ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО МЕТОДИКЕ РАСЧЕТА УТЕЧЕК ВОДЫ ЧЕРЕЗ ВОРОТА И ЗАТВОРЫ СУДОХОДНЫХ ШЛЮЗОВ

В статье обоснованы предложения по корректировке методики определения утечек воды через неплотности в воротах и затворах судоходного шлюза. Методология учета утечек и определения значений расходов просачивающейся воды обусловлена действующей «Инструкцией по наблюдениям и исследованиям на судоходных гидротехнических сооружениях». Однако существующая методика, установленная в соответствии с действующим нормативным документом, не лишена недостатков. В частности, в ней не учитывается влияние на изменение уровней воды в камере шлюза одновременных процессов поступления воды через неплотности верхней головы и утечки через конструкции нижней головы. Отмечается, что для более точного определения изменения уровней воды в камере необходим учет обоих процессов и их взаимное влияние, т. е. после расчета фильтрационных утечек через нижнюю голову должны быть пересчитаны утечки через верхнюю голову и наоборот. Предложен новый подход к определению утечек с использованием итерационного процесса расчета. Выполнено сравнение данных, полученных расчетным способом по двум методикам, с результатами опытов, выполненных на действующем шлюзе № 15 ФБУ «Администрация «Волго-Дон». Обращается внимание на то, что данные, полученные по методике, установленной в соответствии с действующей инструкцией, дают завышенные по сравнению с опытными данными значения уровней воды в камере. Подчеркивается, что более достоверным оказалось совпадение опытных данных с данными, рассчитанными по предлагаемой итерационной методике. Кроме того, отмечается ненадежность и трудозатратность методов наблюдения за уровнем воды в камере с использованием лодки или бинокля, как это рекомендовано действующей инструкцией. Рекомендовано использование современных технических средств измерений и обработки результатов, имеющихся в настоящее время в составе оборудования действующих судоходных шлюзов.

судоходный шлюз, камера шлюза, утечка воды, ворота и затворы, итерационные методы расчета

1. Гапеев А. М. Системы питания судоходных шлюзов водой: монография / А. М. Гапеев, В. В. Кононов. - СПб.: Изд-во ГУМРФ им. адмирала С. О. Макарова, 2013. - 268 с.

2. Гапеев А. М. Гидравлические расчеты судоходных шлюзов: монография / А. М. Гапеев, В. В. Кононов, К. П. Моргунов. - СПб.: Лань, 2020. - 232 с.

3. Гапеев А. М. Обоснование безопасных режимов наполнения (опорожнения) камеры проектируемого шлюза / А. М. Гапеев, Н. М. Морозова // Журнал университета водных коммуникаций. - 2011. - № 3. - С. 11-13.

4. Рябов Г. Г. Моделирование процесса наполнения камеры судоходного шлюза с учетом данных натурных наблюдений / Г. Г. Рябов, А. Н. Ушакевич, Р. С. Смирнов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2017. - Т. 9. - № 5. - С. 993-1006. DOI: 10.21821/2309-5180-2017-9-5-993-1006.

5. Гапеев А. М. Совершенствование системы наполнения камер судоходных шлюзов Саратовского гидроузла / А. М. Гапеев, К. П. Моргунов, А. В. Подрешетникова // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2017. - Т. 9. - № 5. - С. 984-992. DOI: 10.21821/2309-5180-2017-9-5-984-992.

6. Гапеев А. М. Система наполнения камеры низконапорного судоходного шлюза из-под сегментных подъемно-опускных ворот / А. М. Гапеев, К. П. Моргунов, М. К. Карачева // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2017. - Т. 9. - № 6. - С. 1227-1233. DOI: 10.21821/2309-5180-2017-9-6-1227-1233.

7. Гапеев А. М. Анализ изменения основных параметров системы наполнения камеры судоходного шлюза № 7 канала им. Москвы / А. М. Гапеев, К. П. Моргунов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2019. - Т. 11. - № 1. - С. 78-86. DOI: 10.21821/2309-5180-2019-11-1-78-86.

8. Гарибин П. А. Реновация систем наполнения водой камер судоходных шлюзов № 1-6 Волго-Балтийского водного пути / П. А. Гарибин, А. В. Богатов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2020. - Т. 12. - № 4. - С. 640-653. DOI: 10.21821/2309-5180-2020-12-4-640-653.

9. Гапеев А. М. Анализ эксплуатационных показателей судоходных шлюзов с малыми и средними напорами / А. М. Гапеев, К. П. Моргунов // Транспорт Российской Федерации. - 2020. - № 1 (86). - С. 33-37.

10. Гапеев А. М. Анализ показателей работы системы наполнения камер типовых шлюзов Волго-Донского судоходного канала / А. М. Гапеев, К. П. Моргунов // Гидротехника XXI век. - 2020. - № 1 (41). - С. 50-53.

11. Гапеев А. М. Основные показатели системы наполнения камеры судоходного шлюза с цилиндрическими водовыпусками / А. М. Гапеев, К. П. Моргунов // Гидротехническое строительство. - 2020. - № 9. - С. 35-39.

12. Gapeev A. Quality assessment of the system of filling a shipping lock chamber from under the segmental guillotine gate / A. Gapeev, K. Morgunov, M. Karacheva // International Scientific Conference Energy Management of Municipal Facilities and Sustainable Energy Technologies EMMFT 2019: Volume 1. - Springer Nature, 2021. - Vol. 1258. - Pp. 433-441. DOI: 10.1007/978-3-030-57450-5_37.

13. Инструкция по наблюдениям и исследованиям на судоходных гидротехнических сооружениях. Ч. I: Гидротехническая / Главное управление водных путей и гидротехнических сооружений Минречфлота РСФСР. - М.: Транспорт, 1981. - 72 с.

14. Ковыршин С. Г. Современные методы расчета фильтрации через ворота и затворы гидротехнических сооружений / С. Г. Ковыршин // Актуальные проблемы современной когнитивной науки: сб. ст. междунар. науч.-практ. конф. (17 февраля 2019 г., г. Таганрог). - Уфа: OMEGA SCIENCE, 2019. - С. 51-55.