Техника шлюзования.
Рис.15.Неподвижный рым в камере шлюза
Швартовка за тумбы возможна в шлюзах с напором до 6-7 м. При больших напорах применяют подвижные причальные устройства -плавучие рымы (рис.16). Такой рым представляет собой большой продолговатый поплавок, который поднимается и опускается вместе с уровнем воды в специальной шахте в стенке камеры. В верхней части поплавка прикреплен крюк, за который швартуются суда.
Рис.16. Камера шлюза с плавучим рымом:
1 — крюк; 2 — бочка плавучего рыма; 3 — шахта для рыма
В нишах камеры шлюза устанавливают лестницы-стремянки, предназначенные для служебных целей. Для пропуска судов применяют сигнализацию в виде светофоров (рис.17).
Рис.17.Схема расположения средств сигнализации на шлюзе:
1 — светофоры дальнего действия, регулирующие подход судна к причальным палам; 2 — громкоговоритель для команд, подаваемых с пульта управления шлюзом; 3 — светофоры, регулирующие подход судна к камере шлюза; 4, 5 — стоповые знаки, обозначающие границы приближения судов соответственно при двустороннем и одностороннем шлюзовании; 6— входные светофоры; 7 — пульт управления; 8 — светофоры, регулирующие выход судна из шлюза; 9 — знак (огонь) „Стоп"
Центральный пост управления современного шлюз оборудован установками промышленного телевидения, что позволяет улучшить контроль за процессом шлюзования. Техническими мероприятиями, обеспечивающими действие шлюза при его обмерзании, являются воздухообдув двустворчатых ворот для отгона льда из шкафов, индукционный обогрев и обогрев калориферами частей сегментных затворов. Отгон плавающего битого льда осуществляют при помощи специальных устройств, ограничением режима наполнения использования обратной волны при открытии нижних рабочих ворот.
Для подхода судов к шлюзу со стороны верхнего и нижнего бьефов делают подходные каналы. Обычно канал верхнего бьефа короткий, так как создан дамбами, расположенными на акватории аванпорта шлюза. Каналы нижнего бьефа имеют значительную протяженность: 1,5-8 км при ширине по урезу 70-200 м. Раздельные (межшлюзовые) бьефы имеют длину 1,5-4 км, причем ширинаих, определяясь топографическими условиями,местами значительна. Для швартовки судов, ожидающих шлюзования, в подходных каналах возводят причальные сооружения. Большие колебания уровня воды наблюдаются в межшлюзовых бьефах между шлюзами, достигая иногда более 50 см. В межшлюзовых бьефах, имеющих большую ширину, волновые колебания не превышают 15 см. При малом запасе глубины на пороге в результате волновых колебаний судно может удариться о голову шлюза. На ряде шлюзов предусматриваются специальные устройства для уменьшения расхода воды, поступающей в нижний шлюзовой канал, например, сбрасывание всего расхода воды из камеры специальными водосбросами в русло реки, отвод воды в ближайший приток реки, сооружение специальных перепускных устройств, снижающих расход воды из камеры и др.
Течение воды (1-4 км/ч) в нижних шлюзовых каналах создается из-за опорожнения камеры шлюза. Отстаивающиеся в нижних подходных каналах суда испытывают большие нагрузки в швартовных канатах. Обычно ось судового хода на выходе канала в реку сопрягается с направлением течения реки под углом, не превышающим 25°. При этом плечо берега и голова стрелки закругляются, что удобно для входа и выхода судов. При повышении уровней, вызываемых пропусками через плотину гидростанции, вода огибает стрелку, круто поворачивает и заходит в канал. В связи с этим в районе стрелки иногда возникают суводь и свальное течение. В половодье через турбины ГЭС и водосливную часть плотины сбрасывается большое количество воды, и при выходе канала в русло наблюдается большая скорость течения. Продольная скорость течения достигает 2 м/с и более, а поперечная составляющая этой скорости — 0,3 м/с и более. Поперечные течения, направленные к берегу, усложняют вход судов в канал и выход из него. У выхода канала в реку и в непосредственной близости от плотины создается сильное неупорядоченное волнение, которое вызывает рыскливость и качку судов. Высота волны даже на расстоянии 1-1,5 км от плотины может достигать более 1 м.
Потоки воды, создающиеся при выходе судна из камеры шлюза, воздействуют на суда, входящие во вторую камеру или стоящие у причала в ожидании шлюзования. Если расстояние между шлюзами небольшое, у судов возникает сила „присасывания". При выходе из камеры шлюза перед судном образуются волны и повышается уровень, а у берегов - понижается. Одновременно создается течение, направленное в сторону, противоположную движению судна. При небольшом расстоянии между камерами течение, создаваемое движением судна, распространяется по всей ширине подходного канала. Пренебрежение этим течением приводит к навалам и ударам судов об откос и причалы. Движущееся судно оказывает влияние и на суда, стоящие у причала на подходе к шлюзу. Смещение судна вызывает большие нагрузки на швартовы. Заходить в шлюз и выходить из него необходимо, понизив скорость настолько, чтобы судно сохранило управляемость.
