Шлюз

Судоходный шлюз - гидротехническое сооружение на судоходных и водных путях для обеспечения перехода судов из одного водного бассейна (бьефа) в другой с различными уровнями воды в них. С двух сторон ограничен затворами, между располагается смежная камера, позволяющая варьировать уровень воды в её пределах. Перевод судов посредством судоходного шлюза осуществляется последовательным переводом в смежную камеру после выравнивания в них уровня воды. Использование шлюзов главным образом направлено на то, чтобы сделать водные пространства с различными уровнями воды в них более пригодными для судоходства.

Процесс пропускания судна через шлюз называется шлюзованием. Каждый шлюз имеет три главных элемента:

Герметичная камера , соединяющая верхнюю и нижнюю головные части канала и имеющая объём, достаточный для включения в себя одного, или нескольких судов. Положение камеры фиксированное, однако уровень воды в ней может изменяться.

Ворота - металлические щиты, расположенные на обоих концах камеры и служащие для впускания и выпускания судна из камеры в перед началом шлюзования и герметизирующие камеру во время шлюзования.

Водопроводное устройство - устройство, предназначенное для наполнения, либо опустошения камеры. Как правило, в качестве такого устройства используется плоский щитовой затвор. В крупных шлюзах могут использоваться перекачные насосы.

Принцип работы шлюза следующий:

Входные ворота открываются, и судно заходит внутрь камеры.

Входные ворота закрываются.

Открывается перепускной клапан, вызывая падение уровня воды в камере с находящимся в ней судном.

Впускные ворота открываются, судно выходит из камеры.

Шлюзование длится как правило от 10 до 20 минут в зависимости от размера камеры и перепада уровня воды. В случае, если судно движется вверх по течению, процесс реверсируется: судно входит в пустую камеру, затем открывается клапан, наполняя камеру водой и поднимая судно.

При шлюзовании как правило стараются чередовать направление пропускания судов: после того, как судно, идущее, к примеру, вниз по течению, завершило шлюзование, в камеру уже пониженным уровнем воды в ней может сразу же зайти судно, движущееся в обратном направлении. Таким образом не требуется выполнять лишнее заполнение, либо слив воды из камеры.

Использование шлюзов в речной навигации

Использование шлюзов необходимо в случаях, когда для осуществления прохода судов создаётся искусственный обводной канал в обход таких препятствий, как пороги, плотины, дамбы и проч. Плотина увеличивает глубину водного пространства перед ней, в таком случае шлюз может быть установлен либо непосредственно в плотине, будучи её составной частью, либо в устье бьефа. Река, оснащённая такого рода сооружениями, носит название водного пути. Также с помощью установки шлюза в устье реки можно добиться того, чтобы река перестала быть подверженной влиянию приливов и отливов в крупных водоёмах, в которые она впадает. Для усовершенствования водного пути на реке используются дополнительные шлюзы:

В верхней части обводного канала устанавливается водоспускной шлюз для предотвращения наводнений.

Чем длиннее обводной канал, тем больше разница уровня воды в реке между началом и концом канала, таким образом очень длинный обводной канал может потребовать установки дополнительных групп шлюзов в разных местах канала (см, например, Волго-Донской канал).

Шлюзы также служат для поднятия и опускания воды в водохранилищах.

Использование шлюзов в каналах

При строительстве первых искусственных каналов, возводимых, как правило, на довольно плоских, негористых участках местности, их инженеры и строители предпочитали строить обводы в случае попадания на пути канала холмов, либо низин. Однако, удлинение канала влекло за собой чрезмерное удорожание его строительства и увеличивало длительность прохождения по нему судна. Для решения этой проблемы стали применяться шлюзы. Далее, по мере усовершенствования технических знаний и возможностей, для прохождения препятствий стали применяться всё новые решения: акведуки, туннели, дамбы. И в каждом из таких сооружений продолжили использовать шлюзы, ставшие с тех времён и по сей день неотъемлемой частью практически любого гидросооружения.

