Технология судопропуска через водосброс-полушлюз

ВВЕДЕНИЕ 4
1 История создания и использование сооружений полушлюзов 6
2 Реконструкция объектов судопропуска при малых уровнях 10
2.1 Новый вариант схемы судопропуска в виде полушлюза-водосброса при реконструкции низконапорных гидроузлов 10
2.2 Основные варианты схем реконструкций судопропускных сооружений при малых уровнях 14
2.3 Анализ экономических составляющий по вариантам реконструкции на примере Нижегородского гидроузла 18
3 Использование схемы судопропуска на Нижегородском гидроузле 23
4 Расчет пропусной способности 29
4.1 Общие сведения о подходных каналах 29
4.2 Особенности подходных каналов волжского бассейна 33
4.3 Определение габаритов нижнего подходного канала 37
4.3.1 Определение расчетных типов судов и составов 37
4.4 Определение ширины нижнего подходного канала 42
5 Определение длины подходного канала 48
6 Варианты выбора затворов для судопропускных отверстий дамбы 51
6.1 Определение требований к выбору затворов судопропусных сооружений 51
6.2 Выбор вариантов затворов 52
6.2.1 Секторный затвор 52
6.2.2 Клапанный затвор 56
6.3 Полноповоротный сегментный затвор 58
7 Процесс шлюзования и управление работой шлюза 60
7.1 Ограничительные знаки 60
7.2 Порядок выполнения операций шлюзования при двустороннем движении 65
7.3 Порядок выполнения операций шлюзования при одностороннем движении 67
7.4 Порядок открывания затворов 68
8 Рассмотрение вариантов швартовых устройств 71
8.1 Автоматизация швартовки шлюза при шлюзовании 71
8.2 Рассмотрение варианта шлюзования судна без швартовки 77
9 Судоходные плотины 78
9.1 Положение порога флютбета 78
9.2 Величина отверстия плотины 78
10 Численный расчет дамбы судопропропускного сооружения в SCAD Office 81
10.1 Задание геометрии и материалов 82
10.2 Расчет устойчивости при возведении насыпи 83
10.3 Фильтрационный расчет 84
10.4 Расчет устойчивости насыпи с учетом действия временной нагрузки 84
10.5 Расчет устойчивости насыпи с учетом действия временной и сейсмической нагрузки 86
Заключение 87
Список используемой литературы 89

Весь текст будет доступен после покупки

В наше время невозможно избежать прогрессивного роста и развития технологий, позволяющих усовершенствовать многие процессы в различных отраслях: начиная от обыденной жизни и заканчивая сложными разработка-ми в промышленных и транспортных сферах. Так, процессы, которые ко-гда-то казались весьма логичными по затратам времени и скорости, сейчас усовершенствованы и автоматизированы до минимума и сведены к рекорд-ным результатам.
История развития технологий коснулась многих сфер, не только энер-гетических, но и транспортных. Необходимость разработки и строительства гидротехнических сооружений, для оптимального использования водных ре-сурсов и увеличений судоходных путей по всему миру, приводила к неверо-ятным инженерным открытиям, которые в последствии совершенствовались и обретали систематический характер.
Многим инженерам приходилось использовать водные ресурсы не только в качестве транспортировки грузов и пассажирского транспорта, а также в качестве энергетической составляющей, особенно во время прогрес-сивного развития промышленности. Отсюда произошел так называемый «комплекс» гидротехнических сооружений, который в совокупности состав-ляет гидроузел.
С истечением времени гидроузлы совершенствовались, приобретали более упрошенные, наряду с этим, надежные конструкции. Помимо этого, и систематизировались процессы, связанные с судопропуском. Так, например появился термин судопропускная способность, который в последствии заста-вил многие ученые умы задуматься о его оптимизации.
С увеличением судоходства, увеличивается также и загруженность водных путей. Судоходные пути обретают стратегический характер, стано-вятся важнейшими транснациональными магистралями, такие, как например Волго-Балтийский водный путь, и остальные пути, имеющие выход к морю.
Сейчас транспортная система России характеризуется развитой транс-портной сетью, включающей в себя 87 тыс. км железных дорог, более 745 тыс. км автомобильных дорог с твердым покрытием, свыше 600 тыс. км воз-душных линий, 70 тыс. км магистральных нефте- и продуктопроводов, свы-ше 140 тыс. км магистральных газопроводов, 115 тыс. км речных судоход-ных путей и множество морских трасс. В системе занято свыше 3,2 млн чело-век, что составляет 4,6% работающего населения.

