Начало большой навигации на реках Европейской части страны не за горами (осталось примерно около месяца) и сегодня мы хотели бы рассказать о шлюзах на наших реках. Зачем они нужны? Как они устроены и пр.
Итак, начнем с самого начала. Все наши равнинные реки, к коим относится и Волга, и Кама, и Ока и др. имеют между собой много общего. Если попробовать разрезать все русло реки от истока до устья по оси, то получится продольный профиль реки. Если река течет в своем естественном русле, то этот профиль будет иметь вот такой вид
Условно все реку можно разделить на три участка: верхнее течение или горный участок как на рисунке, среднее течение и нижнее течение. Все эти участки имеют свои особенности.
Так горный участок или верхнее течение, как правило, характеризуется небольшими глубинами, малой шириной, но при этом довольно высокими скоростями течения. Также на этом участке очень много порогов и перекатов. Судовой ход (если он есть) чаще всего очень извилистый.
В среднем течении скорость течения и количество перекатов уже заметно снижается, а вот плесов (то есть широких и глубоководных участков) увеличивается. Увеличивается и ширина русла. Судовой ход более ровный.
Stormworks (штормворкс) — Гайд #13 — Как сделать шлюз для подводной лодки
В нижнем течении плесов, чаще всего, еще больше (хотя и не всегда). Глубины здесь максимальные и ширина тоже. Но здесь прослеживается еще один момент: практически все взвешенные частицы, находящиеся в воде, в местах с невысокими скоростями течения начинают оседать (физика, однако), образуя перекаты.
Как с этим бороться? Проще всего, построить плотину. Уровень воды выше плотины поднимется и затопит пороги, что создаст более благоприятные условия для судоходства. И если на реке построить несколько плотин, то продольный профиль будет больше похож на лесенку.
Чтобы речной теплоход мог попасть из верхнего бьефа в нижний или наоборот строят специальные судопропускные сооружения – шлюзы. Собственно шлюзование – это процесс перемещения судна из одного бьефа в другой.
Давайте посмотрим на конструкцию типового шлюза
Шлюз состоит из трех основных элементов: верхняя голова А, нижняя голова Б и камера шлюза В. Сверху и снизу к шлюзу примыкают подходные каналы 2. Для отстоя судов в ожидании шлюзования в подходных каналах делают специальные причальные стенки 1. А чтобы теплоходы могли заходить в камеру и выходить из нее при неблагоприятных условиях (сильный ветер и пр.) делаются специальные направляющие палы 3.
Наполнение или опорожнение камеры шлюза происходит через специальные водоводные галереи 5, которые перекрываются специальными затворами 4. Когда затвор открывается вода самотеком наполняет или опорожняет камеру шлюза (принцип сообщающихся сосудов). Но перед этим, камера шлюза должна быть полностью изолирована от верхнего и нижнего бьефа при помощи ворот 6.
Ворота шлюзов могут быть различных систем. В настоящее время нижние ворота обычно делают двустворчатыми распашными, а верхние — сегментными или плоскими опускными. В открытом состоянии створки распашных ворот находятся в специальных шкафных нишах 7 чтобы не мешать судам при их прохождении.
Галилео | Шлюзы ⚓ [Sluices]
Все вместе: водоводные галереи, затворы и ворота называются – головой шлюза.
Как видно из рисунка наиболее мелкими местами подходных каналов являются верхний и нижний пороги шлюза 8. Причем нижний порог имеет свое специальное название – король шлюза.
Из-за того, что уровень воды в нижнем бьефе во многом зависит от попусков воды через водосливную плотину гидроузла, глубина на короле шлюза может служить весьма серьезным препятствием к прохождению шлюза судами. Ведь все теплоходы, которые ходят по нашим рекам должны строго соблюдать минимальный запас воды под днищем. И если запас будет недостаточным, то диспетчер шлюза не разрешит заход такого теплохода в камеру.
Шлюзы могут отличаться друг от друга. Например, по количеству камер. По числу последовательно расположенных камер шлюз может быть однокамерным, двухкамерным, трехкамерным и т. д.
Однокамерные шлюзы строят для малых и средних напоров. Такие шлюзы имеют Волго-Донской судоходный канал имени В.И.Ленина, Канал имени Москвы, шлюзы в Угличе, Рыбинске, Чебоксарах, Балаково и др.
Если перепад высот между верхним и нижним бьефами велик, то тогда сооружают многокамерные шлюзы. У таких шлюзов общий перепад высот (напор) делится на несколько камер, которые располагаются последовательно одна за другой. Например, два шлюза канала имени Москвы (№7 и №8) состоят из двух камер с напором по 9 м в каждой камере. А в Перми на Камской ГЭС шлюзы вообще шестикамерные!
Но не всегда условия местности позволяют построить многокамерные шлюзы. Тогда шлюзы разделяют соединительным судоходным каналом — межшлюзовым бьефом. Длина межшлюзовых бьефов различна, например у Горьковских шлюзов — 2 км, у Куйбышевских — 4 км.
При очень большом напоре вместо многокамерных строят однокамерные шлюзы шахтного типа. Камера такого шлюза представляет собой глубокую шахту. Со стороны нижнего бьефа делается глухая стенка, которая в своей нижней части имеет отверстие для прохода судов, перекрываемое плоским подъемным затвором. Или судоподъемники. В России работает в настоящее время всего один судоподъемник в составе Красноярской ГЭС.
Камеры шлюза могут располагаться и параллельно друг другу. По числу параллельно действующих камер шлюзы могут быть однониточные (один шлюз), двухниточные (два рядом расположенных шлюза) и т. д. Двухниточные шлюзы применяют на реках с большим грузооборотом. Например, гидроузлы на Волге, начиная с Рыбинского и кончая Волгоградским, имеют двухниточные шлюзы.
В процессе шлюзования в камере шлюза возникают сильные течения, а также образуются волны. Для того, чтобы теплоход не поплыл вслед за уходящей или прибывающей водой в камерах делают специальные швартовные устройства, для надежной швартовки судов. Устройства эти называются рымы или по простому крюки. Рымы могут быть плавучими и неподвижными.
Неподвижные рымы — это крюки намертво вмонтированные в стенку шлюза через равные промежутки. В процессе шлюзования, швартовный трос время от времени перекидывают с одного крюка на другой.
Подвижные рымы больше похоже на большие поплавки. Они располагаются в специальных нишах (впрочем как и неподвижные). По мере наполнения или опорожнения камеры они движутся вместе с уровнем воды.
Но есть еще шлюзы с небольшим напором, например на реке Москве, в которых суда швартуются за специальные тумбы, установленные сверху на стенке шлюза. По мере изменения уровня воды в камере швартовные тросы приходится либо потравливать (увеличивать их длину) или выбирать (уменьшать длину).
Подытоживая, можно так описать процесс шлюзования:
· теплоход из нижнего или верхнего бьефа входит в камеру шлюза.
· открываются затворы водоводных галерей.
· происходит наполнение или опорожнение камеры.
· закрываются затворы и открываются ворота с противоположной стороны.
· теплоход выходит из камеры шлюза.
Надеемся, что смогли в статье ответить на большую часть вопросов, относительно того – зачем нужны шлюзы и как они работают.
Если понравилась статья — ставим лайки и подписываемся на наш блог.
Если возникло желание совершить экскурсию по Каналу имени Москвы и реке Москве с прохождением шлюзов на т/х «Адмиралъ» — заходим на наш сайт www.rechflot.su
Источник: ck-admiral.livejournal.com
СИСТЕМА ШЛЮЗОВАНИЯ ШЛЮЗОВОЙ КАМЕРЫ ПОДВОДНОЙ ЛОДКИ Российский патент 2008 года по МПК B63G8/40
Изобретение относится к области спасательных устройств подводной лодки (ПЛ), а именно к системе шлюзования шлюзовых камер, используемых при выходе подводников из аварийной подводной лодки в спасательном гидрокостюме (СГ). Может быть использовано на подводных лодках ВМФ.
Известны системы шлюзования устройств индивидуального спасения личного состава ПЛ (специальные камеры, рубки, торпедные аппараты и др.), которые имеют водяную и воздушную системы (Прасолов С.Н., Амитин М.Б. Устройство подводных лодок. М.: Воениздат МО СССР, 1973, c.210-213). Для осуществления шлюзования подводник (подводники) входит в рубку, после чего по водяной системе рубка заполняется забортной водой до уровня груди подводника, а в оставшуюся воздушную подушку подается воздух от воздушной системы ПЛ. После выравнивания давления в рубке с забортным подводник открывает верхнюю крышку и всплывает на поверхность.
Недостатком этой системы шлюзования является длительное время заполнения рубки водой, отсутствие регулятора компрессии и ручное открывание верхней крышки после выравнивания давления, что сокращает глубину спасения (согласно режимам выхода, чем дольше время нахождения подводника под давлением, тем меньше глубина, с которой возможно безопасное спасение).
Наиболее близким по технической сущности является система шлюзования одноместной шлюзовой камеры (ШК), используемой на ПЛ ВМС Великобритании (Овдиенко Н.И. Некоторые направления обеспечения живучести подводных лодок и безопасности их личного состава. — Сб. «Судостроение за рубежом», 1989, №8, с.31-32 — прототип). Шлюзование в ШК осуществляется следующим образом.
После входа подводника в ШК ее нижняя крышка закрывается и камера начинает заполняться забортной водой. При полном заполнении ШК водой, о чем свидетельствует поступление воды по вентиляционной трубе внутрь ПЛ, клапан вентиляции закрывают, уравнивая давление в камере с забортным, воздухом, подаваемым в спасательный гидрокостюм, а из него в воздушную подушку камеры. Затем производится автоматическое открытие подпружиненной верхней крышки и начинается процесс свободного всплытия. Оставшиеся в отсеке ПЛ члены экипажа закрывают с помощью специального механизма верхнюю крышку и осушают камеру, сливая воду в отсек.
Указанная камера значительно сокращает время пребывания подводника под давлением за счет уменьшения времени на открывание верхней крышки и обеспечивает быструю компрессию воздухом путем подачи воздуха от воздушной системы ПЛ, а из него — в воздушную подушку ШК.
Недостатком этой системы шлюзования является то, что невозможно осуществить шлюзование при отсутствии на ПЛ воздуха, что, как показывает практика, является следствием аварии и аварийных ситуаций с ПЛ.
Технической задачей данного изобретения является обеспечение шлюзования забортной водой при отсутствии воздуха в воздушной системе.
Поставленная задача достигается тем, что в системе шлюзования шлюзовой камеры, содержащей трубопровод заполнения забортной водой и верхнюю крышку, автоматически открывающуюся при выравнивании давления внутри камеры с забортным, согласно изобретению на трубопроводе заполнения водой установлена дроссельная шайба, снабженная регулируемой диафрагмой, соединенной приводом с регулятором давления, который в свою очередь соединен трубопроводом с датчиком давления в шлюзовой камере.
Техническим результатом, который получается при осуществлении предлагаемого изобретения, является увеличение глубины и безопасности спасения, а также возможность спасения при отсутствии воздуха в воздушной системе аварийной ПЛ.
Принципиальная схема системы шлюзования шлюзовой камеры подводной лодки показана на чертеже.
Система шлюзования шлюзовой камеры ПЛ состоит из камеры 1, нижней крышки 2 и верхней 3 с пружинным устройством автоматического открывания 4, приводом 5 с маховиком 6, трубопровода заполнения камеры водой из-за борта 7 с запорным клапаном 8. Перед вводом трубопровода 7 в камере установлена дроссельная шайба 9 с регулируемой диафрагмой 10, привод 11 которой соединен с регулятором давления 12. Внутри камеры 1 размещен датчик давления 13, который сообщен с регулятором давления 12 трубопроводом 14. В зависимости от давления в камере диаметр диафрагмы 10 изменяется от d0 до d1, где d0 — диаметр диафрагмы в начальный момент компрессии; d1 — диаметр диафрагмы в конце компрессии.
Подводник в камере одет в спасательный гидрокостюм, к шлему 15 которого прикреплена трубка 16 (отсечный элемент), входящий в состав гидрокостюма с магнитным основанием 17, имеющим горизонтальные отверстия и подпружиненным клапаном 18 (пружина не показана).
Работа системы осуществляется следующим образом.
Подводник, одетый в спасательный гидрокостюм, входит в камеру 1 и трубку 16 с магнитным основанием 17 присоединяет к внутренней поверхности верхней крышки 3. При соединении магнитного основания 17 с крышкой 3 шток клапана 18 отжимается и внутренняя полость шлема спасательного гидрокостюма сообщается с атмосферой внутри камеры 1. После закрытия нижней крышки начинают компрессию (шлюзование) путем подачи воды в камеру из-за борта через клапан 8, трубопровод 7 и дроссельную шайбу 9. В начальный период диафрагма 10 имеет минимальный диаметр d0. По мере роста давления в воздушной подушке ШК за счет повышения уровня воды сигнал от датчика 13 поступает на регулятор давления 12 и через привод 11 происходит увеличение диаметра диафрагмы.
Количество поступающей воды через диафрагму увеличивается, соответственно увеличивается скорость компрессии по заложенному в регулятор закону (удвоение давления за каждые 4-6 секунд). Воздух в сжимаемой водой воздушной подушке ШК через отверстие в магнитном основании 17, открытый клапан 18 и трубку 16 поступает в шлем спасательного гидрокостюма, обеспечивая дыхание подводника и предотвращая его обжатие.
В момент выравнивания давления в камере 1 с забортным пружинное устройство автоматического открывания 4 пересиливает нагрузку столба воды над крышкой 3 и последняя открывается. Магнитное основание 17 отсоединяется от внутренней поверхности крышки и клапан 18 закрывается, тем самым сохраняя необходимый воздушный объем внутри гидрокостюма. За счет своей положительной плавучести подводник всплывает на поверхность. После выхода подводника из камеры 1, оставшиеся в отсеке подводники закрывают крышку 3 приводом 5, вращая маховик 6. Затем цикл шлюзования повторяется со следующим подводником.
Исследования, проведенные на макете шлюзовой камеры, оборудованной предлагаемой системой шлюзования, показали ее полную работоспособность и возможность обеспечения заданного режима компрессии.
Похожие патенты RU2330784C2
- Илюхин В.Н.
- Смирнов А.И.
- Сухих В.А.
- Азарка Е.И.
- Хвостова Н.О.
- Аверьянов Андрей Анатольевич
- Артемова Нина Борисовна
- Власов Евгений Николаевич
- Логунов Алексей Тимофеевич
- Новиков Алексей Иванович
- Петров Евгений Геннадьевич
- Подобедов Владимир Александрович
- Слободинский Алексей Борисович
- Советов Владимир Игоревич
- Тимошенко Людмила Анатольевна
- Власов Е.Н.
- Савенков Н.И.
- Илюхин В.Н.
- Медуница Н.Д.
- Назаров В.И.
- Плешков В.И.
- Потапов В.Ф.
- Бардадим Денис Анатольевич
- Саломатов Артур Юрьевич
- Михалюк Александр Сергеевич
- Марков Александр Сергеевич
- Илюхин В.Н.
- Храмов А.Г.
- Смирнов А.И.
- Сухих В.А.
- Азарка Е.И.
- Хвостова Н.О.
- Илюхин Виктор Николаевич
- Котов Николай Николаевич
- Голованов Александр Иванович
- Тимофеев Сергей Сергеевич
- Коротынский Александр Вадимович
- Крылова Валерия Федоровна
- Устинов Владимир Алексеевич
- Бискуп Ростислав Павлович
- Клатов Камиль Анберович
- Ерпулев Михаил Анатольевич
- Крылов Игорь Юрьевич
- Ерпулев Андрей Анатольевич
- Илюхин Виктор Николаевич
- Зайнуллин Олег Флоридович
- Лесина Светлана Владимировна
- Агишев Евгений Робертович
- Власов Е.Н.
- Коллегин В.В.
- Котов Н.Н.
- Штин А.И.
- Абрамов Ю.В.
- Шкодских В.Н.
- Сапегин В.Ф.
- Савельев А.П.
- Пономарев Н.Л.
- Власов Е.Н.
