Введение

Курсовой проект посвящен проектированию судоходного шлюза с головной системой питания, получившему широкое применение не только в России, но и за рубежом, а также бетонной водосливной плотины. В процессе проектирования определяются основные размеры камеры судоходного шлюза, верхней и нижней голов, подходных каналов и причальных сооружений, а также размеры водосливной плотины. При проектировании плотины устанавливается гидравлический профиль ее сливной части и характер сопряжения падающей струи с нижним бьефом.

Таблица 1

1. Исходные данные для проектирования сооружений гидроузла

№ п/п	Наименование данных	Исх.данные	Ед.изм.
1	Отметка НПУ верхнего бьефа	32	м
2	Отметка НПУ нижнего бьефа	20	м
3	Расчетный напор Нk	12	м
4	Отметка гребня водослива	28	м
5	▼НБ при пропуске паводке	23	м
6	▼ дна реки	15	м
7	Расход воды через отверстия водосливной плотины в паводок Qn	6	тыс.м3/c
8	Число судов в камере шлюза:
	по длине - n	2	-
	по ширине – n1	2	-
9	Расчётное судно:
	длина - ℓs	113	м
	ширина – bs	14	м
	осадка - s	3,5	м
	водоизмещение - W	46	кН*103
10	Грунт основания	глина	-

2. Общее устройство однокамерного шлюза

Судоходными шлюзами называются напорные гидротехнические сооружения, при помощи которых суда преодолевают сосредоточенные падения уровней воды на гидроузлах при переходе из одного бьефа в другой.

3. Основные размеры камеры шлюза

Основными габаритами камеры судоходного шлюза являются ее полезные размеры: длина и ширина , в пределах которых размещаются шлюзуемые суда, а также глубина на порогах – наиболее возвышающихся частях днища голов. Они определяются по размерам расчетного судна (состава).

Полезная длина камеры шлюза определяется по формуле

, м (1)

, м

где – сумма длин расчетных судов (составов), шлюзуемых одновременно и устанавливаемых в камере в кильватер;

– число одновременно шлюзуемых судов по длине камеры;

– запас по длине камеры в каждую сторону между судами и головами шлюза, определяемы по выражению

, м

– для одиночных судов – длина судна, для буксируемых составов – длина баржи, а для толкаемых составов – длина всего состава.

Полезная ширина камеры определяется по зависимости

, м

, м

где – сумма ширин одновременно шлюзуемых (рядом стоящих) судов;

– число одновременно шлюзуемых судов по ширине камеры;

– запас по ширине камеры с каждой стороны и между рядом стоящими судами.

Запасы по ширине камеры должны быть не менее: при ширинах судна до 10 м – 0,2 м; до 18 м – 0,4 м; до 30 м – 0,75 м; свыше 30 м – 1 м. В данном случае

Глубина на порогах шлюза, отсчитываемая от расчетного наинизшего судоходного уровня, должна быть не менее

, м (4)

, м

где – статическая осадка расчетного судна в полном грузу.

Полученные значения округляются в сторону увеличения до ближайших стандартных значений, приведенных в табл. 2, и они используются при выполнении дальнейших расчетов.

В курсовом проекте допускается при необходимости полезную длину камеры принимать несколько отличной от стандартной, округляя до целого десятка в сторону увеличения, а полезную ширину в пределах 20–30 м – за 21,5 м.

Принятые значения: м, м, 5 м.

Размеры поперечного сечения камеры шлюза со сплошным неразрезным днищем приведены на рис. 1.

Глубина воды в камере шлюза принимается равной глубине на порогах

, м

м,

Высоту стенки камеры принимают равной

, м

м

Здесь – возвышение верха стен над расчетным наивысшим уровнем, принимаемое не менее 2,0 м для сверхмагистральных водных путей (глубина 3,2 м и выше), 1,0 м – для магистральных (глубина от 1,5 до 3,2 м) и 0,5 м – на путях местного значения (глубина менее 1,5 м).

Толщина стенки камеры по низу и толщина днища определяются по результатам статического расчета. При предварительных расчетах их можно принять равными 0,25Н_с(4,75 м).

.