Способ регулирования стока рек

 

1. СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СТОКА РЕК по авт. св. № 763510, отличающийся тем, что, с целью поддержания на период эксплуатации первоначального качества воды путем интенсификации процессов самоочищения, производят непрерывную подачу воды из канала в водохранилище с начала поступления в него поверхностного стока и до его окончания и одновременно создают и поддерживают в прибрежной зоне водохранилища скорость движения воды в пределах 0,15-0,25 м/с. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что скорость движения воды в прибрежной зоне создают и поддерживают с помощью струенаправляющих сооружений.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК, SUÄÄ 1148928

4(59 Е 02 В 3 02 15 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 763510 (21) 3662967/29-15 (22) 16.11.83 (46) 07.04.85. Бюл. № 13 (72) С. В. Большинский, В. И. Мухопад, Ф. В. Стольберг и Ю. П. Беличенко (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по охране вод (53) 627.42(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 763510, кл. Е 02 В 3/02, 979. (54) (57) 1. СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ

СТОКА РЕК по авт. св. № 763510, отличающийся тем, что, с целью поддержания на период эксплуатации первоначального качества воды путем интенсификации процессов са моочи щения, производят непрерывную подачу воды из канала в водохранилище с начала поступления в него поверхностного стока и до его окончания и одновременно создают и поддерживают в прибрежной зоне водохранилища скорость движения воды в пределах 0,15 — 0,25 м/с.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что скорость движения воды в прибрежной зоне создают и поддерживают с помощью струенаправляющих сооружений.

1 148928

Изобретение относится к области охраны природы, а именно к способам регулирования стока рек, и предназначено к использованию для охраны вод, в том числе предотвращения загрязнения и истощения малых рек, комплексного использования их водных ресурсов и более рационального использования водных ресурсов каналов межбассейновых перебросок стока:

П о основному а вт. св. № 763510 известен способ регулирования стока рек, заключающийся в том, что для заполнения водохранилищ используют искусственные источники водоснабжения в периоды уменьшения или прекращения водопотребления из них, после чего осуществляют пополнение реки попусками воды, из водохранилищ, расход которых определяют по формуле; е 8 Яд (ДДКзь Ei<)

K -miica — ДДК

Кроме того, в качестве искусственных источников водоснабжения используют оросительные каналы (1).

Такое предложение приемлемо для водохранилищ, устроенных в балках или оврагах, к которым тяготеют относительно небольшие водосборные площади, или же для водохранилищ, изолированных от попадания в них поверхностного стока (ливневого или снегового происхождения), для водохранилищ, емкость которых создана путем обвалования по периметру выделенной площади.

Однако зачастую наливные водохранилища устраивают в оврагах или балках, к которым примыкают водосборные площади значительных размеров. На этих площадях формируется поверхностный сток с Сельскохозяйственных угодий и населенных пунктов, расположенных в пределах водосборов.

Вместе с поверхностным стоком в водохранилища поступают различные примеси, в частности удобрения и ядохимикаты, смываемые с сельскохозяйственных площадей, а также с городских и промышленных территорий. Установлено, что по нагрузке они соизмеримы с хозяйственнобытовыми сточными водами. Все эти примеси влияют на органолептические, общесанитарные, токсикологические и рыбохозяйственные показатели качества воды в водохранилище, изменяя ее физические свойства (прозрачность, окраску, запах и др.) и химический состав. В результате качество воды в водохранилище может оказаться непригодным для использования водохранилища в целях пополнения малых рек.

Известный способ эффективно используют применительно к реке для увеличения ее водности и улучшения качества воды в ней.

Недостатком способа является то, что он не предусматривает сохранения качества воды в наливных водохранилищах при

55 динены с диспетчерскими пультами 20 — 22, откуда осуществляют управление затворами.

Наливные водохранилища устраивают преимущественно в верховьях малых рек, по возможности используя для этой цели естественные формы рельефа — балки, овраги, расположенные на небольших рас-. стояниях от русел рек, и трассы каналов.

