Что такое шлюзы на гэс
Как устроен шлюз Чебоксарской ГЭС
Сегодня подробно посмотрим, как суда преодолевают немаленькие пороги возведённых плотин, чтобы попасть вверх или вниз по течению.
Посмотрите вид на Чебоксарскую ГЭС и шлюзы:
Почему шлюзы строились одновременно с плотинами, понятно.
А знаете ли вы, что сегодня во многих местах сами шлюзы и ГЭС вместе с плотиной принадлежат разным ведомствам?
ГЭС — РусГидро, а шлюзы — Росморречфлоту. Вот такая ирония приватизации.
Впрочем, что это я? Обещал без отступлений!
Тогда давайте сначала смотреть видео, а потом уже — детали на фотографиях.
Перед тем скажу только, что на шлюзы обычно экскурсий не водят, поэтому предоставленную возможность пришлось использовать на полную катушку — поставил старый Canon S3 IS над пропастью и начал таймлапс снимать:
Ну а потом ещё взял свою систему моделирования и сделал модель шлюза с анимацией, чтобы показать на модели, как ворота закрываются, откуда вода течёт и всё такое.
Ибо что такое шлюз? Это тот же бассейн из классической задачи по арифметике: в одну трубу вливается, в другую выливается. Ничего сложного!
Обратите внимание, что на речных шлюзах не требуется никаких насосов: вода наполняет шлюзовую камеру или вытекает из неё сама, стоит только открыть задвижки.
А вот на каналах, проходящих через водоразделы (как канал имени Москвы), насосы нужны (хотя не обязательно на самих шлюзах).
Математическая модель этого «бассейна» чуть посложнее двух труб: кроме них, ещё ведь корабликом и воротами управлять надо. И вода чтобы в трубах текла:
Что? Язык незнакомый? Ну это нормально! 😉
Всё-всё-всё, больше не буду забивать голову премудростями. Просто смотрим видео и всё увидим сами.
Правда, вмонтированная (для красоты) фотография пульта управления шлюзом — от Нижегородской ГЭС, но, думаю, наши меня за это простят! 🙂
Ну а теперь фотоподробности.
Напомню, что крыша машинного зала Чебоксарской ГЭС одновременно является мостом через Волгу:
Поэтому чебоксарцы и гости столицы обычно видят нашу ГЭС из окна автомобиля, а в лучшем случае (если остановиться перед мостом) примерно так:
Чтобы видеть всю красоту и мощь гидротехнического сооружения, надо подняться на гору к роще.
Туда мы в детстве приезжали на велосипедах, чтобы посмотреть на великую стройку и испытать радость труда («это такое чувство, которое испытывает поэт, глядя на строящуюся плотину»).
Ну или взобраться на Башню управления шлюзами — именно там и стоял мой фотоаппарат на штативе:
Кто забыл или в первый раз — по клику мыши фото открывается в большом размере!
Это был вид сверху. А вот сама Башня, вид снизу:
Как выглядит сей Центр?
Пульт управления немудрёный и не особо современный (но здесь этого достаточно — не аэропорт же):
Есть и ещё одна интересная система. На них видно все суда, идущие по Волге вверх и вниз (все, у которых есть ГЛОНАСС/GPS и специальные средства передачи данных).
На экране виден синий трек очередного теплохода. Мы хотели его подождать, но так и не дождались — он был далеко и шёл медленно:
Собственно, в скорости и есть основной недостаток водного транспорта. Скоропортящиеся продукты на барже не повезёшь.
Зато очень удобно везти строительные материалы. То, что сегодня их возит по автодорогам армия Камазов — просто преступление против экологии, да и здравого смысла. И нас не покидает надежда, что водный транспорт будет, в конце концов, восстанавливаться и развиваться.
