Zapornica (plovni objekt): komora za premik čolnov med vodnimi nivoji

Zapornica: kako deluje komora za premik čolnov med različnimi vodnimi nivoji, vrste, uporaba in vpliv na plovnost — izvedite več o gradnji, delovanju in zgodovini.

Zapornica je del sistema plovnih poti, ki zagotavlja dovolj globok vodni "kanal", da ga lahko uporabljajo plovila. S zapornico se uravnava gladina vode v komorah ali bazenih vzdolž vode — na primer v sistemu zapornic in jezov na vodni poti.

Zapornica je kraj, kjer se lahko čolni, ki plujejo po reki ali kanalu navzgor ali navzdol, premaknejo na naslednjo višjo ali nižjo raven. Zapore običajno zgradijo tam, kjer se gladina vode v reki ali kanalu nenadoma spremeni. To je lahko posledica naravne ovire, kot je slap, ali umetne ovire, kot sta zgrajeni jez ali jez, ali zaradi drugega konstrukcijskega posega. Zapornica deluje kot velika komora z vrati na obeh koncih; v komoro se dovaja ali iz nje odteka voda, da se spremeni njen vodni nivo, s čimer se plovilo premakne na ustrezno višino. S pomočjo zapornic so reke in kanali lažje plovni — čolni lahko varno in učinkovito prečkajo razlike v višini — ali pa se z njimi omogoči gradnja kanalov skozi neravno pokrajino.

Glavni deli zapornice

• Komora: zaprti prostor, v katerega vstopi plovilo.
• Vrata: na obeh koncih komore (npr. dvokraka vrata, segmentna ali drsna vrata), ki zatesnijo komoro pred sosednjimi vodnimi nivoji.
• Polnilni in izpustni jaški (culverti) ali ventili: skozi njih voda vstopa v komoro ali iz nje izteka, s čimer se spreminja raven vode v komori.
• Oprema za nadzor in upravljanje: črpalke, ventili, uteži, mehanizmi za odpiranje in zapiranje vrat ter sistem za daljinsko ali avtomatsko upravljanje.

Kako deluje zapornica (osnovni koraki)

• Plovilo pripluje v komoro in se priveže.
• Vrata proti izhodiščni strani se zaprejo.
• Po potrebi se skozi jaške voda iz komore izpusti ali vanjo napusti, dokler tlak in nivo v komori nista enaka nivoju na drugi strani.
• Ko sta nivoja izenačena, se odprejo vrata na drugi strani in plovilo zapusti komoro.

Vrste zapornic

• Enostavne zapornice: ena komora z enim dvigom ali spuščanjem.
• Stopničaste (večkomorne) zapornice: več zapornic ena za drugo omogoča premagovanje večjih razlik v višini.
• Dvigala in dvigovalne komore za čolne: mehanske ali hidravlične naprave (npr. plavajoči kaisson ali dvigalo), ki dvignejo ali spustijo plovilo brez velike porabe vode.
• Posebne vrste vrat: npr. mitra vrata, segmentna vrata ali drsna vrata, prilagojena pogojem in velikosti plovil.

Dimenzije, upravljanje in varnost

Zapornice se razlikujejo po velikosti — od majhnih, primernih za čolne za rekreacijo, do velikih industrijskih zapornic na pomembnih plovnih poteh, ki sprejmejo tovorne ladje in potniške trajekte. Upravljanje zahteva usposobljeno osebje in jasna navodila za priveze, manevriranje in komunikacijo med posadko in upravljavcem zapornice. Za varnost so pomembni signalizacija, svetlobni in zvočni opozorilni sistemi ter postopki za izredne razmere.

Okoljski in tehnični vidiki

Gradnja in obratovanje zapornic vplivata na okolje: spremenita se tok in usedanje sedimentov, lahko pride do sprememb v življenjskih prostorih rib in drugih vodnih organizmov. Zato sodobni projekti pogosto vključujejo ukrepe za prehod rib, nadzor sedimentov in upravljanje vode, da zmanjšajo negativne posledice. Prav tako je pomembno redno vzdrževanje — čiščenje jaškov, popravila vrat in preverjanje tesnosti — za zanesljivo in varno delovanje.

Zapornice so ključni elementi plovnih poti, saj omogočajo premostitev višinskih razlik in povečajo navigacijsko dostopnost rek in kanalov ter s tem prispevajo k prometu, gospodarstvu in rekreaciji.

Kako deluje ključavnica

Če čoln, ki potuje po toku (v isti smeri, kot teče voda), pripluje do zapornice, se zgodi naslednje:

• Čoln čaka, da se zapornica napolni z vodo. Če je ladja, ki pluje v nasprotno smer, pravkar izstopila iz zapornice, bo raven vode ustrezna in vrata bodo odprta. To bo prihranilo čas.
• Odprejo se vhodna vrata (če so zaprta) in ladja zapelje.
• Vhodna vrata so zaprta.
• Ventil se odpre in voda odteče iz komore, tako da se čoln spusti.
• Ko voda doseže raven naslednjega dela reke, se odprejo izhodna vrata in ladja odpluje.

Če čoln potuje proti toku (v nasprotni smeri od vodnega toka), se zgodi ravno obratno:

• Čoln počaka, dokler se gladina vode ne zniža. Če je ladja, ki pluje v nasprotno smer, pravkar izstopila iz zapornice, bo raven vode ustrezna in vrata bodo odprta.
• Odprejo se vhodna vrata (če so zaprta) in ladja zapelje.
• Vhodna vrata so zaprta.
• Ventil se odpre in v komoro priteče voda, tako da se čoln dvigne.
• Ko voda doseže raven naslednjega dela reke, se odprejo izhodna vrata in ladja odpluje.

Celoten postopek skozi zapornico lahko traja od 15 do 20 minut, odvisno od tega, ali mora ladja čakati. Nekatere zapornice lahko sprejmejo več čolnov naenkrat in prvi, ki vstopi, bo morda moral počakati, da pridejo drugi čolni.

Predvajanje medijev Računalniška animacija, ki prikazuje potovanje ladje skozi zapornico.


Delovanje zapornice v kanalu1-3 . Čoln vstopi v prazno zapornico4 . Spodnja vrata so zaprta, spodnje lopatice zaprte, zgornje lopatice odprte, zapornica se začne polniti5 . Zapornica se polni z vodo in dvigne čoln na višjo raven

Vprašanja in odgovori

V: Kaj je zapornica v sistemu plovnih poti?

V: Kakšen je namen zapornic v sistemu plovnih poti?

V: Zakaj so na vodnih poteh zgrajene zapornice?

V: Kakšna je zgradba zapornice?

V: Kako zapornice olajšajo potovanje čolnov po reki navzgor in navzdol?

V: Kakšna je prednost gradnje zapornic na neenakem območju?

V: Kaj počne sistem zapornic in jezov?

Išči po črki