Открытый земляной водоем-охладитель

 

Изобретение относится к техническому водоснабжению предприятий энергетики и промышленности. Цель изобретения - улучшение качества воды в открытом земляном водоеме-охладителе путем снижения концентраций растворенных загрязняюших вешеств в воде за счет интенсификации процесса сорбцип. Открытый земляной водоем-охладитель содержит котлован 1, загюлненный водой 2. Дно котлована 1 выполнено в виде гребней 3 и впадин 4. Во впадинах 4 и на поверхности гребней 3 расположены донные отложения 5, покрываюшие поверхность грунта 6. Самоочишение воды происходит под действием ветроволновых течений, при этом с поверхности гребней 3 поступают в воду частиць донных отложений 5. В результате на гребнях 3 раскрывается слой грунта 6, еще не насышеннь1Й загрязняющим вешеством и который способен активно сорбировать растворенное загрязненное вешество. В период снижения ветрового воздействия ранее взмученные частицы осаждаются на дно котлована 1. Глубина котлована на впадлной определяется по формуле /У З-л/Л. где // - глубина котлована над впадиной, м; Л 1 -- максимальный горизонтальный размер котлована, км. 1 ил. ig (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (gg 4 E 02 В 15/00

Щ1 1 ) .;".-. ) л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4031393/29-15 (22) 04.03.86 (46) 30.08.88. Бюл. № 32 (71) Институт прикладной геофизики им. акад. Федорова Е. К. (72) А. К. Сухоручкин, В. В. Писарев, А. В. Носов, Д. Е. Резинов, Т. Т. Басиева, H. H. Дельвин и B. II. Глушков (53) 627.17 (088.8) (56) Технические указания к расчету прудов-охладигелей. М.: Госэнергоиздат, 1963, с. !04.

Авторское свидетельство СССР № 1186725, кл. Е 02 В !5/00, 1984. (54) ОТКРЫТЫЙ ЗЕМЛЯНОЙ ВОДОЕМОХЛАДИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к техническому водоснабжению предприятий энергетики и промышленности. Цель изобретения — улучшение качества воды в открытом земляном водоеме-охладителе»утем снижения концентраций растворенных загрязняющих веществ

„„SU„„1420111 А 1 в воде за счет интенсификации процесса сорбции. Открытый земляной водоем-охл»дитель содержит котлован 1, заполненный водой 2. Дно котлована 1 выполнено в ви.ic гребней 3 и впадин 4. Во впадинах 4 и н» поверхности гребней 3 расположены донные отложения 5, покрывающие поверхность грунта 6. Самоочищение воды происходит под действием ветроволновых течений, при этом с поверхности гребней 3 поступают в воду частицы донных отложений 5. В результате на гребнях 3 раскрывается слой грунта 6, еноте не насыщенный загрязняющим веществом и который способен активно сор бировать растворенное загрязненное вещество. В период снижения ветрового воздействия ранее взмученные частицы осаждаются на дно котлована 1. Глубина котлована на,ч, впадиной определяется по формуле //)3 //И, где // — глубина котлована над впадиной, м; ,14 -- максимальный горизонтальный размер котлована, км. 1 ил.

1420111

Изобретение относится к техническому водоснабжению предприятий энергетики и промышленности, преимущественно к системам замкнутого оборотного водоснабжения нз крупных искусственно сооружаемых водоемов площадью более пяти квадратных километров.

Цель изобретения — улучшение качества воды. путем снижения концентрации расчворенных загрязняющих веществ в воде за счет интенсификации процесса.

На чертеже изображен предлагаемый водоем-охладитель, вертикальный разрез.

Открытый земляной водоем-охладитель содержит котлован 1, заполненный водой 2.

