Способ создания условий для предотвращения попадания иловых отложений с дна воронежского водохранилища в пруд-охладитель нововоронежской атомной электростанции


 


Владельцы патента RU 2485245:

Кузнецов Геннадий Петрович (RU)

Изобретение относится к строительству, в частности к способу предотвращения попадания иловых отложений в пруд-охладитель Нововоронежской АЭС. Для предотвращения попадания иловых отложений в пруд-охладитель, а также повышения надежности земляной плотины Воронежского водохранилища и защиты площадки АЭС, в числе первоочередных этапов осуществляют незамедлительное начало заполнения долины реки Воронеж уплотненным грунтом в первую очередь у подошвы плотины со стороны нижнего бьефа на той площади, куда не попадают воды, сбрасываемые из Воронежского водохранилища через бетонную плотину. Одновременно с выполнением этих работ осуществляют строительство глубоководного самотечного судоходного канала, для отвода воды из Воронежского водохранилища в русло реки Дон ниже площадки, занимаемой Нововоронежской АЭС. После чего создают условия для переброски стоков с территории Верхнедонского водосборного бассейна в Воронежское водохранилище.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области проектирования и строительства гидротехнических сооружений, предназначенных для защиты объектов, которые могут подвергнуться воздействию волн прорыва, образующихся в долине реки при переполнении водохранилищ, подпертых плотинами или дамбами с недостаточными резервами водопропускной способности, а также в результате подрыва их террористами.

Уровень техники

По информации с сайта ФГУП «Росэнергоатом» (1) Нововоронежская АЭС расположена на левом берегу реки Дон в 45 километрах к югу от города Воронеж. Левобережная часть реки Дон, на которой расположена площадка АЭС - низменная. Основными источниками водопользования в районе Нововоронежской АЭС являются: река Дон - водоем первой категории водопользования; пруд - охладитель 5 энергоблока; пруды рыборазводного хозяйства «Нововоронежский»; артезианские водозаборы подземных вод. В процессе строительства объектов Нововоронежской АЭС русло реки Дон было спрямлено Духовским прораном. За счет перераспределения водного потока происходит размыв правого берега реки Дон, интенсивность размыва составляет 3-5 метров в год. Нововоронежская АЭС, как водопользователь, обеспечивается водой из реки Дон по открытому подводящему каналу 3 и 4 блоков. В тридцати километрах от площадки Нововоронежской АЭС выше по течению реки Дон находится устье реки Воронеж, а река Воронеж в пяти километрах от своего устья перегорожена земляной плотиной с бетонным водосбросом и судоходным шлюзом. Этот гидроузел отнесен к объектам стратегического значения, он второй по значимости после Нововоронежской АЭС. Гидроузел поддерживает «зеркало» Воронежского водохранилища на отметке +93 метра над уровнем Мирового океана. Допустимые отклонения - плюс-минус десять сантиметров. По сообщению Информационного портала Центрального Черноземья (2) за 24 марта 2004 года «… в результате сильных морозов затворы, через которые во время паводка спускают воду, обледенели так, что вместо 30 тонн стали весить вдвое больше. В марте на Матырском водохранилище в Липецкой области воду сбросили на 30 сантиметров, а на Воронежском гидроузле подхватить эстафету оказалось непросто: два из восьми затворов, покрытые льдом, вышли из строя…».

Основой Воронежского водохранилища площадью 70 квадратных километров и объемом воды в чаше 204 миллиона кубических метров является река Воронеж со всеми ее притоками. Проект водохранилища разрабатывался в конце пятидесятых годов 20 века, а ввод в эксплуатацию состоялся в начале семидесятых годов. Одними из главных задач, которые должны были быть решены при эксплуатации Воронежского водохранилища, являлись: создание запаса воды для предприятий города Воронеж и регулирование подъема воды во время ежегодных весенних паводков.

