Способ очистки русел рек и каналов от наносов

Изобретение относится к способам очистки русел рек, каналов и подобных сооружений от наносов. Расчистку осуществляют многочисленными перемещениями по руслу реки или канала по и против направления течения транспортных механизмов с вращающимися винтолопастными устройствами, взмучивающими наносы, осевшие на дне и транспортируемые потоком воды на расстояние L_i=(v/u_i)·h_i, где v - скорость потока воды; u_i - гидравлическая крупность частиц расчетной фракции надлежащей очистки; h_i - высота взмучивания частиц расчетной фракции надлежащей очистки, зависящая от диаметра частиц: для частиц крупностью d=0,005 мм - h=(0,7÷0,8)H, для d=2 мм - h=(0,3÷0,5)H, для d>10 мм - h=(0,1÷0,3)H; где Н - глубина потока воды. Количество перемещений транспортных механизмов с вращающимися винтолопастными устройствами определяют в зависимости от полной длины очищаемого участка и крупности фракций осевших на дне наносов по формуле n=L/L_i=(L·u_i)/(v·h_i), где L - полная длина очищаемого участка русла реки или канала. Изобретение позволяет в максимальной степени использовать энергию потока воды для очистки русел рек и каналов от наносов, снизить затраты на ее проведение, а также повысить эффективность и надежность очистки русел рек и каналов от наносов. 3 ил.

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве способа очистки от наносов русел рек и каналов с использованием энергии потока воды.

Известен способ очистки русел рек от наносов, включающий бульдорезы с грабельными отвалами [1].

Недостатками данного технического решения являются:

- относительно дорогостоящее техническое решение;

- не используется полностью энергия потока воды, что позволило бы экономить значительные средства за счет сокращения сроков очистки;

- в процессе производства работ нет возможности достигать полной очистки русел рек и каналов от наносов;

- такой способ очистки неприменим на реках с большими глубинами.

Наиболее близким техническим решением является способ очистки от наносов [2], включающий расчистку русла реки или канала от осевших на дне наносов, при которой производят взмучивание наносов посредством перемещения по руслу реки или канала плавающих средств с вращающимися винтолопостными устройствами и транспортировку взмученных наносов потоком воды.

Недостатками данного технического решения являются:

- достаточно сложное техническое решение и поэтому может оказаться ненадежным;

- в процессе производства работ нет возможности достигать полной очистки русел рек и каналов от наносов;

- относительно дорогой способ очистки русел и каналов от наносов.

Цель изобретения - повышение эффективности и экономичности очистки русел рек и каналов от наносов.

Поставленная цель достигается тем, что расчистку осуществляют многочисленными перемещениями по руслу реки или канала по течению потока воды с одного конца реки или канала до другого транспортных механизмов с вращающимися винтолопастными устройствами (фиг.1, 2). При движении транспортных механизмов в результате вращения винтолопастных устройств происходит взмучивания наносов, осевших на дне (фиг.2). Высота подъема h_i осевших на дне наносов зависит от крупности фракций

h_i=(0,1÷0,8)H,

где Н - глубина потока воды.

Взмученные наносы (фиг.3) по криволинейной траектории транспортируются потоком воды на расстояние

где v - скорость потока воды; u_i - гидравлическая крупность частиц расчетной фракции надлежащей очистки; h_i - высота взмучивания частиц расчетной фракции надлежащей очистки и зависящей от диаметра частиц. Высота подъема для частиц крупностью d=0,005 мм h=0,8H, для d=2 мм h=0,3Н, для d=10 мм h=0,1Н; H - глубина потока воды.

Промежуточные значения h можно определять интерполированием.

Гидравлическая крупность частиц зависит от размеров и формы частиц, удельного веса их, а также от температуры воды, в которой происходит осаждение взвешенных наносов, и может быть принята по справочным данным

d, мм	0,001	0,1	0,5	1,0	2,0	5,0	10,0	20,0	30,0
U, мм/с	0,068	5,12	50,71	106,71	190,0	300,0	425,0	602,0	736,0

Полная длина перемещений наносов зависит от количества проходов транспотных механизмов и равна

L=∑L_i=n-L_i.