АВАРИЙНО-РЕМОНТНЫЕ ЗАГРАДИТЕЛЬНЫЕ ВОРОТА КАНАЛА (правило 8) - сооружение, служащее для выключения отдельных участков канала в случае аварии с судами или ремонта пути (рис.18).
Рис.18. Аварийные ворота канала:
1 — ворота; 2 — устои; 3 — водобойная часть; 4 — гасители энергии воды;
5- основание сооружения
ШЛЮЗОВАННЫЙ УЧАСТОК РЕКИ - участок реки с системой транспортных гидроузлов и судоходными шлюзами, расположенными таким образам, чтобы подпор нижележащего гидроузла распространялся до вышележащего, обеспечивая в нижнем бьефе последнего гарантированную глубину.
ПРОЦЕСС ШЛЮЗОВАНИЯ (правило 18) - комплекс технологических операции, выполняемых на шлюзе и судне, который включает в себя движение судна при входе в камеру шлюза и выходе из нее, швартовку судна, закрывание и открывание ворот, заполнение и опорожнение шлюза. Судопропуск регламентируется специальными правилами (см. также Шлюзование).
ПРАВИЛА ПРОПУСКА СУДОВ, СОСТАВОВ И ПЛОТОВ ЧЕРЕЗ ШЛЮЗЫ (правило 18) - правила, определяющие порядок пропуска судов, составов и плотов через шлюзы внутренних водных путей Российской Федерации независимо от их ведомственной принадлежности. Сведения о специфических условиях пропуска приводятся также на навигационных картах и в путевой информации. Порядок пропуска маломерных и спортивных судов, а также судов, принадлежащих отдельным гражданам, регламентируется специальными правилами, изданными производственным объединением „Водные пути (каналы)". В случае нарушения Правил пропуска через шлюзы диспетчер канала (района гидросооружения) или диспетчер (начальник вахты) шлюза имеет право запретить дальнейшее движение судна-нарушителя до получения письменного объяснения от его капитана об обстоятельствах и причинах допущенного нарушения. В случае повреждения судном гидротехнических сооружений или другого судна при проследовании гидротехнического сооружения первое судно должно прекратить движение, остановившись в месте, указанном диспетчером движения канала (района гидросооружений) или диспетчером (начальником вахты) шлюза для соответствующего расследования.
Осадка и габаритные размеры шлюзующихся судов и составов должны обеспечивать запасы глубины на порогах шлюзов и фактической ширины их камер. Суда, направляющиеся на шлюзование, должны быть технически исправными, особенно их рулевые устройства и ДАУ, иметь необходимое давление воздуха в пусковых баллонах главных двигателей и надежно закрепленные якоря.
Запрещается шлюзование: нефтеналивных судов, имеющих утечку нефтепродуктов; судов с неподнятыми якорями или с якорями, на которых находятся посторонние предметы с волочащимися цепями и канатами; суда с выступающими за габаритную ширину поврежденными элементами корпуса или надстройки, частью груза или другими предметами.
При подходе к границам шлюза вахтенные начальники судов запрашивают по УКВ-радиосвязи у диспетчера шлюза уточненные данные о порядке судопропуска. Вахтенные начальники судов, идущих на судопропуск, временный отстой которых на рейдах на подходах к шлюзам вызван не ожиданием судопропуска, а выполнением других функции, должны сообщить диспетчеру порта (участка) по шлюзованию ориентировочное время готовности к судопропуску, а после выполнения указанных функций — доложить диспетчеру канала (района гидросооружений) или диспетчеру (начальнику вахты) шлюза о готовности к судопропуску. При наличии очереди судов на подходах к шлюзу должна обеспечиваться такая последовательность пропуска: первая очередь - нефтеналивные составы и танкеры с нефтепродуктами или их остатками с температурой вспышки паров ниже 60 °С, суда с отравляющими и взрывчатыми веществами, суда со скоропортящимися грузами; вторая очередь - специальные объекты и суда технического флота; третья очередь - сухогрузные самоходные суда и толкаемые составы, нефтеналивные составы и танкеры с нефтегрузами или их остатками с температурой вспышки паров 60 °С и выше; четвертая очередь - сухогрузные буксируемые составы и плоты (если нет специально выделенной плотовой нитки шлюза). При большом скоплении флота у границ шлюза должны приниматься меры по первоочередному пропуску пассажирских судов, выбившихся из расписания. Во всех случаях суда, следующие на ликвидацию аварий и пожаров, пропускают через шлюз вне очереди.
С целью наиболее эффективного использования судоходных шлюзов и экономии воды разрешается совместное шлюзование судов в следующем порядке: танкеры и нефтеналивные составы с грузами (или их остатками) всех классов в любом сочетании; сухогрузные суда и составы (кроме судов с ядовитыми, взрывчатыми и другими огнеопасными грузами), а также суда технического флота с танкерами, груженными нефтепродуктами (или их остатками) с температурой вспышки паров 60 °С и выше; пассажирские суда (в том числе скоростные) с сухогрузными судами (составами) и судами технического флота, а также с танкерами, гружеными мазутом (или его остатками) с температурой не выше 45 °С. Перед совместным шлюзованием танкера с пассажирским судном вахтенный начальник танкера обязан проверить соответствие температуры груза нормативному значению, о чем сделать запись в вахтенном журнале.