В статье «Воронежское море - пациент скорее мертв, чем жив?», которая опубликована в газете «Коммуна» за 21 июня 2005 года (3), сообщается, что «в настоящий момент, - а длится он с начала восьмидесятых годов 20 века - Воронежское море представляет собой сточную канаву. Намывные берега (то есть, сугубо водо-охранная зона) отданы под строительные площадки. В результате в воде повышен допустимый уровень кишечной палочки, стрептококков и стафилококков, возбудителей инфекционных заболеваний различной этиологии приблизительно в 50-100 раз против разрешенных санэпидемических норм. Кроме того, до середины девяностых годов 20 века в воде водохранилища были превышены ПДК различных химических соединений, в частности окислов металлов, хлора, уксусного ангидрида, продуктов распада различных химических производств в 70-100 раз….

До конца семидесятых годов 20 века в водохранилище обитало 40 видов зообентоса (различные рачки, микроводоросли и другие живые существа прибрежной зоны и верхней толщи воды) и 35 подвидов рыб. В начале восьмидесятых годов 20 века практически весь зоомир водохранилища сошел на нет. Причины таковы: нарушение стоков городской канализации; сбросы условно очищенной технической воды предприятиями города; заиливание дна и размывы берегов; нарушение контроля технического состояния искусственного водоема - более 25 лет он не прочищался, не было контроля гидроэкологического состояния дна, воды, прибрежной флоры и фауны. Экологическая инспекция администрации Воронежской области и мэрия города Воронеж выступили с инициативой приступить к оздоровлению Воронежского водохранилища. Самыми главными способами оздоровления Воронежского водохранилища названы: прочистка дна Воронежского моря и сужение русла для уменьшения стоков в воду фекальных масс городской канализации. Профессор кафедры природопользования Воронежского госуниверситета В.Мишон считает, что первоочередным мероприятием по оздоровлению водохранилища должна стать прокладка вдоль правого и левого берегов коллекторных канав, которые не дадут городским стокам загрязнять воду, затем вывести загрязненную воду из коллекторных канав за пределы водохранилища и построить очистной колодец. Причем ставить его надо в стороне от главного русла Дона…».

С учетом того обстоятельства, что уровень водной поверхности в Воронежском водохранилище превышает отметку уреза воды в реке Дон вблизи от площадки Нововоронежской АЭС на 12 метров, в случае прорыва земляной плотины неминуемо затопление низменного Левобережья донской долины, в результате чего можно ожидать не только разрушения сооружений и гибели людей, но также и заражения затопленной территории теми опасными веществами, которые накопились в илах Воронежского водохранилища за 40 лет его эксплуатации.

Кроме опасности, связанной с возможностью прорыва земляной плотины Воронежского водохранилища, площадка Нововоронежской АЭС и часть территории города Нововоронеж могут подвергнуться затоплению во время выпадения обильных осадков или активного снеготаяния в донском бассейне выше города Воронеж, так как автодорожный мост над руслом реки Дон в западной части дамбы, по которой проходит автодорога Воронеж-Курск, имеет ограниченную водопропускную способность, из-за чего уровень воды перед дамбой может превысить уровень ее поверхности, и тело дамбы будет размыто с выходом волны прорыва воды на низменное Левобережье Дона.

На отыскание способов предотвращения губительных последствий всех вышеперечисленных природных явлений для города Нововоронеж и сооружений Нововоронежской АЭС ориентировано настоящее изобретение.

Раскрытие изобретения

Единственным способом защиты площадки Нововоронежской АЭС от вод, которые могли бы прорваться из Воронежского водохранилища сквозь его земляную плотину, может быть незамедлительное начало заполнения долины реки Воронеж уплотненным грунтом в первую очередь у подошвы плотины со стороны нижнего бьефа на той площади, на которую не попадают воды, сбрасываемые из Воронежского водохранилища через бетонную плотину, а для выпуска избытков воды из Воронежского водохранилища необходимо в срочном порядке начать строительство глубоководного самотечного судоходного канала от восточного берега Воронежского водохранилища до коренного русла Дона ниже площадки с сооружениями Нововоронежской АЭС. Для комплексного решения всех проблем, связанных с защитой сооружений Нововоронежской АЭС от воздействия волн прорыва, а также с организацией безопасного судоходства по этому участку водных путей представляется целесообразным вывести южный конец трассы судоходного канала к излучине Дона в районе устья его левого притока - реки Икорец. В том месте, где трасса канала должна пересечься с железнодорожной магистралью на перегоне между станциями Икорец и Придонская, должно быть построено гидротехническое сооружение, предназначенное для поддержания уровня поверхности воды на протяжении всего канала на отметке +93 метра над уровнем Мирового океана, а также для шлюзования судов класса «река-море». Отметки дна русла канала должны понижаться на 0,05 метра на каждый километр трассы от +83 метров у входа в канал из акватории Воронежского водохранилища до +79 метров у водоподпорной плотины под железнодорожной магистралью на перегоне между станциями Икорец и Придонская.

