Floodgate

редактировать
Токио шлюзы, созданные для защиты от тайфуна нагонов

шлюзы, также называемые стопорные шлюзы, регулируемые шлюзы, используемые для управления потоком воды в системы наводнений, водохранилище, река, ручей или дамба. Они могут быть предназначены для установки водосброса высоты гребня в плотинах, для регулировки расхода в шлюзах и каналах, или они могут быть спроектированы чтобы полностью остановить поток воды в рамках системы дамбы или штормового нагона. Поскольку большинство этих устройств работают, контролируя высоту поверхности воды, сохраняемую или направляемую, они также известны как гребневые ворота . В случае систем обхода паводков шлюзы иногда также используются для понижения уровня воды в каналах главной реки или канала, позволяя большему количеству воды течь в обход паводка или водосборный бассейн, когда основная река или канал приближается к стадии наводнения.

Содержание
  • 1 Типы
  • 2 Клапаны
  • 3 Физика
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки
    • 5.1 Источники
  • 6 Внешние ссылки
Типы
Затворы перегородки - вертикальные стены с подвижными или перемещаемыми секциями. Подвижные секции можно поднимать, чтобы вода могла проходить под ними (как в шлюзовом затворе ) и поверх конструкции. Исторически в этих воротах использовались штабелированные бревна, известные как заглушки, или деревянные панели, известные как флешборды, для определения высоты гребня плотины. Некоторые шлюзы, известные как coupures в системах больших дамб, скользят вбок, открываясь для различного движения. Переборочные ворота также могут быть изготовлены из других материалов и использоваться как единое целое. Затворы под углом используются в корабельных замках и обычно закрываются под углом 18 °, чтобы приблизиться к арке. Шлюз на канале Харран A стена паводка ворота в Харлане, Кентукки
Ворота с откидным гребнем, представляют собой секции стены, которые вращаются из вертикального положения в горизонтальное, тем самым меняя высоту плотины. Как правило, они управляются с помощью гидравлической энергии, хотя некоторые из них являются пассивными и питаются от воды, которую собирают. Варианты:
  • откидные ворота
  • откидные ворота «рыбий живот»
  • Огнестрельные ворота
  • ворота «Пеликан»
A Инженерный корпус армии США откидная балка заслонка гребня во время установки заслонка «рыбий живот» на плотине Скривенер, Канберра
Радиальные заслонки представляют собой поворотные заслонки, состоящие из цилиндрических секций. Они могут вращаться вертикально или горизонтально. Затворы Tainter представляют собой вертикальную конструкцию, которая вращается вверх, чтобы вода могла проходить под ними. Подшипники ходовой части с низким коэффициентом трения, а также форма поверхности, уравновешивающая гидростатические силы, позволяют этой конструкции закрываться под собственным весом в качестве меры безопасности. Затвор диаграмма Затвор и водосброс
Барабанный затвор представляют собой полые секции затвора, плавающие на воде. Они прикреплены булавками, чтобы вращаться вверх или вниз. Вода может поступать в камеру флотации или выходить из нее для регулировки высоты гребня плотины. Затворы барабана управляются с помощью клапанов. Затворы барабана на отводной дамбе
  • Роликовые затворы представляют собой большие цилиндры, которые перемещаются в угловой прорези. Они поднимаются с помощью цепи и имеют зубчатую конструкцию, которая соединяется с их прорезью.
  • Затворы типа «раскладушка» имеют внешнюю конструкцию створки «створки створки». Arrowrock Dam.
Fusegates - это механизм, предназначенный для обеспечения контролируемого сброса воды в случае исключительно больших наводнений. Конструкция состоит из отдельно стоящих блоков (предохранительных клапанов), установленных бок о бок на ровном пороге водосброса. Блоки Fusegate большую часть времени действуют как фиксированные водосливы, но в условиях чрезмерного наводнения они предназначены для опрокидывания вперед, что позволяет контролировать сброс воды. Несколько предохранительных клапанов обычно устанавливаются бок о бок, причем каждый предохранительный клапан рассчитан на выпуск при прогрессирующем сильном наводнении, таким образом сводя к минимуму воздействие паводковых вод на реку вниз по течению. Система была изобретена и запатентована Франсуа Лемперьером для Hydroplus (Париж, Франция), дочерней компании GTM Entrepose. Он был установлен на более чем 50 плотинах по всему миру размером от 1 м до более 9 м в высоту. Затворы с предохранителями обычно используются для увеличения емкости существующих плотин или для максимального увеличения потенциала сброса водосбросов меньшего размера. Типовой эскиз предохранительной заслонки Предохранитель в Конечная плотина - Озеро Каве
Затворы под углом
Клапаны
Выпуск клапана Хауэл-Бангера

Установки наводнения имеют множество требований к конструкции и обычно располагаются у основания плотин. Часто наиболее важным требованием (помимо регулирования расхода) является рассеивание энергии. Поскольку вода очень тяжелая, она выходит из основания плотины с огромной силой, которую вода толкает сверху. Если эта энергия не рассеивается, поток может разрушить близлежащие породы и почву и повредить конструкции.

Другие требования к конструкции включают учет работы напора, расхода, того, работает ли клапан над или под водой, а также регулирование точности и стоимости.

  • Клапаны с фиксированным конусом предназначены для отвода энергии из потока воды во время разгрузки резервуара. Они представляют собой круглое сечение трубы с регулируемой втулкой и конусом на выпускном конце. Поток можно изменить, отодвигая втулку от себя или по направлению к седлу конуса. Конструкция позволяет выпускать воду под высоким давлением из основания плотины, не вызывая эрозии окружающей среды. Клапаны с фиксированным конусом могут работать с напором до 300 м.
  • Клапаны с полой струей представляют собой тип игольчатого клапана, используемого для сброса затвора. Конус и седло находятся внутри трубы. Вода течет через кольцевой зазор между трубой и конусом, когда она перемещается вниз по потоку от седла. Ребра поддерживают узел баллона и подачу воздуха для стабилизации водяной струи.
  • Кольцевые струйные клапаны аналогичны фиксированным коническим клапанам, но имеют встроенное кольцо, которое выпускает воду узкой струей. Они подходят для напора до 50 м.
  • Гидравлический затвор, похожий на запорный клапан, но с коническим ограничителем перед створкой затвора, который фокусирует воду в струю. Они были разработаны в 1940-х годах Бюро мелиорации США для точного управления потоком нагнетания без кавитации, наблюдаемой в обычных задвижках. Затворы струйного потока могут выдерживать напор до 150 м.
Физика

Силу, действующую на прямоугольный затвор, можно рассчитать по следующему уравнению :

F = p A {\ displaystyle \ F = pA}\ F = pA

где:

F = сила, измеренная в ньютонах (N)
p = давление = ρ gh {\ displaystyle = \ rho gh \,}= \ rho gh \, измеряется в паскаль (Па)
, где:
A = площадь = прямоугольник : длина × высота измеряется в м
, где:
длина = горизонтальная длина прямоугольного шлюза. измеряется в метрах
высота = высота затопленного затвора от нижней части водяного столба до поверхности воды, измеряется в метрах

Если прямоугольный затвор затоплен ниже поверхности можно использовать то же уравнение, но только высоту от поверхности воды Расстояние до середины ворот необходимо использовать для расчета силы, действующей на затвор.

См. Также
  • flag Портал Соединенного Королевства
  • icon Транспортный портал
На Викискладе есть материалы, связанные с Шлюзом.
Ссылки

Источники

Внешние ссылки
  • DeltaWorks.Org - проект в Нидерландах на шлюзах
Последняя правка сделана 2021-05-20 08:51:09
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте