Обоснование принципиальных схем узла сопряжения водоклинового судоподъемника с верхним бьефом

• Автор: Григорьев, Игорь Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 189 с. : ил.

Оглавление
Введение .
Глава 1. Современные водосберегающие конструктивные решения в судопропускных сооружениях

1.1. Сбережение воды в различных типах судопропускных сооружений.

1.2. Варианты конструкций водоклиновых судоподъемников и узлов сопряжения с верхним бьефом

1.3. Конструкции шлюзов со сберегательными бассейнами

1.4. Выводы
Глава 2.Современное состояние вопроса о гидродинамических исследованиях судопропускных сооружениий.

2.1. Гидродинамические исследования наклонных судоподъемников

2.2. Задача о двух сообщающихся сосудах, один из которых имеет изменяемую конфигурацию
2.3. Выводы
Глава 3. Аналитическое решение задачи о преобразовании геометрии объема воды в узле сопряжения водоклинового судоподъемника с верхним бьефом.
3.1. Задача о преобразовании геометрии объема воды в узле сопряжения при движении передвижного щита к верхнему бьефу
3.2. Задача о преобразовании геометрии объема воды в узле сопряжения при движении передвижного щита к нижнему бьефу.
3.3. Задача о преобразовании геометрии объема воды в узле сопряжения с
промежуточным затвором.
3.4 Выводы.
Глава 4. Определение параметров парного водосберегающего судопропускного сооружения.
4.1. Принцип работы
4.2. Определение габаритов наклонного лотка
4.3. Определение формы дна лотка с переменным уклоном.
4.4. Режим опорожнения камеры шлюза
4.5. Режим наполнения камеры шлюза.
4.6 Изменение степени открытия затвора при режимах наполнения и опорожнения камеры шлюза
4.7. Аналитическое решение задачи о нахождении формы свободной поверхности воды в отсеке наклонного лотка.
4.8. Выводы
Заключение.
Список литературы


Основные данные по применению судоподъемников при реконструкции водных путей приведены в Табл. Наличие судовозной камеры - камерный или бескамерный (только во-доклиновый судоподъемник). Как было показано выше, все типы судоподъемников имеют ряд преимуществ перед судоходными шлюзами, хотя и обладают определенными недостатками. Основным недостатком является сложность конструкции и как следствие повышенные требования к надежности в работе судоподъемника. Большое влияние на выбор конструкции судоподъемника при проектировании водного пути оказывают рельеф местности и характер грунтов основания. Для строительства вертикального судоподъемника необходимо проведение большого объема работ по сопряжению с верхним и нижним бьефами. При неблагоприятных топографических условиях строительство подходных каналов в верхнем и нижнем бьефах и возведение мостов каналов в верхнем бьефе может потребовать больших капиталовложений, что резко повысит стоимость всего судопропускного сооружения. В Бельгии построен самый крупный вертикальный двухииточный судоподъемник Стрспи-Тьс (рис. Преодолеваемая им разность уровней бьефов составляет ,м. Рис. Судоподъемник Стрепи-Тье 1 - судоподъемник; 2 - мост-канал; 3 - боковые металлические колонны. Таким образом, при неблагоприятных топографических условиях строительство вертикального судоподъемника является весьма затратным и не всегда экономически оправданым. В данной ситуации более рентабельным представляется строительство наклонного судоподъемника, требующего значительно меньших затрат на строительство. При больших уклонах рельефа местности наиболее оправданной является конструкция наклонного поперечного уравновешенного судоподъемника, а при небольших (3-5%) уклонах рельефа местности возможно строительство как камерного, так и водоклинового судоподъемников. Водоклиновый судоподъемник обладает рядом достоинств по сравнению с камерным наклонным судоподъемником. Это меньшее и более равномерное распределение нагрузки на грунт, простая конструкция, возможность использования железобетонного лотка водоклинового судоподъемника в качестве дополнительного водосброса из верхнего бьефа. После десятилетней эксплуатации водоклинового судоподъемника Мон-теш (г. Фонсеранн (г. Южном канале Франции, были проведены расчеты [9] дополнительно подтвердившие эффективность судоподъемника в сравнении с шлюзом. На рис. Южного канала Франции [9]. Из графика следует, что при напорах выше м стоимость водоклинового судоподъемника значительно ниже стоимости шлюза. Следует отметить, что приведенные на рис. Рис. Зависимости затрат на строительство и эксплуатацию шлюза (кривая 1) и водоклинового судоподъемника (кривая 2) от перепада уровней. На Рис. Коіід. Дсртм)ю**-імс ФРГ ИсчишкоьиЯ cymyv еммик INI 3. IHM 0 С к. Д нет врем« переменки*! Клал llU-крруа Брюссель. Участок канала Рсн»#-Мариа ма склане ЙСГЄ) Фршп ULMOIOD НамсиныЛ rfo. JO-подъемник у AplDILl«. ЮямиП ЮШ Фрмимя 5 лаю*)* INI3. ХЛДімий нхкжанноаыА судіпдпсчимк у Мон- тсш. ОбоиинОЙ кікіл Э. Сы ФРГ 1 судоподъемник И MCI-»сводим река ВерінкммшЙ судоподъемник TN-M И U. ЮлхыП юны Фріним 7 ui >5С». К-,м І ІмекишиП кожлнногыЛ судэхкиъсммнк у Фс«і-серрхы INI 3. ЦеитршмыА канал Йс. III стадии. Табл. Эффективность применения судоподъемников при реконструкции водных путей. Рис. Приведенные затраты на Іметр подъема судна. Передвижной щит состоит из щита, перекрывающего лоток и снабженного уплотнениями, и механизмов перемещения. Для пропуска судов с нижнего бьефа щит может оставаться в лотке или быть убран (при небольших надводных габаритах судов). В первом случае в щите устраиваются судопропускные ворота, во втором - щит выполняется подъемным. Принцип работы водоклиновых судоподъемников показан на рис. Рассмотрим порядок работы этого судоподъемника в случае транспортировки судов из нижнего бьефа в верхний и обратно. В исходном положении (рис. Суда входят в заполненную водой часть лотка 3 и швартуются за плавучие понтоны 4, ворота закрываются и передвижной щит начинает перемещаться в сторону верхнего бьефа (рис.