Для предотвращения затопления площадки Нововоронежской АЭС и части города Нововоронеж водами, стекающими в реку Дон при выпадении ливневых осадков на водосборной площади всего Верхнего Дона, надо будет построить надежное водоподпорное сооружение в долине реки Дон выше устья его правого притока - реки Сосна, где отметка уреза воды равна +103 метрам над уровнем Мирового океана, а для отвода воды из поймы реки Дон выше этого гидротехнического сооружения построить канал с уклоном дна его русла по 0,05 метра на километр длины до соединения с акваторией реки Воронеж в районе города Липецк. Для обеспечения устойчивости этого гидротехнического сооружения представляется целесообразным построить его в виде ячеистой плотины, состоящей из системы продольных и поперечных стен, образующих вертикальные полости, заполненные грунтом, изымаемым при устройстве русла отводного канала «Дон-Воронеж». Трассу этого канала можно выбрать с учетом использования долин левых притоков реки Дон и правых притоков реки Воронеж в месте их наибольшего сближения на Воронежско-Донском водоразделе, например, от устья реки Куйманка, впадающей в реку Дон, до устья реки Кузьминка, впадающей в реку Воронеж. В связи с тем, что отметки урезов воды относительно уровня Мирового океана в устьях этих рек одинаковы, плотина, перекрывающая реку Дон ниже устья реки Куйманка, должна обеспечить превышение уровня воды в Верхнедонском водохранилище, которое образуется в донской долине выше этой плотины, над отметкой уреза воды в устье реки Кузьминка не менее чем на три метра. Сооружение канала «Дон-Воронеж» позволит улучшить водообеспечение города Липецк за счет подвода проточной донской воды, а также существенно увеличить сток реки Воронеж в акваторию Воронежского водохранилища.

Осуществление изобретения

В случае окончательного выбора трассы судоходного канала между акваторией Воронежского водохранилища и излучиной реки Дон в районе устья реки Икорец самый южный его участок - от устья реки Икорец до железнодорожной магистрали на перегоне «Икорец-Придонская» - может быть сооружен в долине реки Икорец, а изымаемым грунтом можно будет засыпать территории, занятые бесплодными песками в Левобережье Дона. Для продолжения сооружения русла судоходного канала севернее бетонной плотины с глубинным водосбросом и с устройствами для шлюзования судов класса «река-море» под железнодорожной магистралью на перегоне «Икорец-Придонская» может быть использована долина реки Топка, а после пятикилометрового перехода через водораздел между реками Икорец и Хворостань можно построить русло канала по долине реки Хворостань до устья ее правого притока Сухая Хворостань, далее по долине реки Сухая Хворостань можно довести трассу канала до водораздела с бассейном реки Воронеж и пересечь железнодорожную магистраль между городами Воронеж и Лиски. После пересечения железнодорожной магистрали «Воронеж-Лиски» русло канала можно довести до акватории Воронежского водохранилища в районе населенного пункта Семилукские выселки. Грунт, изымаемый из русла искусственного канала на участке между местом пересечения его с железнодорожной магистралью «Воронеж-Лиски» и акваторией водохранилища, можно размещать в долине реки Воронеж у подножья земляной плотины на всем ее протяжении - от шлюза у правого берега водохранилища до бетонных сооружений водосброса. Размещение грунтов из русла строящегося канала на территории между существующим отводным каналом от судоходного шлюза и руслом, предназначенным для пропуска воды от водосброса в плотине Воронежского водохранилища, позволит повысить надежность земляной плотины за счет существенного увеличения ее ширины и высоты.

