第六章 通航建筑物1

第六章通航建筑物主要内容第一节通航建筑物的主要形式及特点第二节船闸的组成和类型第三节船闸的规模第四节船闸在水利枢纽中的布置第五节船闸输水系统第六节船闸闸门、阀门第七节船闸结构形式及其特点第八节升船机的类型及其工作原理第一节通航建筑物的主要形式及特点一、通航建筑物

1、作用：帮助船舶克服航道上集中水位落差。

2、种类：船闸、升船机

3、适用范围：水位差H>70m升船机水位差H=40~70m升船机或船闸水位差H<40m船闸第一节通航建筑物的主要形式及特点二、船闸

1、船闸：用水力直接提升船舶过坝的一种通航建筑物

2、组成：闸室、闸首（上、下）、引航道（上、下游）、输水系统等。

3、过闸原理：连通器原理

4、特点：营运费用低；船闸尺度根据船舶需要而定第一节通航建筑物的主要形式及特点三、升船机

1、升船机：利用机械的方法升降装载船舶的承船厢，使船舶克服由于在天然或渠化河流以第一节通航建筑物的主要形式及特点三、升船机

2、组成：

a.承船厢

b.支承结构

c.闸首

d.机械传动机构

e.电器控制系统

f.事故装置承船厢第一节通航建筑物的主要形式及特点三、升船机

3、原理：类似船闸4、分类

a.垂直升船机：

b.均衡重力式升船机

c.浮筒式升船机

d.水压式升船机教材第八节将详细讲述

第一节通航建筑物的主要形式及特点四、船闸与升船机比较

1、相同：克服上下游水位差的通航建筑物

2、不同（1）原理不同船闸：利用水力作用使船舶升降升船机：利用机械作用使船舶升降

（2）结构不同：（3）设备不同

3、升船机特点：见教材P87-88引航道闸首躯干船闸相同有输水系统闸室（固定）升船机没有输水系统承船厢（活动）结构不同第二节船闸的组成与类型一、船闸组成闸室、闸首、引航道三个基本部分及相应的设备组成。第二节船闸的组成与类型一、船闸组成

1、闸室：帮助船舶克服航道上集中水位落差。闸墙：设有系船柱和系船环组成闸底板：整体式或分离式作用：形成船舶停泊的空间第二节船闸的组成与类型一、船闸组成

2、闸首：上、下闸首（多级船闸还有中闸首）设备：工作闸门，输水系统，闸、阀门的启闭机械，交通桥，辅助设备

作用：将闸室与上、下游引航道隔开，使闸室内维持上游或下游水位，以便船舶（队）通过。

输水系统：超链接

输水系统分类集中输水系统：短廊道输水系统或闸门输水系统分散输水系统：长廊道输水系统输水路径：进水口→输水廊道→出水口→输水阀门工作要求输水时间段船舶停泊安全输水中不产生冲刷、空蚀、振动等破坏第二节船闸的组成与类型一、船闸组成

3、引航道(上、下游)：分段：直线段、过渡段、制动段

设施：导航及靠船设施

作用：保证船舶（队）顺利进出船闸，并为等待过闸的船舶提供临时停泊的场所。导航及靠船设施导航墙：多为固定式重力式结构，也可为高桩台式，框架式等透空式结构导航及靠船设施为非连续的重力式结构，布置在两侧或仅在右侧布置。第二节船闸的组成与类型二、船闸的工作原理第二节船闸的组成与类型三、船闸的类型

1、按照所处的地理位置和过闸船舶不同内河船闸：建于内陆河流及人工运河上，供内河船舶航行的船闸海船闸：建于封闭式海港港池口门、海运河及入海河口，供海船航行的船闸与内河船闸相比，海船闸的平面尺寸及门槛水深均较大，一般多承受双向水头作用，无上、下闸首的区分。

第二节船闸的组成与类型三、船闸的类型

2、根据船闸级数的不同单级船闸：只有一个闸室的船闸，过闸时间较短，船舶的周转较快，船闸通过能力较大。H=15～20m，我国最高32.6m，国外最高42m。但过闸用水量大，且灌泄水进入闸室、引航道流速较大，对船舶停泊、输水系统不利，且闸室，闸门结构复杂。

第二节船闸的组成与类型三、船闸的类型

2、根据船闸级数的不同多级船闸：沿船闸轴线方向连续有两个以上闸室的船闸，H>20m例：三峡：双线五级船闸H=113m，单极闸室240m×34m×5m(水深)

多级船闸分类：（1）设中间渠道的多级船闸：有供船舶错船会让的中间渠道，提高多级船闸的通过能力和运行保障率。（2）连续多级船闸：能克服较大的水位落差．但船舶过闸时间长，通过能力小。

第二节船闸的组成与类型三、船闸的类型

3、根据船闸线数不同单线船闸：在一个枢纽只建有一座船闸。多线船闸：在一个枢纽建有两座以上的船闸船闸线数的确定，取决于货运量与船闸的通过能力。京杭运河要求保证全部三线覆盖。在一般情况下，大多只建单线船闸。只有单线船闸的通过能力在设计水平年内不能满足运量的需要时，或船闸所处河段的航运对国民经济具有特殊重要意义，不允许因船闸检修等因素而可能发生断航时，才必须建造两线或多线船闸。通常是根据近期货运量先建单线船闸，根据水运发展的可能预留位置，随着货运量的增加，再扩建第二线以及多线的船闸。第二节船闸的组成与类型三、船闸的类型

