Шлюз (гидротехнич. сооружение)

Шлюз (гидротехнич. сооружение)

Шлюз (голл. sluis, от лат. exclude — исключаю, удерживаю, отделяю) судоходный, гидротехническое сооружение, расположенное между водоёмами с различными уровнями, через которое проходят суда (или плоты). Ш. возводят в речных гидроузлах, каналах и в морских портах, акватории которых подвергаются приливам и отливам с большой амплитудой колебаний уровней.

  Схематичный чертёж Ш. найден в материалах Леонардо да Винчи. Ш. начали строить в Западной Европе в 16 в., в России в 18 в. (на Вышневолоцкой системе). В СССР много крупных Ш. построено в гидроузлах на рр. Волхов, Днепр, Свирь, Волга, Кама, на многих судоходных каналах, водохранилищах. Значительное число крупных Ш. построено в США (на рр. Огайо, Миссисипи, Св. Лаврентия и др.) и в Западной Европе.

  В состав Ш. (рис. 1 , 2 ) входят камеры, головные части (головы) и подходы. Камера, в которой размещаются поднимаемые (опускаемые) суда, образуется двумя продольными стенами и днищем, выполняемыми, как правило, из железобетона; с торцов она ограничена металлическими воротами (затворами), расположенными в пределах соответствующих головных частей. По числу последовательно расположенных камер (зависящему от величины падения уровня и рельефа местности) различают Ш. однокамерные и многокамерные (многоступенчатые). Для увеличения пропускной способности Ш. устраивают параллельно две (или более) нитки камер. Основные размеры камер (длину и ширину) выбирают при проектировании Ш. в зависимости от категории водного пути , перспективного грузооборота на нём, размеров наибольшего расчётного судна или состава (каравана) судов, одновременно пропускаемых через Ш. Камеры наиболее крупных Ш. имеют ширину до 33 м , длину до 400 м при глубинах на порогах от 5 до 15м (на морских Ш.). Наполнение и опорожнение камер осуществляется с помощью оборудованных затворами водопроводных устройств (системы питания Ш.) в течение заданного времени (от 5 до 15 мин ). В головных частях (обычно массивных напорных сооружениях), кроме ворот, поддерживающих разность уровней воды и обеспечивающих пропуск судов при выровненных уровнях смежных бьефов , размещаются водопроводные галереи с затворами, устройства для гашения энергии воды, ремонтные и аварийные заграждения, механизмы для управления оборудованием и системы автоматического регулирования. Примыкающие к верхним и нижним головным частям подходы представляют собой каналы или участки акватории с причальными сооружениями и устройствами для швартовки судов, ожидающих шлюзования, и направляющими сооружениями — для безопасного входа судов в Ш.

  Процесс пропуска судов через Ш., называется шлюзованием, состоит из ряда последовательных операций (открывание и закрывание ворот и затворов, наполнение камер водой и опорожнение их, ввод и вывод судов и др.), выполняемых по командам с центрального пульта. Число шлюзований в течение суток (при непрерывной работе Ш.) определяет пропускную способность Ш.

  Лит.: Михайлов А. В., Судоходные шлюзы, М., 1966; Гришин М. М., Гидротехнические сооружения, М., 1968.

  А. В. Михайлов.

Рис. 2. Схема однокамерного шлюза: 1 — подходной канал; 2 — камера; 3 — верхняя головная часть; 4 — нижняя головная часть; 5 — водопроводная система; 6 — ворота; 7 — причалы; 8 — направляющие палы; 9 — мост; L_к — длина камеры; B_к — ширина камеры; H — напор; У. В. Б. — уровень верхнего бьефа; У. Н. Б. — уровень нижнего бьефа.

Рис. 1. Судоходный шлюз на одном из участков Волго-Балтийского водного пути.