Шлюз
Судоходный шлюз — гидротехническое сооружение на водных путях для обеспечения перехода судов на плаву из одного водного объекта (бьефа) в другой с различными уровнями воды в них с помощью наполнения или опорожнения камеры c выравниванием в ней уровня воды с уровнем верхнего или нижнего бьефов[1].
В отличие от судоподъёмников, при использовании шлюзовых систем требуется большое количество воды, что приводит к снижению их пропускной способности и в том числе к меньшей скорости пропуска судов. Преимуществом является их более простое и дешёвое в обслуживании техническое оснащение по сравнению с судоподъёмниками.[источник не указан 1743 дня]
Основные сведения
[править | править код]Перевод судов между двумя отрезками водного пути с различным уровнем воды в них осуществляется с помощью шлюзов. Каждый шлюз имеет три основных элемента:
- Герметичная камера, соединяющая верхнюю и нижнюю головные части канала и имеющая габариты, достаточные для размещения в ней одного или нескольких судов. Положение и габариты камеры фиксированные, однако уровень воды в ней может изменяться.
- Ворота — металлические щиты, расположенные на обоих концах камеры и служащие для впускания и выпускания судна и герметизирующие камеру во время шлюзования[2].
- Водопроводное устройство — устройство, предназначенное для наполнения, либо опустошения камеры. Как правило, в качестве такого устройства используется плоский щитовой затвор. В крупных шлюзах могут использоваться перекачные насосы.
Разница высот уровней обоих бьефов называется «напором шлюза»[3]
Принцип работы шлюза следующий[3]:
- Входные ворота открываются и судно заходит внутрь камеры.
- Входные ворота закрываются.
- Открывается перепускной клапан, вызывая падение или подъём уровня воды в камере с находящимся в ней судном.
- Выходные ворота открываются, судно выходит из камеры.
Процесс пропускания судна через шлюз называется шлюзованием. Шлюзование длится, как правило, от 10 до 20 минут в зависимости от размера камеры и перепада уровня воды.
| Для подъёма судна: | 
|
Для спуска судна: | ||
|---|---|---|---|---|
| 1-2. | Судно входит в шлюзовую камеру. | 8-9. | Судно входит в шлюзовую камеру. | |
| 3. | Нижние ворота закрываются. | 10. | Верхние ворота закрываются. | |
| 4-5. | Камера наполняется водой до верхнего уровня. | 11-12. | Из камеры выливают воду до нижнего уровня. | |
| 6. | Верхние ворота открываются. | 13. | Нижние ворота открываются. | |
| 7. | Судно выходит из шлюзовой камеры. | 14. | Судно выходит из шлюзовой камеры. | |
При шлюзовании, как правило, стараются чередовать направление пропускания судов: после того, как судно, идущее, к примеру, вниз по течению, завершило шлюзование, в камеру с уже пониженным уровнем воды может сразу же зайти судно, движущееся в обратном направлении. Таким образом не требуется выполнять лишнее заполнение либо слив воды из камеры.
Использование шлюзов
[править | править код]
Использование шлюзов главным образом направлено на то, чтобы сделать водные пространства с различными уровнями воды в них более пригодными для судоходства. Они необходимы в случаях, когда для прохождения судов создаётся искусственный обводной канал в обход таких препятствий, как пороги, плотины, дамбы, а также для преодоления локальных перепадов высот на пути канала. Плотина увеличивает глубину водного пространства перед ней, в таком случае шлюз может быть установлен либо непосредственно в плотине, будучи её составной частью, либо в устье бьефа. Река, оснащённая такого рода сооружениями, носит название водного пути. С помощью установки шлюза в морском или океанском устье реки можно устранить влияние на уровень воды в ней приливов и отливов. Для усовершенствования водного пути на реке используются дополнительные шлюзы:
- В верхней части обводного канала устанавливается водоспускной шлюз для предотвращения наводнений.
- Чем длиннее обводной канал, тем больше разница уровня воды между его началом и концом, что может потребовать установки на отдельных отрезках такого канала целых групп шлюзов (см., например, Волго-Донской канал).
Шлюзы также могут применяться и для регулирования уровня воды в верхнем бьефе, например для пропуска части паводковых вод.[4]
Шлюзование
[править | править код]Процесс прохода судна через шлюзовую камеру с уровня одного бьефа на уровень другого бьефа называют шлюзованием. В многоступенчатых шлюзах, камеры которых имеют общие промежуточные головы, шлюзование судов может осуществляться на разные уровни[5].
История
[править | править код]Изобретателем первого судоходного шлюза принято считать помощника министра транспорта китайской провинции Хуайнань по имени Цяо Вэй-Юэ[6][неавторитетный источник].
См. также
[править | править код]Примечания
[править | править код]- ↑ СО 34.21.308—2005: Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения. — Санкт-Петербург: Российское акционерное общество энергетики и электрификации «ЕЭС России», 2005. Архивировано 19 октября 2021 года.
- ↑ Тимонов В. Е. Ворота шлюзные // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
- ↑ 1 2 Шейпак А. А. История науки и техники. Материалы и технологии. — 3-е. — Москва: МГИУ, 2010.
- ↑ П 864-88. Пособие по проектированию судоходных шлюзов к СНиП 2.06.07-87 "Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения" : [арх. 28 января 2020]. — Москва : Гидропроект, 1988.
- ↑ Правила пропуска судов через шлюзы внутренних водных путей. Российская газета. Дата обращения: 9 августа 2021. Архивировано 9 августа 2021 года.
- ↑ ИСТОРИЯ. helpiks.org. Дата обращения: 19 июля 2021. Архивировано 19 июля 2021 года.
Литература
[править | править код]
- Таненбаум А. С. Шлюз, гидротехническое сооружение // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
- Шлюз // Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов. — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.
 | |
|---|---|
| В библиографических каталогах |