Дно котлована 1 выполнено волнообразной формы из горизонтальных участков в виде гребней 3 и впадин 4. Во впадинах 4 и на поверхности гребней 3 могут быть расположены данные отложения 5, покрывающие поверхность грунта 6. Глубина котлована 1 над впадиной 4 определена из условия Н) 20

)3/М, где Л -- глубина котлована 1 над впадиной 4, м; М вЂ” максимальеый горизонтальный размер котлована, км. При этом глубина котлована над гребнем 3 находится в пределах 2,5 — 4 м, обеспечивающих незарастание водоема. Г1оскольку площади имеюгцихся и перспективных открытых земляных ьч>доеMoB-ox;13дителей не превышают 40 км-, максимальный размер М котлована между его противоположными берегами не превышает !0 км. Расстояние между впадинами 4, протя>кенность гребней 3 и их конфигурация определены возможностями строительной техники и технологией земляных работ.

В открытом земляном водоеме-охладителе самоочищение воды происходит следующим образом.

Под действием ветроволновых течений с поверхности гребней 3 поступают в воду частицы донных отложений 5. В результате на гребнях 3 раскрывается слой грунта б, еще не насыщенный загрязняющим веществом, и который поэтому способен активно сорбировать растворенное загрязняющее вещество. В период снижения ветрового воздействия ранее взмученные частицы осаждаются на дно котлована 1. В предлагаемом водоеме-охладителе глубина котлована над впадинами 4 такова, что вторичного ветроволнового взмучивания донных отложений 5 во впадинах 4 не происходит. Поэтому во впадинах 4 осуществляется накопление загрязняющих веществ и, следовательно, происходит снижение концентрации загрязняющих веществ в воде 2 открытого земляного водоема-охладителя. Кроме того, открытые водоемы-охладители подвержены, как правило, заилению, обусловленному поступлением взвешенных веществ с площади водосбора. Преимущественное накопление донных отложений 5 во впадинах 4 означает сии>кение скорости заиления на ос35

55 тальной поверхности дна котлована 1, в частности на склонах гребней 3. Благодаря этому снижается эффект экранировки донной поверхности слоем донных отложений 5 и процесс сорбции происходит более интенсивно.

Необходимая глубина впадин 4, определяемая из условия не взмучивания донных отложений 5 со дна впадин 4, обусловлена интенсивностью ветрового волнения водоема, а именно длиной волн, возникающих на поверхности воды 2 под действием ветра. При глубине Н котлована 1, большей половины длины L волны, Н) 1./2, (!) скорость движения воды 2 у дна котлована незначительна. В свою очередь, длина волны зависит от разгона волны и скорости ветра:

L =0,304 Ю /7, (2) где L — длина волны, м;

W- скорость ветра, м/с;

Х вЂ” разгон волны, км.

В качестве расчетной скорости ветра принимают W=20 м/с, поскольку большая скорость ветра наблюдается в средней полосе

Европейской части СССР достаточно редко (приблизительно 1 раз в год). Далее, отождествляя разгон Л волны с наибольшим размером М котлована 1, из (1) и (2) получаем его необходимую глубину над впадинами 4

Н) Зз/М (3) где Н вЂ” глубина котлована 1 над впадиной 4, м;

М вЂ” наибольший горизонтальный размер котлована 1, км.

Расчеты показывают, что при такой глубине скорость движения воды 2 у дна впадины 4 не превышает 1О см/с. Эта величина скорости меньше, чем размывающая скорость для всех типов грунтов. Таким образом, при глубине Н, определяемой по формуле (3), во впадинах 4 действительно происходит накопление донных отложений 5.

Формула изобретения

Открытый земляной водоем-охладитель, содержащий котлован, заполненный водой не менее расчетной глубины, обеспечивающей его незарастание, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества воды путем снижения концентрации растворенных загрязняющих веществ в воде за счет интенсификации процесса сорбции, дно котлована выполнено волнообразной формы и состоит из образованных горизонтальными участками гребней и впадин, соединенных между собой наклонными участками, при этом гребни заглублены под уровень воды на глубину не менее расчетной глубины незарастания, а глубина котлована над впадиной определена из условия

Н)3 /М, где Н вЂ” глубина котлована над впадиной, м;

М вЂ” максимальный горизонтальный размер котлована, км.