Грунты, изымаемые из русла отводного канала «Дон-Воронеж» в Липецкой области, можно будет использовать для засыпки болотистых мест в пойме реки Воронеж, в особенности вблизи устья реки Ряса, а также на всей Окско-Донской равнине в приграничных районах Липецкой и Тамбовской областей.

В связи с подачей донской воды в русло реки Воронеж выше города Липецк появляется возможность организации плавания судов класса «река-море» от Липецкого порта по реке Воронеж до акватории Воронежского водохранилища и далее по Воронежскому водохранилищу и глубоководному судоходному каналу от акватории Воронежского водохранилища до излучины реки Дон в районе устья реки Икорец, минуя железнодорожные мосты через реку Дон у города Лиски Воронежской области, пролетные строения которых невозможно поднять из-за близости к южной горловине железнодорожной станции Лиски.

Строительство всех перечисленных гидросооружений создаст условия для предотвращения затопления площадки Нововоронежской АЭС и части территории города Нововоронеж даже при самых обильных ливнях в бассейне Верхнего Дона, а также позволит обеспечить город Липецк проточной донской водой, устранить застойные явления в Воронежском водохранилище и открыть для большей части населения Воронежской и Липецкой областей возможность передвижения водным транспортом до любого порта Донского, Волжского бассейнов, акваторий Азовского, Черного моря и Каспия.

Источники информации

1. Информация с сайта (http://www.nvnpp.vrn.ru/ru_win/index.html) ФГУП «Росэнергоатом».

2. Сообщение на сайте www.kommuna.ru Информационного портала Центрального Черноземья «Коммуна» за 25 марта 2004 года под заголовком «Здесь воду «в узел завязывают».

3. Статья «Воронежское море - пациент скорее мертв, чем жив?» в газете «Коммуна», издающейся в городе Воронеж, за 21 июня 2005 года.

Способ создания условий для предотвращения попадания иловых отложений с дна Воронежского водохранилища в пруд-охладитель Нововоронежской атомной электростанции, включающий в числе первоочередных этапов защиты площадки Нововоронежской АЭС от вод, которые могут прорваться из Воронежского водохранилища сквозь его земляную плотину, незамедлительное начало заполнения долины реки Воронеж уплотненным грунтом, в первую очередь у подошвы плотины со стороны нижнего бьефа на той площади, куда не попадают воды, сбрасываемые из Воронежского водохранилища через бетонную плотину, а одновременно с выполнением этих работ осуществляют строительство глубоководного самотечного судоходного канала, предназначенного для отвода воды из Воронежского водохранилища в русло реки Дон ниже площадки, занимаемой Нововоронежской атомной электростанцией, после чего создают условия для переброски стоков с территории Верхнедонского водосборного бассейна в Воронежское водохранилище для предотвращения попадания на площадку Нововоронежской АЭС продуктов размыва тела дамбы вблизи от автодорожного моста над руслом реки Дон на автотрассе «Воронеж-Курск» во время обильных ливней.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для производства земляных работ землесосными снарядами и может найти применение при строительстве и очистке каналов от наносов с формированием заданного устойчивого криволинейного поперечного подводного профиля русла.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано для возведения противофильтрационных покрытий оросительных каналов. .

Изобретение относится к строительству гидротехнических каналов на многолетнемерзлых грунтах склона в обход накопителя промышленных отходов. .

Изобретение относится к гидротехническому строительству каналов на многолетнемерзлых грунтах склона. .

Изобретение относится к гидротехническому строительству каналов на многолетнемерзлых грунтах склона. .

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения. .

Изобретение относится к гидротехническому строительству и реконструкции открытых водосбросов в составе напорных гидроузлов и быстротоков на каналах. .

Изобретение относится к области мелиорации и может быть использовано при поливе по бороздам. .

