缆绳拉力的估算是，通常作以下的一些假设：船舶位于闸室纵轴线上；船舶的竖向位移对缆绳的水平拉力不产生影响；船舶绑系的很牢固，在水流作用下不产生水平方向的移动，缆绳拉力等于闸室灌泄水时作用于过闸船舶上的全部水流作用力。计算公式可参考船闸输水

25、系统设计规范中3.3.7有关内容，计算过程如下：船舶、船队在闸室内的停泊条件可按船闸输水系统设计规范中3.3.7得公式进行核算闸室灌水时 式中：船舶、船队所受的水流作用力（KN）灌泄水初期的波浪力作用（KN）允许系缆力的纵向水平分力（KN），按表2.2.1确定，取40KN系数，对锐缘平板阀门取0.725 输水阀门处廊道断面面积，36.1 D波浪力系数，当船舶（队）长度接近闸室长度是，取1W船舶（队）排水量，计算阀门开启时间时用单船2H设计水头5.3m输水阀门的开启时间6.9min初始水位时闸室的横断面积4.534=153船舶、船队浸水横断面积2.8则：，满足停泊稳定的要求闸室泄水时 泄水时闸室

26、水面坡降所产生的作用力（KN）可按下式计算： 式中： 校正系数取1.2 水的密度1t/m 时刻t的闸室水深，可由闸室水位与时间关系曲线求得12.62-0.7=11.32m 闸室的宽度34m 船舶、船队浸水横断面积2.8 h换算的船底以下水深h=11.31-=10.28m Q泄水流量，取最大流量136 船尾离上闸首的距离260-185=75m 船舶、船队的换算长度=147.39m 闸室水域长度264m 船尾处的单宽流量=1.136 船首处的单宽流量=3.370则： =1.2=2.02KN由闸室的纵向流速所产生的作用力=船舶、船队排水量的方形系数剩余阻力系数，金属船取10.5船前流速不均匀系数，闸

27、室泄水取1.0系数，=0.908f摩擦系数，金属船取0.17O船舶浸水面积110.87（2）=2682.5R水力半径，C谢才系数，C=闸室过水断面面积，11.32满足停泊稳定的要求。323 绘制输水系统水力特性曲线闸室的水力特征曲线包括流量系数与时间的关系曲线、闸室水位与时间的关系曲线、流量与时间的关系曲线、能量与时间的关系曲线、比能与时间的关系曲线以及闸室与上下游引航道断面平均流速与时间的关系曲线。计算公式可参见船闸输水系统设计规范附录C中的有关规定，具体计算过程可以编程计算，将计算过程绘成水力曲线如下：1. 流量系数与时间的关系曲线：流量系数可由公式=计算，阀门开启过程各时刻的流量系数与时

28、间关系曲线可按式A.0.6计算求得，阀门全开以后流量系数为常数，其中可由发么的开启度变化确定。计算结果见流量系数与时间的关系曲线。2. 闸室水位与时间的关系曲线当忽略阀门开启过程惯性水头的影响时，阀门开启过程中任一时刻段末的水头可按下式计算：计算时段末的水头（m）计算时段开始的水头（m）计算时段，取10计算时段的平均流量系数输水阀门处廊道断面面积（）c计算闸室水域面积g重力加速度则闸室水位可用上游水位-水头，计算结果如下图：3. 流量与时间的关系曲线流量与时间关系曲线可通过下列公式计算时刻t的水位差，可由闸室水位与时间关系曲线求得时刻t的惯性水头，对集中输水系统可忽略不计具体计算结果见下图：4

29、. 能量与时间的关系曲线能量与时间的关系曲线可由下式计算时刻t的能量（kw）时刻t的流量（）时刻t的水位差（m）5. 比能与时间的关系曲线比能与时间的关系曲线可由下式计算时刻t的比能（kw/）时刻t的能量（kw）时刻t的闸室过水断面面积（）计算结果见下图：6. 流速与时间的关系曲线灌泄水过程各时刻的闸室与引航道断面平均流速可按下式计算：时刻t的闸室及引航道断面平均流速（m/s）时刻t闸室泄水流量（）时刻t闸室及引航道过水断面面积（）算结果见下图：第四章 闸阀门及启闭机型式选择4.1 闸门型式选择及门扇尺寸确定本设计中，船闸为单向水头船闸，选用人字闸门。考虑到门扇的高度与宽度之比大于0.5，故采

30、用横梁式人字闸门。其具有刚度大、经济的优点。其横梁式主要受力构件，横梁间不知竖次梁；水压力由面板和次梁传递给主梁，再通过斜接柱和门轴柱上的支、枕座形成的三铰拱传给闸墙。4.2 阀门型式选择及尺寸确定由于本设计中设计水头较低，故采用平板阀门，其优点是结构简单，安全可靠，检修方便，占闸首长度较短，适用于低水头和中水头船闸。平板阀门分滑轮式和滑动式两种，本设计中采用滑动式，滑动式平板阀门结构简单，止水良好，门槽尺寸小，但启闭力大，适用于低水头船闸中水头较小的船闸4.3 闸阀门启闭机型式选择平板阀门启闭机分缆索卷扬式和液压式，由于液压式较缆索卷扬式操作简单，安全可靠，便于维修保养，能在动水中启闭阀门，

