1.6. Расположение шлюза в гидроузле

При выборе расположения шлюза в плане особое внимание следует обратить на подходы к шлюзу сверху и снизу. Участки подходов, сверху и снизу непосредственно примыкающие к шлюзу, проектируются прямолинейными, длиной не менее величины L_st, определяемой по формуле:

, где

L_L– длина шлюза, включая головы:

L_L=L_c,ef +L_НГ+L_ВГ, где

L_c,ef= 300м– полезная длина камеры шлюза;

L_ВГ= 17.85м– длина верхней головы;

L_НГ= 23.8м– длина нижней головы;

L_L= 300 + 17.85 + 23.8 = 341.65 м;

L_a– длина верхнего (нижнего) участка подхода,L_a= 338м;

L_S– длина расчётного судна,L_S= 98.4м.

Таким образом, длина участков подхода к шлюзу L_stсоставит:

_{Lst=341.65+2*(338+98.4)=1214.45 м}.

Расположение камер шлюзов по отношению к напорному фронту (в сторону верхнего или нижнего бьефа) определяется условиями пересечения судоходных сооружений железными или автомобильными дорогами, а также величиной подводных габаритов.

Камеры шлюзов для облегчения их конструкции выдвигаем в нижний бьеф шлюза с включением в состав напорного фронта верхней головы. При этом мост автомобильной дороги размещаем на нижней голове за воротами, где надводный габарит должен обеспечиваться только над наивысшем уровнем нижнего бьефа.

1.7. Причальные и направляющие сооружения

Причальные сооружения (причалы) располагаем в пределах участков подходов к шлюзу длиной L_st= 1214.45мс правой стороны судового хода для входящих в шлюз судов, принимая направление их движения правосторонним. Причальная линия располагается на продолжении лицевой грани устоев голов шлюза в следствие несимметричности подходных каналов.

По концам причальных сооружений предусматриваем криволинейные участки радиусом не менее 0.2L_S:

_{R≥0.5*Ls=0.5*98.4=49.2 м}

, сопрягающиеся с берегом канала, а также мостики по длине причала на расстоянии не менее 200 мдруг от друга.

Длина причальной линии шлюза (принимается от верховой грани ВГ или низовой грани НГ шлюза) при двухстороннем движении:

, где

g– коэффициент, принимаемый равным 0.2 при расположении причала на защищённом от ветровой волны участке подходного канала.

_{Lm=337.85-0.2*98.4=318.17 м}.

Для плавного перехода от ширины подходных каналов к ширине камеры предусматривается устройство направляющих пал длиной

_{LНП≥0.4*Ls=0.4*98.4=39.36≈39 м}.

Рис. 1

1.8. Грузопропускная способность шлюза

Эксплуатационная грузопропускная способность шлюза Р_эксп,т, в навигацию определяется по формуле:

, где

m– число судов одновременно шлюзующихся в камере,m= 2;

N– продолжительность навигации,N= 200cуток;

d– коэффициент полезного использования грузоподъемности судов, равный отношению средней загрузки судов к их полной грузоподъёмности.d= 0.7;

j– коэффициент неравномерности подходов грузовых судов к шлюзу,j= 1.3.

`P– грузоподъёмность расчётного судна, определяемая по формуле:

, где

k_в– коэффициент полноты водоизмещения (k_в= 0.85…0.9), принимаемk_в= 0.9;

Lиb_S– соответственно длина и ширина расчётного судна,

SиS₀– осадка расчётного судна при полной загрузке и порожнего

Грузоподъёмность расчётного судна`Pсоставит:

P=0.9*98.4*14.3*(3.7-0.68)=3824.5 т.

n_гр– суточное число грузовых шлюзований, для однокамерных шлюзов определяемое по формуле:

, где

n₀=n_пас+n_служ+n_пор= 10 – соответственно число шлюзований в сутки пассажирских, служебных и порожних судов;

n– расчётное число суточных шлюзований для однокамерных шлюзов, определяемое по формуле:

, где

l– время использования шлюза в сутки для перевозок в наиболее напряжённый период навигации при принятых типах расчётных судов и структуре перевозок на установленные расчётные сроки,l= 23;

(25% односторонних и 75% двусторонних шлюзований).

За время шлюзования принимаем время, необходимое на разовый пропуск через шлюз судна, определяемое продолжительностью следующих операций:

• время наполнения и опорожнения камер – t, определяемое по формуле:

, где

H_д– максимальный напор на шлюз,H_д= 11.9м;

L_c,ef– полезная длина камеры шлюза,L_c,ef= 300м;

b_c,ef– полезная ширина камеры шлюза, b_c,ef= 20м;

a– коэффициент, принимаемый для шлюзов с распределительной системой питания равнымa= 0.19.

t =0.19*=7.88 мин;

• открывания и закрывания ворот – t_в= 2мин

• ввод судна в шлюз и вывод из него – t_вв,t_вд, определяемые по формулам:

;

, где

L_c,ef– полезная длина камеры шлюза,L_c,ef= 300м;

V_ввиV_вд– соответственно скорость ввода судна в камеру и скорость вывода судна из шлюза, определяемые по СНиП 2.06.07–87 (Таблица 1 приложение 2 стр. 16). ПринимаемV_вв= 0 ,8м/с,V_вд= 1.1м/с, тогда

t_вв==762.8 сек≈12.7 мин;

t_вд==554.77сек=9.24 мин;

• время учалки судна – t_уч= 2мин.

• t_дв=t_вв+2*t_в+t_ср+t_вд+t _уч=12.7+2*2+7.88+9.24+2=35.82 мин

Время шлюзования, мин, при одностороннем движении через однокамерный шлюз:

t_од=t_вв+2*t+4*t_в+t_вд+t_уч=8.75+2*7.88+4*9.24+2.0=63.47 мин

t_вв===525 сек=8.75 мин

t_вд===623.9 сек=10.4 мин

.

Таким образом, получим:

t_ср=0.25*63.5+0.75*35.82=42.74 мин.

Расчётное число суточных шлюзований n:

n==32.28.

Суточное число грузовых шлюзований n_гр:

n_гр=32.28-10=22.28.

Эксплуатационная грузопропускная способность шлюза Р_эксп,т, в навигацию составит:

P_эксп==27554 тыс.т.