Как работают шлюзы на волге

Обновлено: 08.01.2025

Facebook Если у вас не работает этот способ авторизации, сконвертируйте свой аккаунт по ссылке ВКонтакте Google RAMBLER&Co ID

Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal

Про то, как шлюз работает

Эту поездку я планировал с весны, и наконец, она состоялась. Мы нашей дружной компанией с комрадом zfly и Романом Яровициным отправились в Городец. Этот города на северо-востоке Нижегородской области славится многим: музеями, пряниками, но сегодня речь пойдет не об этом, а о шлюзах, которые расположены в Городце.

Шлюз (голл. sluis, от лат. exclude — исключаю, удерживаю, отделяю) судоходный, гидротехническое сооружение, расположенное между водоёмами с различными уровнями, через которое проходят суда (или плоты). Ш. возводят в речных гидроузлах, каналах и в морских портах, акватории которых подвергаются приливам и отливам с большой амплитудой колебаний уровней.

В состав Ш. входят камеры, головные части (головы) и подходы. Камера, в которой размещаются поднимаемые (опускаемые) суда, образуется двумя продольными стенами и днищем, выполняемыми, как правило, из железобетона; с торцов она ограничена металлическими воротами (затворами), расположенными в пределах соответствующих головных частей. По числу последовательно расположенных камер (зависящему от величины падения уровня и рельефа местности) различают Ш. однокамерные и многокамерные (многоступенчатые). Для увеличения пропускной способности Ш. устраивают параллельно две (или более) нитки камер. Основные размеры камер (длину и ширину) выбирают при проектировании Ш. в зависимости от категории водного пути , перспективного грузооборота на нём, размеров наибольшего расчётного судна или состава (каравана) судов, одновременно пропускаемых через Ш. Камеры наиболее крупных Ш. имеют ширину до 33 м, длину до 400 м при глубинах на порогах от 5 до 15м (на морских Ш.). Наполнение и опорожнение камер осуществляется с помощью оборудованных затворами водопроводных устройств (системы питания Ш.) в течение заданного времени (от 5 до 15 мин). В головных частях (обычно массивных напорных сооружениях), кроме ворот, поддерживающих разность уровней воды и обеспечивающих пропуск судов при выровненных уровнях смежных бьефов , размещаются водопроводные галереи с затворами, устройства для гашения энергии воды, ремонтные и аварийные заграждения, механизмы для управления оборудованием и системы автоматического регулирования. Примыкающие к верхним и нижним головным частям подходы представляют собой каналы или участки акватории с причальными сооружениями и устройствами для швартовки судов, ожидающих шлюзования, и направляющими сооружениями — для безопасного входа судов в Ш.

Процесс пропуска судов через Ш., называется шлюзованием, состоит из ряда последовательных операций (открывание и закрывание ворот и затворов, наполнение камер водой и опорожнение их, ввод и вывод судов и др.), выполняемых по командам с центрального пульта. Число шлюзований в течение суток (при непрерывной работе Ш.) определяет пропускную способность Ш.

Это макет Городецкого шлюза

01. Очень редкое явление - шлюз №13 находится на плановом ремонте в связи с чем он совершенно пуст. Три ряда решеток перед вами - наполнители шлюзовой камеры. снаружи их толщины 30 см. внутри 1,3 метра. Это сделано для того,чтобы вода равномерно поступала в камеру.

02. Собственно, вот так выглядит шлюзовая камера со стороны верхнего бьефа

03. А вот это вход в шлюзовую камеру №14 со стороны верхнего бьефа

04. А вот так выглядит заполненная шлюзовая камера. Перепад уровня воды составляет 7,5 метра. Высота стенок - 11 метров

05. А вот и наш клиент - на подходе со стороны верхнего бьефа сухогруз

06. Это сухогруз "Елец"

08. Судно проходит под мостом, через который наверняка многие нижегородцы ездили, но с которого не фига не видно, так уж мост устроен

09. До ворот 200 метров. Дистанция необходима капитану, хотя, по признаниям работников шлюза, матёрые капитаны могут с закрытыми глазами швартоваться

10.Вид на шлюзовую камеру

11. Наш "Елец" пришвартовался и ждет когда уровень воды понизится

12. Судя по ватер-линии судно пустое

13. Конечная дистанция

14. А вот ворота нижнего бьефа. Вода бурлит это через специальные каналы вода сливается с камеры в нижний бьеф - вода в камере понижается. Кстати, каждая створка весит 200 тонн

15. Я плавая очень хорошо, но здесь бы не хотел оказаться.