31、可避免因故障或误操作造成的事故扩大，所以本设计采用液压启闭机第五章 闸室结构设计5.1 防渗与墙后排水船闸作为一个挡水建筑物承受着上、下游水位差的作用。在水头的作用下，在船闸的地基和其两侧的回填土内，产生渗透水流(简称渗流)。渗流不但对建筑物产生向上的渗透压力，减轻建筑物的有效重量力，降低建筑物的稳定性；而且渗透水流还可能使土壤产生渗流变形，甚至引起建筑物失事；同时严重的渗流还将引起大量水的损失。船闸的防渗与排水设施应根据工程地质条件、水文地质条件、水头、结构型式和船闸在枢纽中的位置等因素综合选用。对于分离式闸室，当采用透水底板时，在透水闸底的闸室墙下面产生双向渗流。考虑这个特点防渗布置除了设

32、置齿墙外，还在齿墙下打设防渗板桩(1.5m)。为了减少渗透水头和作用在闸室墙的水压力，在闸室墙后的回填土内，设置排水暗管。排水暗管的起点布置在闸室的起点，其出口为下游最低通航水位以上0.5m (5.7m)，排水管距闸室墙3m。排水管的直径取0.3m，其纵坡取1：280，为了便于检修，每隔50m设置检查井。对于整体式闸室，整个船闸是一个挡水建筑物，其防渗布置相对比较简单，只在墙后回填土内设置排水暗管。5.2 初步设计5.2.1 计算情况作用在闸室结构上的荷载，可能以不同的组合方式出现。在设计时，不可能也没有必要对所有的组合方式都进行计算，一般都选取那些起控制作用的组合方式进行计算。闸室结构的计算

33、情况，主要有运用情况，检修情况、完建情况、施工情况、非常情况。在船闸的运转过程中，闸室内的水面可能与上游水位或下游水位齐平，在设计时考虑两种可能发生的最不利组合。1. 闸室内为上游最高通航水位13.2m，墙后地下水位，取排水管水位7m(闸室中间截面)，此时，除水压力、土压力外，还需考虑船舶的撞击力的作用。这种情况的计算特点是指向回填土方向的水平力最大。2. 2、闸室内为下游最低通航水位5.2m，墙后为地下水位，取排水管水位7m。此时，除水压力、土压力及自重等荷载外，还应考虑系缆力及闸面活荷载的作用。这种计算情况指向闸室方向的水平力较大。5.2.2 分离式结构计算(重力式)1. 闸室结构尺寸的确

34、定闸室结构的尺寸的确定可根据前面章节中已求出的船闸闸室的各部分高程，结合船闸水工建筑物设计规范中闸室结构设计的相关内容确定。具体尺寸如下图所示：2. 荷载计算荷载计算时取单位宽度(1m),计算工况为运转期,设计水头墙前为最低通航水位(5.2m)，墙后为排水管水位(7m)。(1) 自重1） 建筑物自重(钢筋砼=25，浆砌块石=23)压顶及胸墙=25×(0.3×0.90.5×0.6)=14.25闸室墙=23×(0.6+0.6+9.4) ×12.6×0.5=1535.94闸室底板=25×(13 ×1 +0.5 ×

35、;(3.3+3.8)/2+0.5 ×(1+1.5)/2)=385 对前趾O点的力臂=2.5=2.5+=2） 墙后土体自重地下水位以上第一层土=19.3×1/2(0.56.8)×4.76.8×4.7=947.9地下水位以下第二层土=19.6 ×1/2 ×(4.45+5.2)=94.57地下水位以下第三层土=19.9 ×1/2 ×(4.45+0.5)×5.3=261.04对前趾O点的力臂 =9.24m=132.42=10.58m=134.45/3=11.52m3） 水自重闸室墙前趾上的水自重9.8×

36、(5.20.7)×2.5=110.25对前趾O点的力臂=2.5/2=1.25(2) 静水压力1） 墙前水压力=1/2×9.8×=176.4 2） 墙后水压力=1/2×9.8×= 226576(3) 土压力土压力的大小不仅取决于回填土的表面形状而且取决于墙体本身的性质，对于重力式闸室墙采用主动土压力计算。回填土的性质：第一层：13.8m-7m, 、 第二层：7m-6m，=9.8、 第二层：6m-0.8m，=10.1、 采用朗肯理论计算土压力=0.44=0.37=0.390.9 土压力强度19.3×6.8×0.442×5.5×=50.4545.7651.7290.65=1/2×50.45×(12.9-7)1/2×(45.7651.72)×1+1/2×(47.7690.65)×6.8=668.18对前趾O点的力臂(4) 扬压力由于闸室为透水底板，因此需计算其渗透稳定式中：地下轮廓线水平段长度 地下轮廓线垂直段长