Zamek

Wśród różnych urządzeń znajdziemy:

• koła ratunkowe;
• poręcze (bramy z skrzydeł i otoczenia pomieszczenia);
• drabiny wbudowane w wykusz;
• metalowy uchwyt;
• znaki przypominające ...

Zarówno zabezpieczenie, jak i komfort, niektóre śluzy posiadają pływające pachołki , wbudowane w wykusz: cumy czy cumy nie muszą być regulowane w trakcie śluzy. .

W śluzie Saint-Ours (szerszej niż pozostałe na łączu Rzeka Richelieu / Kanał Chambly) w całej komorze zainstalowano pływający ponton. Łodzie są jak zwykle zacumowane, a żeglarze mogą nawet wydostać się na śluzę.

W przypadku dużej liczby pracowników bramy na skrzydłach są systematycznie blokowane w miarę zbliżania się do otwarcia.

Ostatecznego zabezpieczenia, bezprzewodowy bramy dla ruchu pieszego i rowerowego jest zainstalowana powyżej śluzy n o  8 Chambly kanału.

Ewolucja w budownictwie

Blokada bramy windy (znana jako „gilotyna”)

Jest to pierwsza śluza ze śluzą powietrzną, to znaczy częścią kanału zamkniętego dwojgiem drzwi, co ma tę zaletę, że wymaga tylko niewielkiej ilości wody w porównaniu ze śluzą. W 983 roku chiński inżynier Chhaio Wei-yo zbudował pierwszą śluzę z podnoszonymi drzwiami na obu końcach.

Minusem było to, że te płaskie drzwi były łatwe do manewrowania tylko przy stosunkowo niskich wysokościach wody ze względu na wywierany na nie nacisk.

W 1438 roku w Europie dwóch włoskich inżynierów Filippo Degli Organi i Fiorivanti di Bologna stworzyło pierwszą śluzę powietrzną na Naviglio Grande (via Arena), jednym z kanałów Mediolanu .

System ten jest nadal używany, w szczególności w przypadku dolnych wrót śluz z wysokim wodospadem, takich jak Rodan, lub Crissey na Canal du Centre lub w śluzach pochyłej płaszczyzny Saint-Louis-Arzviller . Nazywane są również „drzwiami gilotynowymi”. Ta z Carillon, nad Ottawą , jest „unikatowa w Ameryce Północnej [i] uruchamiana przez przeciwwagę prawie 200 ton. "

Zamek z drzwiami łukowymi i śluzą z żaluzjami

Aby złagodzić nacisk wywierany na drzwi, a następnie prostopadle do przepływu, w 1460 wynaleźliśmy tak zwane drzwi łukowe , to znaczy, że po zamknięciu kąt, jaki tworzą, przeciwstawia się przepływowi powietrza. zamknięcie i szczelność.

Wynalazek systemu manipulacyjnego i małych zablokowane żaluzji umieszczone w dolnej części drzwi, które pozwalają na przepływ wody z ręki do śluzy lub odwrotnie w celu zrównoważenia ciśnienia na dwóch liści i liści, a w celu ułatwienia otwarcia przypisuje do Leonarda da Vinci (patrz rysunek po prawej: według Codice Atlantico f 240 r- c badania dla zamka San Marco Mediolanu.. ). Te małe okiennice staną się następnie żaluzjami (stąd nazwa zamka żaluzjowego), czyli pionowo przesuwanymi bramami. Rysunek autorstwa Leonarda (muzeum Clos Lucé w Amboise ) zdaje się potwierdzać tę tezę.

W 1458 r. inżynier księcia Mediolanu Bertola da Novate zbudował kanał Bereguardo z tymi pierwszymi nowoczesnymi śluzami.

We Francji, wynalazek ten został wprowadzony po raz pierwszy wydaje się, przez włoskiego inżyniera, którego nazwa nie została zachowana (być może jest to ten sam Bertola da Novate), na Yèvre początku XVI -tego  wieku. Został przejęty i ulepszony w 1605 roku przez Huguesa Cosniera nad kanałem Briare (Hugues Cosnier był także wynalazcą zamka wielokrotnego). Hugues Cosnier zastąpi również żaluzje w drzwiach systemem akweduktów w murze, „bębnów”, zawsze zamykanych zaworami, które umożliwiają większy i lepiej rozprowadzony dopływ wody. Z drugiej strony budowanie kosztuje więcej. Cosnier widział, jak ten system został z powodzeniem zastosowany w Belgii.

Drzwi łukowe są tak efektowne, że nadal są bardzo powszechne we wszystkich kanałach świata, a w szczególności w kanałach Francji.

Zamek z drzwiami obrotowymi lub „drzwi sektorowe”

Górnej powierzchni z liści tego typu drzwiach jest sektor z cylindra , którego oś pokrywa się z osią obrotu, a tym samym równoważąc ciśnienie wody, pozwalając im manewrować niemal bez wysiłku. Jest to ta sama architektura, co skrzydła ruchomych zapór o osi pionowej. System ten wydaje się być doświadczony po raz pierwszy na śluz małych kanałów wysokiej Seine XVIII th  wieku, nazywany jest „bramy sektora.” To właśnie ta zasada rządzi wrotami tamy Maeslantkering w Holandii ( ruchome tamy wahadłowe ).

Różne kształty zamków

Zamki owalne

Pierwsze zamki wklęsłe wykonane z drewna miały dość ograniczoną żywotność. W 1548 roku włoski inżynier Jacopo Barozzi da Vignola dit le Vignola , wezwany do poprawy żeglugi na kanałach Bolonii , zastąpił te drewniane śluzy śluzami murowanymi z wklęsłego kamienia, aby wytrzymać nacisk gruntu. Ta forma miała również tę zaletę, że mogła pomieścić kilka łodzi.

Sto lat później, przepis ten został popierane i stosowane w szczególności poprzez Riquet za Canal du Midi i odzysku w końcu XVII -tego  wieku do Lez . Za granicą są zamki z zamkami owalnymi w Skandynawii , Anglii , Hiszpanii , Włoszech itp.

Zamki prostokątne

Zastosowanie żelbetu, oferującego lepszą odporność na nacisk na grunt, pozwala na budowę śluz o równoległych ścianach. Wdrożenie i utrzymanie są uproszczone. Ale przed użyciem betonu, prostokątny kształt został przyjęty przez większość zamków, a od Hugues Cosnier na Canal Briare , podczas pierwszej połowie XVII -go  wieku.

Agde okrągły zamek

Zbudowany przez Pierre-Paul Riquet w latach 1679-1680, okrągły zamek Agde jest wyjątkowy na świecie: jego śluza ma troje drzwi i, poprzez prosty obrót, umożliwia łodzi wybór między trzema kierunkami (l'Hérault , kanał morski lub Canal du Midi ).

W latach 70. prace modernizacyjne zmieniły wygląd obiektu.

Okrągły zamek Lorraine

Ten drugi okrągły zamek należy do bocznego kanału Loary . Znajduje się na początku oddziału Apremont-sur-Allier , który służy jako ujęcie wody w Allier do zasilania kanału z Guétin do Briare . Został zbudowany w latach 1835-1841 i mierzy 32  m średnicy. Oprócz swojej roli spożywczej, kiedyś służył jako wejście do sieci kanałów dla łodzi zbudowanych w Veurdre, nieco w górę rzeki na Allier. Obecnie zachowuje jedynie swoją odżywczą rolę. Jego kolisty kształt podyktowany był koniecznością ukierunkowania wejścia do rzeki w dół rzeki, aby uniknąć zamulenia. Łodzie wykonały prawie pełny obrót w śluzie, przy czym wejście i wyjście znajdowały się prawie obok siebie.

Blokada wagi

Gdzie prawa drogi musiały być zbierane, zamki wadze  stało się możliwe do oceny ładunków transportowanych.

W pierwszej w dużej mierze prywatnej sieci w USA były dwojakiego rodzaju:

• pomiar objętości wody wypartej przez barkę, gdy wpływa ona do wypełnionego basenu;
• bardziej klasyczny środek w postaci kołyski podtrzymującej budynek po opróżnieniu śluzy.

W obu przypadkach od uzyskanego wyniku odjęto tarę .

Przykładem pierwszego typu był eksploatowany na pierwszym kanale w Stanach Zjednoczonych, Lehigh Canal  (w) .

Na pierwszym kanale Erie wybraliśmy drugą metodę.

W Syrakuzach - gdzie kanał nie przechodzi - budynek z 1903 roku służy dziś Muzeum Kanału  (w) .

Inne systemy

Aby przezwyciężyć znaczne różnice poziomów zaprojektowano również inne urządzenia:

• łódź unosi . Na przykład w Belgii , na Canal du Centre , kolejka Strépy-Thieu , otwarta w 2002 r. , umożliwia pokonanie pionowego spadku 73  m  ;
• do tej pory ta w Peterborough w prowincji Ontario była najwyższa na świecie (prawie 20 m);
• jednoskładnikowy w swoim rodzaju Falkirk Wheel w Szkocji , Wielkiej Brytanii ;
• na pochyłe , które pojawiły się w Anglii w późnych latach osiemnastego th  century. Łódź można tam przewozić zarówno na sucho ( Elbląg w Polsce , Krasnojarsk w Rosji ) lub w zbiorniku pełnym wody ( Ronquières w Belgii , pochyły samolot Saint-Louis-Arzviller we Francji). Nachylona płaszczyzna z Krasnojarska do Jeniseju jest najwyższa ze spadkiem około 100  m  ;
• w Kanadzie urządzenie Big Chute na szlaku wodnym Trent-Severn nazywa się kołyską . Początkowo prosty wagon kolejowy, od 1977 roku umożliwia manewrowanie łodziami w pozycji poziomej dzięki podwójnemu zestawowi szyn skompensowanych zgodnie z zasadą krzywkową;
• na zboczach wody z których tylko dwa konkretyzacjami znane: w Montech na kanału de Garonne (1975) oraz w Fontséranes na Kanału Midi (1985).

Oszczędzanie wody

Głównym zasobem kanału jest woda niezbędna do żeglugi: może być dostarczana albo przez rzeki, którymi płynie, albo kanałem zasilającym, niezbędnym rozwiązaniem dla zatok dywersyjnych.

Na spadek o wysokości jednego metra śluza Freycinet wymaga co najmniej 203  m 3 / s wody, Becquey , 150. Na kanale Nantes-Brest , gdzie Blavet i Oust mają przepływ około 28  m 3 / s , odpowiednio, więc masz co najmniej 7,25 lub 5,35 sekundy na wypełnienie takich zamków bez większego zasięgu w górę rzeki..

Jeśli został opróżniony (na przykład do pracy), wymaganą objętość należy pomnożyć przez zwilżenie lub zatonięcie (1,82  m ).

W Ameryce Północnej, jednorodnym kontynencie z długimi rzekami w rozległych zlewniach, problem żerowania rzadko pojawia się; gdzie indziej, zwłaszcza w Europie, w zależności od pory roku lub natężenia ruchu może jej brakować, w szczególności w przypadku kanału o zasięgu dywizji, takiego jak Canal du Midi, który musi być odpowiednio zasilany w najwyższym punkcie. Kilka rozwiązań pomaga utrzymać poziom zatok dywersyjnych przy jednoczesnym ograniczeniu zużycia wody.

Konsumpcja wody

Poniższe obliczenia mają zastosowanie - ze względu na powyższe rozważania terminologiczne - tylko do ruchów budynków bez fałszywych basenów.

Rozważmy śluzę wielokrotną (sic!) składającą się z sąsiednich śluz wymienionych w (od góry do dołu) i każda o tej samej powierzchni S. Wymiary krokwi śluz są przesunięte o wysokość względem następnej. Powiemy, że śluza powietrzna jest pusta, jeśli poziom jej akwenu znajduje się na poziomie linii wodnej, a pełna, jeśli poziom ten zostanie zwiększony o (poziom zrzutu). W ten sposób łódź może wejść do pustej śluzy powietrznej z sąsiedniej śluzy w dole, jeśli jest pełna; łódź może opuścić pełną śluzę powietrzną w kierunku sąsiedniej śluzy górnej, jeśli jest pusta. nie{\ styl wyświetlania n}mi1{\ styl wyświetlania E_ {1}}minie{\ styl wyświetlania E_ {n}}h{\ styl wyświetlania h}h{\ styl wyświetlania h}

Istnieją dwa naturalne stany kaskady śluz:

1. po procedurze wznoszenia wszystkie śluzy są pełne;
2. po procedurze opadania wszystkie śluzy są puste;

Dla danej łodzi będziemy mówić o objętości „przemieszczonej” w celu oznaczenia objętości wody zajmowanej przez jej kadłub ( ciąg Archimedesa ).

Zaczynając od stanu, w którym wszystkie śluzy są puste, przepływ łodzi wznoszącej się, której objętość przemieszczona jest , a następnie łodzi zstępującej, której objętość przemieszczona jest, opuszcza śluzy w tym samym stanie (puste). To podwójne przejście oznacza zużycie wody od góry do dołu, która osiągavm{\ styl wyświetlania v_ {m}}vre{\ styl wyświetlania v_ {d}}

nieSh+vm-vre{\ styl wyświetlania nSh + v_ {m} -v_ {d}}

• Sytuacja wyjściowa: wszystkie śluzy są puste i łódź jest gotowa do wspinania się z wnęki ogonowej.
• Proces :

1. Kolejne nadzienia zamka w od górnego zasięgu, blokada pozostała pusta.mi1{\ styl wyświetlania E_ {1}}minie-1{\ styl wyświetlania E_ {n-1}}minie{\ styl wyświetlania E_ {n}}
2. Wejście łodzi do śluzy .minie{\ styl wyświetlania E_ {n}}
3. kolejne przejścia w śluzach do .minie-1{\ styl wyświetlania E_ {n-1}}mi1{\ styl wyświetlania E_ {1}}
4. Przyjazd na przedzamach po napełnieniu śluzy przedobrębem.mi1{\ styl wyświetlania E_ {1}}

• Sytuacja końcowa: wszystkie śluzy są zapełnione, a łódź jest na dziobie.
• Pobieranie próbek z przedzajazdu: nieSh+vm{\ styl wyświetlania nSh + v_ {m}}
• Wyciek w tylnej wnęce: vm{\ styl wyświetlania v_ {m}}
• Różnica między pobieraniem próbek a odprowadzaniem (napełnianie wszystkich śluz): nieSh{\ styl wyświetlania nSh}

• Sytuacja wyjściowa: wszystkie śluzy są zapełnione i łódź jest gotowa do schodzenia z dziobu.
• Proces :

1. Wejście łodzi do śluzy .mi1{\ styl wyświetlania E_ {1}}
2. Kolejne przejazdy przez śluzę do .mi2{\ styl wyświetlania E_ {2}}minie{\ styl wyświetlania E_ {n}}
3. Przyjazd do wnęki ogonowej po opróżnieniu śluzy .minie{\ styl wyświetlania E_ {n}}

• Sytuacja końcowa: wszystkie śluzy są puste, a łódź jest w tylnej wnęce.
• Pobieranie próbek z przedzajazdu: -vre{\ displaystyle -v_ {d}}
• Wyciek w tylnej wnęce: nieSh-vre{\ displaystyle nSh-v_ {d}}
• Różnica między rozładowaniem a wycofaniem (opróżnienie wszystkich śluz): nieSh{\ styl wyświetlania nSh}

Począwszy od stanu, w którym wszystkie śluzy są puste, przejście N statków w górę, których całkowita objętość przemieszczona wynosi , a następnie M statków zstępujących, których całkowita objętość przemieszczona jest pozostawiona w śluzach w tym samym stanie (puste). To podwójne przejście oznacza zużycie wody od góry do dołu, która osiągaVm{\ styl wyświetlania V_ {m}}Vre{\ styl wyświetlania V_ {d}}

(nie+NIE+M-2)Sh+Vm-Vre{\ styl wyświetlania (n + N + M-2) Sh + V_ {m} -V_ {d}}

• Sytuacja wyjściowa: wszystkie śluzy są puste, a łodzie są gotowe do wypłynięcia z wnęki ogonowej.
• Proces :

1. Kolejne nadzienia zamka w od górnego zasięgu, blokada pozostała pusta.mi1{\ styl wyświetlania E_ {1}}minie-1{\ styl wyświetlania E_ {n-1}}minie{\ styl wyświetlania E_ {n}}
2. Wejście pierwszej łodzi do śluzy .minie{\ styl wyświetlania E_ {n}}
3. Przejście pierwszej łodzi w śluzie po jej opróżnieniu w .minie-1{\ styl wyświetlania E_ {n-1}}minie{\ styl wyświetlania E_ {n}}
4. Opróżnienie komory w dolnym biegu, następnie wejście łodzi 2 e .minie{\ styl wyświetlania E_ {n}}
5. Kolejne przejścia pierwszej łodzi w śluzach do , ze stopniowym monitorowaniem pozostałych łodzi; każde wejście nowego statku wiąże się z opróżnieniem śluzy , ale nie jest konieczne, aby łodzie podążały w ilościach: druga łódź może wejść do śluzy w dowolnym momencie od czasu, gdy pierwsza go opuściła i została opróżniona do wnęki ogonowej.minie-2{\ styl wyświetlania E_ {n-2}}mi1{\ styl wyświetlania E_ {1}}minie{\ styl wyświetlania E_ {n}}minie{\ styl wyświetlania E_ {n}}minie{\ styl wyświetlania E_ {n}}
6. Przybycie pierwszej łodzi na przedmieście, a za nią stopniowo wszystkie pozostałe; każde wyjście z łodzi wiąże się z uprzednim wypełnieniem zatoczki.mi1{\ styl wyświetlania E_ {1}}

• Sytuacja końcowa: wszystkie śluzy są zapełnione, a wszystkie łodzie są na dziobie.
• Pobieranie próbek z przedzajazdu: (nie+NIE-1)Sh+Vm{\ styl wyświetlania (n + N-1) Sh + V_ {m}}
• Wyciek w tylnej wnęce: (NIE-1)Sh+Vm{\ styl wyświetlania (N-1) Sh + V_ {m}}
• Różnica między pobieraniem próbek a odprowadzaniem (napełnianie wszystkich śluz): nieSh{\ styl wyświetlania nSh}

• Sytuacja wyjściowa: wszystkie śluzy są zapełnione, a łodzie są gotowe do schodzenia z dziobu.
• Proces :