16. Вода вытекает вниз по Волге

17. Это не памятник рыбам, это фонтан. Мне кажется, что тут карась и рыба-меч, но zfly утверждает, что это стерлядь. Кстати, несколько лет назад, когда шлюз де-факто не охранялся, кто-то спилил у рыбы-меча левый плавник - рыбы медные

18. Вот, кстати, вода бурлит перестала - значит, уровни сравнялись и сейчас мощные установки начнут приводить створки ворот в движение

19. Створки ворот открываются

20. почти открылись. Уже виден но "Ельца"

21. Ворота полностью открыты - "Елец" отдает швартовы

22. Капитанская рубка

23. Роман Яровицын глядит на меня с высока

24. То не гюйсы с флагами, а трусы с тельнягами

25. "Елец" вышел из шлюзовой камеры

26. Фонтан, как и шлюз №13 на ремонте, но нам пообещали, что вскоре заработает

27. zfly осматривает фонтан

28. Чайка. Взлет с воды

29. А вот уже в полете

30. Вид на ремонтируемый шлюз со стороны нижнего бьефа

31. Вид с другой стороны

32. Швартовый кнехт - к нему привязываются суда, он поднимается вместе с уровнем воды, или наоборот, опускается

33. Вот покрупнее вид на систему распределения воды

34. Мы поднимаемся наверх в Центральный пункт управления. Лифт сделан более 60 лет назад в Германии. Сотрудники шлюза шутят, что на нем Гитлер ездил. Лифт уникальный - двусторонний, двери вручную открываются
,

35. пульт управления

37. шлюз управляется элементарно - с одного пульта, но только на первый взгляд.

38. Дежурный на шлюзе связывается с капитанами судов

39. Вид из окна диспетчерской на гавань

40. Диспетчер смотрит за тем, как суда входят в "ворота"

41. Красивые виды, но к ним местные работники привыкли.
- Красиво?, - спрашиваем мы
- Да как обычно, - рассказывают нам сопровождающие

42. Вид на шлюзовую камеру

43. А вот такие щуки живут на Волге, в пасть которой запросто влезает стакан

44. А вот ворота верхнего бьефа (вид сверху). Они опускаются - вода заливается

45. Ворота опускаются

46. И вот они скрылись под водой

47. на подходе к шлюзу очередное судно

48. Это толкач "Аполлон"

49. "Аполлон" в шлюзе стоит и ждет

50. А ждет он сухогруза "Акрополь", который идет вслед за ним. Длина и ширина шлюза позволяют за раз пропускать несколько судов

51. такой сухогруз может принять на борт ДВЕ ТЫСЯЧИ ТОНН. для понимания, это 300-400 слонов

52. Вид сверху на капитанскую рубку

53. Суда в камере

54. "Акрополь" пришвартован.

55. Ворота открылись и "Акрополь" покидает камеру шлюза

56. "Акрополь" проходит створку ворот. Ворота, кстати, обшиты деревом - чтобы суда не задевали створки бортами

57. Каждый корабль сопровождаю вечно голодные чайки

58. А вот снизу Волги заходят суда. Это снова баржа с щебенкой

60. Баржу ведет толкач "Владимир Барсуков"

61. Следом за ним идет еще сухогруз с металлоломом

62. найдите девушку среди говна

63. Вот суда в камере, а следом еще пустой толкач пустой еще втискивается

64. Ага, вот как верхние "ворота" устроены: на первом плане бетонная конструкция стоит на месте, а на втором плане железная конструкция опускается. Вода заливается уровень выравнивается.

