Способ локализации аварийных разливов нефти в пойменно-паводковых комплексах малых рек и защитное гидротехническое сооружение

Изобретение относится к области охраны окружающей среды. Способ включает возведение плотины, в теле которой укладывают наклонно к горизонту в сторону водотока водопропускные трубы, входные патрубки которых установлены под углом к руслу реки и углубление дна перед плотиной в виде водоотстойного котлована. В русле водотока ниже по течению от потенциального источника негативного воздействия создают постоянный гидрозатвор. На изгибе водопропускной трубы выше уровня плотины устанавливают вантуз-клапан, сечение которого составляет 10-15% от сечения трубы. Входное отверстие трубы защищают фильтром, а выпускное - решеткой. На выпускном конце устанавливают противоэрозионный лоток, оборудованный небольшим трамплином. Размеры котлована рассчитывают учитывая время расслоения водонефтяной эмульсии по формуле:

где L - длина котлована, м; Q3 - расход воды в водоотстойном котловане, м3/сек, Q3=Q1; Q1 - расход воды в водотоке, м3/сек; F3 - сечение водоотстойного котлована, м2; t - время расслоения водонефтяной эмульсии, сек; a3 - ширина дна котлована, м; c3 - ширина котлована по урезу воды, м; H - высота плотины, м; h1≥0,5 - высота плотины над максимальным уровнем воды в котловане, м; hк=H-h1 - глубина котлована, м. Защитное гидротехническое сооружение, полученное в процессе осуществления способа, включает плотину с размещенными в ее теле водопропускными трубами и установленными на них со стороны водопритока вантуз-клапанами и водоотстойный котлован перед плотиной для сбора воды с водонепроницаемыми стенками. На выпускном конце трубы установлен противоэрозионный лоток, снабженный небольшим трамплином. Верхний конец вантуз-клапана выполнен загнутым вниз и расположен на изгибе трубы выше уровня плотины. Входное отверстие трубы оборудовано входным патрубком, нижний диаметр которого составляет 150-200% от сечения трубы. На входном отверстии трубы установлен фильтр, выполненный в виде съемного выпуклого решетчатого крупноячеистого плафона, а выпускное отверстие трубы защищено решеткой. Размер ячейки решетки выпускного отверстия выполняют большим, чем размер ячейки решетчатого фильтра входного отверстия. Повышается надежность и эффективность защиты гидрологической сети от экстремальных нефтяных загрязнений при нештатных ситуациях на трубопроводном транспорте. 2 н. п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к локализации и минимизации негативных последствий залповых экстремальных выбросов нефтепродуктов пойменно-паводковых комплексов малых природных водотоков. Изобретение заключается в превентивном устройстве стационарных защитных гидротехнических сооружений (ЗГТС) посредством возведения заградительных плотин, оборудованных специальными водопропускными устройствами, в русле малых рек в местах прогнозируемых аварийных разливов нефти или нефтепродуктов, например, ниже по течению от коридоров трубопроводов.

Известен наиболее близкий способ предотвращения попадания нефтяных загрязнений в русло водотока (пат. РФ №1804524, кл. E02B 15/00, 1993 г.), включающий возведение оградительной дамбы переменной высоты по длине, снабженной несколькими сифонными водовыпусками, серединные части которых в пределах тела дамбы уложены наклонно к горизонту в сторону водотока, углубление дна перед дамбой в виде траншеи.

Недостатком способа является то, что требуется несколько сифонных водовыпусков по высоте и при колебании уровня загрязненной воды не исключает попадания такой воды в приемные оголовки сифонов, что ведет к снижению эффективности работы дамбы.

Известна оградительная дамба, принятая за прототип (пат. РФ №2112832, кл. E02B 15/00, 1998 г.), включающая размещенные в ее теле сифонные водовыпуски, снабженные со стороны водопритока вертикальными трубками. Перед дамбой на дне выполнена траншея для сбора воды, снабженная коробом с водонепроницаемыми стенками.

Недостатком прототипа является недостаточная защищенность русла водотока от экстремальных нефтяных загрязнений.

Задачей изобретения является повышение надежности и эффективности защиты гидрологической сети от экстремальных нефтяных загрязнений при нештатных ситуациях на трубопроводном транспорте. Создание в русле водотока ниже по течению от потенциального источника негативного воздействия постоянного гидрозатвора, назначение которого - перевод растворенной и эмульгированной форм нефтепродуктов в пленочную с целью дальнейшего их сбора механическими способами и локализация загрязнения на ограниченной территории.

Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом способе локализации аварийных разливов нефти в пойменно-паводковых комплексах малых рек, включающем возведение оградительной плотины, в теле которой укладывают наклонно к горизонту в сторону водотока водопропускные трубы, патрубки которых установлены под углом к руслу реки, углубление дна перед плотиной в виде котлована, согласно изобретению создают гидрозатвор, установкой вантуза - клапана на изгибе водопропускной трубы, причем сечение его составляет 10-15% от сечения трубы, входное отверстие защищают фильтром, а выпускное - решеткой, на выпускном конце устанавливают противоэрозионный лоток, оборудованный небольшим трамплином, а размеры котлована рассчитывают учитывая время расслоения водонефтяной эмульсии по формуле:

где L - длина котлована, м;

Q3 - расход воды в водоотстойном котловане, м3/сек, Q3=Q1;

Q1 - расход воды в водотоке, м3/сек;

F3 - сечение водоотстойного котлована, м2;

t - время расслоения водонефтяной эмульсии, сек;

a3 - ширина дна котлована, м;

c3 - ширина котлована по урезу воды, м;

hк=H-h1 - глубина котлована, м;

H - высота плотины, м;

h1≥0,5 - высота плотины над максимальным уровнем воды в котловане, м;

Поставленная задача достигается также тем, что в защитном гидротехническом сооружении, включающем плотину с размещенными в ее теле водопропускными трубами и установленными на них со стороны водопритока вертикальными трубками, котлован перед плотиной для сбора воды, выполненный с водонепроницаемыми стенками, согласно предлагаемому изобретению на выпускном конце трубы установлен противоэрозионный лоток, снабженный небольшим трамплином, верхний конец вертикальной трубки выполнен загнутым вниз и расположен на изгибе трубы выше уровня плотины, входное отверстие трубы оборудовано патрубком, нижний диаметр которого составляет 150-200% от сечения трубы. Кроме того, на входном отверстии трубы установлен фильтр, выполненный в виде съемного выпуклого решетчатого крупноячеистого плафона, а выпускное отверстие трубы защищают решеткой с целью воспрепятствования доступа внутрь пропускного устройства людей и сухопутных животных. Размер ячейки решетки на выходном отверстии выполняют большим, чем размер ячейки решетки решетчатого крупноячеистого плафона на входном с целью недопущения застревания посторонних предметов (мусора, древесины и т.п.) внутри пропускного устройства.

Снабжение водопропускной трубы вантузом-клапаном позволяет не допустить сифонных процессов и перегона жидкости при понижении уровня. Вантуз выполнен в виде вертикальной трубки с сечением 10-15% от сечения трубы с загнутым верхним концом и установкой его на изгибе трубы выше уровня плотины.

В целях безопасности и недопущения засорения (забивания) входного отверстия крупным мусором ворот имеет решетчатый фильтр, другой конец водопропускной трубы в целях безопасности также имеет решетку-фильтр.

Противоэрозионный лоток оборудован небольшим возвышением (трамплином) с целью гашения скорости потока и недопущения размыва русла реки.

На РИС.1 представлена схема защитного гидротехнического сооружения и способ его применения, где представлены позициями: 1 - плотина; 2 - водопропускная труба; 3 - вантуз-клапан; 4 - входной патрубок, 5 - плафонный решетчатый фильтр; 6 - решетка; 7 - траншея; 8 - гидроизоляционный материал; 9 - водоприемный противоэрозионный лоток; 10 - водоотстойный котлован; 11 - вода; 12-водонефтяная эмульсия; 13 - пленка нефтяных УВ после расслаивания

Принцип предлагаемого способа основан на том, что вода перетекает через водопропускную трубу 2, установленную в теле плотины 1 из-под слоя нефтепродуктов. Вантуз-клапан 3 представляет собой вертикальную металлическую трубку, нижний конец которой вварен в верхней точке водопропускной трубы 2. По аналогии с компенсационными аппаратами сечение вантуза-клапана 3 берется, исходя из расчета 10-15% от сечения водопропускной трубы 2. Входное отверстие водопропускной трубы 2 оборудовано входным патрубком 4, нижний диаметр которого составляет 150-200% от сечения водопропускной трубы 2. Входной патрубок 4 имеет фильтр 5, выполненный в виде съемного выпуклого решетчатого крупноячеистого плафона. Другой конец водопропускной трубы 2 в целях безопасности также имеет решетку 6, расположенную чуть выше выпускного отверстия, при этом размер ячейки принимается большим, чем размер ячейки решетчатого фильтра на входном отверстии с целью недопущения застревания посторонних предметов (мусора, древесины и т.п.) внутри пропускного устройства. Водоотстойный котлован 10 сооружается посредством расширения и углубления русла реки перед плотиной с целью создания участка спокойного течения, стенки котлована 10 закрываются гидроизоляционным материалом 8. Чистая вода, проходя через фильтры 5, 6 и водопропускную трубу 2 стекает в противоэрозионный бетонный лоток 9, предохраняющий русло реки от размыва.

Одним из основных факторов, влияющих на размеры котлована 10, является время расслоения водонефтяной эмульсии. Как установлено в результате лабораторного эксперимента - эффективное расслоение эмульсии происходит в течение 60 сек. При этом эффективность расслоения достигает 85%. Учитывая непредсказуемость сочетания природных условий, формирующих водонефтяную эмульсию, для расчета котлована 10 можно принять эффективность расслоения не менее 60%. При строительстве защитного гидротехнического сооружения необходимо учитывать, что время расслоения водонефтяной эмульсии возрастает по мере удаления от места аварии. Местоположение плотины определяется географическими условиями местности и техническими возможностями доставки туда ремонтной техники, время расслоения эмульсии (от 1 до 10 мин) уточняется экспериментально в каждом конкретном случае.