1. Wejście pierwszej łodzi do śluzy .mi1{\ styl wyświetlania E_ {1}}
2. Opróżnienie śluzy (z rozładowaniem we wszystkich śluzach poniżej), następnie wejście do śluzy pierwszej łodzi .mi1{\ styl wyświetlania E_ {1}}mi2{\ styl wyświetlania E_ {2}}
3. Sas napełnianie z górnego zasięgu, a następnie wejście łodzi 2 e ; każda nowa łódź wchodząca do śluzy oznacza jej uprzednie zapełnienie z przedzabuka, ale nie jest konieczne, aby łodzie zstępujące podążały za sobą: druga łódź może wejść w dowolnym momencie od chwili, gdy pierwsza ją opuściła i została napełniona z forebay.mi1{\ styl wyświetlania E_ {1}}mi1{\ styl wyświetlania E_ {1}}mi1{\ styl wyświetlania E_ {1}}mi1{\ styl wyświetlania E_ {1}}
4. Kolejne przejścia od 1 łodzi przez śluzę do śluzy z progresywnym monitorowaniem pozostałych łodzi; każda łódź opuszczająca śluzę wiąże się z opróżnieniem jej do wnęki ogonowej.minie{\ styl wyświetlania E_ {n}}minie{\ styl wyświetlania E_ {n}}

• Sytuacja końcowa: wszystkie śluzy są puste, a wszystkie łodzie są w tylnej wnęce.
• Pobieranie próbek z przedzajazdu: (M-1)Sh-Vre{\ styl wyświetlania (M-1) Sz-V_ {d}}
• Wyciek w tylnej wnęce: (nie+M-1)Sh-Vre{\ styl wyświetlania (n + M-1) Sh-V_ {d}}
• Różnica między rozładowaniem a wycofaniem (opróżnienie wszystkich śluz): nieSh{\ styl wyświetlania nSh}

Zauważymy, że

• Objętość przechodzi przez żaluzje lub zawory, zawsze jest dodatnia i może być zakwalifikowana jako „zrzut techniczny”.(nie+NIE+M-2)Sh{\ styl wyświetlania (n + N + M-2) Sh}
• Objętość jest stopniowo przenoszona przez ruchy łodzi przez otwarte drzwi, może być dodatnia lub ujemna i może być zakwalifikowana jako „użyteczny wyciek”.Vm-Vre{\ styl wyświetlania V_ {m} -V_ {d}}
• Do tych dwóch objętości należy dodać wycieki wynikające z ubytków i przecieków, w zależności od szczelności instalacji.

Poza aspektami ekonomicznymi (inwestycja, ukształtowanie terenu i wysokość wrót), śluza wielokrotna pozwala na zmniejszenie odpływów technicznych, gdy tylko możliwe jest przepłynięcie kilku łodzi w tym samym kierunku: chociaż suma objętości śluzy zużywa się podczas przepłynięcia pierwszej łodzi (jak pojedyncza śluza), zużycie zwiększa się tylko o objętość pojedynczej śluzy na każdą kolejną łódź płynącą w tym samym kierunku.

Zbiorniki

Aby utrzymać wodę w zasięgu przegrody pomimo strat przy śluzach, stosuje się kanały i zbiorniki dywersyjne , niecki lub stawy regulacyjne. Przykłady: kanał Hilverna

Jednym z najbardziej znanych, najbardziej innowacyjnych i wyrafinowanych rozwiązań jest rozwiązanie Pierre-Paul Riquet u progu Naurouze .

Ten rodzaj zabudowy stał się klasyczny: zbiorniki wodne powyżej Hédé na kanale Ille-et-Rance ( Bazouges , Bézardière itp.) itp.

Zamiast uzupełniać zasięg dywizji , możemy wybrać mniejszy zbiornik, każdy z kilkoma blisko siebie (w promieniu 100 m ) śluzami  . W kanale Nantes Brest zauważyliśmy, kilka z tych "łuski jest zamknięty zbiornik" downstream terenu Keroret (zamków n o  79 do 87) i Pont Saint-Caradec (88 do 97). To samo poniżej zbiegu kanału Hilvern (78 do 58). W przeciwieństwie do drabiny blokującej (gdzie budynki są uwięzione od pierwszego do ostatniego), pomiędzy każdym z nich mogą przejść. Poszerzenie Kanału Chambly między śluzami 3 i 8 również odgrywa tę podwójną rolę, ponieważ kanał jest wyniesiony nad rzekę i tylko same śluzy zasilają zatoki objazdowe.

W przeciwieństwie do łusek, to rozwiązanie jest narażone na fałszywe baseny, a tym samym na marnowanie wody w krytycznych okresach.

Blokada „ułamkowa”

Inne rozwiązanie, śluza, którą można by nazwać podzieloną lub podzieloną… Na skanalizowanej części kanału Ludwika II Bawarskiego, który z kulminacją na 417m był słabo zaopatrzony, niektóre śluzy były z podwójnymi drzwiami: dla krótkiej jednostki, z drzwi wewnętrzne zamknęły się do 28,3 m (zamiast 34,5), zmniejszyliśmy długość ekranu o około jedną trzecią.

W krytycznym okresie niskiego poziomu wody rozwiązanie dwudrzwiowe można by również wykorzystać do oszczędzania wody, gdyby tylko statki rekreacyjne były zamykane kilkoma śluzami z rzędu. (W przeciwnym razie ta zaleta zostanie utracona: największa sekcja musi być w stanie pozostać pusta przy każdym zamku.) Aby uzyskać maksymalne oszczędności, dzielone drzwi należy zawsze umieszczać w pobliżu grzebienia górnego. (W czasie, gdy Pechmann projektował swoje zamki, żeglarstwo nie istniało...)

Takie śluzy, o różnych odległościach między dzielonymi bramami, są sporadycznie spotykane: we Frankfurcie nad Menem , te z Griesheim, o długości 360 m, są rozdzielone w odległości 128 m od górnej części autobusu (czyli nieco mniej niż trzecia).

Przepis ten mógłby również zwiększyć bezpieczeństwo śluz, w których statki handlowe są regularnie rozbijane przez statki wycieczkowe: zawsze umieszczone z tyłu, są narażone na silne zawirowania, gdy statek handlowy odpływa. Dopiero gdy ten ostatni wyjdzie ze śluzy, podwójne drzwi zostaną otwarte.

Zamek specyficzny dla żeglarstwa

Spośród 34 zapór śluzowych na Menu wszystkie - z wyjątkiem 3 - mają śluzy specyficzne dla żeglarstwa, 22 m x 3,5 w pobliżu zbiegu z Renem, 12,5 m x 2,5 na kanale du Ren do Dunaju nad Menem . Przy średnim spadku 4,5 m śluzy te zużywają odpowiednio 347 i 141  m 3 , czyli 68 i 168 razy mniej wody niż śluza komercyjna (23 700  m 3 w Griesheim ).

