Лестницы для кораблей

Весной судоходные шлюзы Волгоградского гидроузла отпразд­новали своего рода юбилей – 60 лет назад через них прошли первые корабли. Хотя такие шлюзы не являются собственностью РусГидро, они образуют единый комплекс сооружений гидроузлов вместе с гидростанциями. «Вестник» изучил историю развития судоходных шлюзов, а также принцип их работы.

Первый в нашей стране судоходный шлюз на гидроэлектростанции начал работу в 1926 году, он входит в состав сооружений Волховской ГЭС. Строительство гидроузлов на Волге, Каме и других крупных равнинных реках имело целью в том числе и улучшение условий судоходства, поэтому шлюзы являлись обязательной частью их проектов.

Конструктивно судоходный шлюз состоит из камеры, верхней и нижней голов с воротами, подходных каналов. Принцип действия его довольно прост – шлюз регулирует изменения уровня воды. В камере устанавливается уровень воды, соответствующий уровню воды в водоеме, в котором находится судно. Ворота с одной стороны камеры открываются, судно заходит в шлюз, затем ворота закрываются, и уровень воды в камере изменяется (поднимается или опускается, в зависимости от направления движения судна), пока не сравняется с уровнем воды того водоема, в который должно попасть судно. После этого ворота с другой стороны камеры открываются и судно выходит из шлюза – шлюзование завершено.

Несмотря на принципиальную простоту работы, современный судоходный шлюз – довольно сложное, высоко­автоматизированное сооружение, насыщенное различным оборудованием, необходимым для того, чтобы шлюзование было быстрым и безопасным. Самое крупное оборудование – это ворота, перекрывающие вход в камеры шлюзов. Чаще всего шлюз оборудуется затворами двух типов: на одной из голов (обычно верхней) располагаются подъемно-­опускные ворота, на второй – двустворчатые ворота. Подъемно-опускные ворота представляют собой металлический щит, который располагается в специальной нише в нижней части шлюза и может перемещаться вверх-вниз. Двустворчатые ворота состоят из двух частей и открываются наружу по принципу обычной двери. Помимо основных ворот шлюзы обязательно оборудуются аварийно-ремонтными и ремонтными воротами, необходимыми для перекрытия камеры в аварийных ситуациях, а также для обеспечения планового ремонта основных ворот.

0_17095f_c80bfd8f_XXXL.jpg

При достаточно больших напорах шлюзы состоят из нескольких последовательных камер (многокамерные шлюзы), и шлюзование производится последовательно, из камеры в камеру – корабль перемещается, как по лестнице. На реках с оживленным судоходством оборудуют две нитки шлюзов, одну из которых часто запускают на подъем, а другую – на спуск.

Исторически гидроэлектростанции и шлюзы проектировались и строились одновременно как единые водохозяйственные комплексы. В настоящее время шлюзы принадлежат государству и эксплуатируются администрациями бассейнов внутренних водных путей, подведомственных Росморречфлоту. Гидроэлектростанции РусГидро соседствуют с судоходными шлюзами на трех реках – Волге (Угличская, Рыбинская, Нижегородская, Чебоксарская, Жигулевская, Саратовская и Волжская ГЭС), Каме (Камская и Воткинская ГЭС) и Оби (Новосибирская ГЭС).

2.jpg В 1961 году теплоход «Добрыня Ни­китич» доставил на церемонию открытия Вол­жской ГЭС правительственную делегацию во главе с Н. С. Хрущевым.
Отмечающие юбилей шлюзы Волгоградского гидроузла уникальны по конструкции – в их состав входит небольшая ГЭС мощностью 22 МВт. Она располагается между камерами шлюза и так и называется – Меж­шлюзовая. В изначальном проекте шлюзов ее не было, но уже в ходе строительства, наблюдая за шлюзами ранее построенной Цимлянской ГЭС на Дону, ученые установили, что в шлюзы заходит много идущей на нерест рыбы. Поэтому появилась идея использовать шлюзы как дополнительное рыбопропускное сооружение, а для этого в период нереста рыбы необходимо обеспечить постоянный ток воды, чтобы использовать инстинкт рыбы идти на нерест против течения и привлекать ее к шлюзу. А чтобы энергия сбрасываемой воды не расходовалась попусту, шлюзы дополнили гидроэлектростанцией. Интересно, что к этому времени строительство шлюзов уже близилось к завершению и станцию пришлось вписывать в уже возведенные сооружения.

mezhshluzovay ges.jpg

Очень необычен шлюз Камского гидроузла, он состоит из двух ниток, каждая из которых включает в себя целых шесть камер. Такое решение было принято в связи со сложными геологическими условиями основания (наличием карсто­опасных загипсованных пород) и стремлением избежать необходимости сооружения глубокого котлована. Этот шлюз имеет и другие интересные конструктивные решения – например, его ворота откатываются вбок, в специальные ниши. Поскольку через шлюз проходило много плотов с лесом, он был оборудован специальными электровозами, которые буксировали плоты в процессе шлюзования.

Untitled-1.jpg

Кстати

Первый судоходный шлюз был построен еще в 984 году в Китае, на Великом канале, соединяющем реки Хуанхэ и Янцзы. В Европе такие сооружения появились существенно позже, в XIV–XV веках, изначально также на искусственных каналах. В России первые шлюзы были построены голландскими мастерами по указанию Петра I – в 1709 году в составе Вышневолоцкой водной системы, соединявшей бассейны Волги и Невы. В царское время строительство шлюзов (преимущественно деревянных) велось довольно активно – в частности, на открытой в 1810 году Мариинской водной системе действовало 28 шлюзов. К началу XX века была шлюзована река Москва, два шлюза были построены на Оке – после ряда реконструкций эти сооружения используются и сегодня.

FF8YK0(2).jpg Шлюзы Великого канала: начало строительства и наши дни.