《渠化工程学》课程设计.docx

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《渠化工程学》课程设计

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目录

TOC\o1-3\h\z\u1.设计目的 3

2.设计任务 3

3.设计资料 3

3.1航运资料 3

3.2地质资料 3

3.3气象、水文资料 4

4.船闸总平面布置及设计 4

4.1船闸及引航道总平面布置 4

4.2引航道的平面形状与尺寸 5

4.3口门区的防沙和水流条件要求 6

5.建设规模及通过能力 6

5.1船闸型式选择 6

5.1.1船闸的线数和级数 6

5.1.2船闸建设规模及等级标准 7

5.2船闸的平面尺寸及各部高程 7

5.2.1船首和闸室的有效尺度设计 7

5.2.2船闸及闸门的各部高程 9

5.3船闸的通过能力 11

5.3.1过闸时间 11

5.3.2船闸通过能力计算 12

5.4船闸的耗水量及经济损失计算 12

5.4.1过闸用水量 13

5.4.2闸阀门漏水量 13

5.4.3船闸的耗水量 13

6.输水系统型式选择及水力计算 14

6.1船闸输水系统型式选择 14

6.1.1集中输水与分散式输水型式选择 14

6.1.2输水系统选择 14

6.2输水系统设计及水力计算 15

6.2.1初步确定输水阀门处廊道断面尺寸 15

6.2.2输水系统设计 15

6.2.3输水系统的阻力系数和流量系数 16

6.3输水系统灌泄水水力特性曲线计算 21

6.3.1流量系数与时间关系曲线 21

6.3.2闸室水位与时间关系曲线 21

6.3.3流量与时间关系曲线 23

6.3.4能量与时间关系曲线 24

6.3.5比能与时间关系曲线 24

6.4停泊条件是否满足要求 25

7.船闸结构选型及尺寸确定 26

7.1闸门、阀门选择（选型、尺度确定等） 26

7.1.1闸门选择 26

1.设计目的

课程设计的目的在于巩固和加深课堂中所学的基本概念和基本理论，了解渠化工程（主要指船闸）设计的一般原则、步骤和方法，树立正确的设计思想，培养和提高计算、绘图的基本能力。

2.设计任务

通过渠化工程课程设计，可以将所学的基础课和专业基础课同专业知识有机的结合起来，使学生更好地明确学习目的，加深专业印象，为今后从事航道及通航建筑物的勘测、规划、可行性研究、设计、施工和科学研究工作打下坚实的基础，以达到本专业培养目标的要求。

3.设计资料

3.1航运资料

（1）规划航道等级：Ⅳ级

（2）建筑物等级：闸首、闸室1级，导航、靠船建筑物2级，临时建筑物4级。

（3）设计船型：

船舶类型

长度（m）

宽度（m）

吃水（m）

备注

单船50

32.0

5.5

0.7

空载干舷高度（最大）1.5m

单船100

34.0

6.6

1.4

单船300

40.0

7.5

1.6

单船500

55.0

8.6

2.4

1顶+2×500船队

111.0

10.8

1.6

（4）相关参数资料：每日非货运船通过次数n0=2次，船舶装载系数α=0.84，货运不均匀系数β=1.30，日平均工作时间τ=21小时，年通航时间N=352天，船舶排水量方形系数为0.75，一般船速V=9.5km/小时，最低通航保证率为98%。船闸年货运量近期为360万t/年，远期为800万t/年。

3.2地质资料

该枢纽工程河段微弯，河谷呈不对称“U”形谷，左岸地形平缓，坡度约为15°，右岸地形较陡，坡度40°~50°。枯期河水位200m时，水面宽440m，河床谷底高程181~192m。

根据地质钻探资料得知，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▽212.0m以上为粉质粘土，厚约2～3m；其下▽212.0～207.0m为粉土，厚约5.0m；其下▽207.0～205.0m为砂土，厚约2.0m；▽205.0m以下为强风化基岩。

岩土力学指标取值：

⑴人工填土：建议天然重度取21.00KN/m3，内摩擦角28°，内聚力取0。

⑵粉质粘土：建议天然重度取19.40KN/m3，内摩擦角9.97°，内聚力取33.07MPa。

⑶粉土：建议天然重度取18.50