Baseny regeneracyjne

Zamiast zwiększać liczbę śluz, możliwe jest zmniejszenie zużycia wody (zrzuty techniczne) poprzez zainstalowanie zbiorników rekuperacyjnych, w których kromki wody ze śluzy są magazynowane, a następnie uwalniane na różnych poziomach.

Zaczynając od wyimaginowanego rozkładu śluzy na poziome plastry o tej samej grubości (z ), konstruuje się przylegające do siebie misy, których wymiary i zawartość dokładnie odpowiadają fikcyjnym plastrom 2 śluzy. nie+2{\ styl wyświetlania n + 2}nie≥1{\ styl wyświetlania n \ geq 1}nie{\ styl wyświetlania n}nie+1{\ styl wyświetlania n + 1}

Więc

• Gdy łódź schodzi, plastry śluzy są sukcesywnie składowane w basenach, które zapełniają się jedna po drugiej. Tylko ostatnie 2 sekcje są odprowadzane w dół.
• Gdy łódź płynie w górę, woda z kolejnych basenów wlewa się do śluzy, zamiast zużywać wodę z przedzabu. Tylko pierwsze 2 raty muszą być wypełnione od góry.

Ponieważ każde przejście łodzi wiąże się ze zużyciem 2 basenów, ten sposób postępowania zmniejsza o jeden czynnik wyładowania techniczne . nienie+2{\ displaystyle {\ frac {n} {n + 2}}}

Poza względami ekonomicznymi i czasem przepływu między śluzą a basenami, wystarczy zwiększyć na tyle, aby uzyskać pożądane oszczędności wody. nie{\ styl wyświetlania n}

Na kanale Ren-Dunaj przez Men wszystkie 13 śluz jest wyposażonych w zbiorniki regeneracyjne. Straty wody są minimalne na tym łączu do najwyższego zasięgu dywizji na świecie (406 m), który jest trudny do zaopatrzenia.

Takie podejście zostało przyjęte w projekcie trzeciego zestawu śluz na Kanale Panamskim  : każda śluza powietrzna ma 3 baseny regeneracyjne (tj. łącznie 18 basenów dla całego projektu), co pozwala zaoszczędzić 60% zrzucanej wody.

Rozwiązanie bez wycieków technicznych

Falkirk Wheel lub dźwig do łodzi (w pionie lub na równi pochyłej) są mechanizmy, które nie generują techniczny dumpingu i którego działanie jest niezależne od tego, czy znajduje się łódź w śluzie. Wprawienie w ruch zapewniają silniki o stosunkowo małej mocy, które dostarczają energię kinetyczną i kompensują tarcie, niewielką różnicę w masie śluzy (lub przeciwwagi), a także wagę linek dodawanych do dolnej Załaduj.

Pompowany roztwór

Aby zrekompensować wycieki, niektóre obiekty mają pompy, które pobierają wodę z dolnego zasięgu, aby dostarczyć ją do górnego zasięgu. Tak jest w przypadku starej podnośni statków w Henryenburgu .

Energia potencjalna łodzi

Kiedy podnosząca się łódź mija śluzę, podnosi się i jej energia potencjalna wzrasta. Wbrew pozorom energia niezbędna do podniesienia łodzi nie pochodzi z energii kinetycznej wody przepływającej przez listwy lub zawory: podczas kompletnej śluzy energia ta jest rozpraszana w turbulencjach. W rzeczywistości wyładowana objętość nie zależy od obecności lub nieobecności łodzi, ani od jej wielkości, ani od jej masy.

Z drugiej strony, pomiędzy momentem, gdy łódź wznosząca się znajduje się w tylnym naw a, gdy zajmuje ona dziób, następuje zmiana stanu:

• objętość zajmowaną przez łódź w tylnej wnęce jest zastępowana przez wodę, która wypływa ze śluzy, gdy łódź wchodzi (otwarte drzwi odpływowe);
• objętość zajmowaną przez łódź w pełnej śluzie jest zastępowana przez wodę, która opuszcza przedni pas w momencie odpływu łodzi (otwarte drzwi górne).

Wreszcie, łódź w górę rzeki przywraca zajętą ​​przez siebie objętość i ta sama objętość jest odejmowana pod prąd na końcu procesu: istnieje doskonała wymiana między energią potencjalną nabytą przez łódź w górę, a tą, która jest przekazywana przez objętość, która spadła . Działanie podnośnika do łodzi wyraźnie ilustruje to odkrycie.

Wpływ śluzy na poziom zatok dywersyjnych wpływa na zmienność energii potencjalnej pozyskiwanej przez wznoszącą się łódź. Jednak różnica wymiarów między objętością wymienioną w dół i objętością przemieszczoną w górę zawsze odpowiada wysokości wzniesienia łodzi.

W przypadku łodzi schodzącej działa mechanizm odwrotny: energia potencjalna dostarczana przez łódź umożliwia podniesienie objętości o tej samej wadze z tej samej wysokości.

Rola estetyczna i turystyczna

Chociaż te względy nie są przedmiotem zainteresowania inżynierów budujących śluzy, mają one decydujący wpływ estetyczny na turystykę. Wiele stolic straciłoby istotną atrakcję, gdyby ich ciek wodny nie był regulowany przez zamkniętą tamę, ale pozostawiony sam sobie w okresie krytycznego niskiego poziomu wody: już od dawna Paryż , Moskwa , Berlin (nad Szprewą ) , Pragę (nad Wełtawą , Mołdawia muzyków), a ostatnio Kair .

