ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМАМ ПИТАНИЯ ШЛЮЗОВ

1. Основные системы питания шлюзов, применяе­мые для наполне­ния и опорожнения их камер, под­разделяются:

а) по способу подачи воды в камеры и выпуску ее из камер на сосредоточенную;

распределительную;

б) по способу забора воды из верхнего бьефа и сброса ее в нижний бьеф

в пределах подходных каналов;

вне пределов подходных каналов.

Могут применяться системы питания в комбина­ции из вышеприведенных.

2. Системы питания судоходных шлюзов должны отвечать следу­ющим требованиям:

а) продолжительность наполнения и опорожнения камеры должна соответствовать заданной судопропускной способности шлюза;

б) режимы наполнения и опорожнения должны обеспечивать нормальные условия стоянки судов в камере и работы оборудования, а также нормальные условия стоянки и маневрирования судов в подходных каналах, в том числе при независимой работе камер многониточных шлюзов, имеющих общий подходной канал. Эти условия определяются допустимыми значениями продольных и поперечных составляющих гидродинамических сил, воздействующих в процессе шлюзования и после него на стоящие в камере или у причала суда, а также допус­тимыми значениями продольных и поперечных ско­ростей течения в подходных каналах, определяемы­ми в соответствии с обязательным приложением 4;

в) воздействие потока на элементы шлюза, а так­же на русло и крепление каналов при многократном наполнении и опорожнении камеры не должно вы­зывать их повреждения;

г) конструкции элементов системы питания должны быть доступ­ными для осмотра и ремонта, а также должны обеспечивать быстрое прекращение наполнения или опорожнения камеры, безопасное для судов, находящихся в камере и на подходах;

д) проникание морской воды в пресноводный водоем, огражда­емый напорным фронтом, в кото­рый входит судоходный шлюз, должно быть исклю­чено.

3. Для шлюзов на сверхмагистральных и магист­ральных водных путях, а также для шлюзов с напо­рами более 6 м на водных путях местного значения элементы системы питания должны определяться по данным лабораторных у натурных исследований.

4. Продольные и поперечные составляющие гидродинамических сил определяются расчетом или лабораторными исследованиями и не должны превышать:

для продольной составляющей

F_l = , (1)

где D - водоизмещение расчетного судна или наи­большего грузового судна в расчетном составе в полном грузу, кН;

для поперечной составляющей 0,5 F_l;.

В камере и у причалов, не оборудованных под­вижными рымами, величины продольных и попе­речных составляющих гидродинамических сил сле­дует умножать на величину cos, где  - угол в вер­тикальной плоскости между канатами, удерживаю­щими судно за причальные тумбы при расчетном наинизшем судоходном уровне воды, и горизон­талью.

5. Выбор системы питания следует производить в соответствии с п. 2 с соблюдением следующих ус­ловий:

при значениях l_c,efН_d < 2000 и < 2, а также Н_d < 15 м, (где l_c,ef - полезная длина камеры, м; Н_d - расчетный напор на камеру, м; h_l - глубина на пороге), следует принимать сосредоточенную систему питания шлюза. При больших значениях ука­занных показателей и при Н_d > 15м следует, как правило, применять распределительную систему пи­тания.

6. При наполнении (опорожнении) камеры шлю­за наибольший инер­­ционный подъем (спад) уровня воды в ней не должен превышать 0,25 м.

К моменту открытия ворот шлюза перепад уров­ней между камерой и бьефом не должен превышать 0,2м.

7. Системы питания рассчитываются, принимая продолжительность открытия затворов равной: при наполнении камер для сосредоточенных систем пи­тания - не более 0,8 и распределительных систем - не более 0,6 продолжительности наполнения; при опорож­нении камер для любых систем - не более 0,6 продолжительности опорожнения.

Для шлюзов с сосредоточенной системой питания в целях сокращения времени, затрачиваемого на шлюзование, и увеличения пропускной способности шлюзов допускается применять многоскоростные и дифференцированные для различных типов судов и начальных глубин в камере графики открывания затворов галерей.

8. Для регулирования уровней воды в межшлюзовых бьефах сле­дует предусматривать регуляторы уровней бьефов, которые должны быть рассчитаны на пропуск не менее одной сливной призмы в тече­ние одного шлюзования по одной нитке шлюзов.

