Водохранилище речной воды

 

Использование: для накопления и использования больших, соизмеримых со стоком реки, запасов технической и питьевой воды с неизменным уровнем воды в водохранилище независимо от периодичности и интенсивности расхода воды. Сущность: водохранилище создается в акватории соленого моря и включает источник 1 пресной воды для накопления и пополнения запасов пресной воды, внутренний водоем 2 для накопления запасов технической пресной воды , внутренний водоем 3 для накопления запасов питьевой воды, водоем 4 буферной зоны между внутренним водоемом 3 и акваторией 5 открытого моря. Плотиныограждения 6,7,8 предназначены для разъединения вод внутренних водоемов, разъединения вод водохранилища и морской среды, а также для свободного прохождения сквозь плотины-ограждения пресной воды внутренних водоемов и буферной зоны , соленой морской воды и всех видов обитающих в данных водах животных. 1 з.п. ф-лы,4ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

{и)з E 02 В 15/00

ГОСУДАРСТВЕН.ЮЕ ПАТЕНТНОЕ.

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ (21) 4856714/15 (22) 01.08.90 (46) 30.07.93; Бюл. М 28 (76) В;М.Шульдишов, В.H.Øóëüäèøîâà и

Н.В. Шул ьдишова (56) Авакян А.6. и др. Водохранилища. M,:

Мысль, 1987, с.168; (54) ВОДОХРАНИЛИЩЕ РЕЧНОЙ ВОДЫ. (57) Использование: для накопления и использования больших, соизмеримых со сто ком реки, запасов технической и питьевой воды с неизменным уровнем воды в водохранилище независимо от периодичности и интенсивности расхода воды. Сущность: водохранилище создается в акватории соленого моря и включает источник 1 пресной Ы,, 1831543 АЗ

2 воды для накопления и пополнения запасов пресной воды, внутренний водоем 2 для накопления запасов технической пресной воды, внутренний водоем 3 для накопления запасов питьевой воды, водоем 4 буферной зоны между внутренним водоемом 3 и акваторией.5 открытого моря. Плотиныограждения 6, 7, 8 предназначены для разьединения вод внутренних водоемов, разьединения вод водохранилища и морской среды, а также для свободного прохождения сквозь плотины-ограждения пресной . воды внутренних водоемов и буферной эо. ны, соленой морской воды и всех аидов обитающих в данных водах животных. 1 э.п, .ф-лы, 4 ил.

1831543

Изобретение относится к области охраны окружающей природы.

Цель. изобретения состоит в повышении эксплуатационных качеств за счет обеспечения возможности более полного исполь- 5 зования пресноводных ресурсов реки и повышения рыбных. запасов при обеспечении защиты окружающей природы.

На фиг.1 представлено водохранилище пресной воды, построенное в акватории со- 10 леного моря; на фиг.2 — плотина-ограждение, план; на фиг.3 — конструкция отдельного звена плотины-ограждения многозвенной конструкции (разрез A-А на фиг.2), с помощью которой образовано водохранилище; на фиг.4 — то же, разрез Б-Б на фиг.2.

Водохранилище содержит водоемы 2, 3, 4, которые являются внутренними его водоемами и в совокупности образуют водохра- 20 нилище. Само водохранилище и его внутренние водоемы образованы плотинами-ограждениями 6, 7, 8, которые в отдельности представляют собой многозвенную конструкцию.

Водоем 2 (фиг.1) предназначается для предварительной очистки речной воды, поступающей со стоком реки 1; водоем 3- для

l окончательной очистки речной воды с целью использования ее в качестве питьевой воды; 30 водоем 4 является буферной зоной между водоемом 3 окончательной очистки и соленой морской средой (водоем 5). Вода из водоема 2 может использоваться для технических целей. 35

Плотины-ограждения строятся по пери; метру, определенному для внутренних водоемов (6, 7) и всего водохранилища (8), и являются проницаемыми какдля речной воды внутренних водоемов 2, 3, 4, так и для 40 соленой морской воды внешней акватории (водоем 5), а также для всех обитателей местных вод. !

