Шлюз

I (голл. sluis, от лат. exclude — исключаю, удерживаю, отделяю)

        судоходный, гидротехническое сооружение, расположенное между водоёмами с различными уровнями, через которое проходят суда (или плоты). Ш. возводят в речных гидроузлах, каналах и в морских портах, акватории которых подвергаются приливам и отливам с большой амплитудой колебаний уровней.

         Схематичный чертёж Ш. найден в материалах Леонардо да Винчи. Ш. начали строить в Западной Европе в 16 в., в России в 18 в. (на Вышневолоцкой системе). В СССР много крупных Ш. построено в гидроузлах на рр. Волхов, Днепр, Свирь, Волга, Кама, на многих судоходных каналах, водохранилищах. Значительное число крупных Ш. построено в США (на рр. Огайо, Миссисипи, Св. Лаврентия и др.) и в Западной Европе.

         В состав Ш. (рис. 1, 2) входят камеры, головные части (головы) и подходы. Камера, в которой размещаются поднимаемые (опускаемые) суда, образуется двумя продольными стенами и днищем, выполняемыми, как правило, из железобетона; с торцов она ограничена металлическими воротами (затворами), расположенными в пределах соответствующих головных частей. По числу последовательно расположенных камер (зависящему от величины падения уровня и рельефа местности) различают Ш. однокамерные и многокамерные (многоступенчатые). Для увеличения пропускной способности Ш. устраивают параллельно две (или более) нитки камер. Основные размеры камер (длину и ширину) выбирают при проектировании Ш. в зависимости от категории водного пути (См. Водные пути), перспективного грузооборота на нём, размеров наибольшего расчётного судна или состава (каравана) судов, одновременно пропускаемых через Ш. Камеры наиболее крупных Ш. имеют ширину до 33 м, длину до 400 м при глубинах на порогах от 5 до 15м (на морских Ш.). Наполнение и опорожнение камер осуществляется с помощью оборудованных затворами водопроводных устройств (системы питания Ш.) в течение заданного времени (от 5 до 15 мин). В головных частях (обычно массивных напорных сооружениях), кроме ворот, поддерживающих разность уровней воды и обеспечивающих пропуск судов при выровненных уровнях смежных Бьефов, размещаются водопроводные галереи с затворами, устройства для гашения энергии воды, ремонтные и аварийные заграждения, механизмы для управления оборудованием и системы автоматического регулирования. Примыкающие к верхним и нижним головным частям подходы представляют собой каналы или участки акватории (См. Акватория) с причальными сооружениями (См. Причальные сооружения) и устройствами для швартовки судов, ожидающих шлюзования, и направляющими сооружениями — для безопасного входа судов в Ш.

         Процесс пропуска судов через Ш., называется шлюзованием, состоит из ряда последовательных операций (открывание и закрывание ворот и затворов, наполнение камер водой и опорожнение их, ввод и вывод судов и др.), выполняемых по командам с центрального пульта. Число шлюзований в течение суток (при непрерывной работе Ш.) определяет пропускную способность Ш.

         Лит.: Михайлов А. В., Судоходные шлюзы, М., 1966; Гришин М. М., Гидротехнические сооружения, М., 1968.

         А. В. Михайлов.

        

        Рис. 1. Судоходный шлюз на одном из участков Волго-Балтийского водного пути.

        

        Рис. 2. Схема однокамерного шлюза: 1 — подходной канал; 2 — камера; 3 — верхняя головная часть; 4 — нижняя головная часть; 5 — водопроводная система; 6 — ворота; 7 — причалы; 8 — направляющие палы; 9 — мост; L_к — длина камеры; B_к — ширина камеры; H — напор; У. В. Б. — уровень верхнего бьефа; У. Н. Б. — уровень нижнего бьефа.

II (в обогащении руд)

        наклонный жёлоб прямоугольного сечения, обычно с шероховатым дном из ворсистой ткани, покрытой трафаретом из деревянных брусков, рифлёной резины и т.п. для гравитационного обогащения (См. Гравитационное обогащение) полезных ископаемых. При движении потока пульпы через Ш. происходит расслоение частиц по плотности и крупности: тяжёлые минералы оседают на дно, удерживаясь силами трения, создаваемого шероховатостью и трафаретами; образующиеся вихревые потоки способствуют избирательному обогащению. После накопления материала производят сполоск Ш., смывая сильной струей воды концентрат в отдельный приёмник.

         Различают неподвижные и ленточные Ш. Неподвижные гидравлические Ш. предназначены для переработки больших количеств материалов; их изготовляют из досок в виде последовательно уложенных 6—8 звеньев длиной в несколько м (уклон 0,03—0,06). В черновые оловянные концентраты с содержанием 15—30% SnO₂ извлекают 70—80% олова; извлечение золота — 40—60%. Для доводки черновых концентратов применяют шлюзовые аппараты, Вашгерды и бутары (См. Бутара).

         Ленточный Ш. состоит из бесконечной прорезиненной ленты, верхняя ветвь которой движется навстречу потоку пульпы. Лёгкая фракция разгружается у нижнего участка, а тяжёлая смывается с ленты оросителем с верхнего участка ленты. Производительность ленточного Ш. длиной 3 м и шириной 1,5 м—5 м³/ч, извлечение золота — 92—95%.

         С 70-х гг. применяют автоматические многодечные подвижные Ш. В СССР используют Ш. из 5 дек, расположенных параллельно одна над другой (т. н. многоярусные Ш.). Через каждые 4 мин автоматически отключается питание, деки ставятся под углом 45° и открывается кран для сполоска на 1 мин. Применение вибраций на Ш. позволяет повысить его производительность.

         Лит.: Справочник по обогащению руд, т 2 ч. 1, М., 1974.

         Л. А. Барский.