Посмотрите на заглавное фото или вот на эту красивую баржу, которая входит в шлюзы Нижегородской ГЭС — какая грузоподъёмность! Чтобы перевезти столько груза Камазами из одного волжского города в другой, надо сжечь цистерны топлива и разбить сотни километров трассы…
Стоп. С разбитой трассой всё понятно, а вот с цистернами топлива? Впрочем, КПД всего судна по грубым прикидкам составляет всего 3%. Так что нынешние технологии водного транспорта существенно проигрывают грузовому транспорту (суммарный КПД около 8%) — и ещё более — железнодорожному. Поэтому пока забудьте всё, что я говорил абзацем выше — здесь требуется отдельная тема для анализа и сравнения (а я обещал здесь без аналитики и прочих отступлений)!
А пока Волга, увы, довольно пустынна:
Но мы больше не будем отвлекаться и продолжим знакомство с работой шлюза.
Вот для полноты картины вид «в пропасть» с Башни:
На первом фото была сдвоенная баржа, которая заняла весь шлюз.
А тут будет всего один маленький кораблик:
Каждому судну диспетчер шлюза указывает место, которое ему нужно занять в шлюзе — номер рыма для швартовки, а капитану большого корабля помогают следить за положением такие указатели:
Кораблик швартуется к рымам — большим поплавкам, которые ходят по рельсам в нишах стен шлюзовой камеры, поднимаясь и опускаясь вместе с водой и судном:
Наш кораблик идёт вниз, поэтому теперь необходимо закрыть верхние ворота.
На большинстве шлюзов Волжско-Камского каскада они сделаны в форме подъёмной стены:
Обратите внимание на едва показавшиеся из воды «зубцы» — это неподвижное основание, укреплённая стена, которая помогает воротам выдерживать напор громадной массы водохранилища.
Посмотрите, какое маленькое расстояние от них до верхней границы воды (4 метра)!
Судно с осадкой больше 3,6 м здесь просто не пройдёт (40 см — необходимый по регламенту запас). А если из-за маловодья, какое имело место этим летом, уровень воды в водохранилище чуть понизится, то и более мелкие суда уже не смогут пройти.
На Чебоксарской ГЭС такое жёсткое ограничение возникло из-за того, что уровень водохранилища не поднят на проектную высоту. На запланированной отметке 68 метров всю конструкцию ворот надо будет немного приподнять; при этом порог станет уже 6 м, что гарантированно хватит для всех волжских судов.
Верхние ворота вблизи:
Здесь мы видим рабочие и дублирующие их аварийные ворота одновременно (шлюз полностью заполнен водой).
Аварийные ворота нужны на случай выхода из строя или планового ремонта рабочих ворот.
Когда нет шлюзующихся судов, можно проводить регламентные работы по техобслуживанию механизмов, что мы сейчас и видим.
С помощью теодолита производится контроль прогиба ворот:
Только представьте, эта железная громадина всё-таки ощутимо прогибается под давлением воды в водохранилище — до 1,5 см аварийные и меньше сантиметра рабочие ворота!
Подъёмный механизм у ворот гидравлический:
Маслонасосы для обслуживания верхних ворот:
В шлюзах всегда много птиц:
Потому что здесь удобно подбирать рыбу, которая остаётся на поднимающихся из воды воротах:
Перейдём к нижним воротам.
Опять же на большинстве волжских шлюзов они сделаны в виде громадных двустворчатых дверей:
В закрытом состоянии двери сходятся под заметным углом, чтобы противостоять напору воды в шлюзовой камере:
На Чебоксарской ГЭС предусмотрены специальные меры, чтобы вытекающая из шлюзовой камеры вода не размывала берег. Часть сливается из-под ворот (бурлящая вода на снимке), а часть — далеко от шлюза и от берега — к середине Волги:
Чтобы избежать волн при наполнении шлюзовой камеры, здесь также предусмотрены специальные меры — сложная распределительная система, гасящая скорость потока воды и равномерно распределяющая его по шлюзу. Снаружи видна часть этих специальных камер. Они остались недостроенными, потому что тогда решили не поднимать воду до проектной отметки. Сейчас, если подъём всё-таки будет, придётся достраивать:
Наконец, вода из шлюза выпущена, можно открывать нижние ворота:
Посмотрим внимательно в окрестности нижних ворот:
Прямо под мостом, над аварийными воротами, видны рельсы, которые как будто обрываются в пропасть. Они использовались при строительстве, да и сейчас могут быть использованы — только нужно опустить большую балку, которая видна слева вверху, прямо под мостом — это не что иное, как подвижный пролёт железнодорожного моста. Он ляжет поперёк шлюза, и рельсы будут продолжены!
