Устройство для борьбы с овражной эрозией

Авторы патента:

Васильев Павел Анистрадович (RU)

Мамаев Александр Александрович (RU)

Васильев Анистрад Григорьевич (RU)

Васильева Елена Павловна (RU)

Кирпичикова Оксана Олеговна (RU)

Дементьев Дмитрий Алексеевич (RU)

E02B8/06 - водобои; гасители энергии потока, например рассекатели вихря

Владельцы патента RU 2547134:

Васильев Анистрад Григорьевич (RU)
Дементьев Дмитрий Алексеевич (RU)

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам предотвращения овражной эрозии и гашения энергии падающего потока воды. В вершине оврага 1 расположен консольный подвесной перепад в виде широкого суживающего лотка 2. Под лотком 2 по ширине и профилю вершины оврага проложена водоотталкивающая пленка 14. Приемная часть лотка 2 размещена между стокообразующими валами 3 и зафиксирована бетонными блоками 4 и анкерными штырями 5. В задней суженной части лотка 2 закреплен широкий патрубок 6 в виде колена. Выходное отверстие патрубка 6 направлено вертикально вниз. В водобойном колодце 7 находится гаситель энергии 8 в виде самоцентрирующегося полого цилиндра с осью 9. Цилиндр 8 расположен под широкопоперечным вытянутым, направляющим поток патрубком 6. Выступающие концы оси при помощи канатов 11 связаны с выступами боковин 13 лотка 2. Поперечное сечение днища лотка 2 может быть выполнено плоским, наклонным к середине или ступенчатым. Обеспечивается предотвращение овражной эрозии и эффективное гашение энергии падающей воды. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для борьбы с овражной эрозией, и может быть использовано для безопасного пропуска через вершины оврага больших объемов талых и ливневых вод и для естественного выполаживания оврагов, а также как гидротехническое сооружение для гашения энергии падающей воды.

Известно устройство для борьбы с овражной эрозией, содержащее консольный подвесной перепад, установленный под ним гаситель энергии водного потока, выполненный в виде наклонного перфорированного щита с закрепленными на его лицевой поверхности выступами-гасителями, фашинные запруды и водоотталкивающую пленку, проложенную в вершине оврага по ширине и профилю оврага [1].

Известно устройство для борьбы с водной эрозией, содержащее консольный подвесной перепад, установленный своей выходной частью на верхних торцах нескольких наклонных перфорированных щитов, имеющих выступы на своей рабочей поверхности, а в его днище перед верхними торцами щитов выполнены прямоугольные отверстия, а также фашинные запруды ниже по водостоку и водоотталкивающую пленку, проложенную в вершине оврага под желобом в вершине оврага по его ширине и профилю оврага [2].

К основным недостаткам известных устройств относятся малая эффективность и недостаточная надежность.

Известно также устройство для борьбы с овражной эрозией, содержащее консольный подвесной перепад, выполненный в виде суживающегося лотка, в заднем суженном конце которого закреплен патрубок в виде колена, круглое отверстие которого направлено вертикально вниз, а под отверстием в водобойном колодце расположен гаситель энергии в виде плавающей сферы, связанный с якорным колом в дне водобойного колодца при помощи каната и самоцентрирующейся под действием потока, струи [3] (прототип).

Указанное устройство обслуживает ограниченную площадь водосбора, и при большом водосборе вода будет переливаться через лоток, размывая грунт.

Задачей изобретения является пропуск значительного количества талой и ливневой воды с большой площади водосбора.

Техническое решение достигается тем, что в устройстве для борьбы с овражной эрозией, содержащем консольный подвесной перепад, установленный в вершине оврага и выполненный в виде суживающегося лотка, водоотталкивающую пленку, проложенную под лотком по ширине и профилю вершины оврага, направляющий поток вертикально вниз патрубок в виде колена, установленный в заднем суженом конце лотка, плавающий гаситель энергии потока воды под коленом выполнен в виде самоцентрирующегося полого цилиндра, расположенный в водобойном колодце под поперечным вытянутым, направляющим поток патрубком, и цилиндрический гаситель энергии имеет ось, к выступающим концам которого закреплены концы канатов, а другие концы связаны с выступающими назад боковинами лотка. Поперечное сечение днища лотка может быть выполнено плоским, наклонным к середине или ступенчатым.

