Судоходные шлюзы
Шлюзы устраиваются для того. что обеспечить переход судов от одного водного объект к другому.
Гидротехническое сооружение, которым является судоходный шлюз, имеет ряд особенностей, связанных с его проектированием, строительством и эксплуатаций. Строительство шлюза, как и любого другого объекта возводимой человеком искусственной среды, требует учета и анализа местности, на которой планируется устройство шлюза. Первые шлюзы в России появились на Волге, в 18 веке. На первом этапе шлюзы строились на каналах, а затем с 20 века стали возводиться в составе гидротехнических сооружений. На сегодня в России действует 108 шлюзов, практически все шлюзы входят в состав гидротехнических сооружений.
Шлюзы классифицируются по следующим признакам:
- по типу грунтов основания камеры они могут быть скальные или нескальные;
- по величине напора они могут быть низконапорными, средне- или высоконапорными.
Камеры шлюзов могут быть расположены параллельно (однокамерные, двухкамерные, трехкамерные) или последовательно (однониточные, двухниточные, трехниточные и т д).
Чтобы судно могло переместиться с одного уровня на другой применяется комплекс технологических операций, выполняемых с помощью ворот и затворов. Шлюзованием при это называется наполнение или опорожнение камеры. Шлюзование может выполняться из водопроводных галерей, из-под подъёмно-опускных ворот или через клинкеты в двустворчатых воротах. Опорожнение выполняется с помощью водопроводных галерей или клинкерных затворов. Шлюз с двух сторон органичен затворами, между которыми размещена герметичная камера, в которой уровень воды регулируется. В такой камере может разместиться одно или несколько судов. Выбор количества камер определяется на основании прочностных характеристик основания, а также по водохозяйственным и технико-экономическим условиям. Число ниток зависит от грузо- и судооборота, чем он выше, тем больше количество нитей. Также могут быть устроены отдельные нити для скоростных судов.
Рисунок 1. Проект судоходного шлюза. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Бьеф – это часть водного объекта (реки, канала, водохранилища), которая примыкает к гидротехническому сооружению (шлюзу, плотине. гидроэлектростанции).
Проектирование судоходных шлюзов
На начальном этапе проектирования составляется техническое задание, в котором перечисляются все требования к будущему объекту. В первую очередь указывают тип шлюза, он может быть временным или постоянным. Временные шлюзы используются во время строительства и реконструкции постоянных шлюзов.
К основным сооружениям шлюзов относятся головы, камеры, противофильтрационные и дренажные устройства, сооружения системы питания, причальные и направляющие сооружения, подходные каналы, подпорные стены. К второстепенным сооружениям относятся отдельно стоящие служебные причалы, сопрягающие подпорные стены, струенаправляющие и раздельные стенки и дамбы. Проектом судоходного шлюза должно быть предусмотрено целесообразно и технически обоснованное совмещение сооружений, выполняющих различные функции, унификация их размеров и габаритов.
Проектирование шлюза включает следующие разделы:
- определение расчетного напора на шлюз, выбор типа шлюза и определение основных размеров, отметок порогов и площадок;
- оценка пропускной способности и расхода воды, которая потребуется на шлюзование;
- гидравлический расчет системы питания;
- проектирование конструкций камеры, статический расчет;
- установление геометрических размеров нижней головы, двухстворчатых ворот.
При проектировании судоходных шлюзов рассматривают возможность их использования для пропуска части паводковых вод, объем которых обосновывается технико-экономическими расчетами. Порядок пропуска через шлюз паводковых вод разрабатывается проектом и обуславливается правилами эксплуатации гидроузла.
При разработке проекта реконструкции гидроузла оценивают возможности увеличения пропускной способности, необходимость модернизации оборудования, а также способы восстановления несущей способности основных сооружений. Обычно реконструкции проводят без прекращения основных эксплуатационных функций, выбирая межнавигационный период или возводя дополнительные нитки. Важно выполнить все работы в отведенный временной промежуток, поэтому весь комплекс работ планируется заранее.