При совместном шлюзовании должны соблюдаться следующие правила: пассажирские скоростные суда заходят в шлюз последними и становятся в камере таким образом, чтобы у них на траверзе не было других водоизмещающих судов (кроме маломерных); танкеры, как правило заходят в шлюз и становятся первыми, при этом установка пассажирских судов на траверзе с танкерами запрещается, а противопожарный интервал между кормой танкера и форштевнем пассажирского судна должен быть не менее 10 м; сухогрузные суда могут быть поставлены в камере на траверзе танкера при условии, что интервал между их бортами будет не менее 1 м.
При совместном шлюзовании вахтенные начальники танкеров и других судов обязаны выполнять специальные мероприятия противопожарного режима, предусмотренные для этого случая действующими Правилами пожарной безопасности на судах и береговых объектах. Перед заходом в камеру шлюза вахтенные начальники шлюзуемых судов объявляют экипажам о предстоящем совместном шлюзовании с танкером и принимают меры к повышению противопожарной бдительности членов экипажа и пассажиров. Курение на открытых палубах всех судов и территории, непосредственно примыкающей к камере шлюза, во время шлюзования запрещается. При движении в подходных каналах шлюза взаимный обгон судов и составов всех видов, кроме обгона водоизмещающих судов скоростными судами, допускается только с разрешения диспетчера порта (участка) по шлюзованию, а при его отсутствии -диспетчера канала (района гидросооружений) или диспетчера (начальника вахты) шлюза при достаточных габаритных размерах канала, если местными правилами плавания не предусмотрен другой порядок. Без согласования допускается обгон скоростными судами водоизмещающих судов и составов всех видов, а плотов - судами и составами всех видов, если в канале предусмотрено двустороннее движение.
Разрешение на подход составов и плотов к причальным стенкам головных шлюзов канала дает диспетчер канала (района гидросооружений), а на отдельно расположенных шлюзах и неголовных шлюзах - диспетчер (начальник вахты) шлюза. Подход судов, составов и плотов к причальным стенкам шлюза разрешается только при зеленом сигнале дальнего светофора- Распоряжения диспетчера (начальника вахты) шлюза, касающиеся расстановки судов (составов) у причальных стенок шлюза, порядка судопропуска и расстановки в камере шлюза, обязательны для выполнения вахтенными начальниками всех без исключения судов, которые обязаны подтвердить получение этих распоряжений по УКВ-радиосвязи, а при ее отсутствии или неисправности - подачей звукового сигнала „Я вас понял". Если .вахтенный начальник судна считает полученное распоряжение невыполнимым (из-за маневренных возможностей судна или состава, метеорологических условий и пр.), он должен поставить об этом в известность диспетчера (начальника вахты) шлюза и не предпринимать никаких действий до принятия согласованного решения. Суда с взрывчатыми и отравляющими веществами, прибывающие по плану-графику шлюзовании, заходят в шлюз без остановки у причальных стенок. Отсутствие сигнала на светофоре является запрещающим сигналом (соответствующим красному свету). В этом случае судно может продолжать движение только с разрешения диспетчера (начальника вахты) шлюза, оформленного записью в вахтенных журналах шлюза и судна.
При судопропуске вахтенный начальник судна обязан: перед заходом в шлюз доложить диспетчеру (начальнику вахты) шлюза по УКВ-радиосвязи о готовности судна к судо-пропуску, о чем сделать запись в вахтенном журнале, при совместном шлюзовании танкеров с пассажирскими и сухогрузными судами вахтенный начальник танкера дополнительно докладывает и делает запись в вахтенном журнале о температуре мазута и температуре вспышки паров перевозимого нефтепродукта; держать постоянную связь по УКВ-радиосвязи с диспетчером (начальником вахты) шлюза; заходить в шлюз с безопасной скоростью, обеспечивающей достаточную управляемость и остановку судна (состава) в месте, указанном для его швартовки; при этом на водоизмещающем судне, имеющем два главных двигателя и более, один из них рекомендуется запустить на режим заднего хода в момент прохода носовой частью судна (состава) створа ворот шлюза; сообщить диспетчеру (начальнику вахты) шлюза по УКВ-радиосвязи или одним коротким звуковым сигналом об окончании швартовки судна (состава) в камере шлюза; проходить шлюз с уложенными мачтами (в тех шлюзах, где это диктуется высотными габаритными размерами); проводить плавучие краны только с уложенными стрелами. Суда длиной более 30 м должны швартоваться не менее чем двумя швартовами (с носа и кормы), расположенными по одному борту.
В границах гидроузлов запрещается: использование плавучих рымов для гашения инерции движущихся судов; заход в подходные каналы за створы дальних светофоров и стоянка у причальных стенок шлюза судам и составам транспортного флота, которым не требуется судопропуск; стоянка судов и составов на якорях в границах причальных стенок шлюзов и вблизи бетонных креплений берегов; работа винтами судов, находящихся в камере шлюза, при закрытии и открытии рабочих ворот.