Весь текст будет доступен после покупки

Известно, что первые примитивные полушлюзы, использовавшиеся в каче-стве судопропускных сооружений, в древности имели деревянную конструк-цию. Чаще, для перекрытия русла использовались ряжевые конструкции, су-допропускными отверстиями служили бревенчатые ворота, работающие на механической тяге.
Посредством создания в верхнем бьефе бассейна, который при перекрытии русла наполнялся до определённых отметок, суда подходящие к полушлюзу ждали открытия ворот, при опорожнении бассейна, вниз по течению быстро переходили в нижний бьеф. Конечно, при лесосплаве и перевозки грузов в древности, никто не задумывался о таких понятиях, как пропускная способ-ность и швартовка. Чего нельзя сказать о сегодняшнем дне.
Понятие о создании первых судоходных шлюзов возникло еще в древ-ности в Китае в 984 году (Рис 1.1). Шлюз представлял собой прямолинейный участок протяженностью 76 м, ограниченный с двух сторон деревянными опускными воротами. Строительство шлюза было осуществлено на Великом Китайском канале и в течении XI века подобные сооружения строились на всем протяжении этого водного пути. Напор на сооружения достигал 1,5 м. Строительство самого канала велось с 70 г. до XIII века.

Рис. 1.1 Первые судопропусные сооружения в Китае
По протяженности водных путей и запасам водных ресурсов Россия занимает ведущее место в мире (Рис 1.2). Протяженность внутренних водных путей России, используемых для судоходства, существенно превышает длину внутренних водных путей США и всех стран Западной Европы. Особое вни-мание в нашей стране уделялось развитию шлюзованных водных путей, ко-торые обладают большой пропускной способностью, высокими экономиче-скими и эксплуатационными показателями работы флота, а также комплекс-ному использованию водных ресурсов с целью удовлетворения различных нужд народного хозяйства. Пример одних из древнейших полушлюзов в Ро-сии считается полушлюзы Мариинской системы( Рис 1.3, 1.4) , состоящие из деревянных конструкций и имеющие малую пропусную способность.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Агеев С.О. Совершенствование научно-методическое обеспечение эксплуатации низконапорных гидроузлов (на примере Нижегородского гид-роузла на р. Волге). Автореферат диссертации на соискателя ученой степени к.т.н., Нижний Новгород 2021, 21 стр.
2. Морозов В.Н. Краснощеков Н. Л.: Нижегородский низконапор-ных гидроузел: Основные компоновочные решения и состав сооружений: «Гидротехник №1», 2017, стр. 10-17.
3. Семанов Н.А.: Шлюзы для малых рек – Л-М, Речиздат, 1948.
4. Калинович Б.Ю.: Шлюзование водных путей. Изд. 2 переработ. Л-М Речиздат, 1948.
5. ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева «Строительство нижегородского низ-конапорного гидроузла. Альтернативные варианты, альбом конструкций, 20 стр.»
6. ООО «Технологии гидротехнического проектирование». Рекон-струкция судоходных шлюзов №15016 Городецкого гидроузла, включая строительство дополнительной камеры шлюза и создание судоходного кана-ла от г. Городец до г. Нижний Новгород. Техническое обоснование, 2022. 11 стр.
7. А.О. «Ленгипроречтранс» Реконструкция судоходных шлюзов №15, №16 Городецкого гидроузла, включая строительство дополнительной камеры шлюза и создание судоходного канала от г. Городец до г. Нижний Новгород. С-Пб. 87 стр.

Весь текст будет доступен после покупки