Основная информация о судоходных шлюзах

Что такое судоходный шлюз?

Судоходный шлюз это гидротехническое сооружение на водных путях, предназначенное для обеспечения перехода судов на плаву из одного водного объекта (бьефа) в другой с различными уровнями воды в них с помощью наполнения или опорожнения камеры c выравниванием в ней уровня воды с уровнем верхнего или нижнего бьефов. С двух сторон шлюз ограничен воротами, между которыми располагается камера с регулируемым уровнем воды.

Судоходный шлюз №8 Шекснинского гидроузла

Классификация судоходных шлюзов в соответствии с СП 101.13330.2012 Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения

Комплекс технологических операций по вертикальному перемещению судов с уровня одного бьефа на уровень другого бьефа, связанных с работой механизмов шлюза (маневрированием воротами и затворами) и с наполнением или опорожнением камеры называется шлюзованием. В многоступенчатых шлюзах в процессе шлюзования дополнительно входят операции по переходу судов из камеры в камеру.
Упрощенная схема работы судоходного шлюза

Наполнение водой шлюзовой камеры может осуществляться через водопроводные галереи наполнения, из под верхних основных (подъемно-опускных) ворот и через клинкеты в верхних основных (двустворчатых) воротах. Последний из приведенных вариантов используется только на небольших шлюзах, например на сооружениях Северо-Двинской шлюзованной системы.

Опорожнение камеры осуществляется через водопроводные галереи опорожнения либо через клинкетные затворы, расположенные в нижних основных воротах.

Немного истории о судоходных шлюзах


Считается, что первые судоходные шлюзы появились в Китае в 984 г., благодаря Цяо Вэйюэ, являвшимся помощником министра транспорта в Хуайнани. Шлюз представлял собой прямолинейный участок протяженностью 76 м, ограниченный с двух сторон деревянным 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. В настоящее время в Китае на ГЭС «Три ущелья» эксплуатируется один из самых больших в мире судоходный шлюз и судоподъемник лифтового типа.


Позднее шлюзы стали строить в Голландии и Италии.


Гидроузел "Три ущелья" в Китае

Схема судоподъемника "Три ущелья" в Китае

В нашей стране первые шлюзованные водные пути появились в XVIII в., что было вызвано необходимостью водотранспортного соединения Волги с Балтийским морем. К строительству первых шлюзов Петром I в 1702 — 1704 гг (сведения разнятся), были привлечены специалисты из Голландии. Их задачей являлось строительство канала через водораздел между Тверцой — притоком Волги и Цной — притоком Мсты в районе г. Вышней Волочек взамен существующего здесь «высшего волока».

Это событие упоминается в художественной литературе, в частности в романе Алексея Толстого «Петр Первый» (Книга 2. Глава 5) : «Весною семьсот второго года в Архангельск прибыли на корабле десять шлюзных мастеров, нанятых в Голландии Андреем Артамоновичем Матвеевым за большое жалованье (по семнадцати рублев двадцати копеек в месяц, на государевых кормах). Половину мастеров отправили под Тулу, на Ивановское озеро — строить (как было задумано в прошлом году) тридцать один каменный шлюз между Доном и Окой через Упу и Шать. Другая половина мастеров поехала в Вышний Волочек — строить шлюз между Тверицою и Мстою. Вышневолоцким шлюзом должно было соединиться Каспийское море с Ладожским озером, Ивановскими шлюзами — Ладожское озеро, все Поволжье — с Черным морем. Петр был в Архангельске, где укрепляли устье Двины и строили фрегаты для беломорского флота. Здешние промышленники рассказали ему, что издавна известен путь из Белого моря и Свирь. Путь трудный — много переволок и порогов, но, если прокопать протоки и поставить шлюзы до Онего-озера — все беломорское приморье повезет товары прямым сплавом в Ладобогу. Туда — в Ладожское озеро — упирались все три великих пути от трех морей, — Волга, Дон и Свирь. От четвертого — Балтийского моря — Ладогу отделял небольшой проток Невы, оберегаемый двумя крепостями — Нотебургом и Ниеншанцем. Голландский инженер Исаак Абрагам говорил Петру, указывая на карту: «Прокопав шлюзовые каналы, вы оживите мертвые моря, и сотни ваших рек, воды всей страны устремятся в великий поток Невы и понесут ваши корабли в открытый океан».

