Способ аэрации водоемов


 


Владельцы патента RU 2515681:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к способам аэрации водоемов в условиях длительного морозного периода. Способ аэрации водоемов включает устройство лунок для поступления к поверхности воды атмосферного воздуха. Лунки выполняют на участке ледового покрытия, который затем вывешивают на расстоянии 5-20 см от водной поверхности путем откачивания воды из водоема на берег или сброса части воды через водопропускное устройство. Обеспечение вентиляции образованной воздушной подушки и отсутствие прямого контакта лунок с поверхностью воды позволяет снизить трудоемкость и повысить надежность аэрации в сильные морозы. 2 пр.

 

Изобретение относится к способам аэрации водоемов в условиях длительного морозного периода. Насыщение воды водоемов кислородом в теплый период обеспечивается контактом с атмосферным воздухом и жизнедеятельностью водных фотосинтезирующих организмов. После ледостава и снегопадов содержание растворенного кислорода в воде неглубоких водоемов снижается при отсутствии каких-либо иных источников кислорода, что негативно влияет на жизнь аэробных организмов. Практически полное отсутствие кислорода в состоянии выдержать лишь небольшая часть гидробионтов. Огромное разнообразие условий, в которых существует водоем (температурных, ландшафтных, удаленностью от жилья, наличия источников энергии и т.п.), требует аналогичного разнообразия экономичных и эффективных способов насыщения кислородом водоемов в морозный период. Известны способы аэрации водоемов, основанные на использовании различного типа нагнетателей воздуха в воду водоемов (Акимов В.А., Гуренко B.C., Савченко Ю.Н. Технические средства аэрации рыбоводных прудов. М.: Агропромиздат, 1990.), а также способ поддержания майны в незамерзающем состоянии (патент №2292420).

Недостатком этой группы способов являются значительные затраты на охрану и обслуживание устройств в течение всего морозного периода. Известны способы насыщения водоемов кислородом путем создания условий для жизнедеятельности водорослей, выделяющих кислород при достаточной освещенности. Для этого расчищают снег на ледяном покрове на площади до 30% от общей площади водоема. (Привезенцев Ю.А. Выращивание рыб в малых водоемах. М.: Колос 2000, с.103) Недостатком способа являются высокие затраты на регулярную уборку снега.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ аэрации водоемов путем устройства лунок. Во льду рубятся проруби (сверлятся лунки), а чтобы они дольше не замерзли, на них накладывается солома или тростник. Необходимо сделать столько прорубей, чтобы отношение их площади к общей площади водоема выражалось в нескольких процентах. (Вся рыбалка. - http://www.all-fishing.ru/index.php?name=pages«&op=view&id=899)

К недостаткам прототипа относятся: 1) необходимость большого количества лунок или большой площади прорубей, 2) необходимость постоянного восстановления лунок или прорубей, в том числе заткнутых соломой или камышом, или изготовления новых, т.к. при сильных морозах они быстро замерзают.

В целом способ создания и восстановления лунок, прорубей или майн является трудоемким, особенно при сильных морозах, поэтому он эффективен только при положительных температурах воздуха или слабых морозах.

Задача настоящего изобретения - сократить трудоемкость и повысить надежность аэрации в сильные морозы.

Поставленная задача решается тем, что в способе аэрации водоемов, включающем, как и прототип, устройство лунок для поступления атмосферного воздуха к поверхности воды, уровень воды в водоеме понижается для создания воздушной подушки между льдом и поверхностью воды, предотвращающей замерзание лунок и увеличивающей площадь контакта воздуха с водой. За счет контакта с водой, имеющей положительную температуру, температура воздуха повышается, плотность его снижается, и воздух выходит из одной части лунок. В другую часть лунок поступает свежий морозный воздух с высокой плотностью. В отличие от приведенного аналога лунки устраиваются не для обеспечения контакта воды с атмосферным воздухом, а для вентиляции образованной воздушной подушки. Например, на площади 100 кв. м вывешенного льда достаточно 2-3 лунок диаметром 10 см. Такая вентилируемая воздушная подушка заменяет до 12 тысяч лунок. Отсутствие прямого контакта лунок с поверхностью воды предотвращает замерзание лунок.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

В теплый сезон проводится обследование водоема и, при отсутствии в водоеме естественных опор для льда (пологие берега, островки, стволы деревьев или кустарника), устанавливаются искусственные опоры. В осенне-зимний период, после ледостава на участках предполагаемого вывешивания льда готовятся лунки из расчета - по 1 - 2 лунки на 100-200 кв. м вывешенного льда. Затем понижают уровень воды в водоеме на 5-40 см путем сброса части воды через водопропускное устройство или ее откачиванием на прилегающую к водоему территорию.

