Способ водообмена при шлюзовании и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК E02C1/00 

Изобретение относится к гидротех ническим сооружениям, в частности к судоходным шлюзам. Известен способ водообмена при шлюзовании в камере шлюза,, включающ в себя операцию подачи пресной воды из верхнего бьефа по водоводам в нижний бьеф til. Способ осуществляют устройством для водообмена при шлюзовании, со держащим судоходный шлюз с верхним и нижним бьефами и перекрытые затворами водоводы для сообщения бьефов между собой. Недостатком известного способа я ляется увеличение объема соленой во ды, проникающей из моря в цшюз, при минимальных перепадах уровней воды между верхним и нижними вьефами. Цель изобретения - уменьшение объема соленой воды, проникающей из моря в шлюз, при минимальных перепа дах уровней воды между верхним и нижним бьефами. . Поставленная цель достигается тем, что в способе водообмена при шлюзовании в камере шлюза,, включающ . в себя операцию подачи пресной воды из верхнего бьефа по водоводам в нижний бьеф, пресную воду из камеры цшюза выпускают в аванкамеру в нижнем бьефе, где ее накапливгиот до ра четной толщины слоя, который в процессе шлюзования поддерживают и регулируют посредством подачи пресной воды непосредственно в аванкамеру, при этом Толщину слоя пресной воды в аванкамере определяют по зависимости . нар J где li - толщина слоя пресной водыг ff - ускорение силы тяжести; р.- плотность пресной воды; Др Рг-р-, где р, - плотность соленой морской Q - расход пресной воды; К - коэффициент пропорциональ ности; В - ширина аванкамеры в створе ее контакта с морем. Способ может быть осуществлен ус ройством новой конструкции для водо обмена, содержащим судоходный шлюз верхним и нижним бьефг(ми и перекрыт затворами водоводы для сообщения Йьефов между собой. Устройство для осуществления спо ба выполнено с замкнутой ванкамеро расположенный со стороны нижнего бье боковые стенки которой непосредствен но примыкают к шлюзу/ и ширина аван камеры составляет не менее ширины камеры tiuuo3а, причем водонепроницае мая часть ограждающих конструкций аванкамеры установлена от свободной поверхности на величину не менее расчетной толщины слоя пресной воды в ней, а водоводы сопряжены с аванкамерой на уровне свободной поверхности воды в нижнем бьефе. На чертеже изображена схема устройства, поясняющая предлагаемый способ, где f пресная вода; р2 - соленая морская вода; Н - полная глубина воды в нижнем бьефе; ii - толщина слоя пресной воды в аванкамере. Устройство включает в себя каме| у 1. пшюзаС воротами 2 со сторону верхнего бьефа 3 (водоем) и воротами 4 со Стороны нижнего бьефа 5 (море), водовод 6 (показано сопряжение открытого водовода с аванкамерой), замкнутую аванкамеру 7, боковые стенки 8 которой примыкают непосредственно к шлюзу 1, а подвижный затвор 9 отделяет аванкамеру от моря. Водонепроницаемая часть .конструктивных элементов 8 и 9 в аванкамере 7 установлена на величину расчетной толщины tt слоя пресной воды. Способ водообмена при шлюзовании с помсяцью предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. Пооперационное описание способа выполнено при исходной ситуации,когда) камера шлюза заполнена пресной водой,, аванкамере накоплен слой пресной воды толщиной h , рассчитываемый по формуле i, ; Остальная часть от полной глубины в аванкамере (H-fr) заполнена соленой морской водой р. Одно судно шлюзуется со стороны верхнего бьефа и находится в камере шлюза 1., а другое в ожидании шлюзования находится в нижнем бьефе 5. Первая операция. Открывгиот-ворота 4 и судно выводят из шлюза в аванкамеру. В процессе операции происхо}щт водообмен камерой ишюза и аванкамерой в пределах толщины слоя (Нг-1) , в результате которой в шлюзе е)удет слой пресной воды толщиной .я соленой морской толщиной л/(Н-Ъ) . Вторая операдия. Закрывают ворота;. 4, открывают затворы водовода б, . Гпо которому пресную воду расходом, GL , подают из водоема 3 в авайкамеру 7V . Третья операция. Открывают затвор 9 аванкамеры и судно выводят в нижний б ьеф 5. В процессе операции происходит водообмен между аванкамерой. и морем 5 в пределах . толщины слоя ti, который поддерживают и в случае необходимости регулир5ют (так как . санитарный расход, сбраснваемы( в море, в зависимости от гидрометеорологических условий может быть измевен) за счет подачи пресной воды в. ёшанкамеру 7 иг водоема 3 по водовод(ам 6.