Все самое интересное у меня в ТВИТТЕРе
Посмотреть и почитать как на этом же шлюзе открывали навигацию можно ТУТ
Посмотреть как готовят суда к навигации можно ТУТ
А как мы катались на новом теплоходе можно ТУТ

Выражаем благодарность за помощь в подготовке материала всему коллективу шлюза, которые профессионально и четко отвечали на наши вопросы и пресс-секретарю Верхневолжского бассейнового управления Татьяне Еланиной.

По дороге от Москвы к Волге каждое судно с помощью шлюзов опускается на несколько метров и поднимается, возвращаясь обратно. Теплоход ездит по воде как на лифте, впереди и позади движутся водные ворота. На обратном пути прибывающая вода бурлит, а ты стоишь заворожённо, словно в игрушечном кораблике.

Это надо увидеть. Это надо прочувствовать. Это надо показать детям и внукам. А еще на некоторых шлюзах, да и вдоль всего водного пути, стоят интересные скульптуры. Как не пропустить все это? Расскажу в настоящем очерке. О речном вокзале и подводных камнях начала путешествия читайте тут.

Третий шлюз. Наверху - "Каравеллы Колумба". Из него наш теплоход, стартовавший из Москвы в 14.30 выходил в 21.54. Фото Полины Кудрявцевой

От Москвы до Калязина на машине ехать часа три, а на трехпалубном кораблике идти почти сутки. Шутка ли, инженерная система в шлюзе специально для вашего теплохода (ну может, еще для парочки попутчиков), будет в отдельно взятом каменном мешке менять глубину канала. И судно со всеми пассажирами опустится вниз, но не уйдет под воду. На это время нужно. Поэтому путешествие на теплоходе по реке – это не про то, как быстро добраться из точки А в точку Б.

Ходить на теплоходе по реке – это созерцать восходы и закаты, слушать пение птиц и плеск волны, вести неспешные беседы с близкими и узнавать случайных попутчиков будто старых знакомых.

Это место и время настоящей жизни. Без гаджетов. Если есть желание, конечно. Так-то худо-бедно интернет на борту обычно работает. Но это шанс пожить немного без него.

Круизы из Москвы стали возможны менее ста лет назад – после постройки канала имени Москвы, хотя задумки были и у Петра Первого. Со 2 мая 1937 года канал соединяет реки Москву и Волгу.

Круизный теплоход в среднем проходит эти 128 километров за 8 - 12 часов. Так долго, потому что судну нужно пройти 6 шлюзов. На один уходит не менее получаса. А иногда теплоход стоит и ждет попутчиков, чтобы войти в шлюз вместе.

Один из шлюзов Рыбинского гидроузла перегорожен баржей. Видимо для ремонта. Немного напоминает недавнюю ситуацию на Панамском канале. Его длина, кстати, на треть меньше, чем у канала им. Москвы - всего 81,6 м. Фото Александры Кудрявцевой

Я расскажу об основном маршруте к Волге из Северного Речного Вокзала через канал имени Москвы . По нему до разных городов я путешествовала четырежды.

Пассажирам иных теплоходов раздают расписание шлюзования. Правда, такое бывает редко: у корабликов обычно не бывает за сезон двух одинаковых круизов, да и к чему создавать соблазн для пассажиров - требовать от капитана соблюдать жесткий тайминг. Тут река – не всё от человека зависит.

Обычно время прохождения шлюза можно уточнить у методиста, директора круиза или менеджера на ресепшен. Часто такая информация сообщается и по корабельному радио. Еще можно задать вопрос старпому или кому-то другому из команды. А при входе на борт даже самому капитану.

Но неплохо ориентироваться и самому: когда примерно и чего ожидать.

Когда первый шлюз

Всего на канале имени Москвы 10 шлюзов. Нумерация - не от Москвы, а к Москве. Но это все для специалистов . Нам, путешественникам, важно знать, что от Северного Речного вокзала до Дубны мы пройдем шесть шлюзов .

