Министерство Образования Российской Федерации

Государственный университет морского и речного флота им. адмирала С.О. Макарова

Кафедра водных путей и водных изысканий

Практическая работа № 2.

Тема: «Определение основных размеров шлюза в судоходном канале, его пропускной способности и навигационной потребности канала в воде»

Выполнила: студентка группы УВТ

Гетц А.В.

Руководитель: Селезнева Н.В.

Санкт-Петербург

2015г.

Цель работы: Установить основные размеры однокамерного судоходного

шлюза с головной системой питания, определить ориентиро-

вочную стоимость его строительства, а также судопро-

пускную способность шлюза. Определить навигационную

потребность канала в воде с учетом возмещения потерь воды

на испарение, фильтрацию в грунт, в уплотнениях ворот и

затворов нижней головы шлюза. Установить необходимую

мощность насосных станций и определить ориентировочные

затраты на электроэнергию

1. Общее устройство шлюза и его работа.

Судоходные шлюзы предназначены для преодоления судами разницы уровней (напора) на гидроузле при переходе из одного бьефа в другой.

Основными конструктивными частями судоходного шлюза являются: верхняя и нижняя головы; расположенная между ними камера; верхний и нижний подходные каналы, примыкающие к соответствующим головам шлюза (рис.3).

Головы шлюза поддерживают разность уровней воды между бьефами и камерой при ее наполнении и опорожнении. На них размещается оборудование, предназначенное для осуществления процесса шлюзования. В камере шлюза, ограниченной с боков стенами, находятся суда при их шлюзовании. На стенах камеры размещаются причальные устройства в виде тумб, а по высоте плавучие рымы, за которые швартуются суда. Подходные каналы, примыкающие к головам шлюза, имеют размеры, обеспечивающие расхождение судов при входе в камеру и выходе их нее, а также безопасные условия стоянки судов, ожидающих шлюзования у причальных стенок. Для обеспечения плавного входа судов в отверстия голов шлюза устраиваются направляющие палы, которые имеют в плане вид криволинейных стен.

Отверстие между стенами верхней и нижней голов шлюза закрываются рабочими воротами, которые обеспечивают вход и выход судов из камеры шлюза.

Шлюз оборудован механизмами для открытия и закрытия ворот, а также затворов водопропускных галерей, служащих для наполнения и опорожнения камеры шлюза; причальными устройствами для швартовки судов; предохранительными устройствами для защиты ворот от навалов судов и другими приспособлениями. Для изоляции шлюза и отдельных его частей от воды верхнего и нижнего бьефов на случай осмотра и ремонта

Рис. 3. Схематический план шлюза:

1 – верхний подходной канал; 2 – верхняя голова; 3 – камера шлюза; 4 – нижняя голова;

5 – нижний подходной канал; 6 – направляющие палы; 7 – причальная стенка

перед головами шлюза предусмотрены ремонтные ворота. На верхних головах устраивают аврийно-ремонтные или аварийные ворота, которые могут перекрывать судоходное отверстие при возникновении на шлюзе аварийных ситуаций.

Процесс пропуска судов из одного бьефа в другой состоит из отдельных операций, совершаемых непосредственно шлюзом и судном, и может осуществляться в одностороннем (при наличии судов только одного направления) или двустороннем порядке. Так для пропуска судов из нижнего бьефа в верхний при одностороннем движении судов необходимо подготовить шлюз: в камере должен быть уровень нижнего бьефа, открыты ворота нижней головы и подан разрешающий сигнал светофора на вход судов из нижнего подходного канала в камеру шлюза. После входа судов в камеру нижние ворота закрываются, суда швартуются к причальным устройствам, после чего камера шлюза заполняется водой. По мере наполнения камеры вместе с уровнем воды поднимаются и суда. Когда уровень в камере сравняется с уровнем верхнего бьефа, ворота верхней головы открываются, на судах отдаются швартовые, и по разрешающему сигналу светофора они выходят из камеры шлюза в верхний подходной канал.

Шлюзование судов из верхнего бьефа в нижний производится в обратной последовательности.

Шлюзы должны иметь габариты, отвечающие размерам наибольших расчетных судов и составов, проходящих через них в течение определенного перспективного периода времени. Типы и размеры расчетных судов и составов устанавливаются для данного класса водного пути на основании технико-экономических расчетов.