Подрусловой фильтрирующий водозабор комбинированной конструкции



Подрусловой фильтрирующий водозабор комбинированной конструкции
Подрусловой фильтрирующий водозабор комбинированной конструкции
Подрусловой фильтрирующий водозабор комбинированной конструкции
Подрусловой фильтрирующий водозабор комбинированной конструкции
Подрусловой фильтрирующий водозабор комбинированной конструкции

 


Владельцы патента RU 2518634:

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

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

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

Известны также и подрусловые водприемники, которые даются в этом же источнике [1]. Конструктивно такие водоприемники выполняют 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 подрусловом фильтрирующем водозаборе, поверху водосборной галереи устроен фильтрирующий водоприемник, состоящий из металлической решетки, сверху которой уложены в два плотные ряда фильтрирующие гибкие тюфяки, выполненные из легких фашин, завернутых в геосетку, при этом первый ряд тюфяков уложен вдоль продольной оси галереи, а второй ряд - в 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 устроен дополнительный трубчатый водоприемник, состоящий из перфорированных труб и уложенных вокруг них аналогичных гибких тюфяков, при этом концевая часть трубчатого водоприемника с уклоном входит в водосборную галерею на уровне уреза воды.

На фиг.1 показано сечение сооружения по оси водосборной галереи; на фиг.2 - то же самое 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.

Подрусловой фильтрирующий водозабор состоит из водосборной галереи 1 и водоприемника, выполненного из металлической решетки 2 и гибких тюфяков 3, уложенных в два ряда сверху решетки. В первый ряд 4 гибкие тюфяки 3 плотно уложены по всей ширине галереи и по направлению ее продольной оси, а второй ряд 5 - в 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.

Подрусловой фильтрирующий водозабор комбинированной конструкции строится следующим образом.

Вначале выбирается место строительства водозабора и осуществляется привязка основных элементов сооружения. Также заранее заготавливаются 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 разрабатываются котлован под водосборную галерею 1 и траншею под трубчатый водоприемник 1, 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 по направлению продольной оси, а второй ряд 5 - в поперек галереи и по направлению потока воды, 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.

Подрусловой фильтрирующий водозабор комбинированной конструкции работает следующим образом.

На участках рек 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, 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 фильтрирующих гибких тюфяков 12 лет и более. Через 10-12 лет необходимо будет заменить полностью фильтрирующие 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 обеспечения поступление 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).

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. Подрусловой фильтрирующий водозабор, содержащий водосборную галерею, отличающийся тем, что поверху водосборной галереи устроен фильтрирующий водоприемник, состоящий из металлической решетки и уложенных сверху нее в два плотных ряда фильтрирующих гибких тюфяков, которые выполнены из легких фашин, завернутых в геосетку, при этом первый ряд тюфяков уложен вдоль продольной оси галереи, а второй ряд уложен поперек галереи и по направлению руслового потока, а также с уклоном, большим уклона русла реки.

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



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области безреагентной очистки природных вод, забираемых непосредственно из поверхностного водотока, и может быть использовано в системах хозяйственно-питьевого и технического водоснабжения.

Изобретение относится к области гидротехники и водоснабжения и может применяться, в частности, для забора и предварительного осветления воды из источников с большим диапазоном колебаний уровня воды и высоким содержанием взвешенных веществ с целью водообеспечения коммунальных и производственных объектов.

Изобретение относится к водоснабжению и может использоваться при регулировании подземного стока водоносных горизонтов, приуроченных к долинам рек для повышения надежности водоотбора или его увеличения.

Изобретение относится к водоснабжению. .

Изобретение относится к водоснабжению и может использоваться для искусственного пополнения запасов подземных вод. .

Изобретение относится к водоснабжению и может применяться для искусственного пополнения запасов подземных вод, а также в качестве медленных фильтров при очистке поверхностных вод.

Изобретение относится к водоснабжению и предназначено для добывания воды из поверхностных водных источников и очистки этой воды непосредственно в этих источниках.

Изобретение относится к установкам для искусственного пополнения подземных вод в безнапорных водоносных горизонтах и может быть использовано в водозаборах подземных вод с искусственным пополнением их запасов для водоснабжения и орошения.

Скважина // 1798450

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

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 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.
Наверх