Первый (он по нумерации шестой) – в Икше. К нему нужно быть готовым примерно через четыре часа после того, как теплоход отойдет от вокзала.

На теплоходе обычно холоднее, чем на берегу. Особенно помогают штормовки и капюшоны. Тут мы выходим из шлюза. Фото Александры Кудрявцевой с носа теплохода.

В этот раз я даже специально подбирала круиз по времени, так хотелось снова посмотреть, как теплоход входит в каменный мешок, как закрываются ворота и бурлит вода. Вроде ничего такого, но ведь ни на что не похоже.

В нашей "ванне" уровень воды уже немного понизился. Скоро мы выйдем из шестого шлюза (первого от Речного вокзала). Фото Александры Кудрявцевой с кормы.

Вот теплоход на уровне бортика, спускается всё ниже. И вот уже слева и справа не видно никаких деревьев: мы – в коробочке без крышки.

Теплоход опускается все ниже. Железный занавес за теплоходом поднимается все выше. Фото с кормы Александры Кудрявцевой.

Чего и когда ждать после первого шлюза

Теплоход в среднем проходит шлюз минут за 40. Шлюзы идут попарно. В данном случае, следующий - второй по факту и пятый по нумерации – через 15 минут .

Девушка с парусником из парка Речного вокзала. В этот раз скульптуру "Водный путь" я пропустила. Фото Александры Кудрявцевой

Примерно через два часа будет еще одна пара шлюзов в Яхроме (то есть через семь часов от Москвы). Там суда опускаются (и поднимаются на обратном пути) на 8 метров.

Выходим из шлюза с каравеллами. На обратном пути, когда мы были высоко, заснять шлюз не удалось. Фото Полины Кудрявцевой

Четвертым по факту и третьим по официальной нумерации будет известный шлюз с каравеллами Колумба . Специалисты спорят, насколько они похожи на суда именно этого типа. А потом, продолжая пикеровку, вопрошают, а действительно ли на каравеллах Христофор Колумб открыл Америку? А дальше уже можно спорить: открывал или не открывал… Но нам не суть.

На эти кораблики размером 12 х 5,5 х 9 метров, установленные на крыше шлюзовых башен, любопытно посмотреть и днем и ночью, когда они красиво подсвечиваются. И вроде как уже никто не спорит, что корабли Колумба были всего в два раза больше. Нынешние макеты были сделаны в начале девяностых – предыдущие пришли в негодность.

Через четыре километра после шлюза с каравеллами с правой стороны будет 13 метровый Крест. Его установили в 1997 году в память людей, погибших при строительстве канала. От травм и болезней умерло двое из десяти человек, возводивших канал.

В этот раз крест мы проходили ночью. Фото сделано Александрой Кудрявцевой несколько лет назад в круизе до Твери.

По большей части все они были заключенными Дмитровлага. По официальным данным, за пять лет стройки - 22 842 человек.

Следующая скульптурная композиция еще через пять километров . В поселке Орево . Две девушки и юноша, играющие в мяч и еще девушка-колхозница. На противоположном берегу – девушка-летчица и такая же композиция спортсменов.

Если не знать происхождения скульптур, странно их увидеть посреди леса. Фото Александры Кудрявцевой было сделано несколько лет назад.

И, наконец, на входе в канал, теплоход заходит в шлюзы номер один и два . Если в Москве вы садились днем, то придете к ним глубокой ночью. Но, если повезет, то на обратном пути, вы увидите их при дневном свете.

Шлюзы и памятники на обратном пути

А оказалось, что воспоминания закрепили в голове не то, что происходило по дороге туда, а обратный путь, к Москве.

Но запертые ворота вы видите сразу и без вариантов заходите в замкнутое пространство. Раньше, когда вы оказывались в шлюзе, про поднятые ворота вы и не ведали: вначале они были под водой.

Вначале процесса воды в коробочке немного, поэтому видится все по-другому. Вы входите в огромный каменный мешок, где темно и не видно деревьев. А впереди – высокий железный занавес. И вот позади вашего кораблика - уверена, в такой ситуации любой корабль может показаться суденышком – закрываются огромные ворота. Но это ненадолго.

