Способ и сооружение для ослабления разрушающих действий цунами



Способ и сооружение для ослабления разрушающих действий цунами
Способ и сооружение для ослабления разрушающих действий цунами

 


Владельцы патента RU 2474643:

Закрытое акционерное общество "ИМЭТСТРОЙ" (ЗАО "ИМЭТСТРОЙ") (RU)

Изобретение относится к области гидротехники и может быть использовано для защиты поселений и различных сооружений на морских берегах от действия цунами, наводнений, штормов и ураганов в районах, подверженных указанным природным катаклизмам. Устраивают препятствия в виде волнорезов перед береговой линией со стороны моря и плотины на берегу. Разворачивают и рассекают по своему фронту первую и последующие волны цунами на две части. Одну часть, 80-90% длины фронта, разворачивают по криволинейным волнорезам-молам в сторону, обратную направлению движения первой и последующих волн с обеспечением ослабления встречных потоков воды волн цунами. Вторую часть, 10-20% длины фронта, рассекают зазорами между элементами - волнорезами каждого мола для прохода волн между ними, ослабляя и задерживая их перед плотиной. Сооружение содержит систему волнорезов - молов. Волнорезы выполнены в виде железобетонных монолитных элементов длиной от 15 до 50 метров. Волнорезы размещены перед береговой линией по ветвям парабол, последовательно друг за другом, с разрывом между их торцами и соприкасающимися ветвями парабол, описываемых формулой: Y=aX2. Элементы волнорезов выполнены с трапециевидным поперечным сечением. При этом элементы по ветвям парабол располагают таким образом, что концы каждых сходящихся к морю ветвей соприкасающихся парабол - молов имеют равную длину от береговой линии. Плотина в зоне сооружения выполнена в виде криволинейной конструкции из железобетона с поперечным сечением в виде трапеции. На поверхности волнорезов размещены опирающиеся на них мостовые конструкции, образующие параболические молы-причалы, соединенные эстакадами от вершин парабол до плотины. При этом на плотине и молах-причалах размещены автомобильные и/или железнодорожные магистрали. Обеспечивается эффективная защита береговых линий за счет ослабления разрушающих действий цунами, 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к гидротехнике и представляет собой способ и устройство для ослабления разрушающих действий волн цунами и предназначены для защиты поселений и различных сооружений на морских берегах от действия цунами, наводнений, штормов и ураганов в районах, подверженных указанным природным катаклизмам.

Актуальность поиска инженерных решений для защиты от цунами связана с значительной заселенностью и застройкой побережья морей и океанов к настоящему времени: разрушенные Лиссабон (Португалия) и Северо-Курильск (Россия), Вальдивия (Чили) и Мияги, Фукусима (Япония), Новый Орлеан (США) и Пхукет (Таиланд), регулярно страдающие от цунами побережья Индонезии и Индии, Явы и Суматры, Аляски и Японии, Чили и российской Камчатки…

Цунами - грозное явление природы, являющееся последствиями землетрясений, во время которых чаще всего в Тихом океане происходит локальная деформация дна и над эпицентром землетрясения появляется водяной холм, распространяющийся концентрическими кругами в виде мощных волн, движущихся со скоростью 600-800 км в час. При этом в открытом океане расстояние между гребнями волн цунами может достигать 100-150 км, а высота волн составляя, в среднем, несколько метров может достичь 10 метров.

При приближении волн цунами к берегу скорость волн из-за трения водяных масс о донную часть уменьшается при глубине около 1 км до 350-360 км в час, при глубине 50 метров до 100 км в час.

Однако вследствие интенсивного торможения береговым дном волны цунами увеличивают свою высоту до 5-10, а иногда до 15-25 метров, при приближении в берегу форма волн цунами становится ассиметричной: к берегу вогнутая и крутая, а к морю (океану) более пологая.

