Судоходный шлюз

Основными сооружениями судоходного шлюза являются камера, головы и подходы. Камеры шлюза служит для подъема судов до уровня верхнего бьефа, что достигается путем наполнения камеры водой, и для опускания судна на уровень нижнего – путем опорожнения камеры. Камера ограничена головами – верхней и нижней. К головам шлюзов примыкают подходные каналы, которые сопрягаются со шлюзом направляющими стенками-палами. С одной стороны подходных каналов на направляющих стенках размещаются причальные устройства для швартовки судов, ожидающих шлюзования.

Местоположение камеры шлюза принято в нижнем бьефе. В соответствии с величиной напора на шлюз принята головная система питания. Наполнение шлюза водой производится через щель между порогом верхней головы и низом подъемно-опускных ворот. За стенкой падения располагается камера гашения, оборудованная экраном гасителем и распределительной решеткой из сборных железобетонных балок. Толщина днища в камере гашения принята 4 метра.

Верхняя голова оборудуется аварийно-эксплуатационными подъемно-опускными воротами с электро-гидравлическим приводом и такими же аварийно-ремонтными воротами. Ворота предусмотрены скользящими, что дает эксплуатационные преимущества, особенно в условиях продления навигации в холодное время года. В проекте предусмотрен электрообогрев пазов ворот.

В нижнем подходном канале железобетонное крепление выполняется по длине 115 метров. Верхний и нижний подходные каналы судоходного шлюза имеют ширину 65 метров. В каналах обеспечивается глубина судового хода 4,0 метра, считая от минимального судоходного уровня.

Откосы канала в верхней части крепятся сборными железобетонными плитами, в нижнем камнем, отсыпаемым в воду.

Пришлюзовые причалы судоходного шлюза предусмотрены для швартовки судов, ожидающих шлюзования. Причалы располагаются у правого берега подходных каналов. Прямолинейная часть причала имеет длину 300 метров и разделена на 15 одинаковых секций. Со стороны шлюза причал примыкает к верхней ходовой направляющей пале.

По конструкции причал принят в виде железобетонного свайного ростверка. Сваи железобетонные, квадратного сечения.

Для отстоя судов в ожидании шлюзования при перемене тяги, переформировании составов и плотов, а также когда на акватории подходов к шлюзам могут возникать волны такой высоты, при которых невозможно производить переформирование составов и плотов или другие операции с ними, устраивается аванпорт.

Площадь аванпорта, равная 30 га определилась, исходя из расчетного количества судов, скопившихся за время штормового предупреждения.

Размеры судоходного шлюза назначаются в соответствии со СНиП2.06.07-87 «Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения», «Пособие по проектированию судоходных шлюзов» на основании прогнозируемого судопотока по участкам и видам перевозок, схем компоновки судов, объемы перевозок из г. Омска и в г. Омск, представленных ОАО «Иртышское пароходство».

В соответствии с ГОСТ 26775-97 «Габариты подмостовые судоходных пролетов мостов на внутренних водных путях. Нормы и технические требования», при гарантированных глубинах свыше 2,5 метра и средненавигационных свыше 2,9 метров водные пути относятся к сверхмагистрали (класс реки II).

Грузооборот в створе принят по данным ОАО «Иртышское пароходство». Суммарный навигационный грузооборот на расчетную перспективу составляет 0,75 млн. тонн.

Навигационный грузооборот в створе гидроузла по видам грузов приведен в таблице 4.4, в таблице 4.5 приведены типы судов, используемых в створах рассматриваемого узла.

Таблица 4.4 - Навигационный грузооборот в створе гидроузла

Таблица 4.5 - Типы судов, следующие через створ гидроузла и их характеристики

Минимальная длина расчетного состава, состоящего из буксирного теплохода пр. 1741 и 2-х несамоходных сухогрузных судов пр. Р-56 равна 33,0+86+86=205,0 метров.

В таблице 4.6 приведен среднесуточный судооборот в наиболее напряженный период навигации, в таблице 4.7 приведен навигационный перспективный судооборот в створе гидроузла.

Таблица 4.6 - Среднесуточный грузооборот в наиболее напряженный период навигации

Наибольший объем грузов, который может быть пропущен через шлюз за навигацию при коэффициенте неравномерности 1,3 и коэффициенте использования грузоподъемности судов 0,8 в среднем составит 5,5 млн. тонн. Наибольшая навигационная судопропускная способность, без учета пассажирского транспорта, будет равна 4329 судов.

Таблица 4.7 - Навигационный перспективный судооборот в створе гидроузла

Время наполнения и опорожнения камер шлюза определяется гидравлическим расчетом по формуле «Пособия по проектированию судоходных шлюзов к СНиП 2.06.07-87». Время открытия и закрытия ворот на основании конструктивных разработок для двухстворчатых ворот при 18м<b<30м t=2,5 мин.

Время ввода судов в шлюз, вывода из него и перевода из камеры в камеру, определяется в зависимости от скорости и длины пути их движения, из условия обеспечения безопасности входа, выхода и стоянки судов у причала. Самоходные суда – вход 1 м/с, выход 1,4 м/с, переход из камеры в камеру 0,75 м/с.

Длина пути входа судов при одностороннем движении составит 420 метров, пути выхода 330 метров.

Затраты времени на одностороннее шлюзование с учетом: время входа в шлюз, время открытия или закрытия ворот, время учалки судна, время наполнения или опорожнения камеры, ориентировочно составит около 42 минут.