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1、 上海海事大学大学 毕 业 设 计题目：那吉船闸设计与结构分析学 院：海洋科学与工程学院专 业：港口航道与海岸工程 姓 名：杨文宙 学 号：201210413067 指导教师：张杰 完成时间：2016/5/26承诺书本人郑重声明：所提交的毕业设计是本人在指导教师的指导下，独立工作所取得的成果并撰写完成的，郑重确认没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为。文中除已经标注引用的内容外，不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 承诺人签名： 杨文宙 签字日期：2016.
2、6.2摘 要 根据水文气象、工程地质、建筑材料和对外交通条件等内容，对广西郁江航道那吉船闸进行初步设计。主要内容包括船闸总体设计和结构计算.总体设计包括闸址规划布置、船闸基本尺度计算、船闸高程计算、引航道设计、输水系统设计；结构计算包括自重、扬压力、土压力等荷载计算、抗滑、抗倾稳定性验算。设计结果符合工程规范，基本满足设计任务书的要求。关键词：那吉船闸，总体设计，结构计算。Abstract According to the meteorological and hydro logical ,geological engineering,building materials and extern
3、al traffic conditions,to Guangxi waterway in Yujiang River Naji navigation for preliminary design. The main contents includes the general design and structural calculation of the navigation.The general design includes the design of the lock planning layout ,the calculation of the basic scale of the
4、navigation,the calculation of the height of the navigation,the design of the navigation channel and the design of the water delivery system.The structure calculation includes the weight,the uplift pressure,the earth pressure and so on load calculation,the anti-sliding,the anti-dumping stability chec
5、king computation.The design results shows that the preliminary design of Naji navigation is basically met the requirements of the project.Key words：Naji lock,general design,structure calculation.目 录第1章 设计资料11.1工程概况11.2 水文气象11.3工程地质71.4天然建筑材料71.5 对外交通条件9第2章 船闸的总体设计102.1船闸的组成和类型112.2船闸的基本尺度132.3 引航道布置
6、192.4 船闸各部分高程242.5 通过能力和耗水量26第3章 输水系统类型选择303.1输水系统的选择313.2 上下闸首断面最大平均流速计算313.3廊道进口最小淹没水深计算323.4 短廊道输水系统水力计算323.5 水力特征曲线以及停泊条件校核383.6 船舶停泊条件44第4章 结构计算464.1 上闸首荷载计算464.2 上闸首地基计算614.3 上闸首底板计算62结束语64参考文献65第1章 设计资料1.1工程概况 纳吉航运枢纽是国务院批准的珠江流域西江水系郁江综合利用规划报告10个梯级中的第4级，是一个以航运为主，兼有发电、灌溉和其它效益的水资源综合利用工程。纳吉航运枢纽位于右
7、江上游田阳县，距百色市约40公里，是以航运为主，兼有发电、灌溉和其它效益的水资源综合利用工程，是广西继桂平、贵港航运枢纽工程之后又一个以电促航、航电结合的内河建设重点项目。工程建成后，将对上游的百色水利枢纽起到反调节作用，为百色市提供一个新能源，改善当地生产、生活条件；同时将目前航道提高到可通航1000吨级船舶的级航道。对加快水资源综合开发利用、提高西江水系上游右江航运能力、加强流域腹地综合运输网络的衔接和合理布局、增加新电源、提高该地区交通发展水平有着重要作用。枢纽工程包括1000吨级船闸和总装机容量6.6万千瓦水电站各一座，渠化航道56公里，整治航道总里程372公里。工程总概算为11.8亿
8、元，其中利用世界银行贷款4500万美元。工程建设工期4年零3个月，预计2007年1月船闸建成通航，2007年2月第一台机组投产发电，2008年工程竣工。图1.1那吉船闸设计及实物图 纳吉航运枢纽工程是一个以航运为主，兼有发电、电灌、养殖、旅游等综合效益的项目，坝址以上集雨面积为23570km2，坝址多年平均流量330m3s，多年平均径流量为189.3亿m3，正常水位115m，死水位114.4m，水库总库容为1.83亿m3，电站装机容量319MW=57MW，年利用小时数4397h，多年平均发电量2.506亿kW.h。船闸按级船闸建设，通航标准为通航一列1顶21000t顶推驳船队，水库蓄水后可渠化
9、河道56km。 1.2 水文气象右江流域位于云南东南部和广西西南部地区，东经1063410822，北纬22482353。右江的上游称驮娘江，发源于云南省广南县境内的杨梅山，自西北流向东南，经广西的西林、田林两县，在平合与西洋江汇合后称剥隘河，而后进入百色市与澄碧河汇合后称右江，再流经田阳、田东、平果、隆安等县，在邕宁县宋村三江口与左江汇合后称为郁江。郁江在桂平三江口与黔江汇合称浔江，流经梧州、肇庆、顺德、江门、澳门、广州等地出海。图1.2那吉船闸地理位置右江干流全长727km，流域面积41200km2。其中，分水岭至百色澄碧河口段长409km，落差1565m，平均坡降4.01；百色澄碧河口至宋
10、村三江口段河长318km，落差47m，平均坡降0.15。航运枢纽位于右江纳吉村旁，坝址上距百色市41.4km，下距田阳县22.5km，控制集雨面积23573km2，占右江流域面积的57.2。纳吉库区主要支流有澄碧河、福禄河两条河汇入。在澄碧河上，距其与右江汇合口10.5km处，建有澄碧河水库一座，控制集雨面积2000km2，多年平均流量38.3m3/s，总库容11.5亿m3，调节库容5.8亿m3，为多年调节水库，是一座以发电为主，结合防洪、供水的大型水库，对流域径流有一定的影响。在福禄河上，距其与右江汇合口6.3km处，建有福禄河五级水电站，控制集雨面积1190km2，总库容0.259亿m3，
11、坝址多年平均流量21.90m3/s，为河床径流式水电站。另外，支流上还建有小型水库26座，控制总集雨面积435.2km2，控制集雨面积均较小，调节性能差，对流域的径流影响很小。此外，右江干流上，在纳吉坝址上游61.8km处，有在建的百色水利枢纽工程，其控制集雨面积为19600km2，总库容56亿m3，具有不完全多年调节性能，是一个以防洪、航运、发电等综合利用为主的大型水利工程，对径流影响较大。右江流域地处亚热带地区，受季风控制，高温多雨，每年510月份为洪水期，洪峰主要出现在69月份，尤以8月份为最多。百色水文（三）站实测的48年最大洪水中，8月份出现的洪峰的机率占37.5，纳吉航运枢纽坝址洪
12、水特性见表1.1-表1.3，纳吉坝址下游水位流量关系曲线见表l.4。表1.1 纳吉坝址全年洪水各频率流量表频率（）0.21251050洪峰流量（m3/s）14800111009520746059402670*注：此表数据为上游百色水库建成后的数据。表1.2纳吉坝址各时段洪峰流量时 段频率（）流量（m3/s）坝下1500m处水位（m）全年204470110.219月20次年6月10日201900106.010月1次年5月10日201440105.0611月次年4月30日20690103.2412月次年3月31日20280102.0011月次年4月30日（上游电站满发及区间总流量）800103.4
13、9表1.3纳吉坝址施工截流各频率流量表 单位：m3s频 率5102050Q（均值）分期时段流量10月上旬120374846632836110月中旬58247637029126810月下旬48540031525223411月上旬55238326520221211月中旬44836528122020111月下旬31426120817015812月上旬25121016913913012月中旬18415913511611112月下旬1581391201051011月上旬15813711688921月中旬14212510885891月下旬1291141008183 表1.4 纳吉坝址下游水位流量关系曲线表
14、水位（m）流量（m3s）水位（m）流量（m3s）101401115050102270112578010361011365301041000114736010514201158280106190011692501072450117103001083020118114201093640119126001104320右江流域属亚热带季风气候，气候温和，夏季盛行偏南风，冬季盛行偏北风。降雨系统有副热带高压、热带低压、台风、东风波及西南低涡等，东西南暖气为降雨提供充足的水汽来源。据百色气象站资料统计，多年平均相对湿度80，多年平均气温为22.1，1月份气温最低，平均13.4，7月份气温最高，平均28.6
15、，历年极端最高气温42.5（1958年4月23日），历年极端最低气温-2。多年平均降雨量为1096.6mm，季节内分配不均，11月4月为相对干旱季，总降雨量仅占全年降雨量的16.9，5月10月多为雨季，其降雨量占全年的83.1，尤其在59月，大雨以上降雨天气频繁出现。多年平均蒸发量在1619.8mm，变化与温度变化基本相应。百色气象站位于纳吉库区，资料观测时间较长，代表性较好，故以百色气象站资料作为纳吉库区气象特征的依据，根据1953年2000年资料统计，百色气象站气象特征见表1.5-表1.10。表1.5百色站历年气温特征值 单位：项目月份1234567891011年多年平均气温13.415.