Сильнейшее землетрясение у берегов Японии 11 марта 2011 года вызывало волну цунами около 10 метров высотой. Ее нашествие на восточные берега Японии, префектуры Мияги, Фукусима вызвало катастрофические разрушения, когда волны цунами в одночасье разрушили тысячи домов, кораблей и автомашин, повредили атомные электростанции, расположенные на побережье, вызвали гибель тысяч людей, причинили огромный материальный ущерб.

Защиту от цунами многие инженеры пытались реализовать в виде различных способов ослабления действия волн цунами путем строительства береговых сооружений. Наблюдаются и, конечно, не эффективные предложения - вроде посадки по береговой линии рядов деревьев. Мощность значительных масс волн цунами требует серьезных, массивных защитных сооружений.

Известны различные способы и устройства для ослабления разрушающих действий волн цунами на береговые зоны морей и океанов, периодически вызывающих сильные разрушения, наводнения, значительный материальный ущерб и человеческие жертвы.

Так, известен способ подавления действия волн цунами в прибрежной зоне путем закрепления в донном грунте элементов, осуществляющих силовое воздействие на водную среду (см, например, патент РФ №2147060, кл. Е02В 3/06, 2006 г.). При этом такие элементы располагают хаотично ниже впадин статистических волн, выполняя их в виде гибких оболочек, заполненных деформируемым веществом, например газом. Гибкие оболочки соединяют магистралями для подачи газа и закрепляют силовыми сетями к донной части. По мнению авторов патента при прохождении гребня волн над предлагаемыми элементами - гибкими оболочками они должны деформироваться, поглощая энергию волн цунами.

Также известны различные устройства - сооружения для гашения энергии волн цунами. Так, например, в устройстве для ослабления разрушающего действия морских волн предлагаются закрепленные в донном грунте вдоль защищаемого участка побережья специальные элементы, расположенные перпендикулярно движению волн и установленные вблизи или немного ниже уровня впадин волн (см. патент РФ №2147641, кл. Е02В 3/06, 1998 г.). Такие элементы выполнены в виде треугольников с пластинами со стороны, обращенной к морю, а нижняя часть треугольника сопряжена и закреплена в донном грунте.

Анализ вышеупомянутых технических решений не позволяет применить их реально для ослабления волн цунами, характеризующихся значительными массой, скоростью и импульсом.

Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемым способу и устройству для ослабления разрушающих действий волн цунами являются:

- способ для уменьшения разрушительного действия цунами, приведенный в патенте РФ №2310707, кл. Е02В 3/04, совместно с

- устройством для уменьшения разрушительного действия цунами, включающее береговое сооружение в виде насыпей, внутри которых выполнены туннели ⊃-образной формы (см. патент РФ №2310708, кл. Е02В 3/04, 2005 г.).

Известный способ предусматривает образование в районах выхода цунами на берег возвращаемых потоков воды цунами, направление которых осуществляется разворотом вектора скорости течения отдельных участков фронта волн цунами на 180 градусов, а в известном устройстве применена система тоннелей - образной формы, построенных в береговом сооружении в виде насыпи и расположенных перпендикулярно береговой линии с открытыми отверстиями:

- входным нижним для волн цунами, расположенным на уровне моря, более широким и длинным туннелем, куда по замыслу авторов устремляются волны;

- выходным верхним над нижним отверстием, соединенным с нижним туннелем половиной тора, более узким и коротким по сравнению с нижним для поворота в обратную сторону на 180 градусов части волны цунами, попавшей в нижнее отверстие и тоннель.

По мнению авторов известных решений - прототипов предлагаемого способа и устройства, их применение позволит уменьшить разрушительное действие цунами и вредные последствия этих природных катастроф.

Недостатками рассматриваемых решений являются:

- непредсказуемость высоты цунами радикально снижает вероятность попадания ее части в нижние отверстия тоннелей, так же как делает вероятной одновременное попадание фронта волны в оба - верхнее и нижнее отверстия тоннелей что делает предлагаемый способ и устройство бесполезными;

- весьма небольшая площадь входных отверстий предлагаемых элементов по сравнению с площадью сечения волны цунами, которая ударит по всей поверхности земляной плотины со всеми разрушительными последствиями;

- прочность уплотненных грунтов во всех случаях не превосходит 10-15 кгс на кв.см, что не позволит телу земляной плотины выдержать напор волн цунами, обрушивающихся на береговую линию;

- нет возможности применения предлагаемых береговых сооружений в обычное время, что делает экономические затраты на их строительство и содержание безвозвратными и убыточными.

