衢江兰溪航电枢纽01船闸总体布置及上闸首结构设计
L2=L2’=200×（1+0.1）+45+90=355 m。
3.6.1.2 进出闸的平均速度，参考表3-7。
表3-7 船舶进出闸参考表
过闸方式 船舶类型 船队 排筏（拖轮牵引） 机动单船 非机动船 进闸(m/s) 单向 双向 出闸（m/s） 单向 双向 0.5 0.3 0.8 0.4 0.7 0.5 1.0 0.5 0.7 0.5 1.0 0.4 1.0 0.6 1.4 0.5
采用船队的速度作为进出闸速度，则有： 单向进闸 : V1?0.5m/s 双向进闸 : V1??0.7m/s 单向出闸 : V2?0.7m/s 双向出闸 : V2??1.0m/s 故 单向进闸时间 ：t1?单向出闸时间 ：t4?双向进闸时间 ：t1'?双向出闸时间 ：t4'?C．闸门启闭时间t2
船闸口门宽度大于或等于16米时，人字闸门和三角闸门的启闭时间一般取为2～3分钟；口门宽度小于16米时，启闭时间一般取为1～2分钟。 本设计船闸口门宽度≥16米，取t2=3 min。
D．灌泄水时间t3
L1200??560s?9.33min； V10.5L1'220??314s?5.23min ； V1'0.7L2355??507s?8.45min ； V20.7L2'355??355s?5.92min ； V2'1.0初步拟定t3=10 min。 E．船队进出船闸间隔时间t5
当一闸次容纳两个或两个以上的船舶过闸时，计算间隔时间，本设计 t5=5 min；
第21页 共143页
衢江兰溪航电枢纽01船闸总体布置及上闸首结构设计
对单级船闸，一次过闸时间应按下式计算： 单向过闸：
T1=t1 + 4t2 + 2t3 + t4 + 2t5=9.33+ 4×3 + 2×10 + 5.23 + 2×5=56.56 min 双向过闸：双向总过闸时间为T2，则每一船队过闸时间为
T2， 2T2= t1’+ 2t2 +t3 + t4’+2t5=8.45+ 2×3 + 10 + 5.92 + 2×5=40.37 min。 2采用单向过闸与双向过闸所需时间的平均值来表示过闸时间：
T?1T21(T1?)?(56.56?40.37)?48.465min。 2223.6.2 日平均过闸次数
n???60T (3-18)
式中：?——日平均工作时间，取20小时。 n?20?60?24.76 次， 取n=24次
48.4653.6.3 船闸年通过能力计算
P1?(n?n0)NG?? (3-19)
式中：n0——每昼夜非运货船过闸次数n0=6次；
N——船闸年通过天数，N=300 天/年；
?—— 船舶装载系数?=0.83；
?——运量不均衡系数?=1.25；
G——一次过闸平均吨位G=3×500=1500 吨；
P?1300?1500?1.83(24?6)?2689200t?268.92Wt≥250Wt 21.25所以，满足年通过能力要求。 3.6.4 耗水量的计算
船闸的耗水包括船舶过闸用水和闸、阀门漏水两部分。过闸用水是指船舶过闸时，闸室灌泄水所耗用的水量。与船闸水头、船闸尺度、过闸方式及过闸次数等因素有关。
3.6.4.1 船闸一天内平均耗水量可按下式计算：
第22页 共143页
衢江兰溪航电枢纽01船闸总体布置及上闸首结构设计
Q?nV?q (3-20) 86400q?eu式中：Q——一天内平均耗水量(m3/s)；
V—— 一次过闸用水量（m3），必要时应考虑上下行船舶、船队排水量差额； q——闸门、阀门的漏水损失(m3/s)
，当水头小于10m时取0.0015～e——止水线每米上的渗漏损失（m3?s.m?）
0.0020m3?s.m?，当水头大于10m时取0.0020～0.0030m3(s.m)；
u——闸门、阀门止水线总长度（m） 3.6.4.2 一次过闸用水量V的计算：
对直立式闸室墙的单级船闸、船舶单向过闸的用水量可近似按下式计算
V?0.75V0 (3-21)
V0??H0?(1.15~1.20)LXBxHx(m) (3-22)
式中：?——船闸上、下闸门之间的水平面面积（m2）；
。 Hx——船闸的计算水头（m）
Lx=200m;Bx=16m; Hx=5 m
V0=（1.15～1.2）200×16×5=18400～19200，取V0=19000 m故V=0.75×V0=0.75×19000=14250 m
3
3
3.6.4.3止水线每米上的渗漏损失e的确定：
本设计设计水头为5 m小于10m，所以取e＝0.002m3/(s?m) 3.6.4.4 闸门、阀门止水线总长度u的确定：
u=2×10+3×11.10+2×2×（2+3.4）=74.9 m
故q=eu=0.002×74.9=0.1498 m/s。
3
Q=
24?142503
?0.1498?4.108 m/s
864003.7闸首尺度
3.7.1门扇基本尺度 3.7.1.1门扇长度
第23页 共143页
衢江兰溪航电枢纽01船闸总体布置及上闸首结构设计
ln?(BK?2C)/2cos? (3-23)
式中：BK——闸首口门宽度，一般与闸室的有效宽度相同；
C——由门扇的支垫座的支承面至门盒外缘的距离,
取C?0.05Bk=0.05×16=1.6
?——闸门关闭时门扇轴线与闸室横轴线的夹角，取22.50。 ln?Bk?2C2cos22.5?16?1.62cos22.5?9.52，取ln=10 m。
3.7.1.2 门扇厚度
取(18~110)ln=1～1.25， 取1.2 m。
3.7.1.3 门扇高度
门扇高度,指闸门面板顶到闸底的距离。 h=H1-H2 ?m
式中：H1——闸门门顶高程（m）； H2——闸首门槛顶高程（m）；
m——闸门面板底与门槛顶的距离，m=（0.15～0.25）m；当闸门关闭时，门
底止水位于门槛侧面时取正值。此处取0.2 m。
上闸首门扇高度 =上闸门顶高程-上闸首门槛高程+m =29.882-18.98+0.2=11.10 m
下闸首门扇高度 =下闸门顶高程-下闸首门槛高程+m =23.6-14.48+0.2=9.32 m 3.7.2闸首长度 3.7.2.1门前段
门前段长度L1根据检修闸门的尺度、输水系统的布置方式初步拟定： 对于人字闸
A．上闸首：L1? (1.0～2.0)+C1
式中：C1——为检修闸门的门槽宽度0.8～2.0m，取C1=1m。 取L1=1.0+1.0=2 m。
B．对于下闸首，考虑到安装防撞设备，取L1’=6 m。
第24页 共143页
衢江兰溪航电枢纽01船闸总体布置及上闸首结构设计
3.7.2.2 门龛段
L2?ln?(0.2~0.3)
式中：ln——门扇长度（m）。
L2?10?(0.2~0.3)?10?0.3?10.3 m
3.7.2.3支持段
L3=(0.3～0.5) h0
式中：h0——边墩墙在闸首底板以上的高度。
上闸首：h0=上闸首墙顶高程-上闸首门槛高程=30.482-19.98=11.50m， 下闸首：h0=下闸首墙顶高程-下闸首门槛高程=25.60-24.48=11.12m。 所以
上闸首：L3=(0.3～0.5) h0=3.459～5.765 m,取为4m； 下闸首：L3=(0.3～0.5) h0=3.336～5.56 m,取为4m。 上闸首长度：L=L1+L2+L3=2+10+4=16 m； 下闸首长度：L’=L1’+ L2 +L3’=6+10+4=20 m。
3.7.3闸首宽度
闸首宽度等于闸首口门的宽度和两侧边墩之和，闸首边墩厚度主要取决于门龛深度、廊道宽度和弯曲半径急阀门宽度等因素。对有廊道的边墩厚度初步估算时可取2～3倍廊道宽。
B=Bk+2×（2～3）b (3-24) 式中：b——阀门处廊道宽度，b=2 m（见后输水系统计算） 。 B=16+2×（2～3）×2=24～28， 取B=25 m。 3.7.4闸首底板厚度
对于平板底板按(
上闸首：( 下闸首：(
第25页 共143页
11～)h 3.54.5011～)×11.50=2.56～3.29， 取3 m， 3.54.511～)×11.12=2.47～3.18，取3 m。 3.54.5