ИССЛЕДОВАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЕРХНЕЙ ГОЛОВЫ ПРОЕКТИРУЕМОГО ШЛЮЗА БАГАЕВСКОГО ГИДРОУЗЛА
Аннотация
Приводятся результаты исследований технико-эксплуатационных показателей вариантов конструкций верхней головы для проектируемого низконапорного судоходного шлюза Багаевского гидроузла. В статье рассматриваются варианты системы наполнения камер через короткие обходные галереи, наполнение из-под опускных сегментных ворот с криволинейной обшивкой, через водопроводные галереи с камерой гашения под порогом, из-под клапанных консольных ворот, из-под плоских подъемно-опускных ворот, а также наполнение через отверстия в воротах. Для каждого из рассматриваемых вариантов разработана схема верхней головы шлюза, включающая элементы наполнения, гасительные устройства, основные и ремонтные ворота, а также контуры железобетонных конструкций. Представлен сравнительный анализ рассматриваемых вариантов по времени наполнения, средней энергии потока, поступающей в камеру шлюза, количеству ворот и затворов, объему бетона и длине верхней головы. Сопоставительный анализ показал, что предпочтение по мощности потока имеют верхние головы с опускными и консольными воротами, а наиболее металлоемкими считаются головы с галерейными системами наполнения, которые имеют наибольшую длину и объемы бетона. Наименьший размер головы имеет вариант наполнения через клинкеты в плоских откатных воротах, но в нем использованы простые элементы для гашения энергии потока.Отмечается, что окончательный вариант верхней головы проектируемого судоходного шлюза Багаевского гидроузла должен быть принят на основании лабораторных гидравлических исследований, которые позволят дать оценку качества системы наполнения по условиям стоянки в камере расчетного крупнотоннажного судна и обосновать рациональные режимы шлюзования для различных групп судов.
Ключевые слова
судоходный шлюз, система питания шлюза, система наполнения, верхняя голова, гасительные устройства, короткие обходные галереи, плоские откатные ворота, клинкеты, сегментные ворота, клапанные ворота, плоские подъемно-опускные ворота
Читать полный текст статьи: PDF
Список литературы
СП 101.13330.2012. Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения. Актуализированная редакция СНиП 2.06.07-87: норм.-техн. материал. - М.: ООО «Аналитик», 2012. - 68 с.
Михайлов А. В. Судоходные шлюзы / А. В. Михайлов. - М.: Транспорт, 1966. - 340 с.
Кононов В. В. Строительство и реконструкция судоходных гидротехнических сооружений в России в 20 веке (исторический обзор) / В. В. Кононов // Водные пути и гидротехнические сооружения: сб. науч. тр. - СПб.: Изд-во СПбГУВК, 2002. - С. 165-173.
Гапеев А. М. Системы питания судоходных шлюзов водой / А. М. Гапеев, В. В. Кононов. - СПб.: ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова, 2013. - 268 с.
Verelst K. Hydraulic design of a filling emptying system for the new royers lock in the port of antwerp (belgium) / K. Verelst, J. Vercruysse, T. De Mulder, T. Fahner, W. De Cock, H. Pauwels // E-proceedings of the 36th IAHR World Congress. 28 June - 3 July, 2015. - IAHR, 2015.
Stocstill R. L. Hydraulic Evaluation of Marmet Lock Filling and Emptying System, Kanawha River, West Virginia / R. L. Stocstill. - Engineer research and development center Vicksburg MS coastal and hydraulics Lab, 2015. - №. ERDC/CHL-TR-15-2. - 58 p.
Середович В. А. Система наблюдений за состоянием сооружений Новосибирского шлюза и пути её совершенствования / В. А. Середович, С. С. Студенков, Г. Н. Ткачева // Интерэкспо Гео-Сибирь. - 2006. - Т. 3. - № 2. - С. 124-130.
Малаханов В. В. Реконструкция гидравлической системы питания Рыбинского шлюза / В. В. Малаханов, С. Н. Левачев, Л. А. Шурухин, И. А. Крюков // Гидротехническое строительство. - 2011. - № 10 - С. 29-36.
Липатов И. В. Математическая модель гидродинамического воздействия потока на рабочие ворота судоходных шлюзов / И. В. Липатов // Проблемы прочности и пластичности. - 2005. - № 67. - С. 151-161.
Морозов В. Н. Комплексная система автоматизации судопропуска Шекснинского гидроузла / В. Н. Морозов, И. Л. Краснощеков, Л. А. Павлович [и др.] // Известия Самарского научного центра Российской Академии Наук. - 2015. - Т. 17. - № 2-4 - С. 843-850.
Гапеев А. М. Конструктивные, гидравлические и эксплуатационные особенности систем питания камер судоходных шлюзов для малых рек / А. М. Гапеев, П. А. Гарибин // Водные пути и гидротехнические сооружения: сб. науч. тр. - СПб.: Изд-во СПбГУВК, 2002. - С. 125-135.
Рябов Г. Г. Исследование режимов наполнения шлюза с дополнительным переливом поверх опускных ворот / Г. Г. Рябов // Журнал Университета водных коммуникаций. - 2011. - 4. - С. 8-16.
Гапеев А. М. Влияние отдельных элементов верхней головы шлюза на гидравлические параметры потока /А. М. Гапеев // Гидротехнические сооружения и путевые работы на внутренних водных путях для судоходства. - Л.: ЛИВТ, 1984. - С. 148-155.
Михайлов А. В. Головные системы питания судоходных шлюзов и их расчет / А. В. Михайлов. - М.: Минречфлот СССР, 1951. - 172 с.
Семанов Н. А. Судоходные каналы, шлюзы и судоподъемники / Н. А. Семанов, Н. Н. Варламов, В. В. Баланин. - М.: Транспорт, 1970. - 352 с.
Гапеев А. М. Анализ эксплуатационных качеств наполнения камер судоходных шлюзов / А. М. Гапеев // Высшее образование в современных условиях. - Ч. II. - СПб.: СПбГУВК, 1996. - С. 164-165.
Гапеев А. М. Конструктивные, гидравлические и эксплуатационные особенности систем питания камер судоходных шлюзов для малых рек / А. М. Гапеев, П. А. Гарибин // Водные пути и гидротехнические сооружения: сб. тр. - СПб.: Изд-во СПбГУВК, 2002. - С. 125-135.
Гапеев А. М. Определение размеров и взаимного расположения элементов системы наполнения камер судоходных шлюзов из-под плоских подъемно-опускных ворот / А. М. Гапеев // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2012. - № 2. - С. 34a-40.
Полилова А. И. Уменьшение гидродинамической силы при наполнении шлюза / А. И. Полилова // Речной транспорт. - 1972. - № 3. - С. 43.
Гапеев А. М. Обоснование системы наполнения камеры судоходного шлюза «Дубой» Днепро-Бугского канала / А. М. Гапеев, Г. Г. Рябов // Водные пути и гидротехнические сооружения: сб. тр. - СПб.: Изд-во СПбГУВК, 2007. - С. 84-95.
Гапеев А. М. Анализ существующих теоретических исследований по определению размеров водопропускных отверстий, образованных элементами головных систем питания камер судоходных шлюзов / А. М. Гапеев, А. В. Подрешетникова // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2014. - № 4 (26). - С. 95-100.
Сергеев А. В. Об особенностях расчета плоских подъемно-опускных ворот судоходных шлюзов при реконструкции / А. В. Сергеев, И.И. Крылов // Известия высших учебных заведений. Серия: Строительство. - 1999. - № 4. - С. 95-97.
Гапеев А. М. Строительство судоходных гидротехнических сооружений в России (К 200-летию начала подготовки инженеров в области гидротехнического строительства) / А. М. Гапеев, В. В. Кононов // Гидротехническое строительство. - 2009. - № 10. - С. 11-17.
Об авторах
Гапеев Анатолий Михайлович - доктор технических наук, профессор
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова»Рябов Георгий Георгиевич - кандидат технических наук
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова»Нычик Татьяна Юрьевна - кандидат технических наук
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»