Zamki i środowisko

Nie zaprzeczając wielu korzyściom środowiskowym płynącym z transportu barkami , możemy przyznać, że śluzy przyczyniają się do pewnych problemów środowiskowych:

• Sztuczne cieki wodne (jeśli lokalnie zwiększają natlenienie, przyczyniają się do ponownego zawieszania często zanieczyszczonych osadów w kanałach)
• Nad morzem śluzy mogą przyczynić się do zasolenia sąsiednich słodkowodnych wód: w Zatoce Flamingo w Parku Narodowym Everglades „ptaki, manaty , żółwie i trawy morskie” zostały dotknięte. Pod koniec ubiegłego wieku administracja parku postanowiła wypełnić tę śluzę. Ta interwencja spowodowała konsolidację powołania dwóch akwenów wodnych: otwartego Zatoki Florydy dla masowego żeglowania i Kanału Buttonwood prowadzącego do Wilderness Waterway , raju dla kajaków i małych łodzi. (Administracja Parku sąsiaduje ze starą śluzą, z obu stron dostępne są rampy wodowania).
• Tam gdzie upadki naturalnie utrudniają im wprowadzanie gatunków inwazyjnych lub inwazyjnych (np. karp azjatycki ). Następnie możemy spróbować powstrzymać je za pomocą barier elektromagnetycznych lub zablokować je za pomocą kołysek, takich jak ta w Big Chute na szlaku wodnym Trent-Severn .
• Na Morzu Św. Wawrzyńca śluzy stanowią barierę przed zanieczyszczeniem przez ściśle kontrolowane wody balastowe (forma TP 13617). Punkt Saint-Lambert jest jednym z punktów „kontroli zbiorników balastowych podczas pierwszego przejścia statku w sieci” (s. 31).
• Aby ograniczyć utlenianie i zużycie istotnych części wrót śluzy, części te od dawna pracują zanurzone w kąpieli rtęciowej (do ponad jednego kilograma rtęci na wrota), przy minimalnych stratach czasu. normalne, ale bardzo ważne w przypadku Wypadek. Duże zamki mogą pomieścić znacznie więcej; tym samym według organizacji pozarządowej Robin des Bois „podczas wymiany śluzy w głównym basenie portu Saint-Malo pod koniec sierpnia 2003 r. zaobserwowano utratę około 370 kg rtęci” . Rtęć utracona w kanałach może zostać przekształcona w metylortęć przez bakterie w osadach poniżej. W tej postaci rtęć jest wysoce toksyczna i wysoce bioakumulacyjna .
• Dyskomfort związany z wypiętrzeniem cieków przez ryby (problem łatwo rozwiązać dobrze zaprojektowanymi przepławkami lub nawet specjalnym i dostosowanym zarządzaniem otworami drzwi i listew)
• Cieśnina lub odnoga morza zablokowana groblą blokuje prąd, natlenianie i dopływ planktonu oraz migrację ryb . W Canso zamek zawiera prąd nośny, który kiedyś był bliski 12 węzłów.
• Następstwa wojny  : Niektóre śluzy, które były przedmiotem intensywnych pożarów podczas ostatnich wojen (od 1870 r.), ich dno i otoczenie mogą nadal zawierać zatopioną lub niewybuchową amunicję , prawdopodobnie chemiczną dla tych z okresu 14-18 . Amunicja ta będzie prawdopodobnie stwarzać problemy toksyczne dla środowiska i personelu, gdy zacznie wyciekać z powodu korozji. Dotyczy to Niemiec, Belgii i północnej Francji.
• Są to miejsca, w których łodzie muszą zwalniać, zatrzymywać się, a następnie ruszać i przyspieszać, niektórzy marynarze pracują na pełnych obrotach. Czasami niesiarczanowany olej opałowy używany przez te silniki i olej może powodować zwiększone zanieczyszczenie powietrza i gleby wokół obszaru śluzy. Zanieczyszczenia te pozostają jednak bardzo punktowe, zwłaszcza w stosunku do przewożonego tonażu ( 250 ton dla statku z własnym napędem kanałowym Freycinet, napędzanego silnikiem o mocy ok. 200 KM) - jest znacznie niższe niż ogólna emisja naczepy (450 KM do przewozu 25 ton ) a łódź nie zaśmieca dróg.
• Bardzo oświetlone w nocy, ze względów bezpieczeństwa, na głównych drogach, które działają 24  godziny na dobę (Rodan, Sekwana), przyczyniają się do zjawiska zanieczyszczenia światłem , które można zredukować zmieniając oświetlenie w zależności od potrzeb i warunków pogodowych.

Kalendarz

W Republikańskiej kalendarzowego języku francuskim, 20 th  dzień termidorze nazywa się dzień zamka.

Uwagi i referencje

Uwagi

1. Zobacz Kanał Panamski .
2. W oparciu o energię operacyjną Falkirk Wheel , tj. 1,5  kWh na wagę dla wysokości 24  metrów , mogliśmy podnieść tylko na tej wysokości ciężar wynoszący w najlepszym razie 22,9  t .

