Плотина для защиты от наводнения

 

Использование: в области гидротехнического строительства, в частности при возведении защитных сооружений от наводнений. Сущность изобретения: в плотине для защиты от наводнений состоящей из пары барьеров, расположенных параллельно на поверхности земли, и составленных из балконов из гибкого водонепроницаемого материала, соединенных гибкой связкой и наполненных водой, грунтом или их смесью и имеющих отверстия с клапаном для загрузки, пространство между баллонами заполнено размещенными на связке грузами в виде бетонных блоков, камней, грунта, металлоконструкции, мешков с землей или любого их сочетания. 9 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение касается конструкции плотины для защиты от наводнений и относится к области борьбы со стихийными бедствиями.

Известно техническое решение, использующее в качестве плотины на реке конструкцию из двух параллельных длинномерных мешков, с закрепленными на берегах реки концами, которые объединены общим полотном, не дающим им свободно расползаться в поперечном направлении и прижаты сверху таким же мешком, наполненным водой. Основными недостатками патента-прототипа являются слабое сопротивление давлению потока воды, просачивание воды по низу плотины, ограниченная ширина плотины и невозможность его использования для защиты от наводнений.

Целью настоящего изобретения является создание дешевой, легко транспортируемой плотины, защищенную от просачивания по подножью, сопротивление которой потоку воды может наращиваться в течении времени.

Эта цель достигается тем, что плотина для защиты от наводнений, состоящая из пары расположенных параллельно на поверхности земли барьеров, составленных баллонами, выполненными из гибкого водонепроницаемого материала, соединенных гибкой связкой, наполненной водой, грунтом или их смесью, имеющих отверстия с клапаном для их загрузки, содержит размещенные на связке грузы в виде бетонных блоков, камней, грунта, металлоконструкций или любого их сочетания, заполняющих пространство между баллонами, а также тем, что поверхность баллонов в местах, где она соприкасается с землей или с другими баллонами выполнена из гидрофобного материала, а также имеет в пределах грунтового основания плотины траншею, расположенную вдоль направления плотины так, что баллоны размещены по обе стороны траншеи, а соединяющая их гибкая связка уложена в траншею, покрывает ее стенки и дно и засыпана землей и придавлена грузом, а также и тем что баллоны содержат соединители на внешней поверхности, выполненные вдоль образующей, и тем, что в качестве соединителей используют "липучие элементы". Поставленная цель достигается также тем, что между баллонами помещены раздвигатели, выполненные в виде выступов на поверхности баллонов, обращенной друг к другу, или дополнительные баллоны, тем, что баллоны из соединенных между собой торцами отдельных герметизированных секций, а также тем, что плотина содержит дополнительных барьер из гибкого герметизированного материала, расположенный и закрепленный с наружной стороны плотины, который содержит приспособление в виде баллона со сжатым воздухом или газом, имеющим узел управления включением.

Поставленная цель достигается также тем, что баллоны и связка-полотнище дополнительно закреплены на земле тягами с якорями, анкерными приспособлениями и тем, что гибкая связка выполнена в виде гибкого цилиндра, причем баллоны размещены внутри него, а груз расположен на внешней поверхности связки между баллонами.

Предполагаемое изобретение содержит целый ряд новых признаков, отсутствующих у прототипа, что дает право утверждать, что решение соответствует критерию "новизны".

Применение в предлагаемом решении признаков, отсутствующих у прототипа и у аналогов, позволяет достичь нового, качественно нового результата, что позволяет сделать вывод о соответствию критерию "изобретательский уровень".

Изобретение позволяет создать плотину, быстро создающую сплошное препятствие на пути потока, сопротивление которой постепенно усиливающемуся потоку увеличивается во времени по мере увеличения веса груза, который по мере возможности подвозят для укрепления плотины.

Фигуры 1-6 иллюстрируют изобретение.

На фиг. 1 изображен вид части плотины.

На фиг. 2-4 изображено продольное и поперечное сечение плотины.

На фиг. 5 изображено поперечное сечение загруженной плотины.

На фиг. 6 изображено положение дополнительного барьера.

