Устройство для предотвращения фильтрации жидкости из содержащего растворенные загрязняющие вещества водоема

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения - повышение надежности противофильтрационного устройства путем уменьшения избыточного давления воздуха в проницаемом слое днища на верхний экран. Противофильтрационное устройство содержит два экрана 1 и 2 с проницаемыми слоями 3 и 4 в бортах и днище соответственно. В слое 3 установлены перфорированные трубы 5 для подачи чистой воды, в слое 4 - трубы 6 для подачи чистого воздуха. Слои 3 и 4 соединены /-образным участком 7, нижние точки 8 верхней поверхности которого расположены ниже подошвы 9 верхнего экрана 1 днища на расстоянии от нее, определенном расчетом. На границе днища и бортов L -образный канал ограничен снизу со стороны днища выступом 10 или двумя выступами соответственно из верхнего и нижнего экранов, причем выступ из верхнего экрана расположен ближе к борту водоема , а сумма высот этих выступов больше толщины проницаемого слоя. Вариантом выполнения U-образных участков являются трубы, пропущенные через малопроницаемую перегородку, разделяющую проницаемые слои 3 и 4. 4 з.п. ф-лы, 4 ил. О (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

У Б Л И Н

А1 (51)5 Е 02 В 3/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4649366/15 (22) 19.12.88 (46) 23.05.91. Бюл. № 19 (71) Харьковский отдел Всесоюзного научно-исследовательского института водоснабжения, канализации, гидротехнических ссюружений и инженерной гидрогеологии «Водгео» (72) В. Ф. Кондратьев, В. С. Хабровицкий и М. В. Вычегжанин (53) 627.8 (088.8) (56) Кузовлев Г. М. Специальные гидротехнические ссюружения на атомных предприятиях.— М.: Атомиздат, !973, с. 83 и 84.

Авторское свидетельство СССР № 1535923, кл. Е 02 В 3/16, 04.10.88. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ r×ÐÅÄÎTÂÐÀÙÅНИЯ ФИЛЬТРАЦИИ ЖИДКОСТИ ИЗ

СОДЕРЖАЩЕГО РАСТВОРЕННЫЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА ВОДОЕМА (57) Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения— повышение надежности противофильтрационного устройства путем уменьшения избы„„SU„, 16Ы855

2 точного давления воздуха в проницаемом слое днища на верхний экран. Противофильтрационное устройство содержит два экрана 1 и 2 с проницаемыми слоями 3 и 4 в, бортах и днище соответственно. В слое

3 установлены перфорированные трубы 5 для подачи чистой воды, в слое 4 — трубы 6 для подачи чистого воздуха. Слои 3 и 4 соединены U-образным участком 7, нижние точки 8 верхней поверхности которого расположены ниже подошвы 9 верхнего экрана 1 днища на расстоянии от нее, определенном расчетом. На границе днища и бортов U-образный канал ограничен снизу со стороны днища выступом 10 или двумя выступами соответственно из верхнего и нижнего экранов, причем выступ из верхнего экрана расположен ближе к борту водоема, а сумма высот этих выступов больше толщины проницаемого слоя. Вариантом выполне ния U-образных участков являются трубы, пропущенные через малопроницаемую перегородку, разделяющую проницаемые слои 3 и 4. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

10>0855

Изобретение относится к области гидротехники, в частности к устройствам для предотвращения загрязнения подземных вод фильтрационным потоком из водоемов, содержащих растворенные загрязняющие вещест- 5 ва.

Цель изобретения — повышение надежности противофильтрационного устройства путем уменьшения избыточного давления воздуха в проницаемом слое днища на верхний экран.

На фиг. 1 изображено устройство с выступом в верх из нижнего экрана, разрез; на фиг. 2 — то же, с двумя выступами из верхнего и нижнего экранов; на фиг. 3 и 4 — то же, с малопроницаемой перегородкой, разделяющей проницаемые слои бортов и днища, и с применением труб, пропущенных сквозь нее.

Противофильтрационное устройство содержит два экрана 1 и 2 с проницаемыми слоями 3 и 4 в бортах и днище соответственно. В слое 3 установлены перфорированные трубы 5 для подачи чистой воды, в слое 4 — трубы 6 для подачи сжатого воздуха. Слои 3 и 4 соединены U-образным участком 7, нижние точки 8 верхней поверхности которого расположены ниже подошвы 9 верхнего экрана 1 днища на расстоянии от нее, определенном из следующего соотношения:

ЗО

T(H(-у-1)+T,9(2 1) л,ч, где Т вЂ” расстояние нижней точки верхней поверхности U-образного участка от подошвы верхнего экрана днища, м; 35

Т вЂ” толщина верхнего экрана, м; у — удельный вес сухого материала вэ верхнего экрана, Н/м ;

Н вЂ” глубина водоема, м;

AH — превышение уровня воды в проницаемом слое бортов устройства 4о над уровнем воды в водоеме, м; у — удельный вес воды в водоеме, Н/м

М( у — удельный вес чистой воды, подаваемой в проницаемый слой бортов устройства, Н/м .

На границе днища и бортов U-образный участок ограничен снизу со стороны днища выступом 10 из последнего (фиг. 1) или двумя выступами 11 и 12 соответственно из верхнего и нижнего экранов (фиг. 2), причем выступ 11 из верхнего экрана расположен ближе к борту водоема, а сумма высот этих выступов больше толщины проницаемого слоя, так что выступ 11 оканчивается ниже гребня выступа 12.

