8.2. Шлюзові камери, визначення потреб води на шлюзування

На річках із гідровузлами вода витрачається не тільки для того, щоб підтримувати потрібні судноплавні глибини, а й на шлюзування. Необхідний для цього добовий об'єм води визначається розмірами шлюзових камер і числом шлюзувань за добу. Проте вода, що втрачається на шлюзування суден, складає лише незначну частку об'єму водосховищ. При цьому слід враховувати, що вода, яка йде на шлюзування, за наявності каскаду водосховищ переходить із верхніх водосховищ у нижні та втрачається тільки після самого нижнього в каскаді гідровузла.

Водний транспорт належить до водокористувачів, які не висувають вимог до якості води. У разі неправильного використання транспортних засобів водний транспорт може забруднювати воду через скидання відходів. Для розвитку водного транспорту необхідні міжбасейнові сполучення, спорудження судноплавних каналів і накопичення запасів води, яка витрачається в основному на живлення каналів і шлюзування.

За наявності греблі, що перегороджує річку, шлюзування суден здійснюється через одно-, дво-, багатокамерні та шахтні шлюзи.

Розрахунок шлюзування полягає у визначенні тривалості наповнення чи скиду води зі шлюзу, його габаритів та кількості води, яка витрачається для шлюзування.

Час наповнення чи спорожнення шлюзової камери розраховують за формулою:

,

де – відповідно довжина, ширина і глибина шлюзу, м.

Довжину шлюзу визначають за формулою:

, м.

Ширину шлюзу – за такою формулою:

, м;

де і – найбільша довжина і ширина розрахункового судна, плота чи групи суден;

– запас по довжині камери і між суднами в групі:

, м

– запас по ширині камери.

, м (але не менше 0,4 м).

Глибина води в шлюзі:

,

де – максимальна глибина осадки судна, м,

, (але не м).

На судноплавних річках найпоширеніші шлюзові камери розміром 290 30 та 150 18 м при Н=3,0-3,5 м, хв.

Потреба у воді при шлюзуванні складається із об'єму води в шлюзі та об'єму води на фільтрацію і випаровування. Об'єм води в шлюзі визначається об'ємом і числом використаних зливних призм за навігаційний період.

Об'єм зливної призми шлюзу визначається як:

.

Добовий об'єм води на шлюзування у найбільш напружений період становитиме:

, м³,

де – кількість шлюзувань за добу;

– кількість зустрічних шлюзувань, яке звичайно приймають для однокамерних шлюзів:

.

Об’єм води, що використовується на шлюзування за навігаційний період (Т_нав), дорівнюватиме:

, м³,

де Т_нав – період навігації, діб;

Т_ск – період скиду паводкових вод, діб;

– коефіцієнт нерівномірності шлюзування.

Втрату води на фільтрацію через затвори вираховують за формулою:

,

де – величина питомої фільтрації води через ущільнення, приймають 1,5-3,0 л/с на 1 пог. м залежно від напору на споруду;

– повна довжина ущільнень по периметру затворів нижньої частини голови шлюзу, м.

Отже, об’єм води на шлюзування за навігаційний період визначатиметься як:

.

8.3. Лісосплав та його види

Спеціальним видом водокористування є лісосплав. Він, як і судноплавство, не ставить певних вимог до якості води, але є джерелом забруднення водотоків затопленою деревиною та різними її відходами. Це забруднення може завдавати значної шкоди водокористувачам, особливо рибному господарству. Тому сплав лісу нині допускається лише у деяких випадках.

Лісосплав – транспортування деревини по природних і штучних водних шляхах. Дуже часто запаси лісу зосереджені у гірських важкодоступних районах, звідки доправляти ліс іншими шляхами, крім лісосплаву, неможливо.

Часто умови лісосплаву ускладнюються низкою причин, зокрема таких як недостатні габарити лісосплавного шляху; засмічення русла топляком; велика звивистість русла; затоплення русла в повінь, що призводить до рознесення лісоматеріалів по заплаві; наявність інженерних споруд на річках; несприятливі течії й інші.