Что ещё интересного можно увидеть?
Например, хоздвор между шлюзовыми камерами:
И немного брутальных конструкций на закуску:
Как работает шлюз (15 фото)
Судоходный шлюз — гидротехническое сооружение на водных путях для обеспечения перехода кораблей из одного водного бассейна в другой с различными уровнями воды в них. Например, из водохранилища в реку. Посмотрим, как проходят шлюз большие корабли.
Фотографии и текст Виталия Рагулина
Это Волжская ГЭС. В составе гидроузла здесь есть две шлюзовые камеры. Вот сухогруз входит в подходной канал:
Сухогруз «Сормовский 3064» заходит в шлюзовую камеру:
По команде из диспетчерской он прижимается к одному из бортов шлюзовой камеры:
Створки камеры закрываются под наблюдением сотрудника:
Сотрудник шлюза смотрит, чтобы во время закрытия между створок не попал посторонний предмет:
Створки шлюзовой камеры закрыты. В шлюзовую камеру начинает поступать вода:
Через несколько минут шлюзовая камера заполняется водой:
Лишняя вода перетекает в водосброс:
Швартовочная команда сухогруза:
Вид с диспетчерской башни на верхние камеры шлюза:
Нижние камеры шлюзы:
Пассажирский теплоход «К.Минин» выходит из верхней шлюзовой камеры:
Вид на водоотводный канал нижних шлюзовых камер:
Ворота шлюза, общий вес которых составляет 390 тонн. За полвека здесь было осуществлено почти 423 тысячи шлюзований, через створки главных ворот прошли 950 тысяч судов. Общий объем грузоперевозок превысил 802 миллиона тонн:
Как устроен шлюз
Путеводитель
Путеводитель «Волга, Кама, Ока, Дон»
Перед тем как начнется шлюзование, познакомимся кратко с устройством и действием шлюзов.
Хотя шлюзы выглядят по-разному, что зависит от их архитектурного оформления, но все они устроены в общем по одному принципу и служат для подъема и спуска судов там, где образуется резкая разница уровней воды.
Наше судно вошло в шлюз. Нам надо опуститься на одну «ступеньку» к Волге. Вахтенный начальник поворачивает рукоятку ключа автоматического управления шлюзованием. Он затратил на это усилий не больше, чем нужно затратить, допустим, для перестановки с места на место чернильного прибора. Но сколько механизмов, послушных сигналу, начали действовать друг за другом!
А как действуют механизмы, если судну нужно не опуститься, а подняться на одну «ступеньку»?
После того как оно вошло в камеру и нижние ворота закрылись, вахтенный поворачивает рукоятку ключа в другом направлении. Опускаются щиты водопроводных галерей. Затем механизмы немного приподнимают сегментный затвор и в камеру начинает течь вода. Если бы верхние ворота открывались обычным путем, то в первые минуты она била бы в образовавшуюся щель таким мощным потоком, что судно вряд ли могло бы уцелеть.
Когда уровни воды в шлюзе и верхнем бьефе сравнялись, поплавок-автомат «докладывает» об этом, и механизмы снова приводят в движение сегментный затвор. На этот раз он опускается в глубокую подводную нишу. Тотчас зажигается зеленый огонь светофора. Над «спрятавшимся» затвором судно выходит на верхний бьеф.
Многое из того, что здесь описано, вы можете увидеть сами при прохождении шлюзов, которых на вашем пути встретится немало. Правда, вы не увидите находящегося в башне черного блестящего пульта управления шлюзом, не увидите и всех механизмов, но теперь вы в общих чертах знаете, как они действуют.
nikozlov
nikozlovКое-что особенное.