Вода начинает бурлить. В стенках ворот открываются водоводы и потоки воды заполняют ванну. И вот с верхней палубы уже видны деревья. Еще чуть-чуть и теплоход возвышается над стенами канала. Мир вернулся, справедливость восстановлена.

Первый шлюз (от Москвы – шестой) находится около Дубны, в Иваньковском водохранилище.

В начале канала, между плотиной ГЭС и шлюзом стоит двадцатипятиметровый Ленин .

Он - по правому борту, если идти от Углича. Вместе с постаментом - аж 37 метров, это высота 12 этажного дома. До 1962 года напротив стоял такой же огромный Сталин.

Второй шлюз (от Москвы – пятый) будет часа через полтора после Ленина.

До него можно посмотреть на:

Большой Волжский маяк стоит на дамбе между Иваньковским водохранилищем и озером Лебяжьем. Сейчас маяк отреставрировали, он действует во время навигации – с конца апреля до середины ноября. Высота - 25 метров.

автомобильную переправу (всего на канале из 14 переправ сейчас действует только две, вторая - в деревне Мельдино, это в нескольких километрах от второго шлюза).

От берега до берега паром идет четыре минуты. За один рейс может взять девять легковых автомобилей и 50 пассажиров. В 2019 проезд одного человека стоил 15 рублей и 215 – 315 рублей нужно было заплатить за переправу легковушки.

первые из семи заградительных ворот . При необходимости ворота можно поднять за полчаса. Так части канала и водохранилища станут изолированы друг от друга.

Примерно через час после заградительных ворот будет второй шлюз (пятый, если считать от Северного речного вокзала).

На крыше башен второго шлюза (пятого от Москвы) расположены скульптуры, которые изображают строителей канала. Фото Александры Кудрявцевой

Всего на Волге 18 шлюзов (правда, в этом подсчете учитывается и шлюз номер один канала имени Москвы). Какие теплоход проходит, зависит от маршрута.

Так, до Ярославля будет еще два - в Угличе и в Рыбинске.

Точнее, в Рыбинске шлюзов два , и они расположены параллельно. Через шлюзы суда идут в противоположных направлениях. Перепад воды 18 метров.

В этом гидротехническом сооружении шлюзование идёт быстрее (не более 30 минут). Вода через водопроводящие галереи выходит за ограждением плотины и бурления внутри не происходит. Таким образом при изменении уровня воды в канале суда стоят довольно смирно.

Очевидцы говорят, что наш теплоход прошел очень близко от скульптуры. Но я не успела увидеть. В этот момент поднялась настоящая буря, мне чудом удалось сделать хотя бы такое фото. Но интернет - великая вещь. И без моего вклада фото "Матери Волги" там много.

По задумке, одной рукой девушка приветствует корабли, входящие в Волгу из Рыбинского моря, в другой держит свиток чертежей с планом ГОЭЛРО (государственный план электрификации Советской России после Октябрьской революции 1917 года).

Вначале на этом месте планировалось установить знаменитую скульптуру Мухиной "Рабочий и колхозница". Но монумент был готов раньше, чем завершилось строительство гидроузла. Временно его разместили на ВДНХ. Там он и остался.

Начало большой навигации на реках Европейской части страны не за горами (осталось примерно около месяца) и сегодня мы хотели бы рассказать о шлюзах на наших реках. Зачем они нужны? Как они устроены и пр.

Итак, начнем с самого начала. Все наши равнинные реки, к коим относится и Волга, и Кама, и Ока и др. имеют между собой много общего. Если попробовать разрезать все русло реки от истока до устья по оси, то получится продольный профиль реки. Если река течет в своем естественном русле, то этот профиль будет иметь вот такой вид

Условно все реку можно разделить на три участка: верхнее течение или горный участок как на рисунке, среднее течение и нижнее течение. Все эти участки имеют свои особенности.