31032091

Четвертая операаий. Со стороны Предлагае1и1ый способ и устройство нижнего бьефа судно заводят в аванка по сравнению с баэовкш объектом меру и закрывают затвор. .. уменьшгшт объем соленой .воды,.прониПятая операция. Открывают ворота 4 каюцей из моря в шлюза, при . шлюза и судно заводят в камеру шпюза ,:минимальных переладах уровней воды 1. Поскольку в камере шлюза ( .пер- . 5 между верхним.и нижним бьефами при вая.оперг1ция на аванкамере пресная сравнительно небольших затратах и солёная вода расслоена практически пресной воды. Кроме того, позволяодинаково, то водообмена между нини ют достигать поставленную цель при в процессе данной операции не про- перепаде уровней между Днепро-Буг.ским исходит. .10 лиманом и морем, равном 0,25 м, и

Шестая операция.Закрывают затво- в этом случае никаких ущербов не буры водоводов 6 и прекращают пода : дет.

,пресной воды в аванкамеру .закрывают Эффективность предлагаемого споворота 4 шлюза, после чего выполня- соба щ актически не зависит от ют все дальнейшие операции, связан- 5 поперечного сечения камеры шлюза и ные со шлюзованием судна, идущего. подходных каналов, а также от интен,со стороны моря.. . сивяости судоходства.

1. Способ водообмена при шлюзо.ва.нии в камере шлюза, включающий в себя операцию подачи преснйй воды из.верхнего бьефа по водоводам в нижний бьеф, отличающийс я тем, что, с целью уменьшения объема соленой воды, проникающей из моря в шлюз, при минимальных перепадах уровней воды верхним И нижним бьефами, пресную воду из камеры, шлюза выпускают в аванкамеру в нижнем бьефе, где ее накапливают до расчетной толщины слоя, которйй, в процессе шлюзования поддерживгиот . и регулируют посредством подачи пресвой воды непосредственно в аванкамеру, при этом толщину слоя пресной воды в аванкамере определяют по зави-/ i,.(, симости -hriip VTOj где Ь - толщина слоя пресной воды; OQ - ускорение силы тяжести р - плотность пресной воды; P2-Pl где Р2 о ность соленой морской воды; ft - расход пресной К - Коэффициент пропорщюнальности; .. . В - ширина аванкамеры в створе -, ее контакта с морем. 2. Устройство для осуществления способа по гц1, сЬдерЖ|ащее судоходный шлюз с верхним и нижним бьефг1ми и перекрытые затворами водоводы О) для сообщения бьефов между собой, отличающееся тем, что оно выполнено с замкнутой, аванкамерой, расположенной со нижнего бьефа, боковые стенКи которой.нес с; посреяственно примыкаю.т к пийоэу, и ширина аванкамеры составляет не менее ширины камеры шлюза, причем водоне проницаемая часть ограждаю1йих констоо ю рукций аванкам эы установлена от свободной поверхности на величину не менее расчетной толщины слоя пресной воды в ней, а водоводы сопряжены с UD .аванкамерой на уровне-свободной поверхности воды в нижнем бьефе.