В результате строительства плотин-ограждений (6, 7, 8) речная вода из реки, по- 45 стоянно прибывая, начинает заполнять водоем 2, вытесняя из него в водоем 3 через внутреннюю плотину-ограждение 6 первоначально содержащуюся в водоеме 2 соленую морскую воду. 50 Вытесняемая из водоема 2 в водоем 3 вода начинает вытеснять из него морскую воду в водоем 4 и далее из водоема 4 в водоем 5, т.е, в морскую среду. 55

Постепенно через время, зависящее от обьема огороженного водохранилища и стока реки, прибывающая речная вода вытеснит из внутренних водоемов 2. 3, 4 морскую воду целиком, Буферный водоем 4 необходим также для того, чтобы служить мерой изъятия пресной воды иэ внутренних водоемов 2 и 3 при однократных заборах пресной воды из водохранилища в подрежиме дискретного изъятия воды из водохранилища (подрежим эксплуатации б) режима 2 см. далее по тексту).

Эксплуатация водохранилища происходит в двух режимах: режим накопления речной воды в водохранилище; режим изъятия речной воды из водохранилища.

Л.

В режиме накопления пресной воды соленая вода, первоначально содержащаяся в акватории водохранилища, постоянно прибывающим стоком реки 1 вытесняется из внутренних водоемов 2, 3, 4 так, как это было описано выше, за пределы водохранилища и полностью замещается речной водой.

Режим изъятия речной воды из водохранилища делится на 2 подрежима: подрежим непрерывного изъятия речной воды в количествах, не превышающих сток реки в единицу времени (а); подрежим дискретного изъятия в количествах, превышающих сток реки в единицу времени, при этом объем воды, содержащийся во внутреннем водоеме 4, является мерой дискретного изъятия речной воды (б).

Наиболее предпочтительным режимом изъятия пресной воды из водохранилища является подрежим (a).

Подрежим изъятия воды из водохранилища (б) допустим лишь в критические периоды (например, наступление засухи и т.д.), На фиг.2 представлена конструкция звена плотин-ограждений (6, 7, 8, фиг.1), которые в совокупности с побережьем и впадающей в море рекой образуют собственно водохранилище вместе с его внутренними водоемами.

Данное звено плотины-ограждения состоит из четырех опор, двух плит-ограж- . дений, двух комплексов элементов повышения жесткости конструкции звена, двух бетонных оснований (флюбетов).

Железобетонное основание 9 предназначено для того, чтобы закреплять в нем опоры 10, и является основанием для всей плотины-ограждения. Опоры имеют с двух противоположных сторон продольные пазы, предназначенные для установки и закрепления в них плит-ограждений 11.

Железобетонные основания устанавливаются в донном грунте водохранилища в соответствии с многозвенной конструкцией плотины-ограждения, В железобетонном

1831543

20

30

40 основании закрепляются опоры 10 таким образом, чтобы продольные пазы установки и закрепления плит-ограждений двух оснований были направлены навстречу друг другу.

Каждая опора фиксируется в железобетонном основании. Кроме того, каждая опора фиксируется на бетонном основании косиной, препятствующей изгибу опоры под действием переменных нагрузок, создаваемых морскими волнами, Обе опоры одного основания скрепляются поперечной балкой 12, которая предназначена для повышения жесткости всей сборки опор данного основания. Две укосины и поперечная балка относятся к комплекту повышения жесткости конструкции сборки-основание-опора.

В продольных пазах опор, закрепленных в двух основаниях, устанавливаются и закрепляются плиты-ограждения, выполняющие основную функцию разъединения внутренних водоемов водохранилища от внешнего, а также функцию проницаемости плотины-ограждения для пресной и соленой воды и обитающих в реке и море животных.

Функция проницаемости плотины-ограждения в отношении пресной воды водохранилища, соленой воды морской среды и обитающих в окружающем пространстве морских животных обеспечивается благодаря окну 13, выполненному в виде круглого отверстия в конструкции плиты-ограждения. Окно располагается по линии вертикальной симметрии плиты-ограждения ближе к основанию плотины и над донной поверхностью ложа водохранилища, так как при вытеснении соленой воды из водоемов водохранилища и при обратном ее поступлении в буферную зону при работе водохранилища в подрежиме (б) соленая вода из-за ее более высокого удельного веса по сравнению с речной водой всегда будет располагаться под слоем пресной воды и должна вытесняться и втягиваться в первую очередь.