Вариантом выполнения U-образных участков являются трубы 13, пропущенные через 55 малопроницаемую перегородку 14, разделяющую проницаемые слои 3 и 4.

Устройство работает следующим образом.

В проницаемый слой днища подается сжатый воздух, а в проницаемый слой бортов — технически чистая вода, уровень которой превышает уровень воды в водоеме на заданную величину, например на

0,1 — 0,2 м. Давление сжатого воздуха на горизонтальную поверхность воды в примыкающем к днищу плече U-образного участка препятствует перетеканию воды из проницаемого слоя 3 борта в проницаемый слой

4 днища, Избыточное давление чистой воды в проницаемом слое 3 препятствует фильтрации загрязненной жидкости из водоема через борта, а в подземные воды профильтровывается через нижний экран 2 лишь чистая вода из слоя 3. Некоторое количество чистой воды через верхний экран 1 бортов профильтровывается в водоем.

Давление воздуха в проницаемом слое 4 днища препятствует фильтрации загрязненной жидкости из водоема и перетоку чистой воды из слоя 3 борта в слой 4, благодаря чему вдоль всего днища в сторону подземных вод профильтровывается только воздух, достигается экономия чистой воды, уменьшается подъем уровня подземных вод.

Часть воздуха профильтровывается через верхний экран 1 и сквозь жидкость уходит в атмосферу, не уменьшая полезную емкость водоема.

Избыточное давление воздуха ограничивается опусканием свободной поверхности чистой воды в примыкающем к днищу плече

U-образного участка до уровня нижней точки

8 верхней поверхности данного участка; после чего избыток воздуха выходит в атмосферу через воду в проницаемом слое

3 борта.

Ограничение U-образного участка со стороны днища выступом 10 вверх (фиг. 1) позволяет поднять нижнюю точку 8 верхней поверхности данного участка над поверхностью нижнего экрана 2, уменьшить высоту столба воды в проницаемом слое 3 борта и тем самым снизить избыточное давление воздуха на верхний экран 1 днища, а также; яеньшить объем выемки под нижним экраном 2 и отказаться от вызываемого ею увеличения глубины водопонижения в обводненных грунтах в период строительства. Повышение отметки гребня выступа 10 над уровнем подошвы 9 верхнего экрана облегчает регулирование первоначальной подачи воды в проницаемый слой днища без затопления последнего в начальный вериод заполнения водоема и ввода устройства в эксплуатацию.

Изобретение позволяет уменьшить давление воздуха в проницаемом слое днища до минимально необходимой величины, что снижает риск повреждения верхнего экрана и повышает надежность противофильтрационного устройства. Отпадает необходимость пригрузки верхнего экрана днища, уменьшающий полезную емкость водоема. Кроме

1650855

Формула изобретения

1. Устройство для предотвращения фильтрации жидкости из содержащего растворенные загрязняющие вещества водоема, выполненное из двух экранов верхнего и нижнего с проницаемым слоем между ними и состоящее из бортов и горизонтального днища, причем проницаемые слои бортов и днища соединены между собой U-образными участками, одно плечо которых образовано проницаемым слоем борта, при этом проницаемый слой бортов соединен с источником чистой воды, а проницаемый слоЙ днища — с источником сжатого воздуха, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства путем уменьшения избыточного давления воздуха в проницаемом слое днища на верхний экран, U-образные участки выполнены так, что нижние точки их верхних поверхностей во всеХ поперечных сечениях расположены на одном уровне ниже подошвы верхнего экрана днища на расстоянии от нее, определенном из математического выражения:

10 того, появляется воэможность отказа от выемки грунта под выступом нижнего экрана в основание, повторяющего форму выступа из верхнего экрана в проницаемый слой в зоне конт"кта бортов и днища, благодаря 5 чему уменьшаются объем земляных работ и глубина водопочижения в обводненных грунтах в строительный период. где Т вЂ” расстояние нижней точки верхней поверхности U-образного участка от подошвы верхнего экрана днища, м;

Т вЂ” толщина верхнего экрана, м; у — удельный вес сухого материала верхнего экрана, Н/м, Н вЂ” глубина водоема, м;

ЛН вЂ” превышение уровня воды в йроницаемом слое бортов устройства над уровнем воды в водоеме, м; у„— удельный вес воды в водоеме, Н/м . у — удельный вес чистой воды, подаваемой в проницаемый слой бортов устройства, Н/мз.

2. Устройство по п. 1, атличающееся тем, что U-образный участок ограничен со стороны днища выступом вверх из нижнего экрана, заканчивающимся выше уровня подошвы верхнего экрана днища.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что U-образный участок образован двумя выступами, по одному из верхнего и нижнего экранов в проницаемый слой, причем сумма высот обоих выступов больше толщины проницаемого слоя, а выступ из верхнего экрана расположен ближе к борту водоема, чем выступ из нижнего экрана.

4. Устройство по пп. 1 — 3, отличающееся тем, что U-образный участок вдоль границы днища с бортом разделен непроницаемыми перегородками на отдельные каналы.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что каналы выполнены из труб, пропущенных сквозь малопроницаемую перегородку, разделяющую проницаемые слои днища и бортов.

1650855

Составитель В. Казаков

Редактор Н. Бобкова Texpeд А. Кравчук Корректор Л. Патай

Заказ 159! Тираж 394 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», r. Ужгород, ул. Гагарина, 101