Пример 1

Экспериментальной подготовке к зимнему сезону подвергалась старица (бывшая протока Тарасовка) в пойме Тогурской протоки р. Оби (г.Колпашево Томской области). Длина старицы 4,5 км, ширина от 20 до 40 м. В юго-восточную часть старицы поступали сточные воды г.Колпашево в объеме около 2000 куб. м. в сутки. Из северо-западного конца старицы вода вытекала таким же расходом по ручью длиной 1 км в р. Тогурская Кеть.

Ранее проведенные трехлетние наблюдения показали, что в зимний период после ледостава концентрация растворенного кислорода в воде была близка к нулю (измерения выполнялись оксиметром, показания - 0,0 мг/л).

В сентябре на перепускной трубе диаметром 100 см в дамбе, разделяющей старицу на два участка, был установлен шибер на высоту до 40 см от уровня воды. К концу октября перепад уровней между юго-восточной и северо-западной частями старицы составил 40 см, на поверхности сформировался лед толщиной у дамбы 15- 20 см. Содержание кислорода в водоеме составляло 0.0 мг/л. Выше дамбы на 50 м были приготовлены лунки. Затем шибер был открыт и уровень воды в восточной и западной частях старицы выровнен. Лед повис на берегах старицы, и между поверхностью воды и льдом образовалась воздушная подушка. На некоторых участках русла старицы лед частично осел на воду. Между вывешенными и упавшими частями ледового покрова образовались майны, которые обеспечили дозированное проветривание подледного пространства на участках, где образовались воздушные подушки. Через двое суток замеры кислорода в воде показали, что его содержание составляет от 4 до 6 мг/л. В течение всего зимнего периода в контрольных точках достигнутое содержание кислорода не снижалось.

Пример 2

Экспериментальной обработке подвергалось бессточное озеро площадью 2500 кв. м, глубиной до 2.0 м, расположенное в пойме р. Томи. Предварительные наблюдения показали, что в наиболее холодные зимы водоем промерзает до дна и даже после относительно теплых зим характеризуется массовым замором. Концентрация растворенного кислорода уже в середине декабря составляла не более 0,2 мг/л.

Во второй декаде ноября после формирования сплошного ледяного покрова толщиной от 10 до 15 см были подготовлены 6 лунок на расстоянии 5-6 м от берега по периметру озера. С помощью погружного грязевого насоса откачано на берег около 350 куб.м воды. Около 80% ледового покрова обрушилось на воду, остальная часть оказалась подвешенной за счет опоры на берега и стволы кустарника в прибрежной части озера. Ежемесячный контроль показал, что концентрация кислорода в воде на глубине 10 см была не ниже 8 мг/л, на глубине 1 м - не менее 5 мг/л. После проведения мероприятия заморных явлений не обнаружено.

Способ аэрации водоемов, включающий устройство лунок для поступления к поверхности воды атмосферного воздуха, отличающийся тем, что лунки выполняют на участке ледового покрытия, который затем вывешивают на расстоянии 5-20 см от водной поверхности путем откачивания воды из водоема на берег или сброса части воды через водопропускное устройство.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области судостроения, в частности к судам на воздушной подушке, разрушающим ледяной покров резонансным методом. Судно на воздушной подушке одновременно с поступательной скоростью в выбранном направлении, равной резонансной, перемещают по синусоидальной траектории.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансными изгибно-гравитационными волнами. Способ разрушения ледяного покрова осуществляют путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн при движении подводного судна, при этом под ледяным покровом дополнительно создают гидравлический удар посредством резкого торможения подводного судна и образования в кормовой оконечности в момент торможения судна местного гидравлического сопротивления.

Изобретение относится к ледокольным работам. Сущность изобретения: судно на воздушной подушке движется по ледяному покрову и возбуждает во льду резонансные изгибно-гравитационные волны (ИГВ), при этом на лед создаются дополнительные нагрузки с помощью гидропушки, предварительно установленной на судне, выстреливающей порции воды с частотой, равной частоте резонансных ИГВ, в направлении движения судна на расстояние, равное ¾ длины резонансных ИГВ от места нахождения судна, вызывая у судна знакопеременный дифферент.
Изобретение может быть использовано при разрушении льда с использованием судов, в частности ледоколов. Способ разрушения льда заключается в том, что непосредственно перед раскалыванием льда в результате механического воздействия на лед судна, как минимум, одну выбранную область поверхности льда, а также незначительную часть его толщи вблизи упомянутой области облучают под заданным углом мощным сфокусированным инфракрасным излучением, энергия которого достаточна, по крайней мере, для расплавления поверхности льда с образованием проталины.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке обводненных месторождений полезных ископаемых. Способ включает укладку на поверхность воды теплоизолирующего материала.

Изобретение относится к ледокольным работам. Способ разрушения ледяного покрова основан на создания подо льдом гидроудара и включает подсоединение эластичной камеры с положительной плавучестью тросом к подводному судну.

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям, находящимся в открытом море, в частности к способам и устройствам для защиты морских конструкций от вибраций, вызванных обледенением.

Изобретение относится к способам и средствам воздействия на айсберги с целью предотвращения их столкновений со стационарными или плавающими добычными комплексами.

Изобретение относится к буровой шахте и буровому судну с буровой шахтой. .

Изобретение относится к области гидротехники и может быть использовано для разрушения ледяных заторов. .

Изобретение относится к области биологической очистки сточных вод и может использоваться для аэрации в аэротенках, а также при флотационной очистке, обогащении полезных ископаемых, в частности в устройствах для аэрации пульпы.

Устройство соединения аэраторов относится к области биологической очистки сточных вод и может быть использовано для соединения труб воздуховодов аэраторов в плеть.

Изобретение может быть использовано при обогащении кислородом воздуха естественных и искусственных водоемов, в частности застойных зон при очистке бытовых и производственных сточных вод в биологических прудах, а также в помещениях на очистных сооружениях водоснабжения.

Формирователь водовоздушной смеси устанавливается на водяном коллекторе и содержит патрубок подачи воды, струеформирующий элемент в виде сопла трапециевидной формы, камеру формирования ядра струи, камеру смешения и канал (каналы) подачи воздуха.

Изобретение может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и нефтедобывающей, пищевой и легкой промышленности, на предприятиях черной и цветной металлургии, машиностроительных заводах.

Изобретение относится к обеспечению охраны водной среды и может быть использовано при обогащении кислородом воздуха естественных и искусственных водоемов, в частности, застойных зон при очистке бытовых и производственных сточных вод в биологических прудах.

Изобретение относится к обеспечению охраны водной среды и может быть использовано при обогащении кислородом воздуха естественных и искусственных водоемов, и, в частности, застойных зон при очистке бытовых и производственных сточных вод в биологических прудах.

Изобретение относится к обеспечению охраны водной среды и может быть использовано при обогащении кислородом воздуха естественных и искусственных водоемов, и, в частности, застойных зон при очистке бытовых и производственных сточных вод в биологических прудах.

Аэратор // 2452695
Изобретение относится к смесительной технике. .

Изобретение относится к насыщению различных газовых, жидких, гелеобразных, твердых, в том числе порошкообразных, и смешанных сред ингредиентами, выделяемыми вегетирующими растениями, и может быть использовано для улучшения экологии офисов, жилищ, водоемов, а также в пищевой промышленности, фармацевтике, рыбном и сельском хозяйстве, в том числе для улучшения качества воздуха в помещениях, для приготовления напитков, пищевых продуктов и добавок, лекарств, парфюмерно-косметических продуктов, для ингаляций, приема ванн, повышения устойчивости и продуктивности рыб, других полезных животных и микроорганизмов, а также для приготовления средств обработки растений.

Изобретение относится к области очистки сточных вод и может быть использовано, в частности, в аэротенках, локальных очистных сооружениях, аэрируемых прудах для аэрации и перемешивания очищаемых сточных вод. Изобретение состоит из источника сжатого воздуха - вентилятора, двух конусов - наружного и внутреннего, закрепленных с помощью регулировочных шайб на плавающем диске. В центре диска имеется отверстие, в котором закрепляется гибкий водозаборный рукав. Вентилятор, закрепленный на наружном конусе, нагнетает воздух между двумя конусами. Воздух равномерно протекает в пространстве между конусами, изменяя направление с вертикального на горизонтальное. Выходя через щель, образованную наружным конусом и водной поверхностью, он захватывает поверхностные слои воды и выносит их из устройства, интенсивно аэрируя их. Образовавшийся на поверхности водоема поток воды перемешивает ее, а через водозаборный рукав поднимает из глубины обескислороженные слои воды. Таким образом, происходит перемешивание и аэрация всего объема воды в водоеме. Техническим результатом изобретения является обеспечение равномерной аэрации и перемешивания воды при низких энергозатратах. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх