Способ возведения подруслового фильтрирующего водозабора комбинированной конструкции



Способ возведения подруслового фильтрирующего водозабора комбинированной конструкции
Способ возведения подруслового фильтрирующего водозабора комбинированной конструкции
Способ возведения подруслового фильтрирующего водозабора комбинированной конструкции
Способ возведения подруслового фильтрирующего водозабора комбинированной конструкции
Способ возведения подруслового фильтрирующего водозабора комбинированной конструкции

 


Владельцы патента RU 2518456:

Общество с ограниченной ответственностью НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ФИРМА "БЕРЕГ" (RU)

Изобретение относится к гидротехническому строительству, точнее к водозаборным сооружениям, возводимым для забора воды на участках рек со сложными гидрологическими условиями. Разрабатывают котлован под водосборную галерею 1 и траншею под трубчатый водоприемник 7. Возводят водосборную галерею 1 из монолитного бетона или железобетона, а затем трубчатый водоприемник 7. Поверху водосборной галереи 1 устраивают фильтрующий водоприемник, состоящий из металлической решетки 2. Сверху металлической решетки 2 укладывают в два ряда гибкие тюфяки 3, которые выполняют из легких фашин, завернутых в геосетку. При этом первый ряд 4 тюфяков 3 укладывают над металлической решеткой 2 по направлению продольной оси галереи 1, а второй ряд 5 - поперек галереи 1 и по направлению руслового потока, а также с уклоном, большим уклона русла реки. Дополнительный трубчатый водоприемник 7 устраивают перед водоприемной галереей 1 под руслом реки с одной стороны и по направлению руслового потока. Трубчатый водоприемник 7 выполняют из перфорированных труб 8 и уложенных вокруг них гибких тюфяков 3. Устьевая часть трубчатого водоприемника 7 с уклоном входит в галерею 1 на уровне уреза воды. Обеспечивается повышение надежности работы подруслового водозабора в условиях горных, предгорных и равнинных участков рек. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к водозаборным сооружениям, возводимым для забора воды на участках рек со сложными гидрологическими условиями.

Известен фильтрующий придонный русловой водоприемник с вихревыми камерами [1], содержащий водоприемные отверстия, фильтрующие кассеты и самотечные трубы. Основными недостатками данного технического решения являются сложность конструкции и низкая эффективность работы.

Известны также и подрусловые водоприемники, которые даются в этом же источнике [1]. Конструктивно такие водоприемники возводят в виде дрен, галерей, лучевого водозабора и т.п. (рекомендуются для забора воды из периодически промерзающих водотоков, или для забора воды на горных участках рек с периодическим отсутствием поверхностного стока). Основными недостатками данных водоприемников являются низкая эффективность и надежность работы, а также сложность их использования на равнинных и предгорных участках рек.

Цель изобретения - повышения эффективности и надежности работы подруслового водозабора в условиях горных, предгорных и равнинных участков рек.

Указанная цель достигается тем, что в способе возведения подруслового фильтрующего водозабора, включающего водосборную галерею, поверху водосборной галереи устраивают фильтрующий водоприемник, изготавливаемый из металлической решетки и уложенных сверху нее в два плотных ряда фильтрующих гибких тюфяков, которые выполняют из легких фашин, завернутых в геосетку, при этом первый ряд тюфяков укладывают вдоль продольной оси галереи, а второй ряд - поперек галереи и по направлению руслового потока, а также с уклоном, большим уклона русла реки. Перед водоприемной галереей под руслом реки с одной его стороны и по направлению потока устраивают дополнительный трубчатый водоприемник, который выполняют из перфорированных труб и уложенных вокруг них аналогичных гибких тюфяков, при этом устьевая часть трубчатого водоприемника с уклоном входит в водосборную галерею на уровне уреза воды.