Реферат патента 2008 года СИСТЕМА ШЛЮЗОВАНИЯ ШЛЮЗОВОЙ КАМЕРЫ ПОДВОДНОЙ ЛОДКИ
Изобретение относится к области спасательных устройств подводной лодки, а именно к системе шлюзования шлюзовых камер, используемых при выходе подводников из аварийной подводной лодки в спасательном гидрокостюме. Система шлюзования шлюзовой камеры подводной лодки содержит трубопровод заполнения забортной водой и верхнюю крышку, автоматически открывающуюся при выравнивании давления внутри камеры с забортным давлением. На трубопроводе заполнения водой установлена дроссельная шайба, снабженная регулируемой диафрагмой, соединенной приводом с регулятором давления, который в свою очередь соединен трубопроводом с датчиком давления в шлюзовой камере. Такое выполнение системы обеспечивает шлюзование забортной водой при отсутствии воздуха в воздушной системе. 1 ил.
Формула изобретения RU 2 330 784 C2
Система шлюзования шлюзовой камеры подводной лодки, содержащая трубопровод заполнения забортной водой и верхнюю крышку, автоматически открывающуюся при выравнивании давления внутри камеры с забортным, отличающаяся тем, что на трубопроводе заполнения водой установлена дроссельная шайба, снабженная регулируемой диафрагмой, соединенной приводом с регулятором давления, который в свою очередь соединен трубопроводом с датчиком давления в шлюзовой камере.
Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2008 года RU2330784C2
- Сапегин В.Ф.
- Савельев А.П.
- Пономарев Н.Л.
- Власов Е.Н.
- Власов Е.Н.
- Коллегин В.В.
- Котов Н.Н.
- Штин А.И.
- Исламбеков Шафкат Юлдашевич
- Мавлянов Саидмухтар Максудович
- Сайиткулов Аликул Мамаякулович
- Исмаилов Аминджон Исмаилович
- Каримджанов Акбар Каримджанович
- Камаев Фуат Газизович
- Ершов Феликс Иванович
- Тазулахова Элина Борисовна
- Гнатченко Евгений Викторович
- Хаидмухамедов Лутфулло Пирмухамедович
- Картамышев Алексей Никонорович
- Дроханов Игорь Иванович
- Сметанникова Маргарита Викторовна
- Миловалова Маргарита Федоровна
- Шевцова Евгения Николаевна
RU 2 330 784 C2
Илюхин Виктор Николаевич
Смирнов Александр Иванович
Сухих Владимир Анатольевич
Хвостова Наталия Олеговна
Азарка Евгений Иванович
Источник: patenton.ru
Лоция ВВП. 9. Судоходные шлюзы. Их устройство. Подходные каналы к шлюзам
9.1. Судоходные шлюзы
Шлюзы служат для пропуска судов из одного бьефа в другой.
Процесс прохода судна через шлюз называется шлюзованием судов.
Принципиальная схема шлюзов одинакова, но в их устройстве есть некоторые отличия.
Рис. Схема судоходного шлюза
Шлюз состоит из верхней головы А (рис.»Схема судоходного шлюза»), нижней головы Б и камеры В.
Стенки шлюзов могут быть вертикальными или откосными.
Откосные встречаются на небольших шлюзах старых систем.
К головам шлюзов примыкают подходные каналы 2 для судов, ожидающих шлюзования. Головы шлюза делают значительно массивнее, чем камеру, так как в них располагаются ворота и водопроводные устройстваГ.
Наполнение и опорожнение камеры водой происходит при помощи специальных водопроводных устройств без применения насосов.
Во время наполнения и опорожнения камеры ворота 6 закрыты.
В открытом состоянии они входят в специальные ниши-шкафы 7, чтобы быть заподлицо со стенками камеры и не мешать проходу судов.
Ворота шлюзов могут быть различных систем.
В настоящее время нижние ворота обычно делают двустворчатыми, а верхние — сегментными или плоскими опускными.
Для пропуска судов такие ворота опускают в ниши.
Порог 8, к которому примыкают ворота, называется королем.
Глубина в шлюзе hк для судоходных целей отсчитывается от него.
Полезной длиной камеры шлюза считается расстояние от нижнего конца шкафной ниши верхних ворот до верхнего конца шкафной ниши нижних ворот шлюза.
В пределах полезной длины осуществляется расстановка судов для шлюзования.
Системы наполнения камер могут быть различными.
При напорах до 12 м наибольшее распространение имеет головная система, при которой используются водопроводы 5 (см.рис.»Схема судоходного шлюза») и затворы 4.
Выходные отверстия водопроводов располагают за шлюзовыми воротами друг против друга.
Выходящие из противоположных водопроводов потоки воды встречаются и частично гасят свою энергию, что улучшает условия шлюзования судов.
По числу последовательно расположенных камер шлюз может быть однокамерным, двухкамерным, трехкамерным и т. д.
Однокамерные шлюзы строят для малых и средних напоров. Такие шлюзы имеют Волго-Донской судоходный канал имени В. И. Ленина, Угличский, Рыбинский, Волховский гидроузлы.
Многокамерные шлюзы сооружают при больших напорах.
У таких шлюзов общий напор делится на несколько камер, расположенных последовательно одна за другой.
Например, Днепровский шлюз состоит из трех камер с напором по 13,5 м, два шлюза канала имени Москвы — из двух камер с напором по 9 м, Новосибирский — из трех и т.д.
Иногда условия местности не позволяют построить многокамерные шлюзы непосредственно один за другим. Тогда шлюзы разделяют судоходным каналом — межшлюзовым бьефом.
Длина межшлюзовых бьефов различна, например у Городецких шлюзов — 2 км, у Тольяттинских — 4 км.
В шлюзах с судоходным каналом и многокамерных воды на шлюзование расходуется меньше по сравнению с однокамерным, но общее время шлюзования значительно больше.
В межшлюзовых бьефах наблюдается неустановившийся волновой режим (раскачка бьефа), затрудняющий судоходство и эксплуатацию шлюза.
При большом напоре вместо многокамерных строят однокамерные шлюзы шахтного типа.
Камера такого шлюза представляет собой глубокую шахту. Со стороны нижнего бьефа делается глухая стенка, которая в своей нижней части имеет отверстие для прохода судов, перекрываемое плоским подъемным затвором.
Напор Усть-Каменогорского шлюза шахтного типа (р. Иртыш) превышает 40 м.
По числу параллельно действующих камер шлюзы могут быть однониточные (один шлюз), двухниточные (два рядом расположенных шлюза) и т. д.
Двухниточные шлюзы применяют на реках с большим грузооборотом.
Например, Камский шлюз имеет параллельные нитки, каждая из которых представляет собой шестикамерный шлюз общей длиной 1500 м с суммарным напором до 22 м.
Гидроузлы на Волге, начиная с Рыбинского и кончая Волгоградским, имеют двухниточные шлюзы.
Для удобного захода в шлюз устраивают специальные направляющие сооружения — палы 3. Они представляют собой свайные кусты, поставленные на определенном расстоянии один от другого, железобетонные или деревянные эстакады, стенки или удерживаемые цепями понтоны.
Для швартовки судов, ожидающих шлюзования, предназначаются причальные стенки 1.
В большинстве случаев они представляют собой железобетонную стенку,
Причальные устройства в камере шлюза необходимы в связи с тем, что при наполнении в ней создается беспорядочное течение воды, под воздействием которого судно движется в разные стороны.
Для предотвращения аварии судну необходимо надежно ошвартоваться.
Причальные устройства в камерах бывают неподвижные и подвижные.
К неподвижным относятся причальные тумбы и рымы.
Суда зачаливают за тумбы при помощи швартова, огон (петля) которого надевается на тумбу.
По мере наполнения камеры швартов подбирают, а при опорожнении, наоборот, потравливают.
Неподвижные рымы в стенках камеры устраивают для того, чтобы при подъеме и опускании судна швартовные тросы можно было перекладывать с рыма на рым, когда они не испытывают натяжения.
Неподвижные рымы применяют лишь для учалки малых судов, так как перекладывать тросы больших судов трудно. По высоте камеры неподвижные рымы располагают не реже чем через 1,5 м.
Они имеются и на подходах к шлюзам у причальных стенок.
Рис. Неподвижный рым в камере шлюза
Швартовка за тумбы возможна в шлюзах с напором до 6—7 м.
Рис.Швартовная тумба в камере шлюза
При больших напорах применяют подвижные причальные устройства — плавучие рымы.
Плавучий рым — это большой цилиндрический поплавок, который поднимается и опускается вместе с уровнем воды в специальной шахте в стенке камеры.
В верхней части поплавка прикреплен крюк, за который швартуются суда.
Рис.Плавучий рым в камере шлюза
В нишах камеры шлюза устанавливают лестницы-стремянки.
Для пропуска судов применяют сигнализацию в виде светофоров.
Распоряжения на суда передают словесно через громкоговорители или по УКВ связи.
Суда пропускают через шлюз обычно круглосуточно.
При движении судна, например, снизу вверх выполняют следующие операции:
— открытие нижних ворот;
— ввод судна в шлюз;
— закрытие нижних ворот;
— наполнение камеры;
— открытие верхних ворот;
— выход судна из шлюза.
Пропуск одного судна продолжается от 25 до 35 мин. При движении судна сверху вниз операции выполняются в обратном порядке.
Несамоходные суда и плоты чаще всего проводит через шлюз сам буксировщик или специальные рейдовые буксиры.
В некоторых случаях применяется береговая тяга (например, на Камском гидроузле плоты проводят электровозы, передвигающиеся по рельсам параллельно шлюзу).
Управление механизмами ворот и затворами водопроводных галерей на шлюзах дистанционное, осуществляемое с пульта управления шлюза.
Организацию движения флота на его подходе к границам судоходных шлюзов, подготовку судов к пропуску через судоходные шлюзы и каналы, а также обеспечение очередности их пропуска осуществляют специальные диспетчерские по шлюзованию Администрации бассейна, в бассейне которого расположен шлюз, а на отдельно расположенных шлюзах — диспетчеры (начальники вахт) шлюзов.
Разрешение на заход судов в подходные каналы и постановку к причальным стенкам головных шлюзов каналов дает диспетчер (начальник вахты) шлюза.
Диспетчер (начальник вахты) шлюза руководит движением судов в границах шлюза и расстановкой судов в камере шлюза.
При расстановке в камере шлюза суда должны находиться в пределах стоп-сигналов, ограничивающих полезную длину камеры.
Процесс шлюзования начинается только после окончания швартовки всех шлюзующихся судов и сообщения об этом вахтенных начальников судов по УКВ радиосвязи или с помощью установленных звуковых сигналов.
Наполнение камеры шлюза с забором воды из верхнего подходного ка¬нала начинается только после окончания швартовки судов, находящихся у причальной стенки шлюза в верхнем бьефе.
При наполнении камер шлюзов в них создается неустановившийся характер движения воды со значительными уклонами, скоростями течения и водоворотами.
Особенно большие скорости течения возни-кают, если наполнение камеры происходит через ворота верхней головы.
В начале наполнения в камере создается продольный уклон поверхности воды от верхней головы к нижней.
Затем уклон приобретает направление от нижней головы к верхней.
При головных системах питания шлюзов первое приложение силы гидродинамического давления к судну происходит тогда, когда фронт первой волны достигнет судна и, отразившись от нижних ворот, вернется опять к корме.
Причем первая волна поднимает носовую часть судна.
Двигаясь дальше вдоль судна к верхней голове, волна уменьшает созданный уклоном дифферент судна.
Кроме силы отгона, на судно действует сила подсасывания, появляющаяся от понижения уровня у верхней головы в результате особого (эжекционного) действия потока, наполняющего камеру. Сила подсасывания направлена к верхней голове.
В первый период судно смещается к нижней голове, и кормовой трос провисает. Затем оно смещается от нижней головы к верхней, при этом слабина кормового троса уменьшается.
При смещении судна тросы испытывают столь большую нагрузку (сильные рывки), что иногда обрываются.
При опорожнении в камерах создается продольный уклон поверхности воды от верхней головы к нижней.
В конце опорожнения уклон получает направление от нижней головы к верхней из-за инерционного понижения воды в камере по сравнению с уровнем воды в канале нижнего бьефа.
В камере шлюза могут наблюдаться также явления посадки уровня воды при ее переопорожнении в результате инерционного отгона воды.
Величина посадки уровня может достичь нескольких десятков сантиметров. Неожиданная посадка уровня может служить причиной повреждения судов.
Чтобы уменьшить перемещение судов в камере, работают машинами.
Например, плоты при опорожнении смещаются в сторону нижней головы, поэтому буксир разворачивается на 180° и работает винтом, сдерживая навал плота на нижнюю голову.
В конце опорожнения плот интенсивно движется в сторону верхней головы.
Тогда буксир начинает работать винтом в обратную сторону, чтобы предотвратить навал плота на верхние ворота.
Источник: samvguvt.livejournal.com