Цель предлагаемого технического решения - устранение указанных недостатков и эффективное ослабление действия цунами.

Поставленная цель достигается тем, что в способе ослабления разрушающих действий цунами, включающем создание перед береговой линией по пути движения волн цунами препятствий для их распространения в виде железобетонных волнорезов и плотины на берегу для удержания максимально возможного уровня морских вод, первую и последующие волны цунами разворачивают и рассекают по своему фронту на две части:

- одну часть (80-90% длины фронта) разворачивают по криволинейным волнорезам-молам в сторону, обратную направлению движения первой и последующих волн с обеспечением ослабления встречных потоков воды волн цунами;

- вторую часть (10-20% длины фронта) рассекают зазорами между элементами - волнорезами каждого мола для прохода волн между ними, ослабляя и задерживая их перед плотиной,

а в предлагаемом сооружении для ослабления разрушающих действий цунами согласно способу по п.1, включающем систему волнорезов - молов, расположенную перед береговой линией со стороны моря и плотиной на берегу, волнорезы выполнены в виде железобетонных монолитных элементов длиной от 15 до 50 метров, с трапециевидным поперечным сечением элемента, шириной - в верхней части не менее 6 метров и - в нижней, не менее 8 метров, размещенных вдоль береговой линии по ветвям парабол, последовательно друг за другом, с разрывом между их торцами и соприкасающимися ветвями парабол от 5 до 10 метров, образуя волнорезы-молы длиной от 100 до 300 метров в виде параболических ветвей или полуветвей, ориентированных симметрично перпендикулярам к береговой линии с каждой стороны, сходящихся к береговой линии, и описываемых формулой:

Y=аX2

где а может меняться от 0,03 до 0,50;

при этом элементы-волнорезы по ветвям парабол располагают таким образом, что концы каждых сходящихся к морю ветвей соприкасающихся парабол - молов имеют равную длину от береговой линии, а расстояние между вершинами парабол - молов и плотиной составляет не менее 100 метров, при этом сама плотина в зоне сооружения выполнена вдоль береговой линии в виде криволинейной конструкции из железобетона с радиусом кривизны от 500 до 1500 метров и поперечным сечением в виде трапеции, с высотой не менее 15 метров относительно среднего уровня моря в соответствующей местности.

Кроме того, с целью эффективного применения волнорезов в обычное время и обеспечения их окупаемости, на поверхности элементов-волнорезов размещены опирающиеся на них мостовые конструкции, образующие параболические молы-причалы, соединенные эстакадами от вершин парабол до плотины, при этом на плотине и молах-причалах размещены подъемно-погрузочные механизмы, а также автомобильные и/или железнодорожные магистрали.

За пределами приведенных параметров предлагаемых способа и сооружения поставленная цель не достигается.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 показана расположенная вдоль береговой линии система элементов-волнорезов, построенная в виде параболических ветвей согласно вышеприведенной формуле в двух вариантах: с а, равным 0,05 для более пологих ветвей парабол и а, равным 0,5 для крутых ветвей парабол, на фиг.1, а) - попеременных ветвей указанных парабол и фиг.1, б) - симметричных ветвей парабол, составленных из железобетонных элементов-волнорезов 1, вытянутых по параболическим ветвям с зазорами 2 между торцами элементов-волнорезов и соприкасающимися ветвями парабол от 5 до 10 метров; плотина 3, расположенная на берегу, на расстоянии не менее 100 метров от вершин параболических молов-причалов 4, соединенных с плотиной эстакадами, размещенными на опорах 5, а также волны цунами 6.