Окна располагаются в плитах-ограждениях равномерно по всему периметру плотины-ограждения. Часть окон выполняется с постоянным размером по диаметру, который позволяет проникать сквозь плотину в обоих направлениях самым крупным особям обитающих здесь морских животных.

Через них обеспечивается также пропуск речной воды водохранилища в среду соленой воды внешней акватории моря при максимальном отборе воды из водохранилища в другом подрежиме (а). Остальные окна регулируются по размеру. При максимальном размере этих окон сквозь плотину-ограждение пропускается речная вода в количестве, равном максимальному сгоку питающей (их) водохранилище реки (рек). Это соогветствует отсутствию отбора воды v3 водохранилища в период паводка.

При закрытых окнах сквозь плотину-ограждение пропускается предельно допустимое минимальное количество речной воды, необходимое для обесйе ения жизнедеятельности обитающей здесь флорн и фауны (для обеспечения требований экологии). Это соответствует режиму максимального отбора воды иэ водохранилища при работе его в подрежиме (а).

Экономический эффект от внедрения изобретения зависит от того, по отношению к какой реке или системе рек располагается водохранилище. Если плотиной-ограждением охватить устья таких pGK, как Дунай, Днепр, Днестр с годовым стоком, превышающим 260 км воды в год (для сравнения э сток р. Волги составляет 243 км воды в год), э то имеется возможность перебросить в район Каспия и Арала не менее 150 км воды в год, благодаря чему может быть полностью решена проблема Каспия и Арала, а в результате испарения там такого количества воды будет аккумулировано и распространено во времени и на огромных площадях прилегающих районов большое количество солнечной энергии. Рассмотрим в чем это выразится.

Минимальное количество речной воды, необходимое для удовлетворения потребностей Каспия и Арала, составляет 84 км воды в год, Это количество воды можетобеспечивать сток одной руки Дунай, годовой сток которой составляет 203 м воды в год, Так как 84 км воды в год будет составлять э прибавку водного баланса того района, то это означает, что в испарениях такого количества воды будет аккумулирована солнечная энергия в размере 50.4x10 ккал s год, что эквивалентно энергии. содержащейся в

4,5х10 т топливного мазута.

Если допустить, что данная аккумулированная в водяном паре энергия вместе с водой, которая содержится в этих испарениях, п кводят к произрастанию в прилегаю-. щих районах Средней Азии и Западной

Сибири растительностЙ, которая в своем составе будет содержать эквивалентное количество калорий, то окажется, что только при однократном испарении ивнпадении в виде осадков 84 км воды в год вырастет растиэ тельность е содержанием сухого вещества около бх10 т, 3а один год эксплуатации такого водохранилища окупятся любые затраты на его

1831543 создание и переброс из него воды в район

Каспия и Аральского моря.

Формула изобретения

1. Водохранилище речной воды, включающее устье реки, впадающей в аквато- 5 рию моря, ложе водохранилища, внешнюю плотину-ограждение, установленную на дне морской акватории по границе образованного водохранилища, которая охватывает устье реки, источник пресной воды, о т л и - 10 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эксплуатационных качеств за счет обеспечения возможности более полного использования пресноводных ресурсов реки и повышения рыбных запасов при обеспече- 15 нии защиты окружающей природы, оно снабжено двумя внутренними плотинамиограждениями, делящими водохранилище на три внутренних водоема, концентрически расположенным в пределах водохрани- 20 лища относительно друг друга и внешней плотины-ограждения и охватывающими устье реки, при этом внешняя и внутренние

1 плотины-ограждения выполнены по всему периметру с окнами для прохода воды и морских обитателей и каждая из плотин-ограждений представляет собой многозвенную конструкцию, звено. которой содержит пару параллельных по отношению друг к другу плит-ограждений для разграничения водных сред, установленных и закрепленных в опорах, которые установлены и эакрсплены в бетонном основании, причем пара опер одного основания скреплена с ним двумя укосинами, а между собой — поперечной балкой, уложенной сверху на опоры.

2. Водохранилище по п.1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что в плитах-ограждениях выполнены отверстия, которые расположены по вертикальной оси симметрии плитыограждения в непосредственной близости от ложа водохранилища.

1831543

t2

Составитель B. Шульдишов (Редактор А.Павловская Техред М.Моргентал Корректор M. Андрушенко

Заказ 2543 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. У)кгород, ул,Гагарина, 101