Для соединения двух разных компьютеров информация должна пройти 7 уровней шифрования и столько же - декодирования. Рассматривать их все очень долго, поэтому внимание будет уделено исключительно одной составляющей - шлюзам. Чем они являются, с помощью чего функционируют, каких видов бывают и мное другое будет рассмотрено в рамках статьи. Для полноты понимания параллельно немного будет затронута тема маршрутов. Исключительно чтобы лучше разобраться с передачей данных.

Сетевые шлюзы и маршруты

Допустим, есть одна машина, которая ищет в сети определённый компьютер. С помощью этого небольшого примера мы и выясним, что такое шлюзы. Необходим механизм описания, в котором предусматривается, как будет совершена подобная Он называется маршрутизацией. Задают его с помощью «адреса назначения» и «сетевого шлюза». Причем для достижения необходимой точки используется определённый инструмент. Вот что такое шлюзы и как они работают в составе информационных сетей. Может быть три типа адресов:

1. Отдельный хост.
2. Подсеть.
3. Маршрут по умолчанию. Используется, когда не могут быть применены два первые варианта.

Также есть три типа шлюзов:

1. Отдельные хосты.
2. Подключения.
3. MAC-адреса.

Маршруты по умолчанию

Немного отвлечёмся от темы для понимания работы шлюза. Внимания заслуживает каждый адрес. Но это отдельная тема, поэтому рассмотрим только базис. Когда локальная система испытывает необходимость в установлении соединения с удалённым хостом, происходит обращение к для определения, существует ли он. Если цель находится в какой-то подсети, может создаваться подключение к ней, чтобы обеспечить передачу данных. Если ни один из известных маршрутов не может подойти, используется установленный по умолчанию. Это специально предусмотренная возможность, в которой используется особый тип сетевого шлюза (единственный присутствующий в системе), который помечен флагом С. Указывается машина, имеющая прямое подключения к общемировому сети (в роли таких объектов могут выступать провайдеры), с надеждой, что конечного получателя всё же получится найти. Это принцип передачи данных, который позволяет понять, что такое шлюз в сети, и какое важное значение он имеет для обмена информацией.

Хосты с двойным подключением

Это довольно интересный тип организации передачи данных, поэтому эмулятору в качестве исключения будет уделено немного внимания. С технической точки зрения, любая машина, которая выполняет функции сетевого шлюза, может рассматриваться как хост, обладающий двойным подключением. На практике этот термин может также использоваться, чтобы описывать компьютеры, находящиеся в двух разных местах. Так, для каноничного случая необходимо, чтобы машина имела два адаптера Ethernet, и каждый из них имел свой адрес в разных подсетях. Сократить список этих требований может помочь использование алиасов в ifconfig(8). Как бы ни было всё реализовано, рассматриваемая машина определяется в качестве шлюза, который может использоваться, чтобы войти в другую подсеть. Такая схема воплощения является очень полезной в случаях, когда создаётся система безопасности, фильтрующая пакеты и выполняющая функции брандмауэра в одном или двоих направлениях. Сложно? Но тем не менее это ответ на вопрос «что такое шлюз интернета».

Работа шлюза

Сетевой шлюз - это обычная система, благодаря которой осуществляется пересылка пакетов с одного подключения на другое. Что отправить информацию, ему необходимо "знать", что и куда следует переправить. При простой организации сети можно использовать которые будут знать и помнить каждый шлюз. Для более сложных вариантов используются различные коммерческие продукты и вспомогательные приборы (роутеры, маршрутизаторы, серверы). Когда приходит информация из одной сети (компьютера), он обрабатывает полученные данные, при необходимости может поменять протокол кодирования, чтобы получатель смог ознакомиться с полученным сообщением. Когда шлюз получает информацию, он проверяет, кому она предназначается. Если адрес верный, происходит передача в соответствующую часть компьютера и происходит считывание данных. В случаях, когда получатель кто-то другой, информация идёт далее. Как узнать своего компьютера? Для этого необходимо зайти в свойства подключения, где показан этот параметр.

Заключение

Вот мы и разобрали, что такое шлюзы и зачем они нужны. Напоследок можно сказать, что при желании собственноручно поработать с ними с точки зрения программных аспектов, при должном изучении данного вопроса проблем возникнуть не должно. Они будут только, если вы полезете смотреть, что и как устроено на аппаратной составляющей, и при желании собрать/разобрать. Это не в последнюю очередь из-за сложности оной. Поэтому при желании настроить работу компьютера достаточно будет проработать вопросы, которые относятся к программной настройке данных устройств. Надеемся, что больше вопросов, что такое шлюзы, не осталось.

На прошлой неделе посетил Волжскую ГЭС, где впервые увидел работу судоходного шлюза.

Рассказ про Волжскую ГЭС начну с судоходного шлюза. Волжская ГЭС является средненапорной гидроэлектростанцией руслового типа. В состав основных гидротехнических сооружений входят: здание ГЭС, бетонная водосливная и земляная плотины, судоходные сооружения.

Судоходные сооружения (шлюзы, судоподъемники и др.) – предназначены для подъема или опускания судов с одного уровня воды на другой.
В составе гидроузла две шлюзовые камеры, под номерами 30 и 31.

2. Сухогруз входит в подходной канал.

3. Теплоход с туристами в одной из камер шлюза.

4. Сухогруз «Сормовский 3064» заходит в шлюзовую камеру.

5. По команде из диспетчерской он прижимается к одному из бортов шлюзовой камеры.

6. Створки камеры закрываются под наблюдением сотрудника.

7. Сотрудник шлюза смотрит, чтобы во время закрытия между створок не попал посторонний предмет.

8. Створки шлюзовой камеры закрыты. В шлюзовую камеру начинает поступать вода.

9. Через несколько минут шлюзовая камера заполняется водой.

10. Лишняя вода перетекает в водосброс.

11. Швартовочная команда сухогруза.

12. Вид с диспетчерской башни на верхние камеры шлюза.

13. Нижние камеры шлюзы.

14. Пассажирский теплоход «К.Минин» выходит из верхней шлюзовой камеры.

15. Вид на водоотводный канал нижних шлюзовых камер.

16. В здании межшлюзовой ГЭС, конструктивно являющейся частью гидроузла, но юридически не относящейся к Волжской ГЭС, установлено два поворотно-лопастных гидроагрегата ПЛ30-В-330.

17. Ворота шлюза, общий вес которых составляет 390 тонн.
За полвека здесь было осуществлено почти 423 тысячи шлюзований, через створки главных ворот прошли 950 тысяч судов. Общий объем грузоперевозок превысил 802 миллиона тонн.

Если у вас дома есть две стеклянные или прозрачные пластмассовые трубочки да подходящая резиновая трубка, вы можете сделать интересный эксперимент. Вставьте в резиновую трубку две стеклянные с обеих сторон и согните вашу конструкцию в виде буквы U. Налейте в трубочки воды. Как бы вам теперь ни пришлось поднимать и опускать трубочки, вода в них всегда останется на одном уровне. Такие трубочки называют сообщающимися сосудами.

Сколько подобных наблюдений мы могли бы сделать вокруг себя! Вот, например, узбекский крестьянин прокладывает мотыгой путь воде из арыка. Он ловко возводит и разрушает земляные перегородки, направляя воду то в одну выемку, то в другую. И всякий раз вода будет течь до тех пор, пока ее поверхности в соседних выемках не выровняются.

Отличный пример сообщающихся сосудов - шлюзы. Если вам приходилось плавать на речном корабле по большим рекам - Волге, Дону, Днепру, - то вы, конечно, с интересом выбегали на палубу, когда корабль заходил в шлюз. Закрываются огромные ворота. При подъеме мощные насосы закачивают в шлюзовую камеру воду, пока ее уровень не совпадет с уровнем водохранилища. Надо опуститься - воду сбрасывают в нижнее течение реки, и корабль плавно снижается вместе с ней. Ворота открылись, вода на одном уровне - вперед!

Очень часто принцип сообщающихся сосудов используют в фонтанах. Если бак с водой находится выше отверстия присоединенного к нему шланга или трубы, то вода из отверстия будет бить вверх. И тем сильнее, чем больше разность уровней воды в баке и у отверстия. Попробуйте сами сделать подобный фонтан.

Где надо устраивать плотины?

Куда текут реки? Конечно, в озера, моря, океаны. Но можно ответить по-другому - они текут туда, где ниже уровень поверхности Земли. Значит, если мы хотим накопить воды, создатьводохранилище, то нужно реку перегородить. Этим люди занимались издревле, строя дамбы, насыпи, плотины. Со временем возникла целая наука, занимающаяся проектированием и расчетами гидросооружений.

От самой древней плотины, возведенной в Египте примерно 4500 лет назад, до современных циклопических плотин, перекрывших самые крупные реки мира, - огромная дистанция. Просто земляной вал - и гигантская железобетонная перемычка. В нынешних плотинах предусмотрены электростанции, водосливные туннели, регулирующие уровень воды, а также шлюзы для судоходства.

Не всегда места для постройки плотин выбирались удачно. На равнинных реках приходилось затапливать водой огромные площади плодородных угодий, заливать леса и даже переносить села и города. Намного выгоднее строить плотины для гидростанций на высокогорных реках. На них удается получить большой напор воды для вращения турбин, а заливаемые площади - намного меньше.

Правда, огромные массы скопившейся в ущельях воды грозят воздействовать на прочность горных пород. Все эти проблемы лишний раз свидетельствуют о том, насколько важно заранее все точно рассчитать. Чтобы предугадать, какие могут быть последствия таких построек, ученые и инженеры изготовляют модели участков рек и на них проводят эксперименты.

В последние десятилетия появились так называемые приливные гидростанции. Для их работы перегораживают плотиной узкие заливы на берегу океана. Во время прилива и отлива вода, проходя через плотину, заставляет вращаться турбины, производящие электроэнергию.

Рассказ про Волжскую ГЭС начну с судоходного шлюза.
Волжская ГЭС является средненапорной гидроэлектростанцией руслового типа. В состав основных гидротехнических сооружений входят: здание ГЭС, бетонная водосливная и земляная плотины, судоходные сооружения.
Судоходные сооружения (шлюзы, судоподъемники и др.) - предназначены для подъема или опускания судов с одного уровня воды на другой.
В составе гидроузла две шлюзовые камеры, под номерами 30 и 31.

2. Сухогруз входит в подходной канал.

3. Теплоход с туристами в одной из камер шлюза.

4. Сухогруз "Сормовский 3064" заходит в шлюзовую камеру.

5. По команде из диспетчерской он прижимается к одному из бортов шлюзовой камеры.

6. Створки камеры закрываются под наблюдением сотрудника.

7. Сотрудник шлюза смотрит, чтобы во время закрытия между створок не попал посторонний предмет.

8. Створки шлюзовой камеры закрыты. В шлюзовую камеру начинает поступать вода.

9. Через несколько минут шлюзовая камера заполняется водой.

10. Лишняя вода перетекает в водосброс.

11. Швартовочная команда сухогруза.

12. Вид с диспетчерской башни на верхние камеры шлюза.

13. Нижние камеры шлюзы.

14. Пассажирский теплоход "К.Минин" выходит из верхней шлюзовой камеры.

15. Вид на водоотводный канал нижних шлюзовых камер.

16. В здании межшлюзовой ГЭС, конструктивно являющейся частью гидроузла, но юридически не относящейся к Волжской ГЭС, установлено два поворотно-лопастных гидроагрегата ПЛ30-В-330.

17. Ворота шлюза, общий вес которых составляет 390 тонн.
За полвека здесь было осуществлено почти 423 тысячи шлюзований, через створки главных ворот прошли 950 тысяч судов. Общий объем грузоперевозок превысил 802 миллиона тонн.

Взят у dervishv в Судоходный шлюз Волжской ГЭС

Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите пишите мне - Аслан ([email protected] ) Лера Волкова ([email protected] ) и Саша Кукса ([email protected] ) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта http://bigpicture.ru/ и http://ikaketosdelano.ru

Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках и в гугл+плюс , где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс материалы, которых нет здесь и видео о том, как устроены вещи в нашем мире.

Жми на иконку и подписывайся!