船闸设计通航水位（包括运河、渠化工程、水利枢纽、灌溉渠道、防洪排涝渠道等上的船闸），包括上、下游设计最高(最低)通航水位，是船闸设计的主要依据之一。船闸设计通航水位应根据水文特征、航运要求、船闸级别、航道条件、两岸自然条件、综合利用要求等因素综合分析确定。
1．上游设计最高通航水位
船闸上游设计最高通航水位应按表4-1规定的设计洪水频率，并考虑下列因素分析计算确定。
（1）满足航运的需要和船舶安全畅通的要求； （2）改善上游航道滩险的需要；
（3）综合利用水资源时上游水位的要求；
（4）回水淹没的损失以及对重要城镇、铁路、公路、厂矿、农业基地、文物古迹、环境保护等的影响；
（5）工农业生产和城镇生活用水对上游来水的影响； （6）水电站运行、船闸灌水和风浪等引起的水化变化； （7）船闸或船闸所在枢纽的特殊运行的水位情况； （8）由于河床淤高引起的水位变化。
船闸设计最高通航水位设计洪水频率 表4-1 船闸级别 洪水重现期（a） 频率（%） Ⅰ～Ⅱ 100～20 1～5 Ⅲ～Ⅳ 20～10 5～10 Ⅴ～Ⅶ 10～5 10～20 对水利水电枢纽不得低于正常蓄水位，对航运枢纽不得低于正常挡水位和设计挡水位。对出现高于设计最高通航水位历时很短的山区性河流，Ⅲ级船闸的洪水重现期可采用10年，Ⅳ～Ⅴ级船闸可采用5～3年，Ⅵ～Ⅶ级船闸可采用3～2年；在平原地区运输繁忙的Ⅴ～Ⅶ级船闸设计最高通航水位，通过论证洪水重现期可采用20～10年；山区中小型船闸经论证允许溢洪的，其上游设计最高通航水位，可根据具体情况通过论证后确定，但不应低于船闸建设前航道的通航标准。
2．上游设计最低通航水位
船闸上游设计最低通航水位应按表4-2规定的保证率并考虑下列因素分析计算，并应与枢纽的死水位和最低运行水位相比较取低值。
（1）满足航运的需要和船舶安全畅通的要求；
（2）枢纽建成后对下游河床下切或下游河床冲淤变化引起的同级流量相应的水位降低或升高；
（3）引排水引起的水位变化和有关方面对水位的特殊要求； （4）下游航道整治、疏浚引起的水位变化；
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（5）重要建筑物或河道条件对水位的限制和影响；
（6）枢纽运行调节、船闸泄水及风浪波动引起的水位变化； （7）位于潮汐河段的船闸，建闸后引起的潮位变化； （8）交汇河口高水位或洪水顶托的影响。
船闸设计最低通航水位标准 表4-2
船闸级别 保证率（%）
3．下游设计最高通航水位
船闸下游设计最高通航水位，应采用表4-1规定的设计洪水频率相应的最大下泄流量对应的下游最高水位，并应考虑与确定上游设计最高通航水位时相同的因素。在下游有梯级衔接时尚应考虑受下一梯级回水的影响。
4．下游设计最低通航水位
船闸下游设计最低通航水位，在下游为天然河道时，应采用表4-2规定的保证率，并应考虑与确定上游设计最低通航水位时相同的因素。枢纽下泄的最小瞬时流量必须满足下游河段设计最低通航水位相应流量。
在下游有衔接梯级时应采用下一梯级上游设计最低通航水位回水到船闸的相应水位。 5．船闸上、下游校核高水位
船闸上游校核高水位可采用枢纽的校核洪水水位或非常运用水位。船闸下游校核高水位可采用枢纽的校核洪水位或非常运用时最大下泄流量相应的下游最高水位。不受枢纽影响的船闸，可按船闸级别，参照有枢纽的同级别情况，研究分析校核洪水位或非常运用时的水位确定上、下游校核高水位。
6．船闸下游校核低水位
船闸下游校核低水位可采用枢纽最小瞬时下泄流量相应的下游最低水位。 7．船闸上、下游检修水位