Авторами установлено, что под воздействием вертикальной струи полый цилиндр в воде самоцентрируется, вращаясь вокруг своей оси.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - вид на устройство по стрелке А, на фиг.4, 5, 6 - поперечное сечение лотка.

В вершине оврага 1 расположен консольный подвесной перепад в виде широкого суживающегося лотка 2, приемная часть которого размещена между стокообразующими валами 3 и зафиксирована бетонными блоками 4 и анкерными штырями 5. В задней суженной части закреплен широкий патрубок-колено 6, выходное отверстие которого направлено вертикально вниз. В водобойном колодце 7 находится гаситель энергии 8 в виде полого цилиндра с осью 9. Выступающие концы оси при помощи канатов 11 связаны с выступающими концами 12 боковин 13 лотка 2. Под лотком по ширине и профилю вершины оврага проложена водоотталкивающая пленка 14. Ниже по дну оврага устроены фашинные и плетневые запруды 15. Колено 6 и цилиндр 8 изготовлены из полиэтилена черного цвета. Лоток изготовлен из досок и пропитан антисептиком.

Устройство работает следующим образом. Талые или ливневые воды, стекая с водосборной площади, валами 3 направляются на широкий суживающийся лоток 2, установленный в вершине оврага 1, и сливаются через широкий патрубок-колено 6, образуя поток, под которым в водобойном колодце 7 на плаву находится гаситель энергии в виде полого цилиндра 8 с осью 9. Поток, падающий на цилиндр, воздействует на него, и под действием центробежных сил потока цилиндр самоцентрируется, энергия потока уменьшается. При изменении глубины воды в водобойном колодце цилиндр за счет вращения потоком закручивает канат 11 на концы 10 оси 9 и приподнимается. Смытые с полей наносы удерживаются фашинными и плетневыми запрудами 15. Водоотталкивающая пленка 14 в вершине оврага предотвращает подмыв оврага, сложенный из материнской породы. Использование предложенного простого устройства предотвращает овражную эрозию и позволяет сохранить природные ресурсы.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №1475497, МКИ A01B 13/16, 1989.

2. Патент РФ на изобретение №2041577, МКИ A01B 13/16, 1995.

3. Патент РФ на изобретение №2255169, МПК E02B 3/04, 8/06, 2005.

1. Устройство для борьбы с овражной эрозией, содержащее консольный подвесной перепад, установленный в вершине оврага и выполненный в виде суживающегося лотка, водоотталкивающую пленку, проложенную под лотком по ширине и профилю вершины оврага, направляющий поток вертикально вниз патрубок в виде колена, установленный в заднем суженном конце лотка, плавающий гаситель энергии потока воды под коленом, отличающееся тем, что с целью пропуска значительного количества талой и ливневой воды с большой площади водосбора плавающий гаситель энергии выполнен в виде самоцентрирующегося полого цилиндра, расположенного в водобойном колодце под широкопоперечным вытянутым, направляющим поток патрубком.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что цилиндрический гаситель энергии имеет ось, к выступающим концам которой закреплены концы канатов, а другие концы связаны с выступающими назад боковинами лотка.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поперечное сечение днища лотка может быть выполнено плоским, наклонным к середине или ступенчатым.

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к конструкции гасителя энергии водного потока в концевых устройствах закрытых трубопроводах и туннельных водопропускных сооружений.

Гаситель энергии водного потока // 2530526

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения энергии потока в нижнем бьефе трубчатых водовыпусков и в концевых устройствах закрытых трубчатых туннельных водопропускных сооружений.

Способ возведения водосбросного канала полигонального профиля с гибким креплением // 2528835

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к каналам, используемым в составе гидроузлов и оросительных систем в качестве открытых водосбросных сооружений.

Гаситель энергии потока // 2524987

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения энергии потока воды в нижнем бьефе гидротехнического сооружения. Гаситель энергии потока включает горизонтальный участок водовода 1 и кольцевую камеру гашения 3.

Гаситель энергии водного потока // 2523530

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения водного потока в различных водосбросных сооружениях. Цель изобретения - повышение эффективности работы в условиях переменных расходов воды.

Водосбросной канал полигонального профиля с гибким креплением // 2519845

Изобретение относится к гидротехническому строительству. Водосбросной канал содержит две составные части с симметричными парами откосов, верхнюю с заложением откосов m1 и донную с заложениями откосов m2, и треугольным основанием.

Способ возведения тонкостенного лабиринтного водослива из сборных железобетонных элементов // 2506369

Изобретение относится к области гидротехнического строительства. Способ включает подготовку и выравнивание основания на гребне плотины, изготовление железобетонных элементов, их монтаж и соединение.

Гаситель энергии потока // 2489546

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к устройствам для гашения энергии водного потока, и может быть использовано в нижних бьефах трубчатых и открытых сооружений.

Гаситель энергии водного потока // 2489545

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения водного потока в различных водосбросных сооружениях. .

Гаситель энергии водосбросного устройства // 2484201

Изобретение относится к гидротехнике. .

Гаситель энергии потока для открытых каналов // 2551992

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения энергии потока воды для открытых каналов. В канале-быстротоке 1 с облицованными стенками и днищем между продольными стенками 5 и 6 установлен вертикальный продольный потоконаправляющий элемент 4 в виде бычка с обтекателем 7 в нижней части. Длина потоконаправляющего элемента 4 больше длины вертикальных стенок 5 и 6. Обтекатель 7 ориентирован вдоль оси транзитного канала и делит его на два рукава с равными входными поперечными сечениями. Концевой участок обтекателя имеет выпуклую форму. Боковые стенки канала выполнены с кольцевыми камерами гашения 12, 13. К нижним концам торцевых продольных стенок 5 и 6 шарнирно прикреплен плоский вертикальный затвор 8 и 9, являющийся регулирующим устройством для кольцевой камеры 12 и 13, которая выполнена в виде коленообразного разворота не менее 180° по отношению к начальному участку, закрепленного к стенке канала-быстротока 1. Высота стенок 5, 6 и 4 равна высоте стенок канала 1. Напротив обтекателя 7 со стороны выпуклой внешней формы к стенкам канала-быстротока 1 закреплены дополнительно шарнирно плоские вертикальные затворы 14 и 15, ориентированные вдоль транзитного канала под углом 25-35° к стенкам канала 1. Уменьшается подпор уровня воды перед разделительными стенками, что повышает надежность работы устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Гаситель энергии водного потока // 2557184

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, предназначенным для гашения энергии после водоводов в приемной камере. Гаситель энергии водного потока включает водовод 1, напорные трубопроводы 2, снабженные закручивающими устройствами 3. Трубопроводы 2 подключены выходными участками к замкнутому корпусу 5 в виде камеры навстречу друг другу. Под корпусом 5 расположена смесительная камера 6 квадратного поперечного сечения. Водобойная стенка 7 камеры 6 имеет вогнутую напорную грань 8, выполненную обращенной вверх и в сторону выходных участков трубопроводов. В месте выхода из смесительной камеры отводящий канал перекрыт плитой 16, связанной с перегородкой 11. Водобойная стенка 7 камеры 6 имеет наклонное отверстие 9, соединяющее камеру 6 с отводящим каналом 10 и направленное в сторону перегородки 11. Перегородка 11 предназначена для изменения направления вытекающего потока из выпускного отверстия 15 смесительной камеры 6 в отводящий канал 10, где поток струи из наклонного отверстия 9 соединяется в один общий поток, что снижает придонные скорости за перегородкой 11. Закрытый корпус 5 дополнительно снабжен трубой 13 с задвижкой 14 для подачи под давлением воздуха или атмосферы. Таким образом, на трех участках: интенсивного соударения, винтового движения и прыжкового сопряжения струй - достигается повышение эффективности и надежности гашения кинетической энергии разделяемого и вновь соединяемого потока, а также достигается высокая степень защиты отводящего канала от динамических воздействий, обусловленных выходом воздушных скоплений в нижний бьеф, что повышает надежность гасителя энергии водного потока, сокращает длину закрытого участка отводящего канала и исключает необходимость устройства колодца в нижнем бьефе канала. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Гаситель энергии потока // 2560833