Изобретение относится к гидротехнике и предназначено для бетонирования откосов гидротехнических сооружений, преимущественно каналов. .

Изобретение относится к гидросооружениям и может быть использовано в открытых безнапорных каналах для транспортировки и распределения жидкости. .

Изобретена система препятствий с переменной конфигурацией для русла реки в речном парке. Каждая сборная конструкция препятствия включает в себя множество блоков препятствия. Блоки препятствия могут включать в себя пустотелый коробчатый элемент конструкции, крепежную раму из швеллера и множество соединительных устройств, совместно работающих для отвода воды при установке в русле реки. Множество соединительных устройств проходит через пустотелый коробчатый элемент конструкции для удержания блоков препятствия в нужном положении. Можно менять конфигурацию сборных конструкций препятствий, если необходимо, например, увеличение амплитуды волны, скорости потока воды, изменение глубины и т.д. Изобретение раскрывает также способ выполнения препятствия с переменной конфигурацией, операции которого раскрыты в формуле изобретения. Способ выполнения сборной конструкции препятствия для воды, проходящей в русле, заключается в том, что обеспечивают множество крепежных рельсов из швеллера, установленных в русле реки, создают первый блок препятствия, содержащий вышеуказанные элементы, и закрепляют первое препятствие в русле реки с помощью первого соединительного устройства и множества крепежных рельсов из швеллера, установленных в русле реки, сжимая при этом первый пустотелый коробчатый элемент конструкции. Создают второй блок препятствия, как указано выше. Прикрепляют второй блок препятствия к первому блоку препятствия вторым соединительным устройством, сжимая при этом второй пустотелый коробчатый элемент конструкции. Натяжение в множестве соединительных устройств и несущая способность пустотелого коробчатого элемента конструкции противостоят силе давления, прикладываемой водой. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 31 ил.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства. Способ создания гибкого противофильтрационного экрана включает укладку на подготовленное ложе канала армирующего слоя и нанесение на него расплавленного синтетического материала. В качестве армирующего слоя используются нетканый геотекстиль и геосетка. На армирующий слой наносят расплав отходов полиэтилена. Армирующий слой закрепляется в штрабы, устроенные на бровках откоса канала, или к грунту основания при помощи металлических анкеров. Устраняются потери воды через противофильтрационную облицовку канала. 2 ил.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при строительстве оросительных каналов, а именно для механизированного создания противофильтрационных покрытий с использованием полимерных материалов, в том числе из отходов производства. Устройство для механизированного создания противофильтрационного покрытия из полимерного материала включает рамы 4 на шасси 1, расположенные на дамбах канала 3 напротив друг друга, и дополнительно установленные на колесных шасси бухты 2 с противофильтрационным материалом и режущим элементом 7. Рамы 4 выполнены телескопическими и соединены по оси канала с образованием жесткой фермы. На рамах установлены подвижные зажимы 5 для захвата противофильтрационного материала и подвижные прижимные валики, свободно перемещающиеся по фермам и управляемые из пункта управления, расположенного в кабине колесного шасси. По центру фермы установлен автоматический сварочный аппарат. Техническим результатом изобретения является исключение потерь воды на фильтрацию, механизация процессов устройства противофильтрационного покрытия, повышение качества работ, экономия трудовых ресурсов, исключение ручного труда при устройстве покрытий на мелиоративных каналах. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть использовано при строительстве каналов и при их реконструкции. Устройство для выполнения монолитной облицовки канала включает фиксирующий желоб со шкивом, ходовым механизмом и растворораспределительным устройством, гибкую опалубку в виде тороидального цилиндра с внутренними стенками, винтообразно скрученными между собой относительно ее продольной оси, установленную в фиксирующем желобе, и приводную замкнутую гибкую связь, запасованную в шкив фиксирующего желоба и проходящую через середину опалубки. В полости опалубки установлен вкладыш из жесткого легкого материала в форме тороидального цилиндра с центральным отверстием по оси с диаметром, превышающим суммарный диаметр внутренних стенок опалубки и гибкой связи. Вся поверхность вкладыша покрыта антифрикционной смазкой. Использование предложенного устройства позволяет ему не терять свою работоспособность при проколе или повреждениях оболочки опалубки, т.