Так горный участок или верхнее течение, как правило, характеризуется небольшими глубинами, малой шириной, но при этом довольно высокими скоростями течения. Также на этом участке очень много порогов и перекатов. Судовой ход (если он есть) чаще всего очень извилистый.

В среднем течении скорость течения и количество перекатов уже заметно снижается, а вот плесов (то есть широких и глубоководных участков) увеличивается. Увеличивается и ширина русла. Судовой ход более ровный.

В нижнем течении плесов, чаще всего, еще больше (хотя и не всегда). Глубины здесь максимальные и ширина тоже. Но здесь прослеживается еще один момент: практически все взвешенные частицы, находящиеся в воде, в местах с невысокими скоростями течения начинают оседать (физика, однако), образуя перекаты.

Как с этим бороться? Проще всего, построить плотину. Уровень воды выше плотины поднимется и затопит пороги, что создаст более благоприятные условия для судоходства. И если на реке построить несколько плотин, то продольный профиль будет больше похож на лесенку.

Чтобы речной теплоход мог попасть из верхнего бьефа в нижний или наоборот строят специальные судопропускные сооружения – шлюзы. Собственно шлюзование – это процесс перемещения судна из одного бьефа в другой.

Давайте посмотрим на конструкцию типового шлюза

Шлюз состоит из трех основных элементов: верхняя голова А, нижняя голова Б и камера шлюза В. Сверху и снизу к шлюзу примыкают подходные каналы 2. Для отстоя судов в ожидании шлюзования в подходных каналах делают специальные причальные стенки 1. А чтобы теплоходы могли заходить в камеру и выходить из нее при неблагоприятных условиях (сильный ветер и пр.) делаются специальные направляющие палы 3.

Наполнение или опорожнение камеры шлюза происходит через специальные водоводные галереи 5, которые перекрываются специальными затворами 4. Когда затвор открывается вода самотеком наполняет или опорожняет камеру шлюза (принцип сообщающихся сосудов). Но перед этим, камера шлюза должна быть полностью изолирована от верхнего и нижнего бьефа при помощи ворот 6. Ворота шлюзов могут быть различных систем. В настоящее время нижние ворота обычно делают двустворчатыми распашными, а верхние — сегментными или плоскими опускными. В открытом состоянии створки распашных ворот находятся в специальных шкафных нишах 7 чтобы не мешать судам при их прохождении.

Все вместе: водоводные галереи, затворы и ворота называются – головой шлюза.

Как видно из рисунка наиболее мелкими местами подходных каналов являются верхний и нижний пороги шлюза 8. Причем нижний порог имеет свое специальное название – король шлюза.

Из-за того, что уровень воды в нижнем бьефе во многом зависит от попусков воды через водосливную плотину гидроузла, глубина на короле шлюза может служить весьма серьезным препятствием к прохождению шлюза судами. Ведь все теплоходы, которые ходят по нашим рекам должны строго соблюдать минимальный запас воды под днищем. И если запас будет недостаточным, то диспетчер шлюза не разрешит заход такого теплохода в камеру.

Шлюзы могут отличаться друг от друга. Например, по количеству камер. По числу последовательно расположенных камер шлюз может быть однокамерным, двухкамерным, трехкамерным и т. д.

Однокамерные шлюзы строят для малых и средних напоров. Такие шлюзы имеют Волго-Донской судоходный канал имени В.И.Ленина, Канал имени Москвы, шлюзы в Угличе, Рыбинске, Чебоксарах, Балаково и др.

Если перепад высот между верхним и нижним бьефами велик, то тогда сооружают многокамерные шлюзы. У таких шлюзов общий перепад высот (напор) делится на несколько камер, которые располагаются последовательно одна за другой. Например, два шлюза канала имени Москвы (№7 и №8) состоят из двух камер с напором по 9 м в каждой камере. А в Перми на Камской ГЭС шлюзы вообще шестикамерные!

Но не всегда условия местности позволяют построить многокамерные шлюзы. Тогда шлюзы разделяют соединительным судоходным каналом — межшлюзовым бьефом. Длина межшлюзовых бьефов различна, например у Горьковских шлюзов — 2 км, у Куйбышевских — 4 км.