В качестве соединений 2 — 4, в зависимости от условий местности, метрических размеров и экономической целесообразности, могут быть использованы конструкции водоводов из бетонных, железобетонных и металлических труб, конструкции облицованных и необлицованных закрытых лотков.

Соединения 2 — 4 оборудуются автоматической запорной арматурой, управление которой осуществляют с диспетчерских пультов

20 — 22.

На водохранилищах в точках 26 — 28, как и на рейках в створках 11 — 19, размещена контрольно-измерительная аппаратура, имеющая связь с соответствующими диспетчерскими пультами 20 — 22.

Кроме того, на водохранилищах устанавливают струенаправляющие сооружения 29.

Самоочищающая способность водохранилища представляет собой совокупность поступлении в них примесей вместе с поверхностным стоком.

Цель изобретения — поддержание на период эксплуатации первоначального качества воды путем интенсификации процессов самоочищения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регулирования стока рек производят непрерывную подачу воды

f0 из канала в водохранилище с начала поступления в него поверхностного стока и до его окончания и одновременно создают и поддерживают в прибрежной зоне водохранилища скорость движения воды в пределах 0,15 — 0,25 м/с.

Кроме того, скорость движения воды в прибрежной зоне создают и поддерживают с помощью струенаправляющих сооружений.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема системы для осуществления способа; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1.

20 Указанная система содержит водоснабжающий канал 1, например оросительный, с которым посредством соединений 2 — 4 связаны наливные водохранилища 5 — 7, устроенные на соответствующих малых реках 8 — 10, находящихся в зоне водоснабжающего канала l.

На малых реках в створах 11 — 19 размещена контрольно-измерительная аппаратура, которая соединена с соответствующими диспетчерскими пультами 20 — 22.

Наливные водохранилища 5 — 7 имеют водосбросные сооружения 23 — 25. оборудованные управляемыми затворами. Механизмы (пусковые устройства) затворов также сое1148928 гидрохимических, физических, химических и биологических процессов, приводящих к уменьшению концентрации загрязняющих веществ в воде, а при обеспечении условий полного использования самоочищающей способности даже к восстановлению естественного качества вод.

При наступлении в наливное водохранилище поверхностного стока с прилегающего водосбора в периоды снеготаяния

1О или при выпадении стокообразующих дождей и ливней возможно попадание в прибрежную зону водохранилища органических и минеральных примесей, вызывающих ухудшение показателей качества воды. В этих случаях, с целью сохранения качества воды в водохранилище путем интенсификации процессов самоочищения, производят дополнительную подачу воды из канала в водохранилище и в прибрежной зоне водохранилища создают и поддерживают посредством струенаправляющих сооружений скорость воды в предел ах 0,15—

0,25 м/с.

При дополнительной подаче воды из канала -в водохранилище интенсифицируется самоочищение под влиянием турбулентного перемешивания и процессов химической и биологической природы (распад и превращение примесей), что приводит к сохранению качества воды в водохранилище.

Подаваемая из канала вода должна при этом удовлетворять нормативным требованиям (ГОСТ 17.1.3.03-77) по качеству.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

По команде, поданной с диспетчерского пульта 20 — 22, включают запорные уст- 35 ройства на соединениях 2 — 4 и вода из водоснабжающего канала 1 по соединениям

2 — 4 поступает в соответствующие наливные водохранилища 5 — 7 для заполнения их до заданного уровня.

Со створов 11 — 19, на которых раз40 мещена контрольно-измерительная аппаратура, регистрирующая санитарно-гигиеническую обстановку на малых реках 8 — 10, в частности показатели минерализации, рН растворенного кислорода и другие, 45 передается информация на диспетчерские пульты 20 — 22. На этих пультах обрабатывается поступившая информация со створов 11 — 19 о гидрохимическом составе воды наливных водохранилищ и данные о размерах водопотребления. По всем пока- 50 зателям и данным определяется величина попусков в реки 8 — О. Величина этих попусков состоит из двух слагаемых: q — расхода, необходимого для удовлетворения нужд водопользователей в количественном соотношении, и qz — расхода, необходи55 мого для разбавления речной воды с целью улучшения ее качества и доведения загрязняющих ингредиентов до предельно допустимых концентраций. qi отличается от qq на величину Aq. Если Aq=

= О, тогда q, = q = ßN. Если лс1(0, то

Ях=Ч .

