3. Определение пропускной способности шлюза

Эксплуатационную пропускную способность Р_Э судоходного шлю­за, представляющую собой количество груза в тоннах, проходящего че­рез шлюз за навигацию, определяют по упрощенной формуле

где m - число судов в составе;

N - продолжительность навигации, сут. (дана по заданию);

- коэффициент полезного использования грузоподъемности судна, принимаемый равным 0,6…0,8.

- коэффициент неравномерности подходов грузовых составов к шлюзу.

Р- грузоподъемность расчетного судна, т, определяемая по фор­муле

где - коэффициент полноты водоизмещения;

- осадка порожнего расчетного судна;

- суточное число грузовых шлюзований,

,

где n₀ = n_пасс ⁺ n_служ + n_опор — соответственно, число шлюзований в су­тки пассажирских, служебных и порожних судов;

n= 60/t_cp — расчетное число суточных шлюзований для одно­камерных шлюзов.

где — время использования шлюза в сутки, =23 сут.

t_cp — среднее время шлюзования (при определении пропускной способности однониточных шлюзов для всех типов судов следует принимать 25% односторонних и 75% двусторон­них шлюзований, т.е. t_cp =0,25t_од + 0,75t_дв).

За время шлюзования принимают время, необходимое на разовый пропуск через шлюз судна (или групп судов), определяемое продолжи­тельностью следующих операций:

• наполнение и опорожнение камер ,

• открытие и закрытие ворот ;

• ввод судна в шлюз и вывод из него ;

• перевод судна из одной камеры в другую (для многокамер­ного шлюза).

Время шлюзования при одностороннем движении судов через однокамерный шлюз определяют в минутах по формуле

Время открытия и закрытия ворот принимают при = 2 мин.

Время ввода

где =0,8 м/с (скорость ввода суд­на в камеру).

Время наполнения камеры принимают при предварительных расче­тах равным времени ее опорожнения и вычисляют в минутах по форму­ле

где — коэффициент, принимаемый для шлюзов с головной систе­мой питания с распределительной системой питания - 0,19.

Время вывода судна из шлюза

где = 1,1 м/с — скорость вывода судна из шлюза.

При двухстороннем движении судов полное время шлюзования в минутах будет равно

где l₂— длина участка, на котором судно при встречном движении переходит с оси шлюза за ось судового хода в подходном канале, определяемая по формуле

где R=(3…5)l_C=4*85=340 м— радиус траектории центра тяжести судна;

c₀>1.2b_C+0.5B₀— смещение оси судового хода в канале относи­тельно оси шлюза при выходе или входе, здесь

Полученную эксплуатационную грузопропускную способность шлюза следует сопоставить с заданным расчетным грузооборотом. В случае, если пропускная способность шлюза меньше грузооборота, сле­дует проектировать две нитки шлюзов.

6 Выбор и расчет системы питания шлюза

В расчетно-графической работе рассматривают головную либо рас­пределительную систему наполнения и опорожнения камеры шлюза с забором воды из верхнего подхода и выпуском ее в нижний подходной канал. При выборе системы питания следует исходить из величины на­пора на шлюз и габаритных размеров его камер.

При выполнении усло­вий

LпкНш < 2000 и Нш/Sк < 2

принимают головную систему питания. Головная система может при­ниматься и при невыполнении одного из этих условий в том случае, ес­ли шлюз на нескальном основании и напор на шлюз Нш не превышает 15м. При невыполнении одного из этих условий, а также если Нш<15 м при скальном основании либо при Hш>15 м всегда принимают распре­делительную систему питания.

Цель гидравлического расчета - установить основные размеры эле­ментов водопроводной системы шлюза, при которых были бы обеспе­чены наполнение и опорожнение камер в течение определенного време­ни, отвечающего пропуску через шлюз заданного грузооборота, при удовлетворительных условиях отстоя и маневрирования шлюзующихся судов, а также надежной работе его конструкций и оборудования.