船闸简介专题知识专业知识讲座课件

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一、通航建筑物的主要形式及特点

?通航建筑物

?为船舶（队）通过航道上的航行障碍（集中水位落差）而设置的水工建筑物

?主要有船闸、升船机两大类

?能够建造船闸，一般不采用升船机

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2020/1/221032㈠船闸

船闸是用水力直接提升船舶过坝的一种通航建筑物。它主要由上下闸首、闸室和引航道三个基本部分和相应的设备组成

引航道

闸室

下闸首

上闸首

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船闸总体布置示意图

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㈠船闸

?特点

?⑴船闸的上下闸首、闸门、闸室等挡水建筑物和能使闸室水位升降的输水系统形成的水梯，保证船舶过闸作业

?⑵船舶通过船闸的时间较长

?⑶船舶过闸由水力完成，因此船闸适宜建在水量充沛的河流和运河

?⑷营运费用较低

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葛洲坝2号船闸

张家港船闸

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㈡升船机

?是利用机械力或水力传动装置带动承船厢或承船车升降，使船舶克服集中水位落差的一种通航建筑物

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㈡升船机（特点）

?⒈在运转时基本上不耗水，在水量不充沛的河流和运河上，建造升船机较为有利

?⒉升船视的升降速度远较船闸闸室灌、泄水速度快，船舶通过升船机所需的时间较船舶通过船闸的时间要短

?⒊在高水头的通航建筑物中升船机的造价一般较小

?⒋机电设备是保证升船机安全运行的一个重要部分，升船机的建造与安装要求有较高的设计与工艺水平

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㈡升船机

升船机示意图

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3000吨垂直卷扬升船机

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㈢通航建筑物选择

?各国建设和科研工作经验表明

?⒈当水头在70m以上，宜建造升船机

?⒉水头在40～70m之间应进行升船机与船闸的比选

?⒊在40m以下，采用船闸通常比升船机优越

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㈢通航建筑物选择

?“十五”期间，西部大开发战略的实施

?一大批高水头船闸相继建成，已建成和即将建成的水头20m以上的高水头单级船闸已达7座

?单级水头达36.5m的乌江银盘船闸（世界第3）

?西南地区规模最大的嘉陵江草街船闸，水头接近40m的大渡河安谷船闸,单级船闸世界第一

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二、船闸的组成和工作原理

?㈠船闸的组成

?㈡船闸的工作原理

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㈠船闸的组成

闸室、闸首、引航道等三个基本部分及相应的设备所组成

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⒈闸室

?指船闸上、下闸首和两侧闸室墙环绕而形成的并提供船舶停泊使用的空间

?为了保持充泄水时船舶的稳定停泊和安全升降，沿闸室墙上设有系船设备和辅助设备

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⒉闸首

?是将闸室与上下游引航道隔开的挡水建筑物。作用是挡水和灌泄水

?分上、中、下闸首

?上闸首（位于上游端）

?下闸首（位于下游端）

?中闸首：在多级船闸中，将上、下相邻两个闸室隔开的闸首

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⒉闸首

?闸首内设备常布置有

?①工作闸门

?用来封闸首口门以保证闸首的挡水

?②输水系统

?是供闸室灌水和泄水用

?③闸、阀门的起闭机械等

?另有检修闸门、交通桥、启闭机房等

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⒊引航道

?是连接闸首与主航道的一段航道

?作用是引导船舶迅速、安全地进出闸室

?与上（或下）闸首相接的称上（或下）游引航道

?引航道有导航建筑物及靠船建筑物

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⒋船闸的附属设施

?系船设备

?安全防护及检修设施

?信号及航行标志

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㈠船闸的组成

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三峡永久船闸闸室全景图

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㈡船闸的工作原理

?⒈上行作业

?①打开下闸门→②进入闸室→③关闭下闸门→④打开上阀门灌水至齐平→⑤打开上闸门→⑥进入上游引航道

?⒉下行作业

?①打开上闸门→②进入闸室→③关闭上闸门→④打开下阀门泄水至齐平→⑤打开下闸门→⑥进入下游引航道

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⒈上行作业

船舶过坝示意图

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⒉下行作业

初始状态上（下）游闸门C（D）和输水阀门A、B关闭

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第一步：打开上游输水阀门A，向闸室输（灌）水

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第二步：当闸室水位与上游平齐时关闭输水阀门A，打开上游闸门C，船舶驶入闸室

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第三步：关闭上游闸门C，打开下游泄水阀门B，下闸首输水廊道向下游输（泄）水至闸室水位与下游水位平齐