Bibliografia

1. De Rive BL (1835) Historyczne i statystyczne zestawienie kanałów i rzek żeglownych Belgii i części Francji , wyd. Leroux, - patrz s.  25 i kolejne z 636 (książka zdigitalizowana przez Google Books).
2. „  Słownik nawigacji rzecznej, słownictwo rzeczne, łódź  ” na stronie projetbabel.org (dostęp 13 października 2020 r . ) .
3. „  Słownik nawigacji rzecznej, słownictwo rzeczne, łódź  ” na stronie projetbabel.org (dostęp 13 października 2020 r . ) .
4. (de) Bundesverwaltung - UVEK - BAFU, “  Bodensee (Untersse) Berlingen  ” , Daten des aktuellen Jahres , 7.10.2020 ( czytaj online ).
5. Google 36.29629882103861, -86.65730056823539
6. Pierre Pinon ( reż. ), Un Canal - des canals , Paryż, Narodowy Fundusz Zabytków i Miejsc Historycznych, Ministerstwo Kultury Pikardii,1986, 415  pkt. ( ISBN  978-2-7084-0298-0 ) , s.  176.
7. Królewskie Belgijskie Towarzystwo Inżynierów i Przemysłowców, Belgia, Annales des travaux publics de Belgique , tom 1, Bruksela, 1843, Google Books.
8. Muzeum Żeglugi na pobliskiej Łabie
9. „oficjalny”, tak aby młynarzy z Wiednia były przez imperialnych Karty kwestionowanego tylko przez pierwsze korekty Dunaju pod koniec XIX th wieku. Stacja metra Kaisermühlen przypomina swoją pierwotną lokalizację.
10. Google 38.278442003628385, -85.79319948458924  
11. Kentucky & Indiana Terminal Bridge – Wikipedia
12. Przerwa od pierwszego mostu kolejowego nad Misisissippi: zbudowana pod kątem 26 0 , koszmar marynarzy. Rzeczywiście, „jedną z zasad budowy mostów jest umieszczanie pomostów na linii nurtu. Ta zasada jest rzadko łamana.” w Michael Gillepsie - Chodź piekło albo wysoka woda - Great River Publishing - Stoddard - 2001 - ( ISBN  0-9620823-2-5 ) , s. 77. I, s. 83: „W zależności od etapu rzeki pomosty mogą stanowić realne zagrożenie dla żeglugi. „Prawda z 1854 r. i 1872 r. Notatka dodaje nie bez humoru:” Ale większe zagrożenie dla pakietów statków parowych stanowiły linie kolejowe, które wykorzystywały te mosty. "
13. Google 45.865007685728074, -73.1467031989995
14. Google 42.93459405482729, -78.90635439543065
15. Google 45.316628121421445, -73.91862472537721
16. Google 43.13407243221098, -79.19285063725606
17. Henry A. Du Vernet .
18. (w) Robert Legget, Ottawa River Canals Toronto: University of Toronto Press ,1988, 308  pkt. ( ISBN  0-8020-5794-2 ) , s.  122 i 127.
19. (w) Robert F. Legget, „  DuVernet Henry Abraham  ” na http://www.biographi.ca/ .
20. Kanał Carillon .
21. zamek odpływowy .
22. Google 47.64802806436509, -2.0844451025012094
23. Google 52.224756118625486, 11.668533315993471
24. Conca di Bondolo - GoogleMap 45.185442656002515, 12.27130042872034
25. Google 45.49227358741515, 12.57587666753643
26. GoogleMp - 29.909276567308602, -90.08387903014328
27. Mapy Google - 29.914842198826427, -89.9724978619273
28. Mapy Google - 29,388727414942373, -89,59679256006395
29. Mapa Google - 30.030861311331506, -90.03429826452427
30. Mapy Google - 29.36793024638982, -89.52968651098769
31. Z mapy z 1885 roku, odtworzonej w 1900 przez Tulane University, w Ari Kelman - A River and its City - The nature of Landscape in New Orleans - University of California Press - Berkeley - 283 - ( ISBN  0-520 -23433-2 ) - s. 129. Ta starożytna gałąź, bardzo powyżej obecnej delty, potwierdza tendencję inżynierów do śledzenia swoich kanałów w starych korytach.
32. Google - 29.82157586370924, -89.5943482624494
33. Rodolphe de Koninck, „  Mississippi Delta: walka do końca między naturą a człowiekiem  ” na https://www.herodote.org/ , 2. kwartał 2006 (dostęp 14 lutego 2021 )
34. Google 28.683825738260868, -95.97185824879844
35. Google 28.895663695097667, -95.38708714622155
36. Google 48.812812642099686, 2.4572728464884026
37. Google 44.86259589002959, -0.5520365155091895
38. Michel Sandrin, La Seine aval du Havre w Paryżu , Joinville le Pont, Morskie wydania kartograficzne, 156  s. , s.  7
39. Didier Fleury, Wypełnienie Loary i Erdre - 1926-1946 , Nantes, Zamek Książąt Bretanii - Muzeum Historii Nantes, I kwartał 2007, str. 14 ( ISBN  978-2-906519-04-6 ) , s.  3-4
40. Google 47.21266360440751, -1.5406190288351354
41. 3 m .
42. (de) „  Skipperguide – Ostsee  ” .
43. Nowy Petit Robert: alfabetyczny i analogowy słownik języka francuskiego , Paris, Dictionnaires Le Robert ,2 sierpnia, 2837  s. ( ISBN  978-2-84902-321-1 ) , s.  315
44. EBE .
45. Google 49.7913956107208, 9.925644445381097
46. To ograniczenie prowadzi do innego: kiedy zaopatrzenie w wodę jest zmniejszone i zmusza gospodarkę do uniknięcia fałszywego basenu, wznoszące się budynki mogą zostać nakazane, aby poczekać na „opróżnienie” śluzy przed wejściem do niej.
47. Zima 2020-21 zdaje się potwierdzać, że w północnej części Ameryki średnie temperatury, podobnie jak flora i fauna, gwałtownie rosną dalej na północ. Harmonogram obsługi kilku dróg wodnych (Missouri, Ohio itp.) może zatem wkrótce ulec zmianie aż do Wielkich Jezior, a potem dalej.
48. (w) Tennessee River Navigation System: Raport techniczny nr 25 , Knoxville - Tennessee, Tennessee Valley Authority,Styczeń 964, 423  s. , s.  97
49. Google 47.99747701014351, 3.3461217144632514
50. Google 46.317783479048515, -1.0722077500598428
51. Grands-Lacs-Saint-Laurent .
52. Na uczęszczanych drogach wodnych dane te są stale dostarczane przez wodowskazy sąsiadujące ze śluzami, czasami odtwarzane na panelach świetlnych. Są one następnie systematycznie rejestrowane przez budynki.
53. konkurencja ze strony kolei .
54. kanały rzeki Ottawy ,1988, 308  pkt. ( ISBN  978-0-8020-5794-5 i 0-8020-5794-2 ) , s.  152.
55. Meunier, Jean-Louis, 1930- , Pociąg Montebello w Kanadzie wczoraj i dziś , Société historique Louis-Joseph Papineau,2003( ISBN  2-9804807-2-X i 978-2-9804807-2-0 , OCLC  53251992 , czytaj online ).
56. Co ciekawe, sama pisownia tej miejscowości podlega pewnej niejasności ...
57. Leksykon rzeczny i wioślarz – Projekt Babel .
58. Morand, Jacques, 1929 -... , Le canal du Midi i Pierre-Paul Riquet: historia Kanału Królewskiego w Langwedocji , Aix-en-Provence, Édisud ,1993, 141  s. ( ISBN  2-85744-658-6 i 978-2-85744-658-3 , OCLC  463741601 , czytaj online ).
59. Soo Lock, już największa w systemie St. Lawrence / Great Lakes, jest obecnie w trakcie przebudowy. Nowy zamek 922 mln $ w budowie w Soo - mlive.com
60. Podwójna śluza lotnicza .
61. Numeracja różni się w zależności od źródła. Zobacz GoogleMap 43.13641446744911, -79.19260337169466
62. Google 50.09034762149679, 8.599203351185544
63. (de) Horn, Andres - Hoop, Wyn, Main - Main-Donau Kanal - Donau , Hamburg, Edition Maritim GmbH,Styczeń 993, 219  s. ( ISBN  978-3-89225-254-2 i 3-89225-254-8 ) , s.  34 - 35
64. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/89/Wheeler-dam-design-tva1.jpg/250px-Wheeler-dam-design-tva1.jpg
65. (w) Legget, Robert, Rideau Waterway , Toronto: University of Toronto Press, 2. wydanie - 1986, 312  s. ( ISBN  0-8020-6591-0 ) , s.  124 -125
66. St. Lawrence Seaway, Mapa 1410: Lac Saint-Louis , Ottawa, Canadian Hydrographic Service,1984.
67. (w) Canadian Hydrographic Service, Kierunki żeglugi: Gulf and River St. Lawrence , Ottawa, Environment Canada,1975, 519  s. , s.  437.
68. (w) Canadian Hydrographic Service, Gulf and St. Lawrence River: Kierunki żeglugi Ottawa: Środowisko Kanada1975, 519  s. , s.  455.
69. (z) Berlina: Märkische Gewässer , Carlshöhe, Nautische Veröffentlichungen GmbH,2 grudnia, 74  pkt. ( ISBN  978-3-926376-10-7 ) , s.  44
70. Google - 45.37352173334579, -75.8002704854808
71. GoogleMap - 51.33012631143854, 12.07087824071686
72. Aude Nuscia Taïbi, „  Problemy i skutki zapór Diama (Mauretania) i Arzal (Francja): różne konteksty społeczno-gospodarcze i środowiskowe dla tych samych konsekwencji  ”, revues.org ,1 st czerwiec 2009( przeczytaj online ).
73. Michel Mietton, „  Delta rzeki Senegal – Gospodarka wodna w chronicznej niepewności  ”, HAL Id: hal-00370662 ,24 marca 2009, s.  3 ( przeczytaj online ).
74. Mahamadou Maïga, dorzecze rzeki Senegal: od handlu niewolnikami do egocentrycznego rozwoju subregionalnego , Paryż, L'Harmattan ,styczeń 1995, 335  s. ( ISBN  978-2-7384-3093-9 i 2-7384-3093-7 ) , s.  10 i 292.
75. Wchodzenie i wychodzenie ze śluz .
76. Dzwonek .
77. JP Gt , Pamiętnik o nowym sposobie napełniania i opróżniania zamków , Didot,1825( czytaj online ) , s.  28.
78. Królewska Akademia Nauk , Historia Królewskiej Akademii Nauk , J. Boudot,1699( czytaj online ) , „Opis nowego sposobu wrót śluzy autorstwa Gillesa Filleau des Billettes  ”, s.  63.
79. „  Rivière Lez, czyli „Canal de Grave”  ” , na projetbabel.org (konsultacja 14 czerwca 2018 r. )  : „Rivière Lez [...] Szablon zamków [...] na tym samym owalnym modelu co te z canal du Midi , w trochę większe”
80. Trent-Severn Waterway , Quebec, La revue marine L'Escale, marzec-kwiecień 1987, 51  s. ( ISSN  0822-4056 ) , s .  20
81. "  http://projetbabel.org/fluvial/m.htm  " (dostęp na 1 st październik 2020 ) .
82. fałszywe zalanie .
83. pan Pierre-Simon Girard , opublikowany w Annales de chimie et de physique , Tom 31, Gay-Lussac i Arago, red. Crochard, Paryż, 1826, „  Z czwartego pamiętnika o kanałach żeglugowych, rozpatrywanego pod sprawozdanie z upadku i rozmieszczenia ich zamków , s. 134, 135  ” (dostęp 31 października 2019 r . ) .
84. Google 50.08843002020028, 8.599607648940632
85. (de) Andrea Horn - Wyn Hoop, Main - Main-Donau-Kanal-Donau , Hamburg, Edition Maritim GmbH,1993, 220  pkt. ( ISBN  3-89225-254-8 ) , s.  13
86. (w) Luis F. Alarcón , David B. Ashley , Angelique Sugar Hanily , Keith R. Molenaar i Ricardo Ungo , „  Planowanie i zarządzanie ryzykiem dla programu rozbudowy Kanału Panamskiego  ” , Journal of Construction Engineering and Management , tom.  137 n O  10,październik 2011, s.  762-771 ( DOI  10.1061/ (ASCE) CO.1943-7862.0000317 ).
87. (w) Nigel Bromley, „  Canal Lock Water Use  ” , © 2014 (dostęp 31 października 2019 ) .
88. (w) Nigel Bromley, „  Canal Locks  ” , © 1996, 2003 (dostęp 31 października 2019 ) .
89. (w) russ_wattters, „  Skąd bierze się energia ze śluzy kanału?  » , na forach fizyki ,4 kwietnia 2012(dostęp 31 października 2019 ) .
90. 25.142507853001764, -80.92219798261763 - Osobista komunikacja z koordynatorem Parku
91. NOAA - Mapa 11 433 - Park Narodowy Everglades
92. TP 13617
93. Komunikat prasowy organizacji pozarządowej Robin des Bois zatytułowany Katastrofy ekologiczne w Saint-Malo i gdzie indziej ,10 października 2003 r., skonsultował się z 12 lutego 2012.
94. Pol Chantraine, Ostatni ogon dorsza , Outremont, L'Éincelle editeur inc.,1992, 247  s. ( ISBN  2-89019-251-2 ) , s.  76
95. ks. Fabre d'Églantine , Sprawozdanie na Zjazd Krajowy na posiedzeniu 3 dnia drugiego miesiąca drugiego roku Republiki Francuskiej , s.  29 .

Zobacz również

Powiązane artykuły

• Pertuis (zamek)
• Busc (zamek)
• Próg (tama)
• Podnośnik do łodzi
• Spadek wody
• Przepławka dla ryb
• Zamek myśliwski
• Zamek Kembs-Niffer
• Zamki Fonseranes
• Śluzy Canal du Midi
• Zamki bocznego kanału Garonny
• Schody Neptuna
• Sieć dróg wodnych

Linki zewnętrzne

• Leksykon rzeczny i wioślarz w Babel - Lock Project
• Interaktywna symulacja zamka — odkryj, jak działa zamek (w języku francuskim, angielskim, holenderskim)
• Deltawerken Online - Śluza oddzielająca słoną i słodką wodę, jednocześnie dająca wodze wodze łodziom