第2章 船闸总体设计 根据受力和结构的特点，闸首在长度方向上一般由3段组成。对于不同的门型，各段尺寸亦各异。
（1）门前段长度l1
门前段长度l1主要根据工作闸门形式、检修尺度、门槽构造及检修要求确定。据国内已建船闸的统计，当工作闸门采用人字闸门、检修闸门槽设于闸首外与导墙接缝时，门前段的长度最小，一般为1.0m左右。取1.0m。
（2）门龛段长度l2
对于人字闸门，其门龛段长度l2为: l2?(1.1~1.2)Bc?d (2-5) 2cos?式中:Bc—闸首的口门宽度（m）；取12m；
d—门龛深度（m），一般为门厚加0.40~0.80m；根据行业实践，一般取为200mm；
θ—闸门与船闸横轴线的夹角，一般取20°~22.5°，取22.5°。
l2=7.68m，取8.00m。 （3）闸门支持段长度l3
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。人字闸门的支持段长度，目前设计仍是假定在其独立工作条件下进行稳定和强度的验算确定的，因此需要有足够的长度。
据已建船闸支持段尺度的统计，l3的变化幅度较大，其范围如下:
l3?(0.4~2.1)H (2-6) 式中:H为设计水头(m),取11.81m。
经计算，l3取10m。 2.3船闸线数和级数
由《航道工程学》，知影响船闸级数的因素很多，也很复杂，单极船闸与多级船闸的水头也无明确界限，一般可按下述范围考虑：
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第2章 船闸总体设计 H≤20m,单极船闸（H为水头）； 20m＜H≤40m，单极或双级船闸；
H＞40m,双级或多级船闸。
该河段水头差小于20m，且项目要求为单极船闸，现取单极船闸，单线船闸能够满足设计水平年内的运输要求，故采用单线船闸。 2.4船闸各部分高程的确定
船闸的高程包括船闸顶部高程和底部高程。船闸顶部高程包括门顶、墙顶、导航和靠船建筑物顶、堤顶等各部分。由于各部分建筑物的位置和作用不同，确定高程的依据也不同。
2.4.1船闸闸门门顶高程
对溢洪船闸的闸门顶高程应为上游最高通航水位加安全超高。其中安全超高值由相关规范规定值确定，船闸等级为Ⅳ级船闸，安全超高值取0.5m。 2.4.2闸首墙顶高程
船闸闸首内布置有闸门、启闭机及机电设备，为满足船闸运行的布置要求，墙顶高程应根据闸门的门顶高程、结构布置和构造要求确定。因为设计船闸位于枢纽工程中，按照规范要求船闸上闸首墙顶高程设计与坝顶高程相同，下游闸首顶部高程与闸室墙顶高程相同。 2.4.3闸室墙顶高程
船闸闸室墙顶高程应根据过闸船舶安全停泊、通航和交通要求具体确定。为了避免船闸船舶在船闸涨、泄水时，船舷挂住墙顶造成事故，所以闸室顶高程由上游最高通航水位加超高值确定。根据《航道工程学》，500t驳船空载干舷高度取为1.7m。 2.4.4闸室底板高程
闸室内水位和闸首处水位相同，避免船舶入闸时触底发生危险，根据《航道工程学》，船闸闸底板高程不应高于船闸上下游闸首门槛顶部高程。 2.4.5闸首门槛顶和引航道底高程
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第2章 船闸总体设计 上、下游闸首门槛顶高程分别由上、下游设计最低通航水位与门槛最小水深确定。上、下游引航道底高程分别为上、下游设计最高通航水位与引航道设计最小水深确定。设计中引航道底高程取原河道底高程。 2.4.6靠船建筑物和导航建筑物顶高程
靠船建筑物和上、下游导航建筑物顶高程分别为上、下游设计最高通航水位加超高确定。设计中超高值取为1.7m，船闸主要水工建筑物高程如表2.1所示。
表 2.1 设计高程一览表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 部位 上游闸门顶 上闸首墙顶 上闸首门槛高程 上游导航墙顶 上游靠船墩顶 上游引航道底高程 下游闸门顶 下闸首墙顶 下闸首门槛高程 下游导航墙顶 下游靠船墩顶 下游引航道底高程 闸室墙顶 闸室底板顶 高程（m） 12.51 13.71 9.41 13.71 13.71 12.51 13.71 -2.40 8.10 8.10 -2.40 13.71 拟定原则 最高通航水位加超高 不低于闸门、闸室顶高程 上游设计最低通航水位减去门槛水深 上游设计最高通航水位加超高 上游设计最高通航水位加超高 上游设计最高通航水位加超高 不低于闸门、闸室顶高程 下游设计最低通航水位减去门槛水深 下游设计最高通航水位加超高 下游设计最高通航水位加超高 下游设计最低通航水位减去通航水深 上游设计最高通航水位加超高 原河底 上游设计最低通航水位减去通航水深 -2.40 下游设计最低通航水位减去门槛水深
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第2章 船闸总体设计 2.5 引航道平面布置及尺度确定 2.5.1引航道平面布置
引航道的平面布置直接影响船队（舶）进出闸的时间从而影响船闸的通过能力。在确定引航道的平面布置时，应根据船闸的工程等级、线数、设计船型船队、通过能力等，结合地形地质、水质、水流、泥沙及上、下游航道等条件综合考虑。该船闸等级为Ⅳ级船闸，由于对称型引航道的轴线与船闸轴线重合，等待过闸的船舶（队）停靠在航道一侧的靠船建筑物旁，船舶（队）沿曲线行驶，出闸可以沿直线。船舶进闸行程短，出闸速度快，船闸的通过能力较大。现采用对称式引航道布置。
2.5.2引航道长度
图2.1
导航段l1紧靠闸首，船舶出闸时，在船尾尚未驶出闸首前必须沿船闸抽线直线行驶，不能转向。只有当船尾通过闸首边界后，船首才能离开船闸轴线转向。因此，导航段长度l1应满足:
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第2章 船闸总体设计 l1?lc (2-7)
式中:lc—设计船队（舶）的长度，对顶推船队为全船队长，对拖带船队或单船为其中最大的船舶长度。
lc取最大船型长度188m,l1取190m。
调顺段l2是进出闸船舶从引航道航线转到船闸轴线或从船闸轴线转到引航道航线，或曲线进闸船舶由停靠轴线到船闸轴线所需要的长度。调顺段的长度可采用:
l2?(1.5~2.0)lc (2-8) l2=1.5×188=282m，取285m。根据《航道工程学》，可以将l1与l2重合，共取285m。 停泊段l3是供等待过闸的船舶（队）停靠并与出闸船舶（队）避让交错的一段航道，其长度应满足:
l3?lc (2-9) l3取190m。
当引航道内停泊的船舶（队）数不止一个时，则l3段的长度应按实际需要加长。为便于待过闸的船舶（队）停靠，在l3段布置有靠船建筑物。
当引航道直线段宽度与航道的宽度不一致时，需用渐变的方法将其连接起来，渐变连接的这一段引航道称为过渡l4，其长度为:
l4?10ΔB (2-10) 船舶以一定速度通过口门区进入引航道，停车后会在惯性作用下滑行一段距离，这段从引航道口门到停泊段 l3前沿的长度称为制动段 l4＇，可按下式估算:
l4'?αlc (2-11) 式中:α—顶推船队制动距离系数，在船队进口门航速为2.5~4.5m/s时，可取2.5~4.5之间的数。取α=2.5，l4＇=470m。引航道长为945m。 2.5.3引航道宽度
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【水库枢纽方案】水利枢纽船闸设计方案