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第四步：打开下游闸门D，船舶驶入下游

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三、船闸的类型

?船闸根据其以下特征，分为不同类型

?①闸室数目

?②船闸位置

?③船闸功能

?④船闸输水型式

?⑤船闸结构型式

?⑥闸门型式

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三、船闸的类型

?㈠按船闸的位置分类

?㈡按船闸纵轴上闸室级数分类

?㈢按并列的闸室数分类

?㈣按船闸使用特点分类

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㈠按船闸的位置分类

?⒈内河船闸

?建在内陆河流及人工运河上、供内河船舶航行的船闸

特点：平面尺度相对较小，多承受单向水头

?⒉海船闸

?建在封闭式海港港池口门、海运河及入海河口，供海船航行的船闸

特点：平面尺度大、槛上水深大、多承受双向水头，无上、下闸首之分

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㈡

按船闸纵轴上闸室级数分类

?⒈单级船闸

?船闸轴线上仅有一个闸室的船闸

?⒉多级船闸

?船室轴线上有两个及两个以上闸室的船闸

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⒈单级船闸

?⑴过闸时间短，通过能力大

?⑵运行管理方便（建筑物及设备集中）

?⑶闸阀门及起闭机械少，可靠性高

?⑷占地少，便于布置（长度小）

?⑸耗水多，结构复杂，对地质条件要求高（水头高）

?⑹对输水系统要求高

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⒉多级船闸

?型式主要有

?①设中间渠道多级船闸

?②连续多级船闸

?多级船闸对较高的台地地形条件能较好地适应

?台地：边缘为陡坡的广阔平坦的高地

?水头较大下列情况可考虑多级船闸

?①单级船闸受技术限制

?②受地形限制，建单级船闸困难

?③河流缺水，建省水船闸又不经济

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⒉多级船闸

巴拿马运河的加通船闸，伏尔加河的斯大林格勒船闸，三峡船闸

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长江三峡枢纽双线连续五级船闸

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三峡双线连续五级船闸平面布置

船闸剖面图

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㈢按并列的闸室数分类

?⒈单线船闸

?水利枢纽或通航水道中，仅有一条通航线路的船闸

?⒉多线船闸

?水利枢纽中建有并列的两条或两条以上线路闸室的船闸，指沿横向（闸门轴线方向）有两个或两个以上闸室的船闸

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多线船闸俯视图

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淮安船闸，多线（三线），单级

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㈣按船闸使用特点分类

?⒈设有中间闸首的单级船闸

?⒉广室（箱）船闸

?⒊井式船闸

?⒋省水船闸

?⒌设有中间渠道的多级船闸

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⒉广室（箱）船闸

?闸室宽度大于闸首口门宽度的船闸

?可分三种型式

?⑴对称式：口门轴线与闸室轴线重合

?⑵反对称式：口门轴线分别位于闸室轴线的两侧

?⑶锁式：口门轴线位于闸室轴线的同一侧。适用于特殊地形

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⒊井式船闸：当船闸水头较高，地基条件较好时，为减小下游闸门的高度，在下闸首的上部建造一道横向胸墙，过闸船舶从胸墙下面进出闸室，这种船闸称为井式船闸

1-闸门，2-通航孔道，3-胸墙，H-水深

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⒋省水船闸：在闸室的一侧或两侧设置蓄水池以节省用水

广西

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桂林环城水系旅

游双向客流大致

均衡、水源水量

不足，设计了单

级双线省水船闸

该船闸具有省水

率高、调度灵活、

快速高效的优点

重力流情况下理

论省水率50%春天湖船闸目前

是国内尚无先例

的单级、双线、

省水船闸

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2020/1/2210349中间渠道

纵断面图

平面图

船闸

船闸

第一级船闸

第二级船闸

⒌设有中间渠道的多级船闸

如巴西图库鲁伊船闸、俄罗斯的中叶尼塞船闸。伏尔加河上的古比雪夫船闸，加拿大韦兰运河上的1号、2号船闸，国内涟水的水府庙船闸

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潇水双牌设中间渠道的两级船闸

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2020/1/2210351长江三峡工程平面布置图

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四、船闸的引航道

?㈠引航道的布置

?㈡引航道的尺度

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㈠引航道的布置

?⒈作用

?⑴保证船舶安全、顺利地进出船闸

?⑵供等待过闸的船舶安全停泊

?⑶使进出闸船舶能交错避让

?⒉要求

?⑴足够的水深及相应的平面尺度和形状

?⑵良好的掩护及水流条件

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⒊型式

?⑴对称型

?引航道的轴线与船闸轴线重合，根据引航道宽度又分全对称式和半对称式

?⑵反对称型

?引航道是上、下游引航道向不同的岸侧拓宽。这类引航道对单向过闸较为有利

?⑶不对称型

?引航道是上、下游引航道向同一岸侧拓宽，一个方向的船舶进出闸都是直线，另一个方向的船舶进出闸沿曲线行驶

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⒊型式

船舶曲线进，直线出，行程短，通过能力大。

单向：船舶直线进闸，快，曲线出闸。

船舶如何进出闸？

一个方向船舶直线进出，快；另一方向曲线进出闸。

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㈡引航道的尺度

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⒈引航道长度

?①导航段

：船尾在未驶出闸首前保持沿闸轴线行驶

?②调顺段：船从引航道转入船闸轴线所需的长度

?③停泊段：等待过闸船停靠并与出闸船避让交错段

?④过渡段：引航道与原航道渐变连接段

?⑤制动段：前三段一般要求为直线段，后两段可根据地形灵活布置，且可部分重合计算

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引航道平面图

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⒉引航道宽度

?满足设计最大船队（舶）有航行偏差时错船需要的宽度

三峡船闸上游引航道

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对称型引航道

B0≥bc+bc1+bc2+2△b1本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。

不对称型