На фиг.1 показано сечение сооружения по продольной оси водосборной галереи; на фиг.2 - участок водозабора в плане; на фиг.3 - поперечное сечение сооружения по оси трубчатого водоприемника; на фиг.4 - гибкий тюфяк из легких фашин; на фиг.5 - фрагмент перфорированной трубы с ребрами жесткости.

Подрусловый фильтрующий водозабор состоит из водосборной галереи 1 и водоприемника, выполненного из металлической решетки 2 и гибких тюфяков 3, уложенных в два ряда поверху решетки. В первый ряд 4 гибкие тюфяки 3 плотно уложены по всей ширине галереи и по направлению ее продольной оси, а второй ряд 5 - поперек галереи и по направлению поверхностного потока воды. При этом второй ряд 5 тюфяков уложен с уклоном и большей длиной, перекрывающей ширину водосборной галереи 1 с двух сторон. В верхнем бьефе перед водоприемными тюфяками 3 предусмотрен направляющий порог 6. На глубине под порогом 6 по направлению русла устроен трубчатый водоприемник 7, концевая часть которого с уклоном входит в водосборную галерею 1 на уровне уреза воды. Трубчатый водоприемник состоит из перфорированных труб 8, гибких тюфяков 3 и жестких ребер 9. В конце водосборной галереи устроен отводящий канал 10.

Способ возведения подруслового фильтрующего водозабора комбинированной конструкции осуществляется и работает следующим образом.

Вначале выбирается место строительства водозабора и осуществляется привязка основных элементов сооружения. Также заранее заготавливается необходимый объем сухого камыша, из него изготавливают легкие фашины и из них выполняют гибкие тюфяки 3 в необходимом количестве. После выполняются работы по отводу реки от места строительства. Затем разрабатывают котлован под водосборную галерею 1 и траншею под трубчатый водоприемник 7, и планируют земляные их основания. Сначала строится водосборная галерея 1 из монолитного бетона или железобетона, а после этого сразу строится трубчатый водоприемник 7. Для этого вначале по уклону укладываются (заранее подготовленные) перфорированные трубы 8 с ребрами жесткости 9, вокруг которых продольными и плотными рядами укладывают гибкие тюфяки 3 до уровня жестких ребер 9. Вокруг труб 8 с гибкими тюфяками 3 обтягивается габионная сетка по всей их длине до водосборной галереи 1. После чего над водосборной галереей возводится водоприемник из металлической решетки 2 и гибких тюфяков 3, укладываемых в два ряда. Первый ряд 4 тюфяков 3 укладывается над решеткой 2 по направлению продольной оси, а второй ряд 5 - поперек галереи и по направлению потока воды, и с уклоном i=0,05....0,1, большим, чем уклон русла реки. Вместе с тем, длина тюфяков 3 второго ряда 5 должна перекрывать ширину галереи с двух сторон. Далее засыпается местным грунтом котлован вокруг галереи 1 и траншея с трубчатым водоприемником 7. Основные нагрузки на трубчатый водоприемник от вышележащего грунта воспринимают ребра жесткости 9 через габионную сетку, обтянутую вокруг водоприемника 7. Сверху трубчатого водоприемника и перед поверхностным водоприемником галереи 1 устраивается направляющий порог 6 с целью отклонения крупных (влекомых) наносов в сторону основного русла реки. И в конце строится отводящий канал 10 с плотным сопряжением по отметкам с водосборной галереей 1 так, чтобы вода из галереи 1 самотеком (без образования подпора) поступала в канал.