На фиг.2 показан фрагмент мола-причала с железобетонными элементами-волнорезами 1, разделенными зазорами 2 с фрагментом мостовой конструкции 7, опирающейся на элементы-волнорезы для движения транспорта.

Система элементов-волнорезов и плотина соединены эстакадами, опирающимися на аналогичные элементам-волнорезам опоры 5 из железобетона, для движения транспорта (на приведенных фиг.1 и 2 эстакады и мостовые конструкции полностью не показаны).

В обычное время предлагаемое сооружение из системы молов-причалов используется как причалы для грузовых и пассажирских судов с учетом всех требований к такого рода сооружениям, а весь комплекс выполняет функции крупного порта, оборот которого определяется количеством причалов на молах, имеющих длину от 100 до 300 метров.

На фиг.1 стрелками показано движение волн цунами. Волны цунами 6 достигают параболических ветвей молов-причалов 4 и скользят вдоль их параболической образующей, частично проходя через зазоры 2 между элементами-волнорезами и ослабляясь.

Основная масса цунами доходит до вершин параболических ветвей волнорезов и, встречаясь с потоком волн соседней ветви, еще больше ослабляется в противотоке и разворачивается в сторону моря, навстречу движущимся последующим волнам цунами, встречая их на расстоянии несколько сотен метров от береговой линии и радикально ослабляя их действие.

Защищаемая оптимальная кривизна параболической формы ветвей волнорезов под молами-причалами (определяемая величиной коэффициента а в приведенной формуле) связана с тем, что снижение указанной величины ниже 0,03 делает систему элементов-волнорезов вдоль ветви парабол слишком пологой и менее эффективной для обеспечения скольжения и заворачивания водных масс, а увеличение величины а более 0,50 делает такую систему излишне крутой, в этом случае возрастает динамическая нагрузка огромной массы воды волн цунами на элементы-волнорезы в вершине парабол.

Размеры каждого элемента-волнореза связаны с обеспечением его устойчивости при экстремальных воздействиях и пригодности для эксплуатации в обычное время, зазоры между элементами обеспечивают разделение волн цунами на упомянутые части так, что величина зазоров между торцами элементов-волнорезов и соприкасающимися ветвями парабол от 5 до 10 метров, обеспечивает ослабление волны цунами за счет отбора 10-20 % ее водяной массы, а общая длина каждой ветви предлагаемых систем волнорезов протяженностью от 100 до 300 метров обеспечит разворачивание и ослабление цунами любой мощности.

Количество ветвей молов-причалов и связанной с ними длина плотины определяются величиной протяженности защищаемой береговой линии и грузооборотом соответствующего порта.

Часть волн цунами, прошедшая через зазоры 2, будет накапливаться и задерживаться плотиной 3, масса воды между системами элементов-волнорезов и плотиной служит водным буфером, противодействующим волнам цунами и вызываемому ими наводнению. С этой задачей связано условие выдерживания расстояния между вершинами парабол молов-причалов и плотиной не менее 100 метров.

Выбор бетона для элементов-волнорезов связан с высокой прочностью материала, способного выдерживать нагрузки до 400-600 кгс на кв.см и соответственно сдерживать удары и динамические нагрузки волн цунами любой мощности.

Так поверхность одного квадратного метра предлагаемого элемента - волнореза из железобетона способна выдержать воздействие силы до 3000 т, а волнорез размером 40 метров в длину и 10 метров в высоту (от дна возле береговой линии) способен выдержать напор водных масс величиной 1200000 т, что значительно превосходит реальные воздействия цунами. Современные бетоны отличает не только высокая прочность, но и значительная водонепроницаемость и стойкость к морской воде (М.Я.Бикбау «Нанотехнологии в производстве цементов». - М.: ОАО «Московский ИМЭТ», 2008 г., - 768 с.), применение таких бетонов обеспечит высокие защитные свойства предлагаемых сооружений, их долговечность и окупаемость.