9. В многокамерных шлюзах при значительных колебаниях судо­ходных уровней воды в бьефах при надлежащем обосновании допускается предусматри­вать устройство водосливов во второй и последней камерах для сброса излишков воды сливной приз­мы. Верх водосливных отверстий следует распола­гать на глубине не менее наибольшей осадки судна. считая от отметки гребня водослива.

1. Причальные сооружения следует располагать в приделах длины участков подходов к шлюзу l_a, с правой стороны судового хода для входящих в шлюз судов принимая направление их движения, как правило, правосторонним. Расположение причала с левой стороны судового хода допускается при надлежащем обосновании левостороннего движения судов на подходах.

2. По условиям компоновки сооружений (напри­мер, при непа­раллельности оси судового хода в канале и оси шлюза) допускается причальную линию располагать под углом, как правило, не более 3° к лицевой грани шлюза в сторону от судового хода. При этом подходы к шлюзу должны быть прямолинейными на участке l_a + l_s в соответствии с обяза­тельным приложением 4. Расположение причальной линии под углом более 3 надлежит обосновывать исходя из условий, обеспечивающих безопасный и удобный подход судов к причалу и вход от него в камеру шлюза. Удаленный от шлюза конец при­чальной линии должен сопрягаться с границей судо­вого хода.

3. По концам причальных сооружений следует предусматривать криволинейные участи (с радиу­сом не менее 0,2l_s), сопрягающиеся с берегом канала, а также пешеходные мостики между причалам и берегом на расстоянии не более 200 м друг от друга.

Чертеж. Схема подходного канала к шлюзу для определения длины причальной линии

4. Длину причальной линии шлюзов l_m (см. чертеж) следует определять при одностороннем движе­нии судов в каждом из направлений по формуле

; (1)

при двустороннем движении судов - по формуле

где l_m - длина причальной линии, принимаемая от верховой грани верхней головы или низовой грани нижней головы шлюза;

 - коэффициент, принимаемый 0,2 при расположении причала в канале или за защитными дамбами и равный нулю в остальных случаях.

Длину причальной линии на водных путях местного значения допускается уменьшать при односто­роннем движении судов до размеров полезной длины камеры шлюза; при двустороннем движении судов - до размеров полезной длины камеры шлюза, но с размещением начала причальной линии от внешней грани головы шлюза на расстоянии l_r, в пределах которого следует предусматривать устройство направляющего сооружения и отдельно стоящих причальных сооружений (быки, свайные кусты и др.).

5. В двухниточных шлюзах причальные сооруже­ния в верхнем и нижнем подходах, как правило, следует предусматривать на продолжении межкамерного пространства.

6. Для плавного перехода от ширины подходных каналов к ширине камеры следует предусматривать устройство направляющих сооружений, примыкаю­щих к лицевым граням голов шлюзов.

В двухниточных шлюзах при отсутствии на про­должении межкамерного пространства причальных сооружений должны предусматриваться направляющие сооружения, примыкающие к лицевым граням внутренних устоев голов шлюзов и образующие с ними общий контур.

Сопряжение внешних очертаний направляющих сооружений с лицевыми гранями голов шлюзов должно быть плавным.

7. Угол  (см. чертеж) между направлением касательной к очерта­нию направляющего сооруже­ния и осью шлюза не должен превышать:

а) для направляющих сооружений, расположен­ных со стороны причальной линии, 25° - для шлю­зов на сверхмагистральных и магистральных вод­ных путях и 30° - для шлюзов на водных путях местного значения;

б) для остальных направляющих сооружений этот угол должен быть соответственно 50 и 60°.

8. Длину направляющего сооружения следует ус­танавливать в зависимости от длины расчетного судна. Проекция на ось шлюза рабочей части напра­вляющего сооружения l_d, расположенной в преде­лах ширины судового хода, должна приниматься не менее 1/2l_s, для сооружений, указанных в п. 7а, и не менее 1/3l_s, - для сооружений, указанных в п. 7 б.

9. Возвышение верха стен или их парапетов, а также площадок причальных и направляющих сооружений над расчетным наивысшим судоходным уровнем воды, их ширина должны приниматься в соответствии с обязательным приложением 3.