船闸检修水位，是船闸检修期间的上限水位，也是船闸建筑物设计水位之一。当水位超过检修水位时，船闸不能抽干闸室的水进行检修。检修水位是控制船闸连续检修时间的标准水位，也是船闸设计标准之一。检修水位定低了，难以满足检修的需要，特别是在枯水期，多为运输旺季，往往不允许停航检修；京杭运河苏北段船闸曾检修水位定低了，且所定水位多出现在运输旺季不宜停航检修。检修水位定高了，则增加工程量和投资。
船闸上、下游检修水位，应根据船闸的规模、重要性、航运要求、水文情况、枢纽运行条件与检修情况、检修能力和检修延续时间等综合分析确定。
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Ⅰ～Ⅱ 99～98 Ⅲ～Ⅳ 98～95 Ⅴ～Ⅶ 95～90 8．船闸施工水位
船闸施工水位应根据施工能力与强度、施工进度安排，河道洪、中、枯水期的水文情况、地形条件、施工导流与施工围堰设施等情况，以保证安全施工和满足施工要求为原则，对不同的施工期限和工程部位，经论证比较后综合分析确定。施工围堰的洪水设计标准可参照水利、水电有关现行标准确定。
二、船闸各部分高程
船闸高程包括船闸顶部高程和底部高程。由于各部分建筑物的位置和作用不同，故确定高程的依据也不同。
1．船闸闸门门顶高程
（1）位于枢纽挡水前缘闸首工作闸门门顶高程应满足枢纽挡水要求，其高程采用枢纽上游校核水位加安全超高；如果另设有挡水闸门，则工作闸门门顶高程可采用上游设计最高通航水位加超高。事故闸门门顶高程为上游最高洪水位加安全超高。
（2）船闸非挡水前缘闸首的工作闸门门顶高程按通航要求，采用上游设计最高通航水位加安全超高。
多级船闸第二道闸首以下各级闸首门顶高程采用各级闸室的设计最高通航水位加安全超高。
（3）由于溢洪船闸在上游水位高于设计最高通航水位时，船闸溢洪过流，故溢洪船闸上闸首门顶和第二道闸首门顶高程均采用上游设计最高通航水位加超高。
（4）检修闸门门顶高程采用检修水位加安全超高。
根据国内船闸设计和运用实践，闸首门顶超高可采用表4-3的数值。
船闸闸门顶最小安全超高值（m） 表4-3 船闸等级 超高值 Ⅰ～Ⅳ ≥0.5 Ⅴ～Ⅶ ≥0.3 表中未计及闸门外的波浪和水面涌高值。当闸门外有波浪和水面涌高时，门顶超高应为上表中的超高值加浪高和水面涌高。波浪高度参照有关规范和专著计算，或是采用试验资料；水面涌高参照试验资料或类似工程的实例资料采用。
2．闸首墙顶高程
船闸闸首墙顶高程根据闸门门顶高程、结构布置和构造、交通要求、邻近挡水建筑物高程等确定，并不得低于闸门和闸室墙顶部高程。门型不同，对门顶以上墙的高度要求也不同，如人字门闸首墙顶高程要考虑人字门顶枢的构造和布置要求；横拉门闸首墙高程主要根据门顶设桥与否，横拉门入门库检修的要求确定。当按以上原则确定的闸首墙顶低于
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闸室墙顶高程时，则应取与闸室墙顶平齐。
位于枢纽工程中的船闸，其挡水前缘的闸首墙顶高程应不低于枢纽工程建筑物挡水前缘的顶部高程。
3．闸室墙顶高程
船闸闸室墙顶高程根据过闸船舶安全停泊、闸面布置和交通要求而定。由于船闸灌泄水时，水面涨落很快，为防止过闸船舶在船闸泄水、水位降落时，船舷挂住墙顶，造成事故，故闸室墙顶高程应为上游设计最高通航水位加超高。其超高值取不小于设计过闸船舶（队）空载时最大干舷高度。表4-4所列驳船空载干舷高度可在确定闸室墙顶高程时参考。