Защищаемая разница между шириной элементов-волнорезов: меньшая в верхних и большая в нижних частях, как и форма трапеции плотины, обеспечивают возможность перемещения экстремальных потоков воды снизу вверх по поверхности предлагаемых сооружений для снижения локального напора значительных масс воды. Заявленная кривизна и трапециевидное сечение плотины также определяются необходимостью выдерживать напор и перемещать вдоль поверхности значительные массы воды. Высота плотины должна определяться рельефом местности и должна превышать средний уровень моря не менее чем на 15 метров. В этом случае осуществляется, одновременно, и защита от наводнений, как правило, сопровождающих волны цунами.

Для финансовой окупаемости предлагаемого способа и сооружения для защиты от цунами выгодна его эксплуатация в обычное время в виде грузовых и пассажирских портов для обеспечения погрузки, выгрузки и транспортировки грузов и людей с кораблей на молы-причалы, соединенных с плотиной с помощью эстакад, опирающихся на железобетонные опоры и покрытые магистралями автомобильных или железных дорог, а также защиты с помощью предлагаемых способа и сооружения объектов с повышенными требованиями к безопасности, например атомных электростанций.

Эксплуатирующаяся в настоящее время основная часть портов исторически строилась в удобных местах без учета возможных катастрофических воздействий цунами, штормов и наводнений. Весьма опрометчиво, без эффективной защиты от таких природных катаклизмов, жилищное и промышленное строительство в прибрежной зоне густонаселенных городов, а тем более создание таких опасных объектов как, например, атомные электростанции, построенных в префектуре Фукусима на восточном побережье Японии и весьма пострадавших от землетрясения и цунами 11 марта 2011 года.

Применение предлагаемого изобретения решает вопрос эффективной защиты любых береговых линий и может позволить строить порты с неограниченным грузооборотом в удобных районах с гарантией защиты от цунами и других катаклизмов, соответствуя всем конструктивно-технологическим требованиям к строительству и функционированию портов и портовых сооружений ((см., например, Маталин В.П. и др. Устройство и оборудование портов. М.: Транспорт, 1984).

Предлагаемое изобретение может использоваться как для непосредственно защиты населения, городов и поселков различных береговых сооружений от цунами, так и для реконструкции существующих, а также особенно строительства новых портов в районах, подверженных действию не только цунами, но и сильных штормов и ураганов, а также наводнений.

Авторы предлагаемого изобретения просят присвоить ему название: Способ и сооружение Бикбау для ослабления разрушающих действий цунами.

1. Способ ослабления разрушающих действий цунами, включающий создание перед береговой линией по пути движения волн цунами препятствий для их распространения в виде железобетонных волнорезов и плотины на берегу для удержания возможного максимального уровня морских вод, отличающийся тем, что первую и последующие волны цунами разворачивают и рассекают по своему фронту на две части; одну часть, 80-90% длины фронта, разворачивают по криволинейным волнорезам-молам в сторону, обратную направлению движения первой и последующих волн с обеспечением ослабления встречных потоков воды волн цунами; вторую часть, 10-20% длины фронта, рассекают зазорами между элементами-волнорезами каждого мола для прохода волн между ними, ослабляя и задерживая их перед плотиной.

2. Сооружение для ослабления разрушающих действий цунами согласно способу по п.1, включающее систему волнорезов-молов, расположенную перед береговой линией со стороны моря и плотиной на берегу, отличающееся тем, что волнорезы выполнены в виде железобетонных монолитных элементов длиной от 15 до 50 м, с трапециевидным поперечным сечением элемента, шириной в верхней части не менее 6 м и в нижней не менее 8 м, размещенных вдоль береговой линии по ветвям парабол, последовательно друг за другом, с разрывом между их торцами и соприкасающимися ветвями парабол от 5 до 10 м, образуя волнорезы-молы длиной от 100 до 300 м в виде параболических ветвей или полуветвей, ориентированных симметрично перпендикулярам к береговой линии с каждой стороны, сходящихся к береговой линии и описываемых формулой:
Y=аX2,
где а может меняться от 0,03 до 0,50;
при этом элементы-волнорезы по ветвям парабол располагают таким образом, что концы каждых сходящихся к морю ветвей соприкасающихся парабол-молов имеют равную длину от береговой линии, а расстояние между вершинами парабол-молов и плотиной составляет не менее 100 м, при этом сама плотина в зоне сооружения выполнена вдоль береговой линии в виде криволинейной конструкции из железобетона, с радиусом кривизны от 500 до 1500 м и поперечным сечением в виде трапеции, с высотой не менее 15 м относительно среднего уровня моря в соответствующей местности.