Работает подрусловой фильтрирующий водозабор комбинированной конструкции следующим образом. В период половодий основной водный поток свободно протекает сверху водоприемника галереи, а часть воды под действием напора проходит через гибкие тюфяки верхнего 5 и нижнего 4 рядов в водосборную галерею 1, так как легкие фашины из камыша, из которого сделаны гибкие тюфяки, обладают хорошими дренирующими свойствами. При этом одновременно происходит и очистка воды от взвешенных частиц, гибкие тюфяки 3 водоприемника работают и как дренажи, и как фильтры. Из-за высокого уклона верхнего ряда 5 тюфяков водоприемника наносы, которые туда попадают с потоком воды, большая часть не задерживается, уносится и смывается водой, только небольшая часть наносов проникает в фашины гибких тюфяков (в основном взвешенные наносы). Через определенное время паводкового периода реки мутный поток воды может привести к забивке (засорению) взвешенными наносами легких фашин верхнего ряда 5 тюфяков 3. В результате эффективность работы водоприемника (пропускная способность) может уменьшиться в два раза и более. Поэтому через 10-15 дней работы водоприемника в условиях мутного потока воды, необходимо заменить верхний ряд 5 тюфяков новыми тюфяками. Затем снятые тюфяки 3 можно под действием напорной струи потока воды промыть и очистить от наносов, чтобы их повторно можно было использовать. Для обеспечения эффективной работы водоприемника в запасе должно быть достаточное количество гибких тюфяков 3 для их неоднократного использования. Сухой и созревший камыш из чего сделаны легкие фашины и тюфяки, является достаточно прочным и надежным материалом, который работает в условиях водной среды до 12-15 лет и более без разложения. В связи с чем, гибкие тюфяки 3 могут быть использованы сотни раз и более, партиями заменяя их по мере засорения новыми очищенными. А что касается трубчатого водоприемника, то он находится относительно глубоко под землей, куда поступает только грунтовая вода. Поэтому он будет работать без замены фильтрующих гибких тюфяков 12 лет и более. Через 10-12 лет необходимо будет заменить полностью фильтрующие тюфяки 3 в трубчатом водоприемнике 7. И в случае полного промерзания реки трубчатый водоприемник позволяет забрать минимально необходимое количество воды из-под русловых грунтовых вод. Основное назначение трубчатого водоприемника - обеспечение поступления воды в водосборную галерею 1 в меженный (осенне-зимний) период. Необходимый минимальный расход трубчатого водоприемника 7 можно регулировать размерами и конструкцией перфорированной трубы 8 (длиной, диаметром и площадью перфорации).

Возводимый предлагаемым способом подрусловой водозабор комбинированной конструкции может быть эффективно использован и на горных, и на предгорных, и на равнинных участках малых рек со сложными гидрологическими и климатическими условиями. Наличие у предлагаемого водозабора двух водоприемников, поверхностного и подземного (трубчатого), повышает надежность его работы и позволяет использовать его для питьевого водоснабжения небольших населенных пунктов, отдельных предприятий и учреждений, частных хозяйств, а также в качестве резервного водозабора, в случае чрезвычайных ситуаций в крупных населенных местах.

Источник информации

1. Справочник проектировщика. Гидротехнические сооружения. / Под редакцией д.т.н., проф. В.П.Недриги. - М.: Стройиздат, 1983. - с.434-435.

1. Способ возведения подруслового фильтрующего водозабора, включающий водосборную галерею, отличающийся тем, что поверху водосборной галереи устраивают фильтрующий водоприемник, изготавливаемый из металлической решетки и уложенных поверху нее в два плотных ряда фильтрующих гибких тюфяков, которые выполняют из легких фашин, завернутых в геосетку, при этом первый ряд тюфяков укладывают вдоль продольной оси галереи, а второй ряд - поперек галереи и по направлению руслового потока, а также с уклоном, большим уклона русла реки.

2. Способ п.1, отличающийся тем, что перед водоприемной галереей под руслом реки с одной его стороны и по направлению потока устраивают дополнительный трубчатый водоприемник, который выполняют из перфорированных труб и уложенных вокруг них аналогичных гибких тюфяков, при этом устьевая часть трубчатого водоприемника с уклоном входит в водосборную галерею на уровне уреза воды.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для очистки воды от плавников и наносов, поступающих в трубопроводы поливной техники. Устройство содержит подводящий 1 и транзитный 2 каналы, сочлененные водоприемной камерой, отводящий трубопровод с плоским затвором во входной его части и сороудерживающую решетку 9.