При очень большом напоре вместо многокамерных строят однокамерные шлюзы шахтного типа. Камера такого шлюза представляет собой глубокую шахту. Со стороны нижнего бьефа делается глухая стенка, которая в своей нижней части имеет отверстие для прохода судов, перекрываемое плоским подъемным затвором. Или судоподъемники. В России работает в настоящее время всего один судоподъемник в составе Красноярской ГЭС.

Камеры шлюза могут располагаться и параллельно друг другу. По числу параллельно действующих камер шлюзы могут быть однониточные (один шлюз), двухниточные (два рядом расположенных шлюза) и т. д. Двухниточные шлюзы применяют на реках с большим грузооборотом. Например, гидроузлы на Волге, начиная с Рыбинского и кончая Волгоградским, имеют двухниточные шлюзы.

В процессе шлюзования в камере шлюза возникают сильные течения, а также образуются волны. Для того, чтобы теплоход не поплыл вслед за уходящей или прибывающей водой в камерах делают специальные швартовные устройства, для надежной швартовки судов. Устройства эти называются рымы или по простому крюки. Рымы могут быть плавучими и неподвижными.

Неподвижные рымы — это крюки намертво вмонтированные в стенку шлюза через равные промежутки. В процессе шлюзования, швартовный трос время от времени перекидывают с одного крюка на другой.

Подвижные рымы больше похоже на большие поплавки. Они располагаются в специальных нишах (впрочем как и неподвижные). По мере наполнения или опорожнения камеры они движутся вместе с уровнем воды.

Плавучий рым в камере шлюза.

Но есть еще шлюзы с небольшим напором, например на реке Москве, в которых суда швартуются за специальные тумбы, установленные сверху на стенке шлюза. По мере изменения уровня воды в камере швартовные тросы приходится либо потравливать (увеличивать их длину) или выбирать (уменьшать длину).

Подытоживая, можно так описать процесс шлюзования:

· теплоход из нижнего или верхнего бьефа входит в камеру шлюза.

· открываются затворы водоводных галерей.

· происходит наполнение или опорожнение камеры.

· закрываются затворы и открываются ворота с противоположной стороны.

· теплоход выходит из камеры шлюза.

Надеемся, что смогли в статье ответить на большую часть вопросов, относительно того – зачем нужны шлюзы и как они работают.

Если понравилась статья - ставим лайки и подписываемся на наш блог.

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).

[ Хотите посмотреть, как математическая модель этого бассейна выглядит? ]
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 пока Волга, увы, довольно пустынна:

Но давайте 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 проектной отметке 68 метров ворота надо будет немного приподнять, но 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:

Башни управления шлюзом, узкие при взгляде на них сбоку, обращены фасадом друг к другу. Шесть колонн вдоль фасада как бы поддерживают мощный парапет. На парапете каждой башни - выразительные скульптуры, посвященные труду инженеров, проектировавших и строивших канал.

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.

Шлюз - это большая прямоугольная камера, обычно бетонная, имеющая с двух сторон ворота. Одни ворота отделяют ее от водохранилиша либо от той части канала, где уровень воды выше, - как говорят, от верхнего бьефа. Другие ворота отделяют камеру от той части реки или канала, где уровень воды ниже, т. е. от нижнего бьефа.

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!

Там, где только что прошло наше судно, поднимается из воды сегментный затвор - верхние ворота шлюза. Затвор может двигаться только вверх и вниз; теперь он отделил камеру шлюза от верхнего бьефа. В тот же момент электрический сигнал привел в действие механизмы, управляющие щитами-заслонками водопроводных галерей, соединяющих камеру шлюза с нижним бьефом. Щиты приподнялись. Вода хлынула по трубам в нижний бьеф. В камере она быстро убывает, а вместе с ней опускается и судно. Как только уровни в камере и нижнем бьефе сравнялись, открываются нижние ворота. Судно может продолжать путь.

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.

Читайте также: