Шлюз (гидротехническое сооружение)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Судоходный шлюз — гидротехническое сооружение на судоходных и водных путях для обеспечения перехода судов из одного водного бассейна (бьефа) в другой с различными уровнями воды в них. С двух сторон шлюз ограничен затворами (воротами), между которыми располагается камера с регулируемым уровнем воды.

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.

Основные сведения[править | править вики-текст]

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.
  • 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.

Принцип работы шлюза следующий:

  • 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.

Принцип работы шлюза
Для подъёма судна: Pound lock sequence.svg 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 вики-текст]

Шлюз на обводном канале дамбы.

Использование шлюзов главным образом направлено на то, чтобы сделать водные пространства с различными уровнями воды в них более пригодными для судоходства. Оно необходимо в случаях, когда для осуществления прохода 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 можно устранить влияние на уровень воды в реке 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 в реке между началом и концом канала, таким образом очень длинный обводной канал может потребовать установки дополнительных групп шлюзов в разных местах канала (см, например, Волго-Донской канал).

Шлюзы также служат для повышения и снижения уровня воды в водохранилищах.

См. также[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]