к. жесткий вкладыш не способен вытечь из полости опалубки, а это способствует значительному повышению надежности работы устройства. 4 ил.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении каналов оросительных систем с противофильтрационными экранами без прекращения полива сельскохозяйственных культур. Устройство включает гибкий трубопровод 9, намотанный на барабан 10 и установленный в верхнем бьефе водозаборного сооружения. Свободный конец гибкого трубопровода 9 протянут через трубу водозаборного сооружения 11 по оси канала в пределах заполненной водой пионерной траншеи 12 и в вывернутом положении закреплен на конце трубы 11 водозаборного сооружения. Внутри гибкого трубопровода 9 установлена тороидальная оболочка с винтообразно скрученными внутренними стенками. В полости тороидальной оболочки имеется вкладыш тяжелее воды, который выполнен из жесткого материала и имеет тороидальную форму с центральным отверстием по оси с диаметром, превышающим суммарный диаметр рукава гибкого трубопровода и внутренних стенок тороидальной оболочки. Вся поверхность вкладыша покрыта антифрикционной смазкой. Вкладыш выполнен с впускным закрываемым отверстием в верхней части, через которое полость вкладыша частично или полностью заполняется тяжелым сыпучим балластом, например свинцовой дробью. Использование предлагаемого устройства позволяет не терять работоспособности при проколе или повреждениях тороидальной оболочки и способствует получению заданного постоянного сечения канала по всей прокладываемой трассе, кроме того, выполнение вкладыша полым с тяжелым сыпучим балластом позволяет в широком спектре регулировать давление устройства на грунт ложа канала, что обеспечивает повышение надежности и качества работы устройства. 4 ил.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении каналов оросительных систем с противофильтрационными экранами без прекращения полива сельскохозяйственных культур. Устройство для строительства канала с гибким противофильтрационным экраном включает гибкий трубопровод 6, намотанный на барабан 7 и установленный в верхнем бьефе водозаборного сооружения. Свободный конец гибкого трубопровода 6 протянут через трубу 8 водозаборного сооружения по оси канала в пределах заполненной водой пионерной траншеи 9 и в вывернутом положении закреплен на конце трубы 8. Внутри гибкого трубопровода 6 установлена тороидальная оболочка с винтообразно скрученными внутренними стенками. В полости тороидальной оболочки имеется вкладыш тяжелее воды, который выполнен из жесткого материала и имеет тороидальную форму с центральным отверстием по оси с диаметром, превышающим суммарный диаметр гибкого трубопровода 6 и внутренних стенок тороидальной оболочки. Вся поверхность вкладыша покрыта антифрикционной смазкой. Использование предлагаемого устройства позволяет не терять работоспособности при проколе или повреждениях тороидальной оболочки и способствует получению заданного постоянного сечения канала по всей прокладываемой трассе. 2 ил.

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть использовано при строительстве каналов и при их реконструкции. Устройство с полым вкладышем для выполнения монолитной облицовки канала включает желобообразный корпус со шкивом, ходовым механизмом и растворораспределительным устройством, гибкую опалубку в виде тороидального цилиндра с внутренними стенками, винтообразно скрученными между собой относительно продольной оси опалубки, установленную в корпусе, и приводную гибкую замкнутую связь, запасованную в шкив корпуса и проходящую через середину опалубки. В полости опалубки установлен жесткий полый вкладыш в форме тороидального цилиндра с центральным отверстием по продольной оси с диаметром, превышающим суммарный диаметр внутренних стенок опалубки и гибкой связи. Вся поверхность вкладыша покрыта антифрикционной смазкой. Использование предложенного устройства позволяет ему не терять свою работоспособность при проколе или повреждениях оболочки опалубки, т.к. жесткий полый вкладыш не способен вытечь из полости опалубки, а это способствует значительному повышению надежности работы устройства. 4 ил.
Наверх