СИСТЕМА НАПОЛНЕНИЯ КАМЕРЫ НИЗКОНАПОРНОГО СУДОХОДНОГО ШЛЮЗА ИЗ-ПОД СЕГМЕНТНЫХ ПОДЪЕМНО-ОПУСКНЫХ ВОРОТ
Аннотация
Приводятся результаты исследований технико-эксплуатационных показателей системы наполнения камеры из-под сегментных подъемно-опускных ворот на примере проектируемого низконапорного судоходного шлюза Багаевского гидроузла. Наиболее широкое применение в отечественном шлюзостроении для низконапорных шлюзов получили системы питания камер с короткими обходными галереями, расположенными в устоях голов, и системы питания через отверстия (клинкеты) в воротах, перекрываемые различными типами затворов. В этих системах питания использовались простые гасительные устройства для уменьшения скорости течения потока, поступающего в камеру шлюза или выходящего из неё, либо системы гашения полностью отсутствовали. В рассматриваемой системе наполнения камеры использованы более эффективные гасительные устройства, позволяющие обеспечить безопасные условия стоянки судов при оптимальном времени шлюзования. Данная система отличается от системы наполнения камер шлюзов канала им. Москвы наличием экранной стенки, водопропускное отверстие под которой выполнено на всю ширину камеры, наличием гасительного колодца и балочной распределительной решетки с неравномерным по высоте шагом отверстий. Размеры водопропускных отверстий и основных элементов камеры гашения установлены по гидравлическим, энергетическим и кинематическим параметрам поступающего в камеру потока воды. Выполненные исследования рассматриваемой системы питания позволили получить вполне удовлетворительные результаты: состав элементов системы наполнения обеспечивает эффективное гашение энергии потока при оптимальном времени шлюзования. Кроме того, сегментные ворота удобны для использования по гидравлическим условиям. Они имеют малый вес, а, следовательно, и подъемное усилие, а также меньшие объемы строительно-монтажных работ по сравнению с широко применяемой для низконапорных шлюзов системой наполнения через короткие обходные галереи. Система наполнения камеры из-под сегментных подъемно-опускных ворот может использоваться при строительстве судоходных шлюзов среднего напора, которые позволяют располагать гасительные элементы по высоте стенки падения без устройства гасительного колодца.
Ключевые слова
судоходный шлюз, система питания, гасительные устройства, сегментные подъемно-опускные ворота
Читать полный текст статьи: PDF
Список литературы
СП 101.13330.2012. Актуализированная редакция СНиП 2.06.07-87. Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения. Нормы проектирования. - М.: Минрегион России, 2012. - 70 с.
Михайлов А. В. Гидросооружения водных путей, портов и континентального шельфа. Ч. 1. Внутренние водные пути / А. В. Михайлов. - М.: АСВ, 2004. - 446 с.
Семанов Н. А. Судоходные каналы, шлюзы, судоподъемники / Н. А. Семанов, Н. Н. Варламов, В. В. Баланин. - М.: Транспорт, 1970. - 352 с.
Хлопенков П. Р. Исследования некоторых систем головного наполнения судоходных шлюзов: дисс. на соискание ученой степени кандидата технических наук / П. Р. Хлопенков. - М.: МИСИ, 1966. - 176 с.
Кривошей В. А. Увеличение пропускной способности судоходных шлюзов с головной системой питания: дис. … д-ра техн. наук / В. А. Кривошей. - СПб.: СПГУВК, 2000. - 232 с.
Степанов А. И. Методика гидравлического расчета сложных систем питания судоходных шлюзов: дисс. … канд. техн. наук / А. И. Степанов. - Л.: ЛИВТ, 1984. - 204 с.
Гарибин П. А. Речные судоходные шлюзы (типы шлюзов, системы питания и пропускная способность): учеб. пособие / П. А. Гарибин, С. А. Головков. - СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2009. - 133 с.
Рябов Г. Г. Определение параметров системы наполнения судоходного шлюза с дополнительным пуском воды поверх ворот: дисс. … канд. техн. наук / Г. Г. Рябов. - Новосибирск: НГАСУ, 2013. - 144 с.
Гапеев А. М. Системы питания судоходных шлюзов водой / А. М. Гапеев, В. В. Кононов. - СПб.: Изд-во ГУМРФ им. адм. С. О. Макарова, 2013. - 268 с.
Гапеев А. М. Исследование вариантов верхней головы проектируемого шлюза Багаевского гидроузла / А. М. Гапеев, Г. Г. Рябов, Т. Ю. Нычик // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова. - 2017. - Т. 9. - № 3. - С. 524-536. DOI: 10.21821/2309-5180-2017-9-3-524-536.
Михайлов А. В. Головные системы питания судоходных шлюзов и их расчет / А. В. Михайлов. - М.: Минречфлот СССР, 1951. - 172 с.
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.
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: сб. тр. - Л.: ЛИВТ, 1984. - С. 148-155.
Гапеев А. М. Определение размеров и взаимного расположения элементов системы наполнения камер судоходных шлюзов из-под плоских подъемно-опускных ворот / А. М. Гапеев // Журнал Университета водных коммуникаций. - 2012. - № 2. - С. 34a-40.
Гапеев А. М. Факторный анализ головных систем питания судоходных шлюзов / А. М. Гапеев, П. А. Гарибин // Межвуз. сборник научных трудов по гидротехническому и специальному строительству. - М.: МГСУ, 2002. - С. 130-137.
Гапеев А. М. Результаты исследований процесса наполнения камеры второй нитки Шекснинского шлюза / А. М. Гапеев, Б. В. Коленко // Технический прогресс в проектировании и эксплуатации водных путей и гидротехнических сооружений: труды. - Л.: Транспорт 1983. - Вып. 176. - С. 48-54.
Об авторах
Гапеев Анатолий Михайлович - доктор технических наук, профессор
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»Моргунов Константин Петрович - Кандидат технических наук, доцент
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»Карачева Мария Константиновна - инженер
ПАО «ПИК-групп»