Изобретение относится к устройствам для защиты рыб от попадания в водозаборные сооружения. Устройство содержит плавающую по поверхности воды двойную кольцевую запань.

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к устройствам, обеспечивающим очистку воды текущего потока. .

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к устройствам очистки природных вод, и предназначено для защиты водозаборного сооружения от попадания механических примесей, например шуги, а также защиты молоди рыб от попадания в водозаборное сооружение.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и предназначено для защиты водозаборного сооружения от попадания механических примесей, например шуги, а также защиты молоди рыб от попадания в водозаборное сооружение.

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к сороудерживающим устройствам из бассейнов-отстойников и водоемов, вода которых содержит большое количество плавающего мусора.

Изобретение относится к области строительства, в частности к эксплуатации водоочистных сооружений и подземных помещений (аванкамер) береговых насосных (БНС), атомных (АЭС), тепловых (ТЭС) и гидроэлектростанций (ГЭС).

Изобретение относится к гидроэнергетике, а именно к водоприемникам-водовыпускам ГАЭС. .

Изобретение относится к гидротехнике, энергетической и химической промышленности. .

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к водозаборным сооружениям, используемым для забора воды на участках рек со сложными гидрологическими условиями. Подрусловой фильтрирующий водозабор содержит водосборную галерею 1, поверху которой устроен фильтрирующий водоприемник, состоящий из металлической решетки 2 и уложенных сверху нее в два плотных ряда фильтрирующих гибких тюфяков. Гибкие тюфяки выполнены из легких фашин, завернутых в геосетку. Первый ряд тюфяков 4 уложен вдоль продольной оси галереи, а второй ряд 5 уложен поперек галереи и по направлению руслового потока, а также с уклоном, большим уклона русла реки. Повышается надежность работы водозабора и обеспечивается возможность его использования для питьевого водоснабжения небольших населенных пунктов, отдельных предприятий и учреждений, частных хозяйств, а также - в качестве резервного водозабора, в случае чрезвычайных ситуаций в крупных населенных местах. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для забора воды из каналов с бурным течением. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности устройства путем обеспечения забора воды из разных уровней. Устройство содержит распределительный канал 5, входной оголовок трубы 2 и отводную трубу. Устройство содержит диффузор из составных отрезков труб конического сечения, выполненный в виде затвора 1. Затвор 1 закреплен посредством шарнира на борту канала 5, имеющего механизм поворота в виде штурвала 6 со стопором. Входной конец диффузора 1 имеет оголовок трубы 2, угол среза которого равен 6…9° к дну канала 5. Выходной конец диффузора 1 связан с отрезком трубы 3 постоянного поперечного сечения с гибким шлангом 4. Радиус закругления по оси диффузора составляет Ro=1,25dвх, где dвх - диаметр входного оголовка трубы. Повышается эксплуатационная надежность работы в условиях переменного уровня воды в канале и обеспечивается эффективная защита затвора от наносов и мусора. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к водоснабжению и может быть использовано в системах водоснабжения из поверхностных источников, где наблюдаются колебания уровней воды в течение времени, например, в период паводков, межени. Плавучий водоприемник содержит водоприемную камеру 1 с водоприемными окнами 2 и перепускными окнами 3, всасывающую камеру 4 с насосами первого подъема 5. Водоприемная камера 1 и всасывающая камера 4 выполнены в виде поплавка с воздушной камерой 6 в нижней части водоприемного сооружения и размещены в резервуаре 7, наполняемом водой 8 и установленном на дне поверхностного источника 9. Оборудование водоприемного сооружения в виде поплавка в резервуаре дает возможность использовать его при большой скорости течения и изменениях уровней воды в водоисточнике, что повышает эксплуатационные качества водоприемного сооружения. Поддержание постоянного уровня воды во всасывающей камере уменьшает затраты энергии на перекачку воды при эксплуатации водоприемника. При заборе воды на регулируемых отметках из поверхностного источника уменьшается количество наносов, поступающих в водоприемную камеру, и обеспечивается возможность очистки водоприемных отверстий, что повышает надежность работы водоприемного сооружения. 3 ил.