3. Сооружение по п.2, отличающееся тем, что, с целью эффективного применения волнорезов в обычное время и обеспечения их окупаемости, на поверхности элементов-волнорезов размещены опирающиеся на них мостовые конструкции, образующие параболические молы-причалы, соединенные эстакадами от вершин парабол до плотины, при этом на плотине и молах-причалах размещены подъемно-погрузочные механизмы, автомобильные и/или железнодорожные магистрали.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть использовано при защите песчаных пляжей от размыва прибойными волнами. .

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при стабилизации склонов, подверженных воздействию подземных вод. .

Изобретение относится к войсковым оборонительным сооружениям и может использоваться в качестве ограждающих конструкций, применяемых при фортификационном оборудовании позиций и районов расположения войск, а также при строительстве различных защитных сооружений и заграждений, при строительстве гидротехнических сооружений и усилении откосов дорог.

Изобретение относится к строительству гидротехнических сооружений, используемых при ирригационных работах, благоустройстве рек, укреплении и защите склонов, возведении подпорных стен.

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть использовано при защите песчаных пляжей от размыва прибойными волнами. .

Изобретение относится к области прикладной экологии и может быть использовано для защиты песчаных пляжей от размыва при экстремальном воздействии ветровых волн водной поверхности.

Изобретение относится к гидротехническому строительству берегозащитных сооружений. .

Изобретение относится к области аквакультуры и может быть использовано для поглощения энергии волн. .

Изобретение относится к гидротехническому строительству песчаных пляжей путем намыва морских и речных берегов прибойными волнами. .

Изобретение относится к области охраны природной среды и может быть использовано при разработке и реализации природозащитных мероприятий для водных объектов: рек, озер, водохранилищ и других водоемов путем предотвращения попадания в них загрязняющих веществ.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может использоваться для защиты населенных прибрежных территорий морей и океанов от ударного разрушительного воздействия волн цунами

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и предназначено для защиты берегов и восстановления прибрежных ландшафтов рек