Количество перемещений транспортных механизмов с вращающимися винтолопастными устройствами будет

где L - длина очищаемого участка русла реки или канала.

На фиг.1 изображено продольное сечение русла реки или канала с транспортным механизмом, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - схема процесса осаждения частиц.

Расчистку осуществляют многочисленными перемещениями по руслу реки или канала 1 по и против течения транспортных механизмов 2 с вращающимися винтолопастными устройствами 3, взмучивающими наносы 4 осевших на дне 5 и транспортируемых потоком воды частиц 6 по траектории 7 на расстояние

где v - скорость потока воды; u_i - гидравлическая крупность частиц расчетной фракции надлежащей очистки; h_i - высота взмучивания частиц расчетной фракции надлежащей очистки и зависящей от диаметра частиц, h_i=(0,1÷0,8)H; Н - глубина потока воды. Количество перемещений транспортных механизмов с вращающимися винтолопастными устройствами будет

где L - длина очищаемого участка русла реки или канала.

Способ очистки русел рек и каналов от наносов осуществляется следующим образом. Многочисленными перемещениями транспортных механизмов 2 с вращающимися винтолопастными устройствами 3 по руслу реки или канала 1 по и против течения происходит взмучиванаие наносов 4, осевших на дне 5. Взмученные наносы 4 транспортируются потоком воды на расстояние

где v - скорость потока воды; u_i - гидравлическая крупность частиц расчетной фракции надлежащей очистки; h_i - высота взмучивания частиц расчетной фракции надлежащей очистки, зависящая от диаметра частиц, для частиц крупностью d=0,005 мм h=(0,7÷0,8)H, для d=2 мм h=(0,3÷0,5)H, для d>10 мм h=(0,1÷0,3)Н; Н - глубина потока воды. Процесс перемещения частиц 6 происходит по криволинейной траектории 7.

Таким образом, в результате одного перемещения транспортных механизмов 2 произошло наносов 4 на расстояние L_i, которое зависит от размеров частиц 6.

Количество перемещений транспортных механизмов 2 с вращающимися винтолопастными устройствами 3 для полной очистки всей длины русла реки или канала 1 будет

где L - длина очищаемого участка русла реки или канала. Собранные в конце русла реки или канала 1 наносы 4 будут удаляться из него в отведенные места.

Предлагаемый способ очистки русел рек от наносов дешевле и надежнее в работе известных аналогичных технических решений и позволяет в максимальной степени использовать энергию потока воды для очистки русел рек и каналов от наносов.

Источники информации

1. Патент Российской Федерации №2256023, Е02В 3/02, 15/00 - Способ очистки русел рек, от наносов / Хаширова Т.Ю. Заяв. 29.09.2003; опубл. 10,07.2005, Бюл. №19. (Аналог).

2. Заявка RU 94019237 А1, МПК Е02В 15/00, опубликованная 10.08.1996 на 3-х страницах. (Прототип).

Способ очистки русел рек и каналов от наносов, включающий расчистку русла реки или канала от осевших на дне наносов, при которой производят взмучивание наносов посредством перемещения по руслу реки или канала транспортных механизмов с вращающимися винтолопастными устройствами и транспортировку взмученных наносов потоком воды, отличающийся тем, что перемещение транспортных механизмов осуществляют многочисленно по и против направления течения, при этом количество перемещений транспортных механизмов определяют в зависимости от полной длины очищаемого участка и крупности фракций, осевших на дне наносов, по формуле

где L - полная длина очищаемого участка русла реки или канала;

v - скорость потока воды;

u_i - гидравлическая крупность частиц расчетной фракции надлежащей очистки;

h_i - высота взмучивания частиц расчетной фракции надлежащей очистки, зависящая от диаметра частиц: для частиц крупностью d=0,005 мм h=(0,7÷0,8)H, для d=2 мм h=(0,3÷0,5)Н, для d>10 мм h=(0,1÷0,3)H, где Н - глубина потока воды;

L_i - длина участка русла реки или канала,