Изобретение относится к водоснабжению из поверхностных источников. Береговой водозабор включает береговой павильон, приемную камеру с водоприемными окнами, перекрытыми сеткой, и всасывающую камеру с всасывающей тубой насоса. Внутри всасывающей камеры установлена П-образная плоская конструкция с криволинейными угловыми поверхностями и стяжками по концам конструкции и посередине. В боковых стенках П-образной конструкции установлены водосливные окна. Водосливные окна перекрыты затворками разновысоко. Напротив всасывающей трубы установлена водобойная стенка бобообразной формы. Обеспечивается уменьшение энергозатрат при эксплуатации берегового водозабора. 3 ил.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано при создании водозаборов. Техническим результатом изобретения является повышение чистоты забираемой воды. Водозаборное сооружение из поверхностных источников состоит из приемной камеры 1 с размещенной в ней насосной станцией. Приемная камера 1 выполнена в виде резервуара, расположенного рядом с поверхностным источником, например рекой. Дно 2 резервуара расположено ниже нижнего уровня поверхностного источника. Стенки 3 и дно 2 резервуара выстланы щебнем 4. Щебень 4 помещен между стенкой 3 и бетонными блоками 5. В качестве бетонных блоков 5 целесообразно использовать П-образные блоки с ребрами, уложенные в тело щебня с образованием ступенек, через которые обеспечивается проток воды, направленный вверх через щебень, в приемную камеру 1. Поток воды вверх из ступенек исключает перемещение щебня под действием потока воды в приемную камеру. Для защиты от размывания и как первая грубая ступень фильтра поверхностного источника воды вдоль берега напротив приемной камеры выполнен защитный слой 7, например, из бетонных блоков, валунов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к комплексной мелиорации агроландшафтов с тяжелыми почвогрунтами и атмосферно-напорно-грунтовым типом водного питания. Мелиоративная система для агроландшафтов с тяжелыми почвогрунтами включает открытый проводящий осушительный канал, закрытый дренаж, оросительную систему и источник водоснабжения хозяйственно-бытовыми водами и водами для орошения сельскохозяйственных культур. Источник водоснабжения хозяйственно-бытовыми водами и водами для орошения сельскохозяйственных культур выполнен в виде колодца 3 с водоприемными отверстиями 4 в его стенках в локальном месте наиболее интенсивного разрушения откосов 1 и дна канала, который служит одновременно в качестве устройства для снижения пьезометрического уровня грунтовых вод над его дном. Для обеспечения гидравлической связи уровней воды в канале и колодце дополнительно выполнен фильтр 7 из песчано-гравийной смеси вокруг колодца 3 на дне канала. Технический результат заключается в разработке мелиоративной системы для агроландшафтов с тяжелыми почвогрунтами с использованием проводящего осушительного канала в качестве источника водозабора для водоснабжения дач и орошения небольших дачных участков, а также для условий фермерских хозяйств и частных подворий в сельских населенных пунктах. 1 ил.