Заглубление низа конструкций лицевых плоско­стей причальных и направляющих сооружений под расчетный наинизший судоходный уровень воды при наличии плотовых перевозок должно приниматься не менее 1,2 осадки плота, но не менее 1 м, если по гидравлическим условиям не требуется большего заглубления. При отсутствии плотовых перевозок в шлюзах, не предназначенных для пропуска маломерного флота, низ конструкции лицевых плоскостей причальных и направляющих сооружений должен назначаться не менее чем на 0,5 м ниже верхнего привального бруса расчетного судна в грузу при расчетном наинизшем судоход­ном уровне. В шлюзах, рассчитанных на пропуск маломерного флота, низ этих конструкций должен назначаться не выше расчетного наинизшего уровня.

Верх причального и направляющего сооружения со стороны, обращенной к судовому ходу, должен иметь парапет или охранное ограждение, отнесенное от лицевой грани на расстояние, исключающее нава­лы судов. При отсутствии засылки за сооружениями охранное ограждение устраивается и с тыловой стороны.

Черт.1. Рыбоходные сооружения. Лотковый рыбоход

Черт. 2. Рыбоходные сооружения. Прудковый рыбоход

Черт. 3. Рыбоходные сооружения. Лестничный рыбоход

Черт. 4. Рыбоподъемные сооружения. Рыбопропускной шлюз

1 - верховой (выходной) лоток; 2 - аварийно-ремонтные заграждения; 3 - побудительное устройство; 4 - рыбонакопитель; 5 - затворы эксплуатационные с блоком питания; 6 - рабочая камера; 7 - ихтиологическое устройство

Черт. 5. Рыбоподъемные сооружения. Гидравлический рыбоподъемник

1 - верховой (выходной) лоток; 2 - аварийно-ремонтные заграждения; 3 - сетчатые затворы; 4 - побудительное устройство; 5 - затворы эксплуатационные и блоков питания; 6 - блок питания; 7 - выплывные отверстия; 8 - ихтиологическое устройство; 9 - подъемная площадка; 10 - обходные галереи; 11 - стационарные рыбозащитные решетки; 12 - рыбонакопитель

Черт.6. Рыбоподъемные сооружения. Механический рыбоподъемник

Черт. 7. Сетчатый струереактивный барабан

Черт. 8. Оголовок с потокообразователем (РОП)

1 - потокообразователь; 2 - сетка; 3 - перфорированная всасывающая труба; 4 - водоподводящий тракт; 5 - водоприемная труба; 6 - оголовок

Черт. 9. Конический двухполосный рыбозаградитель с рыбоотводом

1 - сороудерживающая решетка; 2 - камера; 3 - загради­тель; 4 - труба рыбоотвода

Черт. 10. Конический однополосный рыбозаградитель с рыбоотводом (конусный)

1 - сороудерживающая решетка; 2 - заградитель; 3 - рыбоотвод

а) б)
Черт. 11. Вертикальные сетчатые, перфорированные или фильтрующие экраны

Черт. 12. Зонтичный оголовок водозабора

Черт. 13. Рыбозащитный концентратор с вертикальной сепарацией рыб (РКВС)

1 - водозаборный водоем; 2 - оголовок рыбозащитного концентрирующего ссооружения; 3 - забральная стенка; 4 - лотки - концентраторы; 5 - оголовок рыбоотвода; 6 - рыбоотвод; 7-водоприемник; 8 - водозаборные окна; 9 - сопрягающая стенка
ПРИЛОЖЕНИЕ 9
Рекомендуемое

ОПРЕДЕЛЕНИЕ БОКОВОГО ДАВЛЕНИЯ ГРУНТА
ОСНОВНОЕ ДАВЛЕНИЕ ГРУНТА
Активное давление (черт. 1)

1. В случаях, ограниченных условиями: поверхность грунта плоская и  , на поверхность грунта равномерно распределена нагрузка g, слои грунта за подпорной стеной параллельны поверхности (черт. 1, а), горизонтальная р_ah и вертикальная р_a составляющие интенсивности активного давления на единицу высоты расчетной плоскости при < (45° - /2) на глубине у допускается определять исходя из гипотезы плоских поверхностей скольжения по формулам

Для связных грунтов р_ah должно приниматься не менее 0. Сцепление грунта по расчетной плоскости не учитывается.