На фиг. 7-8 изображен вариант плотины с заглублением, соответственно до (фиг. 7) и после (фиг. 8) закачки баллонов.

На фиг. 9-10 изображены варианты продольных выступов.

На фиг. 11 изображены выступы против брызг.

На этих фигурах обозначено: 1 внешний барьер плотины, 2 внутренний барьер плотины, 3 оболочка, 4 наполнитель, 5 связка-полотнище, 6 направление напора воды при наводнении, 7 торцевая часть оболочки или перемычка, 8 выпускной узел, 9 груз,
10 дополнительный барьер,
11 узел быстрого надува,
12 труба,
13 водоприемный патрубок,
14 выходной патрубок,
15 незаполненный баллон,
16 канава (траншея),
17 грунт,
18 вода или наполнитель,
19 упорные выступы,
20 внутренний дополнительный баллон,
21 выступы против брызг,
22 насос.

На фиг. 1 показан вид участка плотины. Плотина состоит из двух барьеров
внешнего 1 и внутреннего 2. Барьеры выполнены из баллонов, состоящих из оболочки 3, наполнителя 4 и соединены связкой-полотнищем 5. Оболочка гибкая и водонепроницаемая. Связка-полотнище гибкая. Направление напора воды показано стрелкой 6.

На фиг. 2-4 показан продольный и поперечный разрезы плотины. Каждый баллон может быть выполнен сплошным, может иметь перемычки, разделяющие баллоны на секции и может состоять из отдельных соединенных между собой секций. На фиг. 2 показан продольный разрез одного из баллонов по сечению А-А (фиг. 1). Баллон может быть разделен на секции перемычками или торцевыми стенками соседних секций 7, соединенных соединителем, например, "липучими элементами" (на фигурах не показаны). Каждая секция имеет впускной (загрузочный) узел 8. На фиг. 3 и 4 показаны поперечные разрезы плотины по сечению В-В (фиг. 1) и два варианта размещения связки 5. Связка может быть прикреплена к баллонам барьеров снизу (вариант б) или охватывать баллоны цилиндром (вариант в). (вариант в).

На фиг. 5 показано поперечное сечение плотины после размещения груза 9 в пространстве между барьерами 1 и 2 на связке-полотнище 5.

На фиг. 6 показано размещение дополнительного баллона 10 с вмонтированным в него узлом быстрого надува 11 в момент до начала заполнения баллонов 15 (баллоны изображены в спущенном состоянии). На фиг. 6 изображена также труба 12, по которой насос 22 перегоняет воду из пространства перед плотиной через впускной клапан 8 во внутреннюю полость баллонов.

На фиг. 7-8 показаны варианты реализации плотины для тех случаев, когда нахождение и подвозка груза затруднены (в равнинной местности) или есть возможность или необходимость предварительной подготовки траншеи. На фиг. 7 изображена траншея 16, связка-полотнище 5 размещена на ее дне, барьеры из баллонов 15 изображены в частично заполненном состоянии и расположены по обе стороны траншеи на ее краях, земля ранее вынутая из траншеи и дополнительный груз 9 насыпаны на связку 5. При нехватке грунта свободное пространство между баллонами может отсутствовать, может быть заполнено просто водой 18 (фиг. 8). Баллоны могут отделены друг от друга для сохранения свободного пространства выступами-раздвигателями 19 (фиг. 9) или промежуточными баллонами раздвигателями 20 (фиг. 10) или любыми доступными конструктивными элементами (металлоконструкциями, мешками, блоками и т.д.).

На фиг. 11 показаны противобрызговые выступы-гребешки 20.

В местах соприкосновения баллонов друг с другом по торцам, в местах соприкосновения баллонов и/или связки-полотнища с землей их поверхность покрыта или изготовлена из гидрофобных материалов (не показано). материалов (не показано).

Отдельные секции баллонов соединены между собой при создании барьер любыми известными соединителями или соединителями типа "липучих элементов" (не показано).

На внешней поверхности баллонов могут быть расположены соединители для присоединения сверху дополнительных баллонов в случае необходимости увеличения высоты барьеров (не показано).

Предлагаемая плотина формируется и функционирует следующим образом.

При возникновении угрозы наводнения канавокопатели роют траншею 16 поперек направления движения воды 6, привозят, устанавливают и разворачивают рулоны с оболочкой 3 и связкой-полотнищем 5, укладывают оболочку, опускают связку на дно траншеи 16, засыпают выкопанным ранее грунтом, раздувают дополнительный баллон 10 с помощью узла быстрого надува 11, создавая тем самым непроницаемый барьер на пути потока (вместо дополнительного баллона может быть использован внутренние по отношению к потоку баллоны барьера 2 или даже все баллоны), досыпают по мере подвоза дополнительный груз и накачивают баллоны 1 и 2 поступающей водой (или смесью) через водоприемный патрубок 13, трубу 12 и входной патрубок насоса 14 с помощью насоса 22. При этом продолжают загружать пространство между баллонами для повышения сопротивляемости плотины потоку против переворота ее водой. В равнинных местах, где отсутствует в необходимых количествах дополнительный груз может быть достаточно только вынутой из траншеи земли. Эти траншеи могут быть выкопаны и заранее, т. к. направления потоков обычно известны, в них могут быть уложена связка, засыпана землей, а сверху могут быть уложены баллоны, размещены насосы, и все это сверху прикрыто. При возникновении опасности наводнения все это готово к использованию. Возможно использовать предложенную конструкцию плотины и без рытья траншеи (фиг. 5, 6) в тех случаях когда напор воды не слишком велик. Возможно дополнительное крепление баллонов якорями, анкерными или другими приспособлениями.

Конструкция по изобретению позволяет разрешить две проблемы: устойчивость плотины против потока и исключение проникания потока в промежутках между кучами груза, насыпаемых по мере подвоза.

Стоимость необходимых материалов и работ ничтожна по сравнению с ущербом от наводнения.

Формула изобретения

1. Плотина для защиты от наводнения, состоящая из пары расположенных параллельно на поверхности земли барьеров, составленных баллонами из гибкого водонепроницаемого материала, соединенных гибкой связкой, наполненных водой, грунтом или их смесью и имеющих отверстия с клапаном для загрузки, отличающаяся тем, что пространство между баллонами заполнено размещенными на связке грузами в виде бетонных блоков, камней, грунта, металлоконструкций, мешков с землей или любого их сочетания.

2. Плотина по п. 1, отличающаяся тем, что поверхность баллонов в тех местах, где она соприкасается с землей или другими баллонами, выполнена из гидрофобного материала.

3. Плотина по п. 1, отличающаяся тем, что в пределах грунтового основания плотины выполнена траншея, расположенная вдоль направления плотины, при этом баллоны размещены по обе стороны от траншеи, а соединяющая баллоны гибкая связка уложена в траншею, покрывая ее стенки и дно, и засыпана землей.

4. Плотина по п. 1, отличающаяся тем, что баллоны содержат соединители на внешней поверхности, выполненные вдоль барьеров.

5. Плотина по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве соединителей используют "липучие" элементы.

6. Плотина по п. 1, отличающаяся тем, что между баллонами барьеров помещены раздвигатели, выполненные в виде выступов на внутренних поверхностях барьеров или дополнительных баллонов.

7. Плотина по п. 1, отличающаяся тем, что баллоны выполнены из соединенных между собой торцами отдельных герметизированных секций.

8. Плотина по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит дополнительный барьер в виде ряда баллонов из гибкого герметизированного материала, расположенный и закрепленный с наружной стороны плотины со стороны потока, параллельного баллонам, причем он содержит приспособление в виде баллона со сжатым воздухом или газом, имеющее узел управления включением.

9. Плотина по п. 1, отличающаяся тем, что баллоны и связка дополнительно закреплены на земле тягами с якорями или анкерными приспособлениями.

10. Плотина по п. 1, отличающаяся тем, что связка выполнена в виде гибкого цилиндра, причем баллоны размещены внутри него, а груз расположен на внешней поверхности связки между баллонами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11