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к гидротехническим сооружениям, предназначенным для гашения энергии нестационарных потоков. Гаситель энергии потока включает водобойный колодец 1, размещенный между водоводом 4 и отводящим каналом 5, и консольный делитель 6 потока, выполненный остроконечным с вогнутыми боковыми гранями 7 обтекателей. Вогнутые грани 7 обтекателей прикреплены к плите перекрытия 8, а боковые их торцы прикреплены к боковым стенкам 3 колодца 1 напротив подводящего водовода 4 и обращены к нему острым концом. Водобойный порог 9 расположен выше дна 2 колодца 1 и сопряжен с дном отводящего канала 5. В отводящем канале 5 на выходном участке колодца 1 расположено подпорное сооружение, выполненное в виде Г-образной плиты 11 с козырьком 12, нижний конец которого соединен с установленным щитом 13 для углового перемещения на оси 14 вращения в отводящем канале 5. Щит 13 сверху снабжен прикрепленными пружинами 15, а снизу закреплен поплавок-противовес 16. Повышается эффективность работы на пути нестационарного потока жидкости за счет местного сглаживания пульсирующей поверхности воды, выходящей из водобойного колодца в отводящий канал. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Сквозное противоселевое сооружение // 2562845

Изобретение относится к области противоселевых сооружений и может быть применено для защиты от селевых потоков населенных пунктов, промышленных и гражданских сооружений. Сквозное противоселевое сооружение состоит из колонн. Колонны расположены в селевом русле и заделаны в его основание. Колоннада имеет в плане заостренно-выпуклую в верховую сторону селевого русла форму. В средней части русла расположена вершинная колонна. Высота колонн составляет не менее 3 м. Поперечное расстояние в свету между колоннами 1,5-3 м. Гребни соседних колонн соединены друг с другом жесткой связью. Обеспечивается повышение надежности за счет разрушения структуры селевого вала. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ защиты оврага от размыва поверхностным стоком // 2564163

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам борьбы с эрозией почвы на склонах и предотвращения роста оврагов и может быть использовано в качестве гидротехнического перепада. Способ включает размещение на вершине 1 подводящего лотка 2, соединенного выходным участком с верхней частью колодца 4. К колодцу 4 вплотную и последовательно устанавливают отводящие лотки 8, 9, 10 с камерами 11, 12, 13 с уменьшающейся в направлении дна оврага высотой. Нижнюю часть колодца 4 и установленные элементы гашения энергии, выполненные в виде камер 11, 12, 13, заглубляют в водопроницаемый слой 18. В нижних частях колодца 4 и камер 11, 12, 13 выполняют перфорацию 20. Отводящий лоток 8 снабжают щелевым отверстием 14, совпадающим с отметкой дна отводящего лотка 8. Посредством щелевого отверстия 14 колодец 4 сообщают с отводящим лотком 8 по течению потока. Верхнюю часть стенки 5 колодца 4 снабжают дополнительно изогнутым в сторону подводящего лотка 2 козырьком 7. Стенку отводящего лотка 8 снабжают отверстиями для впускных трубок 16. В колодце 4 и в отводящих камерах 11, 12, 13 устанавливают решетку 17 с продольными прорезями в сторону течения потока перед отводящими лотками 8, 9, 10. Стенку последнего отводящего лотка 10 соединяют с полиэтиленовой трубой 23, выполненной перфорированной в концевой ее части, и выводят в защитную подушку 26 в дне оврага, выполненную из трамбованного щебня. Повышается степень гашения энергии сбросного потока и снижается распространение волнового потока, что обеспечивает повышение надежности сооружения и срока службы водосборного устройства для защиты оврага от размыва. 1 ил.

