JTJ 305-2001（条文说明） 船闸总体设计规范.pdf

1、中华人民共和国行业标准船闸总体设计规范汀130521条文说明目次1 总则.(40) 2 基本规定.(41) 2.1 船闸分级.(41) 2.2 船闸工程组成、分类及设计范围. (41) 2.3 资料. (41) 3 船阁规模.(43)3.1 船闸尺度与船型、船队.(43) 3.2船闸线数.(45) 4 船闸设计水位和高程. (46) 4.1 设计水位.，.，.(46) 5 总体布置.(47) 5.1 闸址选择.(47) 5.3 通航水流条件和泥沙防治.(47) 5.4 引航道的平面布置.(47) 5.5 引航道尺度.(48) 5.6 口门区和连接段布置. (48) 5.7 锚地和前港.(49)

2、 6 船闸通过能力和耗水量计算.(50) 6.1 船闸通过能力的计算. (50) 7 船闸附属设施及其布置.(51) 7.1 系船设备.(51) 7.2安全防护和检修设施. (51) 7.4控制、通信和动力照明.(52) 7.6 环境保护.(53) 39 1总则1.0.1 本条是制定船闸总体设计规范的宗旨和目的。船舶航行过闸安全、通畅、快捷等问题是提高船闸经济效益、社会效益和环境效益的关键，这也是已建船闸工程的经验总结。1.0.2 -1.0.3 本条规定了规范的适用范围。我国己建大型海船闸实例较少，海船的性能与内河船舶亦有所不同，规范未考虑、关于海船闸设计的特殊要求。目前有些近海的船闸除通过内

3、河船舶、船队外，还有近海海船通航的，所以条文规定这些船闸设计除遵照本规范规定外，还应考虑海船的特点。1.0.4本条系根据已建船闸工程建设经验总结提出的。1.0.5 环境保护和安全、消防等要求均有明确的规定，船闸设计中均应符合相应的规定和要求。1.0.7 要做好船闸设计必须充分掌握基础资料。已建船闸的运用管理等方面资料也是十分重要的，掌握了这些基础资料，可使船闸设计更切合实际，有利于船闸的运用管理、维护和检修。1.0.8船闸设计涉及面广，与许多专业有关，因此除应执行本规范外，还应执行其他有关的国家和行业的标准。40 2基本规定2.1船闸分级2.1.1 船闸等级划分主要是根据船闸设计的客货运量所采

4、用通过船闸的最大船舶吨级或组成船队的最大驳船吨级，将船闸等级划分为7级。2.2 船闸工程组成、分类及设计范围2.2.1 本条主要对船闸工程的组成作了规定，因为船闸工程是一个完整的系统工程，缺一不可，避免过去在建船闸时只重视闸首、闸室、闸门、导航建筑物和靠船建筑物，而忽视引航道与主航道连接的连接段布置以至影响船舶安全航行。连接段航道是指船闸土、下游引航道口门区末端与河道主航道之间的衔接段，其目的是保证船舶、船队安全地从何流主航道或引航道驶入引航道或河流主航道时，必须要设置连接段航道。2.3资料2.3.1 设计船闸工程时，所需的基本资料应根据不同设计阶段要求进行搜集，后一阶段设计所需的资料应该既包

5、括前阶段设计已有的资料，又包括本阶段应补充搜集的资料。所需资料的内容和深度应符合内河航运建设项目可行性研究报告编制办法和内河航运工程初步设计文件编制办法中的规定以及上级主管部门下达的有关文件和批准的设计计划任务书的要求。2.3.2 - 2.3.5 为具体分析论证船闸工程建设对腹地经济发展的必要性、建设方案的技术可行性和工程的经济合理性，应分别按自41 然条件、经济营运、航道及其他等方面提出不同设计阶段所需的资料。航道定级详见交通部、水利部和国家经济贸易委员会文件，交水发1998J659号关于内河航运技术等级的批复。42 3船闸规模3.1 船闸尺度与船型、船队3.1.1 科学合理地确定船闸工程的

6、建设规模，对水运资源的充分开发利用，适应航运的近期、远期发展的需要，扩大干支直达范围，促进船型、船队的标准系列化与现代化，降低运输成本，发展内河水运、节省工程费用等具有重要意义。因此，新建、扩建和政建的船闸工程，对船闸建设的规模必须进行认真研究。本条文提出了研究中应予考虑的主要因素，通过综合分析确定选用的船闸建设规模应满足近期、远期和设计水平年内各个不同时期的运输需求。3.1.2船闸建设规模采用的设计水平年主要考虑以下因素，对原规范的年限稍作延长:(1)船闸使用年限的永久性，需要考虑合理的相应期限;(2)国民经济的发展己走上持续、健康、稳步、快速的轨道，对水运的发展和水运工程建设，有条件预测和

7、展望较长的时期;(3)对受地形、地质及施工条件等限制，难予扩建、改建的船闸工程，为充分利用水运资源，给远期的水运发展留有余地，宜采用更长的年限。3.1.5船闸富裕长度原规范对顶推、拖带船队和非机动船舶有规定，鉴于对其他船舶尚缺，修订中补列其他船舶一项，含非机动船舶，其富裕长度参照国内、外已有船闸的情况和运用经验，规定对其他船舶的船闸富裕长度采用等于或大于6mo6m是最小值，为使船闸富裕长度可略加长，并使较为致，规定船闸有效长度的尾数采用整数。3.1.8 船闸闸室有效宽度的确定，鉴于国内外船舶过闸的运行经43 验和趋势，多认为过去规定的最小富裕宽度偏小，不利于船舶进出闸减少碰撞闸墙和减小阻力，均

8、向适当加大富裕宽度发展的趋势。修订中将最小富裕宽度按相应于六级航道通航1吨级及以下船舶和相应于五级航道通航3吨级及以上船舶的两个档次，分别规定最小富裕宽度为1.0m或大于1.0m和1.2m或大于1.2m。对于同一闸次船舶并列停泊于闸室的，考虑船舶与船舶间的可能需要与存在的间隙，用式(3.1.8-2)中后一项表达。按公式(3.1.8-1) 和(3.1.8-2)计算所得的船闸闸室有效宽度，应采用现行国标内问通航标准(G时139)中规定的8m、12m、16m、23m、34m的一种闸室有效宽度，以求船闸有效宽度的标准化。3.1.9船闸门槛最小水深和闸室最小水深的确定O船闸门槛和闸室在设计最低通航水位时

9、的最小水深必须满足各类过闸船舶安全高，定为H/T注:1.6，主要考虑:(1)有利于船舶进出闸行进中减小阻力，提高行进速度;(2)充分考虑船舶行进中纵倾下沉增大吃水的影响;(3)适当照顾相邻互通航道上较大吃水船舶、船队必需通过船闸的需要，提高船闸适应性，扩展直达运输区域:(4)原规范T为最大船舶满载吃水，修订中明确T为设计船队、船舶满载时的最大吃水，并要求充分考虑变吃水的船队、船舶多载时吃水增大的因素，满足变吃水船舶不断增多的发展趋势;(5)据国内已建的船闸有效宽度等于或大于6m的350座船闸的统计，符合H/T1.6条件的船闸共有268座，占76.5%，可见在已在船闸工程实践中，3/4的船闸均己

10、达到H/T注1.6的条件。同时鉴于内河水运发达国家的已建船闸工程，基于其经济财力的条件和较高的水运要求，船闸门槛和闸室水深均采用较大富裕水深，有利于船舶过闸和满足运输需求。因此，修订中对船闸门槛和闸室的最小水深稍予增大是有利的、可行的。44 3.2船闸线数3.2.2通过总结国内船闸工程建设实践的经验教训，可以看出由于需要建设双线或多线船闸的工程，虽可分期建设实施，但未能做到统筹安排，统一规划设计，没有合理的全面总体布局，给二期或后期的续建、扩建带来许多困难，工程量和费用增加，总体布置不尽合理，甚至不利于运用和管理。对分期建设施工有困难、条件不具备的，又未同步建设实施，使之难予实现达到船闸工程建

11、设的最终规模，造成可开发的水运资源不能充分利用，限制了水运的发展。因此，修订中补增本条文，作出明确的原则规定，以利于水运资源的充分利用和水运发展的需要。3.3.3 鉴于船闸工程的实践经验和船闸水力学与输水系统技术水平的提高，船闸水级在30m或30余米己实现采用单级船闸;对40m左右或更大水级，目前采用单级船闸尚有一些技术难度，必须通过模型试验等充分论证确定。为此，修订中对船闸水级的划分提出水头小于或等于30m的采用单级船闸;水头大于40m的采用两级或多级船闸;水头在30-40m之间的可采用单级或两级船闸。45 4 船闸设计水位和高程4.1设计水位4.1.1修订中增列本条文，指出船闸设计水位应包

12、括的各种水位，并提出研究确定船闸设计水位应遵循的原则和需考虑的各种因素。4.1.2增列船闸工程施工水位条文。提出研究确定施工水位的原则和需考虑的各种因素，经论证比较确定。对施工围堪的洪水设计标准，仍按以往常规和船闸常与所在枢纽同时兴建，施工洪水设计标准一并研定的情况。有关规定可参照水利、水电部门现行标准、规范确定。46 5总体布置5.1闸址选择5.1 鉴于本规范为船闸总体设计规范，故将闸坝址选择，修改为闸址选择。5.3 通航水流条件和泥沙防治5.3.1、5.3.2，5.3.3这三条规定的限值是根据大量的水工模型结合遥控自航船模试验和实船试验研究成果，包括先于国外进行的船模动水校核研究成果，并参

13、考了国内工程实际资料作出的规定。5.3.5，5.3.6根据国内工程实践和某特大型工程试验研究成果，由于隔流堤长度不够和布置等问题，枢纽泄水在引航道和口门区产生的非恒定往复流的波动超出了限值，影响到过闸船舶、船队航行和停泊安全，航行水深、闸门运用，致使船闸不能正常使用;试验成果、工程实践均表明，船闸自引航道灌水或向引航道泄水均会产生5.3.6条所述的各项问题，特别是共用引航道的双线船闸，为消除这些影响，国外的中、高水头船闸多采用旁侧灌水和旁侧泄水。故本次修订增列了这两条规定。5.4 sl航道的平面布置5.4.1-5.4.7 引航道的平面布置主要有反对称型，即直线进闸，曲线出闸布置;对称型，即曲线

14、进闸，直线出闸布置。我国90%多的大、中型船闸都采用直线进闸，曲线出闸布置，美国、俄罗斯、乌克兰、加拿大、巴西、朝鲜、罗马尼亚、南斯拉夫和1914年建成的巴47 拿马运河船闸等船闸都是采用直线进闸，曲线出闸布置。德国、荷兰等国的船闸多采用曲线进闸，直线出闸布置。近年来我国的一些船闸设计也采用此方式。5.5 引航道尺度5.5.1按船舶、船队过闸需要，引航道包括导航段、调顺段、停泊段和制动段等，导航段11停泊段13均各为设计最大船舶、船队长，调顺段(l2)即双向过闸时出闸或进闸船队调顺船位的过渡段。在该段，曲线出闸船舶、船队由船闸轴线位置转到航行中心线，或曲线进闸船舶、船队由停靠航线转到船闸轴线其

