Улучшение эксплуатационных показателей шлюзов со сложными системами питания

• Автор: Головков, Сергей Анатольевич
• Шифр специальности: 05.22.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 170 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

1. РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ.

1.1 .Обзор конструкций распределительных систем питания.

1.2.Гидравлический расчет распределительных систем питания

1.2.1. Существующие методы расчета.

1.2.2. Предлагаемый метод расчета

1.3.Анализ результатов расчетов

1.3.1. Простая распределительная система питания

с односторонней подачей воды

1.3.2. Простая распределительная система питания

с двусторонней подачей воды .
1.4.Сопоставление результатов расчетов с экспериментальными
данными
2. ШЛЮЗЫ СО СБЕРЕГАТЕЛЬНЫМИ БАССЕЙНАМИ.
2.1.Обзор конструкций шлюзов со сберегательными бассейнами .
2.2.Решение задачи о трех сообщающихся резервуарах
3. СОКРАЩЕНИЕ ВРЕМЕНИ НАПОЛНЕНИЯ И ОПОРОЖНЕНИЯ КАМЕРЫ ШЛЮЗА СО СБЕРЕГАТЕЛЬНЫМИ БАССЕЙНАМИ .
3.1.Предложения но сокращению времени наполнения камеры.
3.2.Гидравлический расчет шлюза со сберегательными бассейнами.
4. СОПОСТАВЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТОВ ШЛЮЗОВ
СО СБЕРЕГАТЕЛЬНЫМИ БАССЕЙНАМИ
4.1. Результаты расчетов шлюза Геирихенбург Германия.
4.2. Результаты расчета шлюза ЮльценИ Германия
4.3. Результаты расчетов шлюза с двумя сберегательными
бассейнами проект НИС Гидропроекта
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Кроме того, распределительные системы питания, как правило, устраиваются и в шлюзах со сберегательными бассейнами. Основной особенностью распределительных систем питания судоходных шлюзов является подача воды в камеру через расположенные вдоль галерей многочисленные отверстия-выпуски. По классификации Б. Д. Качановского [] такие системы могут быть разделены на два вида: простые и сложные. В основу этой классификации положено конструктивное решение системы питания. К простым распределительным системам отнесены системы, состоящие из основных продольных галерей с короткими выпусками. Сложные системы - это системы, в которых от основных галерей отходят боковые грубопроводы, снабженные выпусками. На рисунках 1. При работе простых систем наблюдаются местные гидравлические явления - бугры, водовороты над выпусками. Для уменьшения их воздействия на суда над выпусками утраивают экраны, но эта мера часто не приводит к улучшению условий отстоя судов в камере при шлюзовании. Для уменьшения продольного уклона на некоторых шлюзах воду подводят к середине камеры, при этом уклон уменьшается из-за растекания потока к головам шлюза. Система питания такого типа принята на шлюзе Кариллон (Канада), рис. Подобный эффект можно получить при расположении выпусков лишь в средней части камеры или при устройстве подводов воды со стороны верхней и нижней голов шлюза. Примером таких конструктивных решений может служить Верхне-Свирский шлюз (рис. Бертранд Снелл (рис. При сфоительстве Верхне-Свирского гидроузла но геологическим условиям бетонную водосливную плотину пришлось примкнуть к нижней голове шлюза и поэтому его камеру разместили в верхнем бьефе. В данном случае оказалось возможным устроить забор и сброс воды непосредственно у плотины, что позволило обеспечить спокойные условия отстоя судов в подходных канатах. Система питания шлюза была дополнена вторым водоприемником у верхней головы. При одновременном открытии затворов обоих водоприемников вода поступает сначала на верховой и низовой участки и постепенно достигает середины камеры шлюза, благодаря чему создаются продольные уклоны вдвое меньше, чем при заборе у одной головы, направленные в разные стороны от середины. При больших напорах применяются сложные системы питания (рис. Такие системы позволяют распределить расход на большую площадь камеры. Благодаря поперечным гатереям значительно увеличивается отношение суммарной площади выпусков к площади основных галерей, что приводит к уменьшению скоростей в выходных сечениях выпусков и ослаблению местных гидравлических явлений. Рис. Рис. Рис. Шае бупускоб- 2фм. ШТіШ ч-1 Я* и. О шм. ЛіПі-п ггьті ггі ш*ПХг1П С« т5. Рис. Рис 1. Но иногда устройство поперечных галерей с выпусками оказывается недостаточным для создания необходимых условий стоянки судов с заданным временем наполнения камеры шлюза. В этом случае переходят к раздельному питанию участков камеры за счет устройства нескольких подводящих галерей, питающих только часть выпусков. В условиях работы таких систем имеет место неодновременность включения выпусков участка. В этом случае на поверхности воды возникает несколько бугров, рассредоточенных по длине камеры, которые, растекаясь, образуют продольные уклоны значительно меньше, чем при рассмотренных ранее системах. Основными распределяющими устройствами в таких системах являются отводящие трубопроводы с выпусками, направленными вверх, как это имеет место в системе питания Рыбинского шлюза (рис. Новый № на реке Миссисипи (рис. Гринап (рис. Эти шлюзы имеют продольные галереи или в стенах камер или в днище, как например, на шлюзе Макартур (рис. На шлюзе Самарского гидроузла (рис. Между зонами выпусков имеются “нерабочие” зоны. Для более равномерного распределения расхода по длине на участках с выпусками галереи имеют переменное сечение. Для одновременного вступления в работу участков с выпусками затворы галерей открываются с некоторым смещением по времени и неодинаковой скоростью. Сначала открывается затвор галереи, питающей наиболее удаленный участок. Большой шлюз на гидроузле Гринап на реке Огайо (рис.