16、219.323.726.627.928.627.926.322.918.722.1最高月平均气温18.420.324.829.33232.13433.831.928.524.227.5极端最高气温33.438.438.942.542.240.84039.638.436.9342.5极端最低气温21.447.614.317.820.519.314.48.44.221.6百色站历年相对湿度特征值 单位：项目月份123456789101112年多 年 平 均74737171747879817978787676最 小79139201530231019171571.7百色站蒸发 单位：mm 项目项 目月
17、份123456789101112年多 年 平 均72.484.4134.2172.0192.7173.1188.7170.0152.1121.286.072.91619.8 表1.8 百色站历年降雨量特征值 单位：mm 项目月份123456789101112年多年平均17.517.631.666.9159.5184.3190.2192.0106.978.837.114.21096.6各月占全年百分数1.61.62.96.114.516.817.317.59.77.23.41.3100.0月最大102.265.7151.9197.3344.7427.7446.7430.7323.1276.614
18、9.161.3430.7月最小0.50.50.93.314.921.033.98.526.51.1000表1.9 百色站水温特征值 单位： 月 份项 目123456789101112年平均水温14.816.019.023.024.727.227.627.026.123.920.516.822.3最高月水温22.724.426.529.031.832.934.332.232.028.825.222.834.3最低月水温10.510.013.218.220.023.021.021.622.215.213.211.410.0表1.10百色站历年各向最大风速、平均风速及频率风向平均风速（m/s）最大风
19、速（m/s）频率（）N1.3172NNE1.9133NE2.1102ENE2.172E2.493ESE2.796SE2.598SSE2.497S2.1147SSW1.9104SW1.782WSW1.772W1.664WNW1.562NW1.6103NNW1.6102C/42*注：C代表静风，最大风速为观测10分钟的最大平均风速，多年最大平均11.7m/s，极大风速40m/s（1972年5月2日，龙卷风）。1.3工程地质纳吉航运枢纽工程位于百色盆地田阳凹陷南缘，为盆地地形。坝址位于右江上游，百色市下游约41.1km处的纳吉村旁，距田阳（那坡镇）56km。坝区河段地形宽阔，呈宽谷型地貌，河水由南向
20、北呈近北向流动，河道顺直。河床宽约250320m，平（枯）水期河水水位约101.65m（2001年最高洪水位为116.28m）。江心有一心滩，名拉呱洲，洲长约1000m，宽50150m，枯水时高出河水面58m。拉呱洲心滩将坝址河道一分为二，平（枯）水期右侧河水面宽5060m，水深11.5m左右，河床高程约99100m，左侧河道水面宽约120130m，水深1.53m，河床高程约98100m，为目前主要航道。右侧河床及岸坡局部有基岩裸露，江心洲覆盖层厚约58m。坝区左右岸地形大致对称。共发育有4级阶地以及河漫滩堆积地形，阶地形态均属基座式堆积阶地。部分位置较高的阶地由于受剥蚀作用形成了低矮山丘。坝