В формулах (1) и (2):

 и С - угол внутреннего трения и удельное сцепление грунта, относимые к первой или второй группе предельных состояний;

_с - угол трения грунта по расчетной плоскости, как правило, принимаемый по абсолютной величине не более  и не более 30° для плоскости, проходящей в грунте, и не более 2/3 по контакту сооружения с грунтом;

р_у - вертикальное давление в грунте у расчетной плоскости на глу­бине _у

, (3)

где _i и у_i - соответственно удельный вес грунта (в случая насыщения грунта водой - с учетом взвешивания) и высота i-го слоя грунта у расчетной плоскости;

и- коэффициенты горизонтальной составляющей активного давле­ния грунта, определяемые по формулам:

здесь

При определении горизонтальной Е_ah и верти­кальной E_a составляющих давления грунта сумми­рование эпюр интенсивности давления производится по высоте.

Если расчетная плоскость проходит в грунте, то следует определять давление при нескольких воз­можных ее положениях (нескольких углах  ), приняв за расчетное наивыгоднейшее для рас­сматриваемого предельного состояния. В одно­родном грунте на участке, где  > (45° - 2) (пологая стена) расчетную плоскость допускается принимать под углом  = (45° — /2).

—

Черт. 1. Схемы к расчету активного давления грунта

а - в простых случаях; б - сложных случаях; 1 - расчетная плоскость; 2 - возможные поверхности обрушения; 3 - вертикальные плоскости раздела между элементами призмы обрушения

2. В общем случае горизонтальную Е_ah и верти­кальную Е_а составляющие активного давления грунта на расчетную плоскость (черт. 1, б) допус­кается определять, намечая возможные поверх­ности обрушения 2 от низа расчетной плоскости 1. При больших неравномерных нагрузках на по­верхности грунта и слоях, резко отличающихся по характеристикам, поверхности обрушения могут быть неплоскими. Следует также рассматривать поверхности, частично или полностью проходящие по поверхности котлована или слабым прослойкам.

Для каждой поверхности обрушения определяют значение горизонтальной Е_аh составляющей боко­вого давления грунта. Наибольшее значение Е_ah будет искомой горизонтальной составляющей ак­тивного давления, а соответствующая этой вели­чине поверхность обрушения - расчетной.

Для определения Е_ah призму обрушения разде­ляют вертикальными плоскостями 3 на отдельные элементы таким образом, чтобы в основании каж­дого был однородный грунт и основание можно было считать плоским. При  > 0 элемент между расчетной плоскостью и вертикалью, проведенной через ее низ, как самостоятельный элемент не рас­сматривается: в зависимости от того, что может дать большее значение Е_ah, вес этого элемента G, присоединяется к ближайшему или распреде­ляется между остальными, например, пропорционально их весам G_i).

Горизонтальная Е_ah и вертикальная Е_а состав­ляющие бокового давления грунта определяют по формулам:

; (6)

, (7)

где n - число элементов в призме обрушения;

здесь G_i - сумма вертикальных составляющих нагрузок, включая вес элемента, нагрузки на его поверхности и др.;

_i - угол внутреннего трения у основания элемента;

 - угол между вертикалью и поверхностью обрушения, принимается со знаком "плюс" - по направлению часовой стрелки;

_s - средневзвешенное значение угла тре­ния по расчетной плоскости.

Если вычисленное значение E_ah  0, то следует принимать Е_ah = 0. Если сила Е_a < 0, то она направлена вверх.

Для определения интенсивности давления р_ah и точки приложения сил Е_ah и Е_a принимают допу­щение, что давление на любую часть стены высотой у < Н можно определить тем же способом, что и для всей стены. Вследствие этого выбирают на расчетной плоскости несколько характерных точек на глубинах у_j и для каждой определяют указанным выше способом давление Е_ahj, а затем вычисляют среднюю интенсивность давления на участке (y_j - y_j-1) по формулам:

; (10)

. (11)

Для верхних участков, которые удовлетворяют условиям применимости формул (1) и (2), можно для упрощения расчета использовать рекомендации п.1.