Расчет плотины осуществляется с учетом параметров водотока в соответствии с п.5.7.11 РД 153-39.4-114-01 «Правила ликвидации аварий и повреждений на магистральных нефтепроводах» (см. рис 1):

где H=h1+h2+0,5d - высота плотины, м;

h1≥0,5 - высота плотины над максимальным уровнем воды в котловане, м;

h2≥2,5d - глубина погружения входного отверстия водопропускного

устройства в котлован, м;

d - диаметр водопропускной трубы, м;

B - ширина ложа плотины, м;

b=1÷3 - ширина гребня плотины, м.

Лимитирующим фактором при расчете размеров водоотстойного котлована является время расслоения водонефтяной эмульсии, которое ориентировочно составляет 1-10 мин и рассчитывается экспериментально в каждом конкретном случае, исходя из характеристик водотока и прогнозных ожиданий объемов разлива нефти или нефтепродуктов.

Длина котлована рассчитывается по формуле:

Q3 - расход воды в водоотстойном котловане, м3/сек, Q3=Q1;

Q1 - расход воды в водотоке, м3/сек;

F3 - сечение водоотстойного котлована, м2;

t - время расслоения водонефтяной эмульсии, сек;

a3 - ширина дна котлована, м;

c3 - ширина котлована по урезу воды, м;

hк=H-h1 - глубина котлована, м;

H - высота плотины, м;

h1≥0,5 - высота плотины над максимальным уровнем воды в котловане, м.

Нами экспериментально установлено время расслоения водонефтяной эмульсии (t), для чего были проведены модельные опыты (p=750 мм рт.ст., t=24°C) с использованием товарной нефти (плотность 0,890 г/см3) и природной воды. Водонефтяная эмульсия создавалась путем встряхивания смеси «нефть-вода» с различным соотношением компонентов (1:100, 1:25, 1:10) в конических колбах, установленных на перемешивающем устройстве, или в делительных воронках. Интенсивность перемешивания воды с нефтью задавалась режимом встряхивания смеси с помощью прибора или вручную и продолжительностью этой процедуры (от 1-й минуты до 3-х часов). При этом перемешивание нефти с водой в конических колбах на встряхивателе приводило к движению органического и водного слоев относительно друг друга, в результате чего эмульгирование нефти происходило на границе раздела «нефть - вода». Вышеописанный режим перемешивания выбран в целях имитации процессов, проходящих при нефтяном загрязнении рек со спокойным течением. Встряхивание водонефтяной смеси в делительной воронке обеспечивало более интенсивное перемешивание, которое характеризует процессы, проходящие при попадании нефти в водотоки с бурным течением.

По окончании встряхивания водонефтяная эмульсия отстаивалась. Продолжительность отстаивания составляла от 0,5 мин до 20 час. После отстаивания образовавшейся эмульсии нефтяной слой отделяли от водного и взвешивали. Водный слой помещали в другую воронку и снова встряхивали, эта процедура повторялась несколько раз. После каждого встряхивания из исследуемого объема воды отбирали аликвотную часть для анализа. Отобранная проба делилась на две части. Первая часть использовалась для определения суммарного содержания всех форм нефти (пленочной, растворенной и эмульгированной), во второй части пробы после длительного (20 часов) отстаивания определялись растворенные и эмульгированные нефтепродукты.

Визуальные наблюдения показали, что при спокойном режиме перемешивания нефти с водой эмульсия практически не образуется. Обнаруженные после отделения нефтяного слоя содержание нефтепродуктов в воде, вероятно, в большой степени обусловлены растворимостью компонентов нефти в воде (от 0,6 до 2,6 мг/дм3 при 18-20°C).

При перемешивании водонефтяной смеси в делительной воронке образовывалась достаточно стойкая водонефтяная эмульсия. Для определения эффективности поэтапно-временного расслоения эмульсии было задано два режима отстаивания: 10 мин и 1 мин. При десятиминутном отстаивании эмульсии (нефть: вода=1:25) уже на первом этапе эксперимента отделяется основная масса нефти 33,9 г, что соответствует 95,2%. На втором и третьем этапе на поверхности водного слоя образуется пленка, отделить которую невозможно. Содержание нефтепродуктов в воде, включающее сумму растворенных, эмульгированных и пленочных форм, практически не меняется, а содержание растворенных и эмульгированных форм существенно снижается после 20 часов выдержки воды в спокойном состоянии.

Оценка возможности сокращения времени отстаивания была проведена с использованием смеси нефть: вода=1:10. Экспериментально доказано, что отстаивание образовавшейся водонефтяной эмульсии (при соотношении нефть - вода 1:10) в течение 1 мин отделилось 75,9 г нефти, что соответствует 85,3%. При последующем отстаивании эффективность резко падает: на втором этапе эксперимента через 1 мин отделилось 3,5 г нефти (3,9%); на третьем этапе - 0,5 г нефти (0,56%).

Содержание растворенных и эмульгированных нефтепродуктов, установленное после 20-часового отстаивания, закономерно снижается, достигая 0,85 мг/дм3, из чего можно сделать вывод, что оперативное удаление нефтяного слоя с поверхности воды способствует уменьшению содержания растворенных нефтепродуктов в воде.

Следует отметить, что результаты, полученные в лабораторном эксперименте, дают лишь ориентировочную картину разделения водонефтяной эмульсии и могут быть использованы для прогнозного расчета числа.

Площадь поперечного сечения котлована рассчитывается в соответствии

с формулой:

где F3 - сечение водоотстойного котлована, м2;

a3 - ширина дна котлована, м;

c3 - ширина котлована по урезу воды, м;

hк=H-h1 - глубина котлована, м;

H - высота плотины, м;

h1≥0,5 - высота плотины над максимальным уровнем воды в котловане, м.

Длину котлована предполагается рассчитывать следующим образом:

Таким образом, длина котлована зависит от ширины дна котлована и ширины котлована по урезу воды, а также от времени расслоения водонефтяной эмульсии на данном участке реки; указанные параметры подбираются экспериментально с учетом естественных складок местности.

1. Способ локализации аварийных разливов нефти в пойменно-паводковых комплексах малых рек, включающий возведение плотины, в теле которой укладывают наклонно к горизонту в сторону водотока водопропускные трубы, входные патрубки которых установлены под углом к руслу реки, углубление дна перед плотиной в виде водоотстойного котлована, отличающийся тем, что создают гидрозатвор установкой вантуза-клапана на изгибе водопропускной трубы выше уровня плотины, причем сечение его составляет 10-15% от сечения трубы, входное отверстие защищают фильтром, а выпускное - решеткой, на выпускном конце устанавливают противоэрозионный лоток, оборудованный небольшим трамплином, а размеры котлована рассчитывают учитывая время расслоения водонефтяной эмульсии по формуле:

где L - длина котлована, м;
Q3 - расход воды в водоотстойном котловане, м3/сек, Q3=Q1;
Q1 - расход воды в водотоке, м3/сек;
F3 - сечение водоотстойного котлована, м2;
t - время расслоения водонефтяной эмульсии, сек;
a3 - ширина дна котлована, м;
c3 - ширина котлована по урезу воды, м;
H - высота плотины, м;
h1≥0,5 - высота плотины над максимальным уровнем воды в котловане, м;
hк=H-h1 - глубина котлована, м.

2. Защитное гидротехническое сооружение, включающее плотину с размещенными в ее теле водопропускными трубами и установленными на них со стороны водопритока вантуз-клапанами, водоотстойный котлован перед плотиной для сбора воды с водонепроницаемыми стенками, отличающееся тем, что на выпускном конце трубы установлен противоэрозионный лоток, снабженный небольшим трамплином, верхний конец вантуз-клапана выполнен загнутым вниз и расположен на изгибе трубы выше уровня плотины, входное отверстие трубы оборудовано входным патрубком, нижний диаметр которого составляет 150-200% от сечения трубы; кроме того, на входном отверстии трубы установлен фильтр, выполненный в виде съемного выпуклого решетчатого крупноячеистого плафона, а выпускное отверстие трубы защищено решеткой, размер ячейки решетки выпускного отверстия выполняют большим, чем размер ячейки решетчатого фильтра входного отверстия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области сельского хозяйства и гидротехнике. Способ включает укладку на поверхность участка полотна нетканого геосинтетического материала.

Изобретение относится к гидротехнике. .

Изобретение относится к гидротехнике и, в частности, к устройствам для очистки застойных вод акваторий бухт и заливов водой прибрежных течений, проходящих мимо них транзитом.

Изобретение относится к области обеспечения безопасной эксплуатации добычных платформ в арктических морях. .

Изобретение относится к области морского судоходства и может быть использовано на морских судах, работающих в ледовых условиях. .

Изобретение относится к способам очистки водоемов и добычи природного ила (сапропеля). .

Изобретение относится к механической очистке воды от нефтепродуктов. .

Изобретение относится к экологии, гидротехнике и гидромелиорации, может быть использовано для восстановления заиленного, заросшего травой русла реки на ресурсосберегающей основе естественным путем.

Изобретение относится к области водохозяйственного строительства, преимущественно к способам очистки каналов и водотоков от наносов. .

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть использовано для удаления загрязнений из русла оросительных каналов. Устройство включает установленное поперек потока эластичное полотнище. Эластичное полотнище выполнено сетчатым по форме и размерам потока и закреплено к каркасу. Каркас установлен на поворотной крестовине, имеющей привод. При этом каркас имеет поворотную ось, параллельную направлению потока с возможностью поворота каркаса с эластичным полотнищем перпендикулярно направлению потока и фиксации каркаса в необходимом положении. У боковой части крестовины предусмотрена отгрузочная тележка для удаления загрязнений. Обеспечивается повышение качества очистки оросительной воды, упрощение конструкции и снижение энергоемкости очистки. 4 ил.