Данные санитарно-гигиенической обстановки определяются приборами, размещенными в створах 11 — 19, и по линиям связи передаются на диспетчерские пульты 20 — 22. На диспетчерских пультах эта информация, дополненная данными гидрологической характеристики реки, показателями качества воды наливного водохранилища, которые должны быть не ниже нормативных (ГОСТ 17.1.3.03.-77), обрабатывается, и по соотношению

Як (I1AK i.ê K z)

e . ю х — y g-mmi+a дду определяется величина попусков.

После определения величины попусков с диспетчерских пультов 20 — 22 подают команду на управляемые водосбросные сооружения 23 — 25 наливных водохранилищ

5 — 7, открываются затворы и вода поступает в малые реки 8 — 10. В результате смешения речной воды с водой, поступающей из наливных водохранилищ, увеличивается водность рек и обеспечивается заданное качество воды.

При поступлении в водохранилище поверхностного стока производят измерение санитарно-гигиенических показателей на водохранилищах в точках 26 — 28 (минерализация, концентрация отдельных ионов, растворенного кислорода и др). по команде, поданной с диспетчерских пультов 20 — 22. Если измеренные показатели не соответствуют нормативным качествам воды, выполняют процедуру, направленную на сохранение этих показателей в нормативных пределах. Эта процедура заключается в осуществлении дополнительной подачи воды, т. е. включении запорных устройств на соединениях 2 — 4 по команде, поданной из диспетчерских пультов

20 — 22. Вода из канала 1 по соединениям

2 — 4 поступает в соответствующие наливные водохранилища 5 — 7.

В водохранилищах 5 — 7 интенсифицируется ход п роцессов са моочищения под воздействием этой непрерывной допол нительной подачи воды из канала, так как активизируются химические и биологические процессы превращения и распада примесей.

Непрерывная дополнительная подача воды осуществляется с начала поступления в водохранилище поверхностного стока 30 и до окончания, так как этот период времени характеризуется интенсивным поступлением примесей, вызывающих ухудшение качества воды в водохранилище.

Дополнительная подача воды создает и поддерживает в прибрежной зоне водохранилища определенную скорость движения во1148928

Составитель P. Бесчастнова

Реда кто р А. Ши шк и н а Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Заказ 1835/18 Тираж б49 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ды, что вызывает увеличение турбулентности потока в прибрежной зоне.

Скорость движения воды в прибрежной зоне создают и поддерживают в интервале

0,15 — 0,25 м/с, что является оптимальным, так как при меньшей скорости процессы самоочищения выражены слабо, а скорости больше 0,25 м/с труднодостижимы в водохранилище и, кроме того, сопровождаются уменьшением интенсивности воздействия на процессы самоочищения.

Скорость движения воды создают и поддерживают с помощью струенаправляющих устройств 29, которые обеспечивают перераспределение удельных расходов воды по ширине водохранилища в прибрежные зоны, где происходит слияние поверхностного стока с направленным потоком дополнительно подаваемой воды.

Поверхностный сток, формируясь на прилегающих к водохранилищам водосборах при снеготаянии или в периоды выпадения жидких осадков (дождей или ливней) вносит в водохранилища различные примеси, вызывающие загрязнение воды в них. Поскольку водохранилища предназначены для осуществления попусков воды в реки не только с целью увеличения водности рек, но и для улучшения качества речной воды, то ухудшение качества воды в водохранилищах, происходящее под воздействием поступления поверхностного стока, приводит к затруднениям хозяйственного и природоохранного использова ни я воды, накопленной в водохранилище.

Использование изобретения обеспечивает пополнение малых рек водой нормативного качества, уменьшение общей подачи свежей воды из канала за счет поступившего в водохранилище поверхностного стока, а также возможность использования наливных водохранилищ с качеством воды, удовлетворяющим нормативным требова20 ниям, для рыбохозяйственных, рекреационных и других целей.