Изобретение относится к водоснабжению из подземных источников и касается сооружений для забора подземных родниковых вод, а также выходящих на поверхность подземных вод в зонах их разгрузок, используемых в плановых целях. Гидротехническое сооружение для приема воды из родника содержит установленный в водоносном пласту 2 резервуар 1 с обратным фильтром 3 и водоприемным отверстием 4. Вокруг резервуара 1 расположен гидроизоляционный слой 6 необходимой высоты. Сверху резервуара 1 выполнен глиняный замок 5. Резервуар 1 содержит лабиринтные перегородки 16, 18. Концевой участок резервуара 1 имеет секцию, выполненную успокоительной камерой 7 с выходным порогом 9 с горизонтальной полкой 19. Успокоительная камера 7 содержит ломанную внешнюю стенку 8 с вертикальной стенкой 9 резервуара 1. Нижняя центральная часть ломанной стенки 8 в камере 7 выполнена отверстием 10 и включает седло с клапаном 11 на шарнире 12. К клапану 11 прикреплен открывающий рычаг 13, к которому в свою очередь крепится поплавок 14, подвешенный на удерживающей гибкой тяге 15. Сточный трубопровод 20 снабжен регулировочной задвижкой 21. Успокоительная камера 7 выведена из резервуара 1 и ограничена лабиринтными Г-образными перегородками 16, 18, перекрытие стенок которых снижает придонные скорости перед камерой 7. Поток воды, проходя лабиринтные перегородки 16, 18, изменяет направление движения воды, это создает благоприятные условия для выравнивания удельных расходов по ширине резервуара. В результате уровень воды в камере стабилизируется, исчезает волновой процесс поверхности воды. Такой режим поступления родниковой воды из водоносного пласта позволит обеспечить постоянную работу сооружения в автоматическом режиме по забору подземной родниковой воды. Обеспечивается повышение эффективности и равномерности распределения удельных расходов по ширине резервуара и снижение придонных скоростей для получения более чистой воды на входе в успокоительную камеру, простота и надежность конструкции. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к гидротехнике, в частности к рыбозащитным устройствам, и может быть использовано для водозаборов энергетических, промышленных, коммунальных и ирригационных объектов. Водозаборное устройство содержит устройство для зарядки сифона и сифон 6, восходящая ветвь 11 которого снабжена кольцевым гибким трубопроводом 12 с отверстиями 13. Отверстия 13 соединены с соплами 14 инжектируемой среды в виде сжатого воздуха. Под давлением подают сжатый воздух через воздушную трубку 15 в гибкий трубопровод 12, который выполнен в виде спирали вокруг восходящей ветви 11 сифона 6. Воздушная трубка 15 связана с компрессором 18 через воздухосборник 16 с вентилем 17. Подачу сжатого воздуха производят компрессором 18 по команде с пульта управления 19, при этом вокруг восходящей ветви 11 сифона 6 образуется водовоздушная завеса. Сопла 14 гибкого трубопровода 12 выполнены съемными с возможностью изменения и фиксации их длины для подачи вокруг восходящей ветви 11 распыленной активной среды воздуха под давлением, создающей водовоздушную завесу. Сифон 6 в верхней части имеет патрубок 7 с воздуховпускным отверстием 8 для сообщения с атмосферой. Воздуховпускное отверстие 8 перекрыто клапаном 9, снабженным грузом 10 с изменяемой массой. Технический результат - повышение надежности и обеспечение стабильной работы. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Водозабор // 2592414
Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано для удаления наносов на водозаборных сооружениях при заборе из нижних слоев воды для сельскохозяйственного водоснабжения. Водозабор содержит водоприемные перфорированные трубы 10, уложенные в слой фильтрующей обсыпки, защитный экран, выполненный из уложенных в ряд с зазором стержней 1, соединенных с нижней стороны пустотелыми трубами 2. Пустотелые трубы 2 выполнены на верхней образующей трубы с воздуховыпускными отверстиями между свободными участками каждого стержня 1. Внутри пустотелых труб 2 закреплены на дне дополнительные трубы 4 с зазором. Дополнительные трубы 4 выполнены из мягкого эластичного материала, имеющего микропоры. Дополнительные трубы 4 пневматически сообщены на входе посредством воздуховода 5 с краном 6, полость которого связана с компрессором 7 сжатого воздуха, подводимого по воздуховоду 5 в дополнительные трубы 4. Компрессор 7 соединен с реле времени 8. Концевые участки пустотелых труб 2 имеют промывные калиброванные отверстия 9, а концевые участки дополнительных труб 4 заглушены. Повышается эффективность работы, надежность и снижаются затраты на эксплуатацию. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх