杨艳

摘 要：本文主要针对现行《船闸总体设计规范》中关于船闸通过能力和耗水量的计算方法进行分析，避免设计人员在运用规范的过程中直接套用规范公式，从而导致指标计算结果错误。本文通过对规范条文的理解，对指标计算公式进行了补充，计算方法和公式可为船闸设计人员提供参考。

关键词：单级船闸;船闸通过能力;耗水量;一次过闸时间

中图分类号：U641.7      文献标识码：A            文章编号：1006—7973（2022）01-0089-03

船闸通过能力和耗水量指标是船闸重要的经济技术指标，计算的准确性影响船闸规模、经济效益评价等多项指标。目前该两项指标的计算主要根据现行《船闸总体设计规范》（JTJ305-2001）中规定的计算方法进行，笔者在使用规范的过程中发觉规范条文较为精炼，也无详细的条文解释，可能会使得初用规范的设计人员因条文理解不到位，导致两项指标计算错误。本文主要针对规范中单级船闸影响通过能力计算的一次过闸时间和耗水量的计算方法和公式进行分析，可为今后进行船闸通过能力和耗水量计算的设计人员提供参考。

1规范计算方法

1.1通过能力计算

船闸通过能力的计算包括过闸船舶总载重吨位、过闸货运量两项指标，以年单向通过能力表示。其计算主要依据《船闸总体设计规范》（JTJ305-2001），规范中关于船闸单向年过闸船舶总载重吨位以及单向年过闸客货运量计算公式规定如下：

式中：为单向年过闸船舶总载重吨位（t）;为单向年过闸客货运量（t）;为日平均过闸次数;为日非运客、货船过闸次数;为一次过闸平均载重吨位（t）;为年通航天数（d）;为船舶装载系数;为运量不均衡系数;为日工作小时;为一次过闸时间。

对单级船闸，一次过闸时间应符合下列规定：

式中：为单向一次过闸时间（min）;为上、下行各一次的双向过闸时间（min）;为开门或关门时间（min）;为单向第一个船队进闸时间（min）;为闸室灌水或泄水时间（min）;为单向第一个船队出闸时间（min）;为船舶、船队进闸或出闸间隔时间（min）;为双向第一个船队进闸时间（min）;为双向第一个船队出闸时间（min）。

一次过闸时间应根据单向过闸和双向过闸的闸次比率确定。当单向过闸与双向过闸次数相等时，可按下式確定：1.2耗水量计算

船闸一天内平均耗水量可按下列公式计算：

式中：为一天内平均耗水量（m3/s）;为一次过闸用水量（m3）;为闸门、阀门漏水损失;为止水线每米上的水头损失 [m3/（s.m）];为闸门、阀门止水线总长度（m）。

2 计算方法分析

2.1一次过闸时间的确定

尽管规范中要求一次过闸时间应根据单向过闸和双向过闸的闸次比率确定，但闸次比率存在不确定性，在实际使用本条文时，部分设计人员会直接采用公式6进行一次过闸时间的计算，致使通过能力计算结果存在偏差。

根据规范按单向过闸和双向过闸的闸次比率确定一次过闸时间，一次过闸时间计算公式可以拟定为：

式中：为单向过闸闸次比率（%）。

当单向过闸闸次比率时，;

当单向过闸与双向过闸次数相等时，公式9即可转化为上述公式6，与规范一致。

当单向过闸闸次比率时，。

2.2通过能力的确定

当一次过闸时间根据单向过闸和双向过闸的闸次比率确定后，在计算单向年过闸船舶总载重吨位和单向年过闸客货运量时，日平均过闸次数应按下式进行计算：

2.3耗水量的确定

根据规范要求船闸一天内平均耗水量的计算应按公式7进行，但对单级船闸而言，该公式只适用于船闸单向过闸的情况，对考虑双向过闸情况的耗水量计算，应对规范公式予以调整。设计人员在运用该条规范时，如直接套用规范公式，就会导致一天内平均耗水量计算结果偏大，在今后的设计工作中应特别引以注意。

在单级船闸双向一次过闸时，耗水量为单向一次过闸耗水量的一半，一天内平均耗水量的计算应调整为：

当单向过闸与双向过闸次数相等时，一次过闸耗水量采用单、双向过闸耗水量的平均值，一天内平均耗水量的计算应调整为：

当单、双向过闸闸次比率为时，一天内平均耗水量的计算应调整为：

3算例

现以四川某单级船闸工程为例，通过能力和耗水量分别按单、双向过闸不同闸次比率进行计算，对计算成果进行对比分析。

该船闸等级为Ⅲ级，船闸有效尺度为200m×23m×4.2m（长×宽×门槛水深），船闸设计代表船型为1000t级干散货船和60TEU集装箱船，中洪水期兼顾1500t级、2000t级干散货船，设计最大水头为13m。

由于本文主要针对影响通过能力计算的一次过闸时间和耗水量的计算进行探讨，所以对通过能力计算中的其它参数计算过程不逐一论述，仅列出参数取值，各参数取值如表1。

根据上述解析公式进行船闸通过能力和耗水量计算，计算结果如图1～2。

从计算结果可以看出，该船闸通过能力与双向过闸比率基本呈现正相关，而耗水量与双向过闸比率呈现负相关。单、双向过闸比率的确定对船闸通过能力和耗水量均有较大的影响。实际上为了提高船闸通过能力，减少耗水量，单级船闸应以双向过闸为主，尽可能减少单向过闸次数。

4 结语

在进行船闸通过能力和耗水量计算时，应当充分理解规范条文意义，避免计算错误，文中提出的相关计算方法和公式可为船闸设计人员提供参考。

参考文献：

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