Шлюз (гідротехніка)

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Lock components.jpg

Шлюз  — механічний засіб регулювання рівня води на водоймах різного типу. Найпоширеніший «створовий» тип шлюзів-регуляторів води.

Судноплавний шлюз — гідротехнічна споруда на судноплавних і водних шляхах для забезпечення переходу суден з одного водного басейну (б'єфа) на другий з різними рівнями води в них. Він з двох сторін обмежений затворами, між якими розташовується суміжна камера, що дозволяє змінювати рівень води в її межах. Переведення суден за допомогою судноплавного шлюзу здійснюється послідовним переведенням у суміжну камеру після вирівнювання в них рівня води. Використання шлюзів головним чином спрямоване на те, щоб зробити водні простори з різними рівнями води в них придатнішими для судноплавства.

Процес пропускання судна через шлюз називається шлюзування. Кожен шлюз має три головні елементи:

  • Герметична камера, що з'єднує верхню і нижню головні частини каналу і має об'єм, достатній для включення в себе одного чи кількох суден. Положення камери фіксоване, але рівень води в ній може змінюватися.
  • Ворота — металеві щити, розташовані на обох кінцях камери, що служать для впускання і випускання судна з камери перед початком шлюзування і герметизують камеру під час шлюзування.
  • Водопровідний пристрій — пристрій, призначений для наповнення або спустошення камери. Як правило, в якості такого пристрою використовується плоский щитової затвор. У великих шлюзах можуть використовуватися перекачувальні насоси.

Принцип роботи шлюзу наступний:

  • Вхідні ворота відчиняються, і судно заходить всередину камери.
  • Вхідні ворота зачиняються.
  • Відкривається перепускний клапан, викликаючи падіння рівня води в камері з судном, що перебуває в ній.
  • Впускні ворота відчиняються, судно виходить з камери.

Шлюзування триває, як правило, від 10 до 20 хвилин, в залежності від розміру камери і перепаду рівня води. У випадку, якщо судно рухається вгору за течією, процес реверсують: судно входить у порожню камеру, потім відкривається клапан, наповнюючи камеру водою і піднімаючи судно.

При шлюзуванні, як правило, намагаються чергувати напрямок пропускання суден: після того, як судно, що йде, наприклад, вниз за течією, завершило шлюзування, в камеру з уже зниженим рівнем води в ній може відразу ж зайти судно, що рухається у зворотному напрямку. Таким чином, не потрібно виконувати зайве заповнення чи злив води з камери.

Використання шлюзів у річковій навігації[ред.ред. код]

Використання шлюзів необхідне в випадках, коли для здійснення проходу суден створюється штучний обвідний канал в обхід таких перешкод, як пороги, греблі, дамби тощо. Гребля збільшує глибину водного простору перед нею, у такому випадку шлюз може бути встановлений або безпосередньо в греблі, будучи її складовою частиною, або в гирлі б'єфа. Річка, оснащена такого роду спорудами, носить назву водного шляху. Також за допомогою установки шлюзу в гирлі річки можна досягти того, щоб річка перестала бути чутливою до впливу припливів і відпливів у великих водоймах, в які вона впадає. Для удосконалення водного шляху на річці використовуються додаткові шлюзи:

  • У верхній частині обвідного каналу встановлюється водоспускний шлюз для запобігання повеням.
  • Чим довший обвідний канал, тим більша різниця рівня води в річці між початком і кінцем каналу, таким чином дуже довгий обвідний канал може вимагати встановлення додаткових груп шлюзів в різних місцях каналу (див., наприклад, Волго-Донський канал).

Шлюзи також служать для підняття і опускання води у водосховищах.

Використання шлюзів у каналах[ред.ред. код]

При будівництві перших штучних каналів, що зводяться, як правило, на досить плоских, негористих ділянках місцевості, їх інженери та будівельники вважали за краще будувати обводи у разі попадання на шляху каналу пагорбів чи низин. Однак, подовження каналу тягло за собою надмірне подорожчання його будівництва і збільшувало тривалість проходження по ньому судна. Для вирішення цієї проблеми стали застосовуватися шлюзи. Далі, в міру удосконалення технічних знань і можливостей, для проходження перешкод стали застосовуватися все нові рішення: акведуки, тунелі, дамби. І в кожній з таких споруд продовжували використовувати шлюзи, що стали з тих часів і до цього дня невід'ємною частиною практично будь-якої гідроспоруди.

Див. також[ред.ред. код]

Як працює шлюз (Фото)