21、址区范围内主要发育有5条冲沟，均发育在阶地堆积层内，其中左岸4条，无常年性水流，右岸1条，有小流量常年性水流，两岸冲沟切割深度510m，宽约1020m。1.4天然建筑材料（1）天然砂砾料在坝址上、下游1015km的范围内共勘探了水埠洲、拉呱洲、二塘及那坡等4个砂砾料场，其中前2个料场为砂洲料场，砂砾卵石层主要分布在洲前及洲两侧河床、河滩，枯水期有三分之一露出水面。水埠洲及拉呱洲两料场5mm的粒料含量分别为36.6和42.1，砾石料级配比较合理，其粒径分布较好，符合SL2512000规程规定指标要求。砾石料以石英岩、灰绿岩、硅质砂岩等为主，质地坚硬，磨圆度较好，是理想的天然建筑材料。砂料的平均粒
22、径为0.390.41mm，细度模数2.402.46，含泥量偏高，为5.710.5，主要为中砂，上述两个料场适合开采砂砾料储量为50.078.0万m3，经计算砂料量为22.9万m3，不足部分砂料为4.41万m3，采用人工砂。粗骨料完全满足本工程的需要量。砂石料含泥量及骨料级配等问题，可以通过冲洗及筛分加以解决。天然砂石料加工系统布置于左岸坝址上游约500m处。天然砂石料场贮量、运距见表1.11。表1.11 天然砂石料场贮量、运距表料场名称运距（km）无用层平均厚（m）有用层平均厚度（m）产地面积（万m2）有用层体积（万m3）有用层厚度（m）含砂率(50.16mm)（）拉呱洲0.556310.00
23、202.36.828.3水埠洲3.50.58.43.2733.06582.43.632.5二 塘3.5不符合规定指标要求*注：大体积混凝土采用天然砂，梁、板、柱等构件采用人工砂。（2）土料在坝址附近300800m距离范围内调查了左、右两岸4个取土土料场，该土料场在征地范围内，它们分别分布在右江两岸的II、III、IV级阶地上。左岸土料场在坝址左侧II、III级阶地上，按所属的不同的山丘分为II2、II3号，土料为河流冲沉积的粘土，粗粒含量占总重量的2246.8，细粒含量为53.278，料场分布高程为118140m，土层平均厚度1.995m，总储量22.0913万m3。右岸土料场位于坝址右侧的I
24、V级阶地上，编号为II1号，土料为河流冲沉积的粘土，局部含有圆砾。粗粒含量占总重量的5.819.8，细粒含量为80.294.2，料场分布高程为146157m，土层平均厚度1.966m，总储量17.69万m3。具体储量计算见表1.12。表1.12 天然土、石料储量表料场类型位置名称岩性距坝址平距（m）分布高程（m）产地面积（104m2）平均厚度（m）总储量（104m3）有用层无用层有用层无用层土料右岸II1土80015616091.9660.20417.69641.8328左岸II8001181278.41.681.23714.135110.3966II6001291403.452.318.08
25、7.956227.8748石料那老灰岩60002032807.118.890.868134.1386.1654（3）石料坝址附近那老一带，二迭系灰岩大量出露，为正在开采的石场，材料主要用于建筑、道路，有公路从旁边通过直通坝区，交通便利，运距约5km。岩石满足规程SL2512000的指标要求。可做为大坝建设所需的块石料及混凝土粗、细骨料使用，以弥补天然砂砾料级配的不足。1.5 对外交通条件（1）公路323、324（二级公路）国道在百色至田阳之间会合，坝址左岸距离323（324）国道约5.4km；从坝址左岸至百色29km，至田阳22km，至田东52km，至南宁250km；20312省道（二级公路）
26、田阳至德保公路距坝址右岸约3.8km，经那坡至田阳18km、至南宁246km；另外，坝址右岸有那坡镇至百峰乡的县级公路经过，距坝址约2km；在建的百色至南宁高速公路从那坡附近通过。为方便本枢纽与外部交通，本工程已开工修建一条对外二级公路，总长8.65km，路基宽12m，路面宽9m，设计荷载为汽超20，挂120。左岸连接南宁至百色二级公路，长约3.93km，右岸连接20312省道（三级公路）田阳至德保公路，长约4.32km。左右岸间建大桥连通，桥位位于坝下游250m，桥长约409m，桥面宽12m。（2）铁路南昆铁路沿右江河谷自西北走向东南。坝址左岸距百色火车站约26km，距田阳火车站约24km。
27、百色火车站有最大起吊能力为36吨的轨道式吊机；田阳火车站无起吊设备。（3）水路右江航道现为级航道，可常年通航120t级驳船。沿右江上溯41.1km直通百色市，沿右江下行，距田阳28km，距南宁316km。南宁至广州854km级航道已建成，可通航1000t级船舶（队）。目前百色港最大起吊能力为8吨固定吊，田阳港最大起吊能力为5吨。结合枢纽综合利用原则，确定船闸各设计水位如下:1 上游设计最高通航水位：115.00m2 上游设计最低通航水位：109.40m3 上游设计最高水位： 118.53m4 下游设计最高通航水位：109.71m5 下游设计最低通航水位：100.30m图1.3那吉船闸实地图第2
28、章 船闸的总体设计船闸是供船在天然或渠化河流和运河上建坝形成的集中水位差，用水力直接提升船舶过坝的的一种通航建筑物。实际上，它是由上下闸首、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。船舶过闸时，由闸室、闸门、闸墙围城的闸室起挡水作用，由廊道和阀门构成的输水系统通过灌（泄）水使闸室水位上升（降落），停在闸室内的船舶借水浮力随闸室水位的升降而由下游水面升至上游水面，或由上游水面降至下游水面，从而完成过坝作业，故船闸又称为过水建筑物。 图2.1船队过闸2.1船闸的组成和类型船闸主要由闸首、闸室、引航道和靠船建筑物等部分及相应的设备组成，同时还包括引航道口门区与上下游航道连接段和外
29、停泊区及前港。这些部分相互关联，组成一个过船建筑物综合体，缺一不可，是船舶安全通畅过闸的保证。船闸是为船舶通过航道上集中水位落差而设置的一种通航建筑物。它主要由闸室、闸首、引航道、导航建筑物、靠船建筑物及相应的设备所组成（图2.2）。（a）平面图；（b）纵断面图1上游引航道；2下游引航道；3上闸首；4闸室；5下闸首；6上闸门；7下闸门；8导航建筑物；9靠船建筑物；10辅导航建筑物图2.2 船闸的主要组成2.1.1 船闸的级数船闸级数的多少直接影响到船闸的通过能力。船闸级数的选择，应根据船闸的总水头、通过能力、航运效益、技术水平、地形、地质条件、施工条件和管理运用的条件进行确定。船闸级数：应根据
30、技术、经济综合比较确定，我国工程经验一般考虑如下： H30m 单级船闸 30mH40m 单级或双级船闸 H40m 双级或多级船闸本船闸设计最大水头H=14.7m，是枢纽正常蓄水位（115m）与下游设计最低通航水位（100.3m）的差。 H=115-100.3=14.7m30m根据工程经验，本船闸采用单级船闸。2.1.2 船闸线数 应根据船闸在设计水平年内（级船闸为1525年）的客运量，船闸设计通过能力，过闸的船型、船队的组成、地形条件和船闸所在河流的重要性等因素进行综合考虑。采用单线船闸可以满足通过能力的要求；过闸船队可以不解队过闸；另外根据地形及河流条件，若采用双线船闸，河宽将很难满足要求，