4、根据闸室使用特点广室船闸：省水船闸：

井式船闸：第二节船闸的组成与类型四、引航道

1、引航道布置：根据船闸的工程等级、线数、设计船型船队、通过能力等，结合地形地貌、水流、泥沙及上、下游航道等条件综合考虑。

第二节船闸的组成与类型四、引航道

2、根据平面布置分类曲线进闸，曲线出闸→引航道宽度小对称型：

曲线进闸，直线出闸→引航道宽度大反对称型：直线进闸，曲线出闸→单向过闸不对称型：一方向直进直出，适用单向明显货流情况另一方向曲进曲出第三节船闸的规模一、船闸的基本尺度1、基本尺度：船闸在正常通航中，闸室可供船舶安全停泊和通过尺度。闸室有效长度Lx闸室有效宽度Bx门槛水深H分为第三节船闸的规模一、船闸的基本尺度

2、基本尺度选择应满足的要求：（1）船闸设计水平年内各阶段的通过能力，应满足过闸船舶总吨位和客货运量要求；（2）应满足设计船队能一次通过；（3）应满足现有运输船舶和其他船舶过闸的要求。第三节船闸的规模一、船闸的基本尺度

3、船闸分级根据《船闸总体设计规范》（JTJ305-2001）分级第三节船闸的规模一、船闸的基本尺度4、船闸有效长度Lx的计算定义：P93取值：

lc——设计船队、船舶计算长度(m)，当一闸次只有一个船队或一艘船舶单列过闸时，为设计最大船队、船舶的长度;当一闸次有两个或多个船队船舶纵向排列过闸时，则为各设计最大船队、船舶长度之和加上各船队、船舶间的停泊间隔长度;

第三节船闸的规模一、船闸的基本尺度5、闸室的有效宽度Bx

定义：P93取值：

船闸设计总体规范（JTJ305-2001）第三节船闸的规模一、船闸的基本尺度5、闸室的有效宽度Bx

内河通航标准（GB50139-2004）第三节船闸的规模一、船闸的基本尺度4、门槛水深H的计算

定义：设计最低通航水位至门槛顶部的最小水深，并应满足设计船舶、船队满载时的最大吃水加富裕深度的要求。

取值：

船闸设计总体规范（JTJ305-2001）第三节船闸的规模一、船闸的基本尺度

7、船闸富裕尺度

在计算LX、BX、H中均体现了富裕尺度Lf、Bf、H-T富裕尺度船舶进闸速度船舶航行阻力船闸通过能力船舶安全运行太小降低加大降低降低太大增加投资，浪费合理选择，参考国内外船闸设计、运行实践、实船试验拟定。第三节船闸的规模一、船闸的基本尺度

8、船闸最小过水断面的断面系数n定义：P93取值：P93

第三节船闸的规模二、船闸线数

1、分类：单线、多线（双线、三线等）2、选择方法：应根据船闸设计水平年内的客、货运量、过闸的船型、船队组成、地形地质条件、船闸所在河流的重要性等因素，结合船闸尺度及通过能力、船闸级数综合论证选择。第三节船闸的规模二、船闸线数

3、凡属下列情况之一者，应设置双线或多线船闸:

(1)采用单线船闸不能满足设计水平年内过闸船舶数量、总吨位数、客货运输量过闸的通过能力要求的;(2)客货运量大，船舶过闸繁忙的连续多级船闸，由于单线船闸迎向运转要等待和延长过闸时间、降低通过能力和船舶运输效率而不经济的;(3)运输繁忙和重要航道在年通航期内，不允许由于船闸检修、疏浚、冲沙和事故等原因造成断航的;(4)客运、旅游等船舶多，过闸频繁，需解决快速过闸的;(5)区间小船、渔船和农副业船舶数量多，过闸频繁影响通过能力的。第三节船闸的规模二、船闸级数

单级：1、分类：连续多级船闸多级设中间渠道的船闸

过闸时间短，通过能力大，故障较少，管理方便，最广泛通过能力小，过闸时间长，一般建双线。第三节船闸的规模第三节船闸的规模二、船闸级数2、选择依据：根据水头、地形、地质、水源、水力学等自然和技术条件进行技术经济分析比较确定。

3、级数选择（规范规定）第三节船闸的规模三、船闸级数4、船闸级数的确定：三峡连续五级双线船闸第三节船闸的规模三、船闸级数5、设中间渠道的多级船闸与连续多级船闸相比的优点：教材P95。6、设中间渠道的多级船闸的缺点：教材P96。第三节船闸的规模四、船闸设计水位

船闸设计水位：

船闸设计通航水位船闸校核水位船闸检修水位船闸施工水位上游设计最高（最低）通航水位下游设计最高（最低）通航水位第三节船闸的规模四、船闸设计水位