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, в частности к строительству берегозащитных сооружений. Способ заключается в использовании устройства для предотвращения размыва береговой кромки. Устройство состоит из элементов, установленных с образованием раскосов и расположенных длинной стороной поперек движения потока. Элементы представляют собой сетные полотна, выполненные из гибкого материала, имеющего положительную плавучесть. Сетные полотна снабжены плавом в верхней части и грузом в нижней части и заглублены в береговую кромку с прикреплением ко дну шпильками, длина которых выбрана таким образом, чтобы исключить отрыв нижней кромки сетного полотна от дна при резком увеличении скорости потока, изменении его направления или резком увеличении уровня поверхности. Сетные полотна установлены рядами. Боковые сетные полотна, входящие в ряд, расходятся от центрального в противоположную сторону. Ряды сетных полотен выполнены различными по высоте для нахождения верхней кромки на поверхности воды и отслеживания профиля дна нижней кромки. Расстояние между рядами выбрано таким образом, что расстояние между соседними полотнами должно быть не менее двух высот сетного полотна в этой точке. За счет гибкости сетного полотна уменьшаются нагрузки на сооружение и места крепления. Предотвращается размыв береговой кромки и обеспечивается возможность образования новой береговой линии. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Способ защиты от волнового воздействия одиночного гидротехнического сооружения заключается в том, что набегающие на гидротехническое сооружение волны разводят по обе стороны вокруг сооружения путем создания расходящихся в обе стороны поперек направления волн горизонтальных приповерхностных течений, формирующихся плоскосимметричным всплывающим газожидкостным потоком, который создают в водной среде под набегающими волнами. Плоскость симметрии расположена в диаметральной плоскости сооружения и перпендикулярна движению волн. Расход газа, преимущественно воздуха, подбирают так, чтобы горизонтальная скорость приповерхностных течений газожидкостного потока была не менее 0,2 скорости набегающих волн. Зону, где формируют газожидкостный поток, располагают в указанной плоскости симметрии на расстоянии перед гидротехническим сооружением не ближе (0,3-0,5) ширины и не далее (1,5-2,0) длины гидротехнического сооружения. Длиной считается габарит сооружения по диаметральной плоскости в направлении волны, а шириной считается габарит по фронту волны. Газожидкостный поток создают на глубине не менее 0,6 амплитуды набегающей волны путем подачи под давлением в водную среду воздуха с образованием пузырьков. Устройство для осуществления способа включает средство отвода по обе стороны вокруг гидротехнического сооружения набегающих волн на основе использования газообразного вещества, преимущественно воздуха. Указанное средство выполнено в виде аэратора водной среды пузырьковыми воздушными включениями, состоящего из расположенной по диаметральной плоскости сооружения вдоль направления движения набегающих волн перфорированной трубки 1 и сообщенного с ней магистралью 2 источника повышенного давления воздуха 3. Длина трубки 1 составляет (1-1,5) длины гидротехнического сооружения, а отстояние ближнего от упомянутого сооружения торца трубки составляет (0,3-0,5) ширины сооружения. Трубка расположена погруженной под воду на глубину, равную не менее 0,6 амплитуды набегающей волны, считая от поверхности спокойной воды. Обеспечивается эффективная защита одиночного гидротехнического сооружения от силового воздействия набегающих на него волн. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, в частности к устройствам защиты от воздействия на побережья разрушительных волн, и может быть использовано для ослабления волн цунами с эффективностью, находящейся в прямой зависимости от их интенсивности. Цунами-гаситель состоит из расположенного на морском дне блока каналов 1 в виде, например, пакетов труб большого диаметра. Со стороны моря к торцу блока каналов 1 примыкают сжимающие дефлекторы 2, верхний из которых усилен ребрами жесткости 3, а нижний опирается на донное основание, предварительно спрофилированное и упрочненное против размыва, и оснащен анкерными креплениями. К другому торцу блока, со стороны берега, примыкает реверсирующий дефлектор 4, имеющий желобчатую форму и усиленный опорными конструкциями 5 с анкерными креплениями. Гашение волн цунами осуществляется воздействием на них мощным встречным гидравлическим потоком, сформированным на их пути заявленным устройством, что и сводит к минимуму их разрушительную энергию. Использование таких цунами-гасителей позволит, к тому же, сохранить естественные условия для экосистем прибрежной зоны и ее природный ландшафт. 2 ил.