31、需大量开挖岸线，工程量较大。故本船闸采用单线船闸。2.1.3 船闸类型根据船闸所处的地理位置、闸室平面布置、闸室数目、结构特点、输水形式、闸室平面形状等，可以将船闸为多种类型。根据船闸所处的地理位置，可分为内河船闸、海船闸和运河船闸。本船闸位于右江上游田阳县，是一个航运枢纽，故本船闸属于运河船闸。根据船闸闸室平面布置按并列排列的船闸轴线可以分为单线船闸和多线船闸。根据上节内容，本船闸属于单线船闸。根据船闸闸室平面布置按纵向轴线排列闸室数目可分为单级船闸和多级船闸，根据工程经验，本船闸采用单级船闸。2.2船闸的基本尺度船闸基本尺度包括船闸有效长度、有效宽度、门槛水深。船闸基本尺度应根据船型、船队
32、以及船闸在设计年限内各期（近期、远期）过闸的客货运量及过闸船量（过闸船舶的总载重吨位）确定，并应尽量使船队一次过闸。船闸尺度的选择应符合国民经济发展和我国水运网发展对航道建设的要求，并遵循下列原则：1）满足设计水平年内近、远期客运量通过的需要并留有发展余地。2）满足设计水平年内近、远期设计船型船队不解对一次过闸；3）船闸等级与所在河流或河段的航道等级相一致；4）船闸尺度标准化，有利于各河流的干支互相流通和水网话；5）船闸闸址的地质地形条件，将来扩建船闸的难易程度；6）工程投资和营运费用最少。2.2.1 设计船队船闸采用的设计船型、船队，应根据规划的或拟定的船型、船队，并兼顾现有运输船舶和其他船
33、舶，经论证确定。当缺乏设计船型、船队资料时，可根据现行国家标准内河通航标准（GBJ139）中的有关规定，并经过调查研究和方案比较选定。表2.1 设计船队尺度（m）船型顶（拖）轮马力长宽吃水(m)驳船长宽吃水(m)船队长宽吃水(m)一拖+4500t 270 52.310.22.248.210.22.2218.010.82.2一拖+4300t 180 45.67.81.839.88.01.9183.78.61.9一拖+12100t 180 265.11.724.85.11.9175.010.81.92.2.2 船闸基本尺度1 、闸室的有效长度闸室有效长度，是指船舶过闸时，闸室内可供船舶安全停泊的长
34、度即：上闸首帏墙的下游边缘到下闸首帏墙的上游边缘。按规范3.1.5（JTJ305-2001） 闸室的有效长度=设计船队长度+富裕长度 即： 式中：闸室有效长度（m）；设计代表船队、船舶的计算长度（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 ；2 、闸室的有效宽度闸室的有效宽度，是指闸室两侧墙面间的最小净宽度。当闸室墙底设置护角在闸室有效宽度内的高度，不得影响船舶、船队的安全，在设计最低通航水位时，
35、必须满足船舶、船队过闸与停泊对水深的要求。船闸闸首口门和闸市有效宽度不应小于按公式(3.1.8-1)和公式(3.1.8-2)计算的宽度，并宜采用现行国家标准内河通航标准(GBJ 139)中规定的8m,12m,16m,23m,34m宽度。即： 式中： 闸室有效宽度（m）；同一闸次过闸船舶并列停泊于闸室的最大总宽度（m）。当只有一个船队或者一艘船舶单列过闸时，则为设计最大船队或船舶的宽度；富裕宽度（m）；富裕宽度附加值（m），当 7m时，1m；当7m时，1.2m；n过闸停泊在闸室的船舶列数。3、根据设计船型资料，考虑组合方式:（1）、一拖+4500t：长：48.2+52.3=100.5m宽：10.