驳船空载干舷高度 表4-4 驳船吨级（t） 空载干舷高度（m） 100 1.0 300 1.4 500 1.6～1.7 1000 1.6～1.7 3000 3.0～3.3 我国各地船型复杂，同吨位的各类船舶的空载干舷高度也不同。有些已建的船闸闸室墙顶高程偏低，使致闸墙顶部栏杆被撞坏，值得船闸设计者注意。
4．闸室底板顶部高程
船闸闸室底板顶部高程不应高于船闸上、下闸首门槛顶部高程。 5．闸首门槛顶和引航道底高程
上、下闸首门槛顶高程分别为上、下游设计最低通航水位减门槛最小水深。 上、下游引航道底高程分别为上、下游设计最低通航水位减引航道设计最小水深。 闸首门槛顶和引航道底高程是保证船闸安全通畅运行的重要标准，特别是闸首门槛顶修建后要再加深很困难，而且影响设计最低通航水位的因素极为复杂，较难准确的估计。因此，除了选好设计最低通航水位外，在确定门槛顶高程和引航道底高程时，还应留有充分的富裕量。我国有的船闸因闸门槛顶高程定得过高，因而水深不够。
5、导航建筑物和靠船建筑物顶及引航道堤顶高程
上、下游导航建筑物和靠船建筑物顶高程分别为上、下游设计最高通航水位加超高，其超高值不宜小于设计船舶（队）的最大空载干舷高度。
有防洪要求的引航道堤（岸）顶高程应与挡水闸首墙顶高程一致。
第三节 船闸通过能力和耗水量
一、船闸通过能力
船闸通过能力系指单位时间内船闸能通过的货物总吨数（过货能力）或船舶总数（过
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船能力），是船闸的一项重要经济技术指标。一般情况下，船闸通过能力应计算设计水平年内近期、中期、远期通过客（货）运量能力和船舶总吨位能力，并以年单向通过能力表示。
1．单向年过闸船舶总载重吨位：
P1?nNG 2(4-6)
式中：P； 1――单向年过闸船舶总载重吨位（t）
n――日平均过闸次数，n???60T；
τ——船闸日工作时间（h），应根据船闸实际工作情况确定，对昼夜通航的情况下，可取20～22h；
T——船闸一次过闸时间（min），这是影响船闸通过能力的重要参数之一，后面将
专题讨论；
N――年通航天数(d)，根据船闸的具体情况确定；
G――一次过闸平均载重吨位（t）。通常按设计水平年内各期设计船型及其组合的
船舶排列法计算。即根据各设计水平年运量大小、货物种类，结合船闸有效尺度进行组合，计算各种不同组合的一次过闸载货吨位，再求出其平均值。因此，船闸各个时期的通过能力，应选用相应各时期的一次过闸平均吨位进行计算。
就我国目前船舶发展情况而言，用该方法计算所得的一次过闸平均载重吨位与实际情况存在差异，主要原因是：①过闸船舶类型杂乱，选择的设计船型与实际船型差异较大，②船舶到闸具有随机性，实际船舶过闸组合与设计船型的过闸组合差别也大。
2．单向年过闸客货运量 P2?1NG?(n?n0) （4-7） 2?式中：n0——日非运客、货船过闸次数；
?——船舶装载系数，与货物种类、流向和批量有关，可根据各河流统计或规划资
料选用。无资料情况下可采用0.5～0.8；
?——运量不均匀系数，各地区差异很大。无资料时，可取1.3～1.5；有统计资料时可按公式（4-10）计算。
??年最大月货运量 （4-8）
年平均月货运量对受潮汐影响的船闸及承受双向水头的船闸，当具备开通闸条件时，可设开通闸，开通闸的运行时间可根据实际情况确定，开通闸通过能力的计算应考虑开通闸运行通过能力的提高。
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