Как устроен Верхнесвирский шлюз!
Сегодня я хочу рассказать о таком потрясающем и интересном гидросооружении, как Верхнесвирский шлюз. Это конечно не Саяно-Шушенская ГЭС, но тоже интересно.
Верхнесвирский шлюз находится на реке Свирь, в районе города Подпорожье. Называется он так, потому что находится выше по течению второго, такого же шлюза, только Нижнесвирского. На этой реке их всего два, что не скажешь например о канале им. Москвы, где количество шлюзов целых 7 штук.
Так как судовая тематика к моей семье приближена очень сильно, я бывал там очень много раз, как на корабле, так и по суше, поэтому постараюсь рассказать очень доступным языком. Добро пожаловать под кат!
2. Также ГЭС входит в каскад Ладожских ГЭС и обеспечивает электричеством Северо-Западный регион. Мощность ГЭС — 160 МВт, среднегодовая выработка — 548 млн кВт·ч. В здании ГЭС установлены 4 турбины, которые вырабатывают ток при сбросе воды в нижний бьеф.
3-4. ГЭС входит в число гидросооружений закрытого, постсоветского типа, где все запрещено и засекречено. Совок остался до сих пор, как с работниками, так и с состоянием самой ГЭС. На мосту стоять запрещено, смотреть запрещено, дышать в сторону ГЭС кстати тоже запрещено.
5-6. Через шлюз проходит дорога в ближайшие поселки и деревни, на другой стороне реки относительно города. На самой ГЭС движение одностороннее, регулируется светофором, по 15 минут в каждую сторону. Местные таксисты пренебрегают этим и каким-то образом разъезжаются на плотине.
В этот раз мне повезло и я попал на шлюзование одного танкера. Он идет на Санкт-Петербург с грузом мазута.
Идет со стороны Онежского озера, с верхнего бьефа, соответственно шлюзуется вниз, в сторону Нижнесвирской ГЭС.
Вообще как происходит шлюзование: судно запрашивает разрешение у диспетчера шлюза на заход в камеру. Если камера занята, то он встает к причальной стенке в ожидании шлюзования, если же очередь большая, то предусмотрен отдельный рейд перед шлюзом, рассчитанный на 10-15 кораблей.
Камера шлюза вмещает в себя в среднем по два корабля на одно шлюзование. В нашем случае судно одно, так как поблизости других не было.
7-8. Если разрешение получено, то судно заходит в камеру шлюза и пришвартовывается в плавучим рымам. Каждый рым обозначен номером. Диспетчер присваивает номера рымов каждому судну, тем самым расставляя их в камере более удобно, с точки зрения столкновения и повреждения при шлюзовании:
9. В данном случае наше судно шлюзуется в нижний бьеф. Нижние ворота закрыты. Судно заходит в шлюз, швартуется и верхние ворота закрываются. На фото закрытые нижние ворота:
10. При шлюзование вода выкачивается из шлюза насосами, либо просто скидывается через турбины.
11-13. Итак, достигнув нижнего уровня воды ворота начинают открываться. В это время судно уже отшвартовывается, благодарит за шлюзование диспетчера, получает разрешение на выход и начинает двигаться.
14. Танкер Волга-Флот 6 выходит из камеры шлюза:
15-18. Перевозит он мазут с Ярославской Нефтебазы. Кстати раньше он был сухогрузом, но 2000 году было переоборудовано в нефтеналивной танкер:
19. На мосту, на котором нельзя стоять и дышать много туристов. Все фотографируют и смотрят:
20. Ну а судно выходит за пределы шлюза и начинает двигаться в сторону Нижнесвирской ГЭС, где судоводителю предстоит тоже самое.
21. Как рассказывал один из самых крутых мужиков своим дамам, что та красная штука это подводная лодка, чтобы исследовать и искать нефть, чтобы загрузиться.
Пришлось его немного огорчить. Это спасательный мотобот. На судах данного типа с опасными грузами практикуется экстренная эвакуация. При пожаре или затоплении судна вся команда (11-12 человек) садится в него, пристегивается, как в самолете, мотобот выстреливает и продолжает работать автономно, двигаясь на маленьком дизельке от места катастрофы к месту спасения:
22. В камере шлюза остался маленький катамаран, который тоже скорее хочет выбраться оттуда:
23-24. На крыше у него свой резиновый мотобот. На прощанье нам машет маленький матрос 😉
25. Шлюз опустел, ждет следующих на очередь шлюзование снизу. Будут их поднимать в верхний бьеф.
Верхние ворота находятся в ужасном состоянии и немного подтекают, но это не опасно.
26. Большие и маленькие корабли уходят каждый по своей дороге, шлюз ждет следующих, ну а мы двигаемся дальше, в сторону Карелии.
А вы бывали когда-нибудь на подобных сооружениях? Скидывайте ссылки на посты в комментарии 😉
Вот такие вот интересные вещи происходят круглыми сутками нон-стоп. В следующем постах расскажу о природе Карелии, о работе паромной переправы, о музее-заповеднике «Верхние Мандроги» и о многом другом 😉
Водный шлюз
Cудоходный шлюз — гидротехническое сооружение на судоходных и водных путях для обеспечения перехода судов из одного водного бассейна (бьефа) в другой с различными уровнями воды в них. С двух сторон ограничен затворами, между располагается смежная камера, позволяющая варьировать уровень воды в её пределах. Перевод судов посредством судоходного шлюза осуществляется последовательным переводом в смежную камеру после выравнивания в них уровня воды. Использование шлюзов главным образом направлено на то, чтобы сделать водные пространства с различными уровнями воды в них более пригодными для судоходства.
Процесс пропускания судна через шлюз называется шлюзованием. Каждый шлюз имеет три главных элемента:
Принцип работы шлюза следующий:
Шлюзование длится как правило от 10 до 20 минут в зависимости от размера камеры и перепада уровня воды. В случае, если судно движется вверх по течению, процесс реверсируется: судно входит в пустую камеру, затем открывается клапан, наполняя камеру водой и поднимая судно.
При шлюзовании как правило стараются чередовать направление пропускания суден: после того, как судно, идущее, к примеру, вниз по течению, завершило шлюзование, в камеру уже пониженным уровнем воды в ней может сразу же зайти судно, движущееся в обратном направлении. Таким образом не требуется выполнять лишнее заполнение, либо слив воды из камеры.
Использование шлюзов в речной навигации
Использование шлюзов необходимо в случаях, когда для осуществления прохода судов создаётся искусственный обводной канал в обход таких препятствий, как пороги, плотины, дамбы и проч. Плотина увеличивает глубину водного пространства перед ней, в таком случае шлюз может быть установлен либо непосредсвтенно в на плотине, будучи её составной частью, либо в устье бьефа. Река, оснащённая такого рода сооружениями, носит название водного пути. Также с помощью установки шлюза в устье реки можно добиться того, чтобы река перестала быть подверженной влиянию приливов и отливов в крупных водоёмах, в которые она впадает. Для усовершенствования водного пути на реке используются дополнительные шлюзы:
Шлюзы также служат для поднятия и опускания воды в водохранилищах.
Использование шлюзов в каналах
При строительстве первых искуственных каналов, возводимых на, как правило, довольно плоских, негористых участках местности, их инженеры и строители предпочтали строить обводы в случае попадания на пути канала холмов, либо низин. Однако, удлинение канала влекло за собой чрезмерное удорожание его строительства и увеличивало длительность прохождения по нему судна. Для решения этой проблемы стали применяться шлюзы. Далее, по мере усовершенствования технических знаний и возможностей, для прохождения препятствий стали применяться всё новые решения: акведуки, туннели, дамбы. И в каждом из таких сооружений продолжили использовать шлюзы, ставшие с тех времён и по сей день неотъемлемой частью практически любого гидросооружения.