36、2m吃水深度：2.2m（2）、一拖+4300t：长：39.8+45.5=85.3m宽：8.0m吃水深度：1.9m（3）、一拖+12100t：长：24.86+26=174.8m宽：5.12=10.2m吃水深度：1.9m富裕长度（m）,视为过闸船队（舶）类型不同，按下列数据取值：顶推船队：2+0.06(m) 拖带船队：2+0.03(m)非机动船：2（m）2+0.03=7.2m =182m，根据国内内河通航标准，本闸室长度取有效长度为200m。当7m时，1.2m；在本船闸中采用单线船闸，只有一个船队过闸，则为设计船队的宽度10.2m， n=1, =1.2m；=10.2+1.2=11.4m，根据规范，
37、船闸的有效宽度取12m。4、门槛水深门槛最小水深应为设计最低通航水位至门槛顶部的最小水深并且满足设计船舶、船队 的满载时的最大吃水加富裕深度。按规范3.1.9（JTJ305-2001） H1.6 式中：H门槛最小水深（m）；设计船舶、船队满载时的最大吃水（m），=2.2m。H=1.62.2=3.52m ,取闸室槛上水深为4.5m。4、闸室最小过水断面系数在确定船闸基本尺度时，还应考虑船闸最小过水断面系数的要求。根据实验和观察，若值过小，则船队过闸时，可能产生碰底的现象。为保证船队安全顺利地进闸，一般要求： 式中: 最低通航水位时,闸室过水断面面积，；=124.5=54； 最大设计过闸船对满载吃
38、水时船舯断面水下部分的断面面积，=10.22=20.4。所以求得=2.61.5，满足要求。2.2.3闸首尺度船闸闸首一般设有输水廊道、闸门、阀门、船闸阀门启闭机械及相应的设备等。因此闸首布置及尺寸与所选用的闸门形式、输水系统及有无帏墙等有密切关系。2.2.3.1闸首长度1、门前段长度主要根据工作闸门型式、检修门尺度、门槽构造及检修要求确定。根据检修闸的尺度，输水系统的布置方式，廊道的尺度等初步拟定。对人字闸门结合经验初定。 （为检修门槽的宽度）取m门龛段长度 式中 ：-闸首的口门宽度（m）；d-门龛深度（m）；-闸门与船闸横轴线的夹角，一般取2022.5,这里取为20。所以=8.7m。3、支持
39、段长度闸门支持段主要应满足结构稳定及强度的要求，并应考虑输水廊道进出口布置的要求。此长度假定是在其独立工作条件下进行稳定和强度的验算确定的，因此要有足够的长度。据统计，支持段的变化幅度较大，其范围如下： 式中 ：H-设计水头（m）。所以，支持段长度=（0.42.1）H214.729.4m，所以支持段长度取为30m。2.2.3.2闸首宽度闸首宽度=闸室宽度+2（23）倍的阀门处廊道宽度。即闸首宽度=12223=24m。2.2.3.3 闸首底板厚度闸首底板厚度一般为闸室宽度的，闸室的有效宽度为12m，因此，闸首底板厚度取倍的闸室宽度，故可取为1m。2.2.3.4门龛深度一般为门厚加0.40.8，所
40、以本设计取1.17+0.43=1.6m。2.2.3.5 门扇的基本尺度闸门的选择应根据使用要求（含通过能力）、设计水头、水文条件、船闸闸首口门尺度、闸门材料及制造、运输、安装、维修条件等因素，结合输水系统型式和闸首结构型式优选。考虑到本船闸常用作单向水头，（根据船闸闸阀门设计规范2.3.2.1）初步拟定采用人字闸门。1、闸门门扇长度 式中：人字闸门长度，即门扇支垫座支承面到两门扇叶相互支承的斜接面的距离；闸首口门宽度，取闸室的有效宽度12m；闸门门扇旋转轴与闸墙门龛外缘的距离，一般可取=（0.050.07），这里0.6m。闸首与船闸横轴线的夹角，一般取2022.5。因此，7.02m。2、闸门门扇厚度闸门门扇厚度取为，这里取为1.17m。3、门扇高度：指闸门面板底至顶的距离。 式中：船闸的设计水头,为14.7m；门槛水深，为4.5m；k上游设计高水位以上的超