Изобретение используется для защиты подводных конструкций и оборудования от их биологического обрастания. На выходе из отводного канала формируют и излучают энергетические, информационные, высокоградиентные и биорезонансные сигналы, которые воздействуют на рыб и изменяют их поведенческие характеристики. Одновременно с этим излучают шумовые сигналы и формируют интенсивную воздушно-пузырьковую завесу, которая поднимает на поверхность биообрастатели и примеси. Воздушно-пузырьковая завеса и шумовые акустические волны являются дополнительными преградами для скопления рыб, находящихся вблизи выхода отводящего канала с перегретой водой. На поверхности воды разворачивают боновое заграждение, образующее сплошную преграду для поднятых на поверхность биообрастателей и примесей, а затем собирают их в виде грязной пены. При помощи мобильного передвижного комплекса, оснащенного акустическими излучателями, принудительно перемещают скопление рыб - естественных хищников биообрастателей, из удаленной части водоема в область, прилегающую к подводящему каналу, путем непрерывного излучения энергетических, информационных, высокоградиентных и биорезонансных сигналов. Одновременно с этим с помощью второго акустического модуля и второго акустико-пузырькового модуля, формируют акустический барьер для рыб - естественных хищников биообрастателей, а также акустико-пузырьковую завесу в наиболее узкой части водоема. Охлаждаемую в водоеме оборотную воду дополнительно очищают от биообрастателей и примесей, а рыб - не выпускают из данной акватории водоема. Одновременно с этим с помощью третьего акустического модуля и третьего акустико-пузырькового модуля, формируют акустический барьер для мальков рыб - естественных хищников биообрастателей, а также акустико-пузырьковую завесу на входе в подводящий канал объекта энергетического комплекса. В результате охлажденную в водоеме оборотную воду дополнительно очищают от биообрастателей и примесей. Одновременно с этим при помощи интенсивных ультразвуковых волн и низкочастотных электромагнитных волн осуществляют воздействие на биообрастателей на входе в водозаборное окно - с одновременной очисткой механической защитной решеткой от биообрастателей, и на выходе из подводящей трубы подводной конструкции. Одновременно с этим при помощи акустического фильтра, установленного на входе в оборудование объекта энергетического комплекса, осуществляют тонкую очистку воды от биообрастателей, а также от биологических и механических примесей. Обеспечивается повышение качества очистки и надежности защиты подводных конструкции и оборудования от биообрастания. 9 ил.

Устройство относится к гидротехнике, в частности к устройствам для очистки застойных вод акваторий бухт и заливов водой прибрежных течений, проходящих мимо них транзитом. Устройство включает блок из одного и более изогнутых трубопроводов с волнообразной формой проходного сечения, соединенных между собой боковыми сторонами. Блок закреплен на пути потока прибрежных течений. Каждый трубопровод с волнообразной формой проходного сечения выполнен изогнутым под углом от 30° до 180° и более с изменяющимся по диаметру трубопровода шагом винтовых линий по наружному периметру и с волнообразной винтовой поверхностью по внутреннему периметру в виде карманов волнообразной формы. Трубопровод смонтирован из секций с волнообразной многозаходной винтовой поверхностью двоякой кривизны. Поверхность секций снабжена винтовыми канавками внутри и наружи трубопровода под углом к его оси в виде карманов волнообразной формы с центрами кривизны, расположенными наружи и внутри поперечного сечения трубопровода. Трубопровод смонтирован из секций, каждая из которых выполнена в виде кругового сектора. Круговой сектор изготовлен из полосы, свернутой в кольцо с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами. При этом секции соединены друг с другом свободными сторонами четырехугольников в виде пустотелого трубопровода с образованием по наружной и внутренней поверхностям, направленных в одну сторону под углом к продольной оси трубопровода с волнообразной формой проходного сечения, волнообразных винтовых поверхностей в виде карманов волнообразной формы по наружной и внутренней поверхностям, которые по периметру трубопровода могут быть различными по форме и по размерам. Расстояние между линиями сгиба равно сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренней и наружной поверхностей. Обеспечивается очистка акваторий бухт и заливов путем направления течений в их застойные воды и усиления циркуляции воды. 12 ил.

Устройство относится к гидротехнике, в частности к устройствам для очистки застойных вод акваторий бухт и заливов водой прибрежных течений, проходящих мимо них транзитом. Устройство содержит блок из одного и более изогнутых под углом трубопроводов, соединенных между собой боковыми сторонами и смонтированных в одном блоке. Блок закреплен на пути потока прибрежных течений для изменения направления части потоков воды, увеличения их скорости и введения этих потоков в акваторию бухт, заливов. Каждый трубопровод выполнен в виде сектора кругового трубчатого сечения, по наружной и внутренней поверхностям которого образованы ломаные винтовые линии и винтовые поверхности. Трубопровод изготовлен из секций, каждая их которых смонтирована из полосы, согнутой в одну сторону по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полосы, с попеременным образованием по длине полосы разных по размерам равносторонних и равнобедренных треугольников. С двух сторон самого большого равностороннего треугольника расположены своими основаниями два одинаковых равнобедренных треугольника. С боковых сторон равнобедренных треугольников расположены два одинаковых равносторонних треугольника с расположенными к ним своими основаниями двумя одинаковыми равнобедренными треугольниками, на одном из которых расположен равносторонний треугольник. Стороны меньших равносторонних треугольников отличаются от сторон больших равносторонних треугольников на одну и ту же линейную величину. Секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых треугольников. Обеспечивается очистка застойных и загрязненных вод акваторий бухт и заливов за счет создания внутри их постоянной циркуляции чистой морской воды. 12 ил.