15、长度与船舶、船队横向位距有关。实船过闸试验成果表明，一顶4x3t船队(92x 18.4时，实测12= 2. 3Lc;一顶6xl栅t船队(196.55x 31.5时，实测12= (1. 66 - 1. 96) Lc;一顶9x 1刷t即万吨级船队(264.2x 32.4时，实测12= 1.86Lco根据实船试验和船模试验成果以及船闸运行经验，调顺段采用:h(1.5-2.0)Lco引航道直线段的总长度:L = 11 + h + 13;:(3.5 -4.0)Lc 引航道直线段长度并不因引航道布置型式而有所改变。关键是调顺段长12控制，当采用曲线进闸曲线出闸布置，12可以稍短。国内进行的遥控自航船模(1

16、/40)试验表明，采用对称型引航道，顶推船队曲线进闸调顺船位时，在近闸前航段会产生左右偏荡，需要有LJ2稳航段，克服的措施，可在闸墙延线上布置直线导航墙。与国外研究人员建议采用1:接1:8导航墙或与闸墙延线夹角小的弧线导航墙是一致的。当采用曲线进闸，直线出闸方式过闸，根据国外经验，引航道直线段长度约为2.1-2.2倍最大设计船舶、船队的长度。5.6 口门区和连接段布置5.6.1 船舶、船队航行在引航道口门和口门区受到流和风的作48 用，航差较大，漂角可达60_ 80，较在引航道内大1倍多，在水流作用下还会发生横向漂移，航迹带宽度增大，故口门要放宽1.5倍，由于船舶、船队对横流扰功的响应存在滞后

17、现象，故口门宽要向口门内延伸(0.5- 1. 0) Lc . 5.6.2 引航道口门区与航道的连接段，视船闸布置和航道情况，有同岸连接和异岸连接，或居中连接，图5.3.1为同岸连接。在连接段有影响航道尺度和通航水流条件的岸边或水下地形，则应进行工程整治，达到航道尺度，满足通航水流条件要求，如某坝船闸，三江航道为异岸连接，大江航道为同岸连接，两岸均进行了大量的工程整治。5.7锚地和前港根据我国船闸建设实践，布设在船闸上、下游引航道外供过闸船舶、船队安全停泊和作业的水域均称锚地，故本次修订，将原外停泊区更名为锚地。49 6 船闸通过能力和耗水量计算6.1 船闸通过能力的计算6.1.1 单向通过能力

18、系指客、货运量多的方向的通过能力。6.1.3一次过闸平均吨位(G)，应以设计船型船队和其他各类船型船队，根据运量、货种、船队中船型组合的比重，并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重吨位，再求出其平均值，即为一次过闸平均吨位。6.1.5.1 本款中未指明船舶、船队具体位置的运行距离系指从船首到船首或从船尾到船尾。6.1.10 随着船闸建设的发展和科学技术的进步，连续多级船闸相继出现，如五强溪7j(口船闸，特别是三峡水利枢纽船闸的论证、研究和设计，都为多级船闸的建设提供了宝贵经验。本条根据国内资料提出了多级船闸过闸时间的计算公式及原则，为今后多级船闸通过能力的计算提供依据。6.

19、1.19开通闸的年通过能力为开通闸时的通过能力与不开通闸时的通过能力之和。6.1.20一般情况下，单线连续多级船闸的运行方式包括单向过闸、双向过闸和成批过闸;双线连续多级船闸的运行方式包括单向过闸和成批过闸。50 7 船闸附属设施及其布置7.1系船设备7.1.3设计水头大于5m的船闸，在闸室墙上系船设备的布置，均采用浮式系船柱。即每一块闸墙建筑分段的中线布置一个，但均未布置制动用系船柱。根据葛洲坝1-3号船闸，京杭运河江苏段谏壁、施桥、邵伯、淮安、淮阴、润阳、刘山等船闸，京杭运河台儿庄、万年等船闸，闽江水口船闸等均采用浮式系船柱，也未设制动系船柱。据调查经数十年运行考验浮式系船柱损坏更换极少，

20、并易吊出检修。对于原船闸设计规范(总体篇)第6.1.4条对于设浮式系船柱的1-V级船闸还应设制动用的系船柱。的规定，据了解国内80年代以后设计的船舶均无制动用的系船柱，由以上可知可以不设，为此在本节有关规定中予以取消。7.1.4 原船闸设计规范H总体篇)第6.1.4.条无条件设置浮式系船柱的闸室两侧墙顶固定系船柱的垂线上，分层设置鑫式系船柱。的规定较为笼统。对于不同的船闸级别、分层设置鑫式系船柱的位置等规定都不十分明确。因此本节此条中作了修订，明确VI、VII级、设计水头小于5m的船闸，可以闸墙上采用全部为分层鑫式系船柱，并可在其前、后各5- 7. 5m处分层设助航设施。不论浮式或鑫式系船柱安

21、装的位置，均应在每一块建筑分段15-20m的中线上。7.2 安全防护和检修设施7.2.1 由于船闸(含多级船闸上游第一级闸室)位于水库下游，当上闸门发生事故时，使水库内的水经船闸流向下游，给国民经济带51 来严重后果:如水库泄空影响发电;危及下游城镇居民生命、财产安全;破坏船闸、桥梁、堤防影响航运;水毁农田，妨碍农业生产。故规定事故闸门要在动水情况下，能全水头迅速关闭，以求尽快截住水流，防止事故损失进一步扩大。7.2.3本条修订后，强调刚性安全护拦和护轮坎，京杭运河施桥一线船闸年代初建成时采用铁链护拦，70年代船闸检修时，有一民主从闸墙顶掉下发生安全事故。葛洲坝1-3号船闸闸室墙顶两侧前沿，除

22、设刚性护拦外，并在其前沿设护轮坎。对船舷高出闸室墙过闸的安全起了一定作用。当过闸船舶停留在闸室内时，防止了闸室墙顶坠下物品损伤船民。因此本条除规定设刚性安全护拦外，增设护轮坎。7.2.4 经过调查目前国内船闸闸室内铁爬梯均采用嵌人式凹人墙内，其平面尺寸有0.30mxO.7m(面向墙面)和0.7mxO.7m(面向上、下游)。前者适合墙高小于15m;后者适合墙高大于15m，一般闸墙高16-4Om，船民不可能一口气爬到顶，中途需要休息一下，因此选用后者对安全较好。7.2.5本条规定同一河流船闸的检修门型式，门槽规格尺寸，以及闸阀门、启闭机运转件，预埋件等宜做成标准化、系列化、通用化，可以减少技资，缩

23、短大修期限。京杭运河苏北段一线船闸按上述要求，在1975-1985年进行技术改造，其成果并应用于复线船闸。一个船闸每次大修期由-70年代的50-d，缩短至80-90年代的30-4Od，取得了较好的经济效益和社会效益。一般船闸8-lOy大修一次。7.4控制、通信和动力照明7.4.6 国内船闸运行基本上做到自动化控制系统，如葛洲坝的l-3号船闸，京杭运河江苏段、山东段船闸等，其中水位计井的设置是自动化控制系统的关键，水位计误差精度要求高，两个水位计井的距离不能过远，近期建设的船闸均有水位计井，为此增加这一条。52 7.6环境保护7.6.4根据江苏部份船闸建在粉、细砂地基上，在建设期开挖闸塘，或吹填粉细砂用作闸室墙后或引航道两侧回填，会造成环境污染。如大风时粉、细砂飞扬，严重影响当地人民生产、生活、并妨碍田地作物生长。因此在挖塘时应把地表面一层粘土保存在一边，待墙后或引航道两侧填士接近设计高程时，再回填0.25-0.3m粘土，这样可以防止尘土飞扬，净化空气，增加可耕地，保证作物种植生长，搞好环境和绿化。7.6.5对江苏、山东京杭运河部分船闸和广西桂平船闸等进行了陆域绿化复盖率的调查，一般均在30%-80%左右，本规范定为不小于30%。53 统一书号:15114. 0529 定价:20.00元