Предлагаемое изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве берегозащитного сооружения для предотвращения размывов морских берегов. Модульная берегозащитная конструкция состоит из сквозных волноломов, расположенных в водоеме в шахматном порядке. Каждый волнолом имеет четыре стойки в форме прямоугольных треугольников, вершины углов которых жестко соединены между собой тремя перемычками с образованием каркаса. Грань каркаса, образованная гипотенузами треугольников, установлена на морском дне. Грань каркаса, образующая отражательную поверхность, составляет угол 20 - 35° по отношению к дну. На отражательной поверхности, с интервалом и параллельно перемычкам, жестко закреплены нижние кромки направляющих. Каждая направляющая имеет вогнутую поверхность, в сечении представляющую полукруг. При этом внутренняя полость направляющих направлена в сторону набегающей волны, а образованная направляющими ребристая поверхность имеет проемы между соседними ребрами. Обеспечивается высокоэффективное гашение энергии волн и снижение волновой нагрузки на защищаемые берега. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к защитной системе, в частности к защитной системе, предназначенной для сохранения и восстановления береговой линии. Защитная система (1) содержит габион, имеющий противоположные боковые стены (13, 15), соединенные между собой через определенные интервалы по длине габиона несколькими разделительными стенками (7, 9), причем промежутки между соседними парами разделительных стенок (7, 9) ограничивают вместе с боковыми стенками по меньшей мере один отдельный отсек (7) габиона. По меньшей мере один отдельный отсек габиона ограничен соответствующими противоположными боковыми стенками или противоположными участками боковых стенок в соответствующих противоположных боковых стенках. Разделительные стенки шарнирно соединены с боковыми стенками, а отдельный отсек габиона проходит оттуда в наружном направлении с по меньшей мере частичным схождением панелей открытого каркаса (21), образующих в целом или частично выступающий вперед отсек (5) габиона. Способ сохранения или восстановления береговой линии содержит следующие операции, включающие создание вышеуказанной защитной системы; по меньшей мере частичное заполнение по меньшей мере одного отсека заполняющим материалом, предпочтительно песком, камнями и/или растительностью; по меньшей мере частичное заполнение выступающего вперед отсека устричными раковинами и осуществление по меньшей мере частичной облицовки береговой линии защитной системой. Защитную систему применяют для изменения направленности волновой энергии, в особенности морской волновой энергии, для сохранения береговой линии, а также для восстановления береговой линии. 5 н. и 31 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к берегоукрепительным сооружениям. Способ защиты берегов рек на предгорных участках заключается в том, что вначале горизонтально укладывают железобетонные балки 4, к концам которых со стороны реки крепят тетраэдры 5, скелет которых представляет собой только ребра конструкции. После чего укладывают габионы 1, причем камень, уложенный в габионные ящики, выступает из ячеек сетки на 3-4 см. Обеспечивается защита габионной конструкции от абразива при повышенных скоростях потока и увеличенной концентрации абразива. Повышается надежность берегоукрепительных работ. 2 ил.

Изобретение относится к гидротехническому строительству. Сооружение в форме призмы с полигональным напорным и низовым откосом собирают из распорных трубок вдоль всего берега реки. Закрепление распорных трубок осуществляют хомутами вокруг поперечной арматуры с образованием узлов. Под каркасом сооружения на подготовленный грунт основания уложен водонепроницаемый материал. С напорной стороны на полигональный откос уложена и закреплена водонепроницаемая ткань с образованием удлиненного понура. Длина водонепроницаемого участка L будет L≥СН, где L - длина развернутого подземного контура, при которой отсутствуют фильтрационные деформации; С - коэффициент Бляя - величина обратная градиенту; Н - действующий напор. Каркас сооружения закреплен к грунту основания анкерами. Диаметры распорных трубок 30-100 мм. Конструкция обладает повышенной устойчивостью сооружения на сдвиг, снижает фильтрацию, увеличивает длину пути фильтрации и предотвращает возможные фильтрационные деформации. Повышается долговечность и обеспечивается возможность использования противопаводкового сооружения много раз. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к комплексам мероприятий, направленных на повышение экологической ситуации водных и прибрежных зон. Осуществляют комплекс изысканий - маршрутное обследование участка русла, инженерно-геодезические, геологические, морфологические, гидрологические и почвенно-экологические изыскания. Устанавливают историческую естественную береговую линию реки путем разделения русла на поперечные створы. Определяют глубину донных отложений посредством проб. Пробы берут в каждом створе через равные расстояния. По полученным результатам строят план карту. Сопоставляя гидрологические и геодезические изыскания, строят поперечные профили, на которых отображают уклон берегового ландшафта и уровень подтопления. Определяют глубину расчистки русла по формуле: где hp - глубина расчистки русла по фарватеру; bе - ширина восстановленного, естественного русла; Δh - уровень подтопления; i - уклон берегового ландшафта к урезу воды. Отмечают глубину на поперечных профилях. Формируют дно реки с учетом естественной береговой линии. В качестве механизма для удаления и транспортировки донных отложений используют земснаряд. Обеспечивается повышение эффективности защиты береговых зон. 3 ил.
Наверх