Изобретение относится к гидротехнике, в частности к устройствам для очистки застойных вод акваторий бухт и заливов водой прибрежных течений, проходящих мимо них транзитом. Приспособление содержит блок из одного и более изогнутых под углом трубопроводов, соединенных между собой боковыми сторонами. Блок закреплен на пути потока прибрежных течений. Трубопровод выполнен с образованием по его наружному и внутреннему периметру многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий. Трубопровод изготовлен из секций. Каждая из секций выполнена в виде кругового сектора, смонтированного из полосы, согнутой попеременно в разные стороны по прямым линиям в виде линий сгиба. Линии сгиба расположены на полосе на равных расстояниях друг от друга и размещены под углом к кромкам полосы с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами, расположенными на полосе попеременно и параллельно друг другу. Полоса свернута в кольцо с многогранной поверхностью. Секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых четырехугольников в виде пустотелого трубопровода треугольной формой проходного сечения. Проходное сечение изогнуто под углом от 30° до 180° и более с образованием по его периметру наружной и внутренней поверхностей многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий. Обеспечивается очистка акваторий бухт и заливов путем направления течений в их застойные воды и усиления циркуляции воды. 12 ил.

Изобретение относится к гидротехнике, в частности к устройствам для очистки застойных вод акваторий бухт и заливов водой прибрежных течений, проходящих мимо них транзитом. Устройство включает блок из одного и более изогнутых под углом трубопроводов, соединенных между собой боковыми сторонами. Блок закреплен на пути потока прибрежных течений. Трубопровод выполнен в виде сектора кругового трубчатого сечения спиральной формы с многогранной винтовой поверхностью по ее внутреннему и наружному периметру с входным отверстием. Трубопровод изготовлен из секций, каждая из которых смонтирована из двух подсекций. Подсекции изготовлены из полос, согнутых в одну сторону по прямым линиям сгиба, размещенным под углом к кромкам полос, и свернутых в кольцо с попеременным образованием по длине полосы разных по размерам равносторонних, равнобедренных и разносторонних треугольников. Стороны треугольников отличаются друг от друга на линейную величину, кратную целому числу Δ. С двух сторон самого большого равностороннего треугольника своими самыми большими сторонами размещены два одинаковых разносторонних треугольника, стороны которых меньше стороны большого равностороннего треугольника на величину Δ. К средней стороне одного из разносторонних треугольников прикреплен меньший равносторонний треугольник, стороны которого меньше стороны самого большого равностороннего треугольника на величину 2Δ. Ко второй стороне меньшего равностороннего треугольника прикреплен своим основанием равнобедренный треугольник, боковые стороны которого меньше его основания на величину Δ и стороны самого большого равностороннего треугольника на величину 3Δ. К боковой стороне равнобедренного треугольника прикреплен равнобедренный треугольник, основание которого меньше его боковой стороны на величину Δ и стороны самого большого равностороннего треугольника на величину 4Δ. С противоположной стороны полосы к средней стороне второго разностороннего треугольника прикреплен своей боковой стороной равнобедренный треугольник, основание которого меньше его боковой стороны на величину Δ и стороны самого большого равностороннего треугольника на величину 3Δ. К основанию равнобедренного треугольника прикреплен своей боковой стороной равнобедренный треугольник, основание которого меньше его боковой стороны на величину Δ и стороны самого большого равностороннего треугольника на величину 4Δ. С одной стороны подсекции образовано отверстие в виде квадрата, сторона которого меньше стороны самого большого равностороннего треугольника на величину 3Δ, а с другой образовано отверстие в виде равнобедренной трапеции. Большее основание трапеции равно стороне самого большого равностороннего треугольника, а меньшее основание меньше большего основания на величину 3Δ. Боковые стороны трапеции меньше большего основания на величину 2Δ. Подсекции соединены друг с другом отверстиями в виде трапеций с образованием секций с входными и выходными отверстиями в виде квадратов. Стороны отверстий равны друг другу и расположены под углом, величина которого определяет спиральную форму трубопровода. Секции соединяются в трубопровод, поочередно поворачивая на 90° каждую последующую секцию относительно предыдущей. Обеспечивается очистка акваторий бухт и заливов путем направления течений в их застойные воды и усиления циркуляции воды. 21 ил.
Изобретение относится к области водоподготовки для аквапарков, бассейнов и спортивно-оздоровительных комплексов, расположенных на берегу моря и/или в прибрежной зоне, содержащих чашу с водой, узел ввода и узел вывода воды. Узел ввода состоит из блока забора воды, трубопровода с задвижкой подачи воды в чашу, уложенного по дну моря на удаленном расстоянии от берега, и системы подачи чистой воды, расположенной на дне или по периметру дна чаши. Узел вывода состоит из системы сбора верхних слоев воды и трубопровода с задвижкой слива верхних слоев воды. Осуществляют подачу чистой воды в чашу и слив верхних загрязненных слоев воды из чаши. Естественный ввод чистой воды в нижнюю часть чаши выполняют посредством блока забора воды из нижних слоев моря. Естественный слив выполняют во время отлива моря при открытии задвижки слива верхних слоев воды через узел вывода воды. Узел вывода располагается ниже уровня воды в чаше. Обеспечивается упрощение системы подачи воды вследствие использования приливов и отливов. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к гидротехнике. Устройство включает один и более изогнутых винтовых трубопроводов, соединенных между собой боковыми сторонами и смонтированных в одном блоке, который закреплен на пути потока прибрежных течений для изменения направления части потока воды, увеличения его скорости и введения этих потоков в акваторию бухт и заливов. Каждый трубопровод выполнен изогнутым под углом от 45° до 170° с многозаходной винтовой поверхностью, снабженной винтовыми канавками внутри и снаружи винтового трубопровода под углом к его оси в виде карманов многоугольной формы в виде различных геометрических фигур с четырьмя и более боковыми сторонами. Каждый винтовой трубопровод выполнен в виде соосно установленных и жестко соединенных между собой пустотелых винтовых барабанов с расположенными по внутреннему периметру карманами в форме различных геометрических фигур, например четырех: конической формы винтовой барабан - приемная секция и двух прямолинейных винтовых барабанов - прямолинейных секций, между которыми жестко вмонтирован пустотелый сектор с углом изгиба 30°-180°, с расположенными по внутреннему их периметру карманами многоугольной формы в форме различных геометрических фигур с четырьмя и более боковыми сторонами. Приемная секция - конической формы винтовой барабан, выполнена из не менее трех полос трапециевидной формы с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине приемной части, скрученных в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии полосы и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на конической оправке. Две пустотелые прямолинейные секции изготовлены в виде многозаходного винтового барабана, по меньшей мере, из одной полосы, согнутой по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полосы, с образованием одинаковых параллелограммов, расположенных на полосе попеременно в противоположные стороны, при этом полоса свернута в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, с образованием на внутренней поверхности однонаправленных винтовых линий и винтовых карманов многоугольной формы. Расстояние между прямыми линиями сгиба равно длине каждого элемента многоугольника. Форма и размеры карманов могут быть различными как по форме и размерам, так и по периметру прямолинейных секций. Пустотелый сектор изготовлен в виде многозаходного винтового барабана, снабженного винтовыми канавками внутри под углом к его оси, в виде карманов многоугольной формы в виде различных геометрических фигур с четырьмя и более боковыми сторонами, причем расстояние между прямыми линиями сгиба равно длине каждого элемента многоугольника и смонтированного из секций, изготовленных из полосы, свернутой в кольцо, многогранной поверхностью и образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами, расположенными параллельно друг другу. Секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых четырехугольников в виде пустотелого сектора. Обеспечивается очистка застойных и загрязненных вод акваторий бухт и заливов путем создания внутри них постоянной циркуляции чистой воды за счет поворота и направления прибрежных течений вглубь их акватории, увеличения скорости искусственно созданных течений с последующим выводом в открытое море этими течениями загрязнений бухт и заливов. 23 ил.

Изобретение относится к гидротехнике. Устройство включает блок из одного и более изогнутых трубопроводов, соединенных между собой боковыми сторонами и смонтированных в одном блоке, который закреплен на пути потока прибрежных течений для изменения направления части потоков воды, увеличения их скорости и введения этих потоков в акваторию бухт и заливов. Каждый трубопровод выполнен изогнутым под углом от 45° до 170° с образованием по его наружному и внутреннему периметру многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы. Каждый трубопровод выполнен в виде соосно установленных и жестко соединенных между собой пустотелых винтовых барабанов, в том числе приемной секции, прямолинейной секции, сектора поворота с углом изгиба 30°-170° и прямолинейной секции. Приемная секция выполнена в виде конической втулки, к внутренней поверхности которой под углом, равным углу наклона винтовых линий прямолинейной секции, прикреплены криволинейные винтовые вставки в виде криволинейных угловых пластин, скрученных по длине по винтовым линиям, равным шагу винтовых линий прямолинейной секции. Количество вставок равно количеству винтовых карманов прямолинейной секции. Прямолинейные секции изготовлены, по меньшей мере, из одной полосы, согнутой по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полос, с образованием одинаковых параллелограммов, расположенных на полосе попеременно в противоположные стороны, при этом полоса свернута в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, с образованием по наружной поверхности однонаправленных винтовых линий под углом к оси прямолинейной секции, а на внутренней поверхности - винтовых карманов треугольной формы. Сектор поворота выполнен из секций, каждая из которых смонтирована из полосы, согнутой попеременно в разные стороны по прямым линиям в виде линий сгиба, расположенных на полосе на равных расстояниях друг от друга и размещенных под углом к кромкам полосы с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами, расположенными на полосе попеременно и параллельно друг другу, при этом полоса свернута в кольцо с карманами треугольной формы, а секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых четырехугольников с образованием по его периметру наружной и внутренней поверхностей многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий. Обеспечивается очистка застойных и загрязненных вод акваторий бухт и заливов путем создания внутри их постоянной циркуляции чистой морской воды за счет поворота и направления прибрежных течений вглубь их акватории, увеличения скорости искусственно созданных течений с последующим выводом в открытое море этими течениями загрязнений бухт и заливов. 22 ил.

Устройство включает блок из одного и более изогнутых трубопроводов, соединенных между собой боковыми сторонами и смонтированных в одном блоке, который закреплен на пути потока прибрежных течений для изменения направления части потоков воды, увеличения их скорости и введения этих потоков вглубь акваторий бухт и заливов. Каждый трубопровод изготовлен в виде соосно установленных и жестко соединенных между собой пустотелых винтовых барабанов, например, четырех: конической формы винтовой барабан - приемная секция и двух прямолинейных винтовых барабанов - прямолинейных секций, между которыми жестко вмонтирован пустотелый сектор с углом изгиба 20-180° и более. Конической формы винтовой барабан - приемная секция, смонтирована из пяти и более полос выпуклой криволинейной формы, выполненных по боковым кромкам каждой из полос кривыми второй степени кривизны с разными размерами по ширине полосы с уменьшением их по длине приемной секции от входного отверстия к выходному отверстию, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении и изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении на оправке в виде параболоида вращения с образованием по периметру внутри приемной секции винтовых линий и винтовых криволинейных поверхностей выпуклой формы относительно оси симметрии приемной секции с центрами кривизны внутри приемной секции, а также напусков внутри в виде винтовых лопастей по всей длине от входного отверстия до выходного отверстия приемной секции. Каждая из двух пустотелых прямолинейных секций изготовлена, по меньшей мере, из одной полосы, согнутой волнообразно по размещенным под углом к их продольным кромкам линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону под углом 30-70° к оси пустотелой прямолинейной секции винтовых поверхностей в виде карманов волнообразной формы. Форма и размеры карманов по внутренней поверхности могут отличаться от формы и размеров карманов по наружной поверхности, и по периметру пустотелой прямолинейной секции карманы могут быть различными не только по форме, но и по размерам. Пустотелый сектор изготовлен из полосы, свернутой в кольцо с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами, расположенными параллельно друг другу. Секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых четырехугольников в виде пустотелого трубопровода с волнообразной формой проходного сечения, с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону под углом к продольной оси трубопровода с волнообразной формой проходного сечения волнообразных винтовых поверхностей в виде карманов волнообразной формы по наружной и внутренней поверхностям, которые по периметру трубопровода с волнообразной формой проходного сечения могут быть различными не только по форме, но и по размерам. Расстояние между линиями сгиба равно сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренней и наружной поверхностей. Обеспечивается очистка застойных и загрязненных зон акваторий бухт и заливов путем создания внутри них постоянной циркуляции чистой морской воды. 24 ил.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды. Способ включает возведение плотины, в теле которой укладывают наклонно к горизонту в сторону водотока водопропускные трубы, входные патрубки которых установлены под углом к руслу реки и углубление дна перед плотиной в виде водоотстойного котлована. В русле водотока ниже по течению от потенциального источника негативного воздействия создают постоянный гидрозатвор. На изгибе водопропускной трубы выше уровня плотины устанавливают вантуз-клапан, сечение которого составляет 10-15 от сечения трубы. Входное отверстие трубы защищают фильтром, а выпускное - решеткой. На выпускном конце устанавливают противоэрозионный лоток, оборудованный небольшим трамплином. Размеры котлована рассчитывают учитывая время расслоения водонефтяной эмульсии по формуле: где L - длина котлована, м; Q3 - расход воды в водоотстойном котловане, м3сек, Q3Q1; Q1 - расход воды в водотоке, м3сек; F3 - сечение водоотстойного котлована, м2; t - время расслоения водонефтяной эмульсии, сек; a3 - ширина дна котлована, м; c3 - ширина котлована по урезу воды, м; H - высота плотины, м; h1≥0,5 - высота плотины над максимальным уровнем воды в котловане, м; hкH-h1 - глубина котлована, м. Защитное гидротехническое сооружение, полученное в процессе осуществления способа, включает плотину с размещенными в ее теле водопропускными трубами и установленными на них со стороны водопритока вантуз-клапанами и водоотстойный котлован перед плотиной для сбора воды с водонепроницаемыми стенками. На выпускном конце трубы установлен противоэрозионный лоток, снабженный небольшим трамплином. Верхний конец вантуз-клапана выполнен загнутым вниз и расположен на изгибе трубы выше уровня плотины. Входное отверстие трубы оборудовано входным патрубком, нижний диаметр которого составляет 150-200 от сечения трубы. На входном отверстии трубы установлен фильтр, выполненный в виде съемного выпуклого решетчатого крупноячеистого плафона, а выпускное отверстие трубы защищено решеткой. Размер ячейки решетки выпускного отверстия выполняют большим, чем размер ячейки решетчатого фильтра входного отверстия. Повышается надежность и эффективность защиты гидрологической сети от экстремальных нефтяных загрязнений при нештатных ситуациях на трубопроводном транспорте. 2 н. п. ф-лы, 1 ил.

Наверх