Условно историю строительства шлюзов можно разделить на два периода:


(до начала XX в.) — строительство шлюзов на каналах, вызванное прокладкой последних (только для обеспечения судоходства); основными материалами для строительства служили древесина и камень;


(с начала XX в. по настоящее время) — строительство речных шлюзов в составе других гидротехнических сооружений для использования водных ресурсов и энергии (водохранилища, гидроэнергетика и т.д.), основные материалы, применяемые в строительстве — бетон, железобетон, металл (на ряде сооружений Нидерландов и США примерно 5 лет назад начали использовать композитные материалы).

Ниже приведена краткая хронология значимых событий в области развития мирового шлюзостроения, дополняющая приведенную выше информацию:
1398 г. — окончание строительства канала Штекниц от Лауэнбурга на Эльбе до Любека с 17 полушлюзами;
1439 г. — первый камерный шлюз у Виаренны в Навиглио Гранде (построен инженерами Филлипс из Модены и Фиораванте из Больньи);
1497 г. — Леонардо да Винчи в своих книгах эскизов дал изображение камерного шлюза с одностворчатыми поворотными воротами, оборудованными затворами для наполнения и опорожнения камеры;
1694 г. — первое применение двустворчатых ворот на Берлинском шлюзе;
1704 г. — завершение строительства Вышневолоцкого канала;
1750 г. — попытка шведских инженеров Польхема и Эльвиуса построить 3 шахтных шлюза для преодоления падения около 34 м у Трольхёттана;
1810 г. — окончание строительства Мариинского водного пути от Петербурга до Рыбинска с 36 шлюзами на протяжении пути 1133 км;
1822 г. — замена деревянных шлюзовых ворот чугунными на канале Клодниц;
1825 г. — окончание строительства канала Эри от Буффало до Олбани (США) с 36 шлюзами на протяжении пути 567 км;
1862 г. — впервые применены клапанные ворота на канале Эри (США);
1880 г. — впервые применены цилиндрические затворы на шлюзе Бургвердер в Бреслау;
1906 г. — впервые в Германии применены подъемные ворота на двухниточном шлюзе Малый Махнов на канале Тельтов;
1915 г. — завершение строительства Панамского канала.



шлюзовые ворота - эскиз Леонардо да Винчи

Закрытый судоходный шлюз Bleiswijkse Verlaat

В настоящее время судоходные шлюзы эксплуатируются во многих странах, в том числе США, Канаде, Германии, Китае, Польше, Белоруссии, Украине, Франции, Бельгии, Нидерландах и т.д.

О судоходных шлюзах, эксплуатируемых в РФ


В нашей стране практически все эксплуатируемые отечественные судоходные шлюзы, входят в состав судоходных гидротехнических сооружений (СГТС), которые Федеральным законом от 7 марта 2001 г. № 24-ФЗ «Кодекс внутреннего водного транспорта Российской Федерации» отнесены к федеральной собственности, являются объектами инфраструктуры внутренних водных путей Российской Федерации, осуществляют пропуск судов, в том числе по межбассейновым соединениям.


На внутренних водных путях Российской Федерации расположено 741 судоходное гидротехническое сооружение, сосредоточенные, в основном, в европейской части страны. В их числе — 108 шлюзов, 1 судоподъемник, 11 гидроэлектростанций, 8 насосных станций, 115 дамб, 93 плотины, 11 аварийно-заградительных ворот, 31 водоспуск, 128 каналов, 235 прочих гидротехнических сооружений.

уровни безопасности СГТС с 2021 по 2021 гг.

Эксплуатацию СГТС, в том числе судоходных шлюзов, расположенных на отечественных внутренних водных путях, осуществляют:

  1. ФБУ «Администрация «Волго-Балт»
  2. ФБУ «Администрация «Волго-Дон»
  3. ФБУ «Администрация «Беломорканал»
  4. ФБУ «Администрация Волжского бассейна»
  5. ФБУ «Администрация «Камводпуть»
  6. ФБУ «Администрация «Енисейречтранс»
  7. ФБУ «Азово-Донская бассейновая администрация»
  8. ФБУ «Администрация «Обского БВП»
  9. ФБУ «Администрация «Севводпуть»
  10. ФГБУ «Канал имени Москвы»

Помимо эксплуатируемых шлюзов ведется проектирование и строительство новых сооружений. Принято решение о строительстве третьей нитки Городецкого гидроузла Волжского бассейна ВВП. При этом приостановлено проектирование Нижегородского низконапорного гидроузла этого же бассейна. Строится Багаевский гидроузел (Азово-Донской бассейн). Непонятна ситуация с Красногорским гидроузлом (г. Омск), строительство которого должно было закончиться ещё в 2016 г., но по последним сведениям оно откладывается на неопределенный срок.

0 Comments:

Подписка на рассылку по Email

Больше интересных публикаций из нашей ленты