Противоселевое заторное сооружение // 2571350

Изобретение относится к области противоселевых сооружений, а именно к области активных воздействий на селевые потоки с целью защиты от последних населенных пунктов, промышленных и гражданских сооружений, рекреационно-спортивных объектов и т.д. Сооружение включает металлическую объемно-каркасную конструкцию, уложенную в селевом русле в произвольной форме под углом к направлению последнего. Края объемно-каркасной конструкции примыкают к обоим берегам селевого русла. Длина объемно-каркасной конструкции превышает ширину селевого русла. Противоселевое заторное сооружение содержит якорь, размещенный без крепления на берегу селевого русла, со стороны низового края объемно-каркасной конструкции. Низовой край объемно-каркасной конструкции соединен с якорем посредством гибкой связи, например канатом. Якорь может быть выполнен в виде массивного элемента из бетонных блоков, каменных глыб, поваленных деревьев или в виде удлиненного металлического объемно-каркасного элемента, уложенного вдоль берега русла. Объемно-каркасная конструкция и объемно-каркасный элемент снабжены монтажными креплениями для транспортировки их по воздуху вертолетом. Предлагаемая конструкция позволяет существенно повысить надежность работы противоселевого заторного сооружения. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Резервный водосброс грунтового подпорного сооружения (варианты) // 2573328

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве вспомогательного водосброса в грунтовом подпорном сооружении для пропуска паводков редкой повторяемости при наличии в составе гидроузла основного водосброса. Резервный водосброс грунтовой плотины включает одну (по варианту 1) или несколько (по варианту 2) грунтовых размываемых вставок в виде секций 13, представляющих собой дамбу или плотину с отметкой верха, меньшей, чем у подпорного сооружения. Размываемая вставка выполнена в виде призмы трапецеидального сечения, расположенной в водопроводящей части резервного водосброса. По периметру трапецеидального сечения одной (по варианту 1) или нескольких (по варианту 2) секций 13, а также на верховом и низовом откосах устраивается защитное покрытие из полимерной геомембраны, которая заполняется в период строительства грунтом, аналогичным телу плотины. Для повышения эффективности сработки размываемых вставок при нескольких секциях 13 водосброса (по варианту 2) отметка верха размываемых вставок 6 устанавливается: для первой секции - на отметке ФПУ, для второй - на отметке (ФПУ-0,5 м), для третьей - на отметке (ФПУ-1,0 м) и так далее, обеспечивая последовательное включение в работу сначала последней секции, затем предпоследней и так далее. Основной водосброс 14 расположен в теле грунтовой плотины на отметке нормального подпорного уровня (НПУ). Технический результат заявленных вариантов резервного водосброса грунтового подпорного сооружения - безопасный пропуск паводка редкой повторяемости и предотвращение разрушения грунтового подпорного сооружения. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Гаситель энергии водного потока // 2574472

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для гашения энергии потока воды в нижнем бьефе гидротехнического сооружения. Гаситель содержит водовод 1, кольцевую камеру гашения 3. Камера гашения 3 снабжена виброэкраном 8 с водопропускными окнами 9, стенка 10 которого по окружности загнута вверх. Виброэкран 8 размещен соосно впускному патрубку 2, установленному в конце водовода 1. Камера 3 содержит дополнительно экран 7 в виде тарелки, размещенной соосно виброэкрану 8, который выполнен сферической формы выпуклостью вверх. Дополнительный экран 7 дном жестко прикреплен к выступам-ограничителям 5 и 6. Корпус виброэкрана 8 и корпус дополнительного экрана 7 в центре своем имеют направляющие трубки 11 и 12, через которые пропущена свободно стойка 13 с пружиной 14. Стойка 13 выполнена в виде регулировочного винта с фиксаторами 15 и 16. Нижний конец стойки 13 зафиксирован гайкой 17, прикрепленной жестко к крестовине 18. В центре плоского дна 4 камеры 3 закреплен вертикальный выпускной патрубок 21, который размещен в сбросном коллекторе 22 с отводящим трубопроводом 23. Обеспечивается повышение диапазона эффективности и равномерности распределения удельных расходов по ширине камеры и снижения придонных скоростей в потоке. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Гаситель энергии водного потока // 2591967

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к устройствам для гашения энергии водного потока. Гаситель энергии водного потока включает водобойный колодец 3, размещенный между подводящим 1 и отводящим 2 каналами, делитель потока 4, размещенный в конце подводящего канала 1 и разделяющий его на два равных открытых канала 5, 6, сопряженных с диффузорами 7, 8, выходное сечение которых сопрягается тангенциально с камерами 9, 10 спирального в плане очертания. Камеры 9, 10 имеют внутреннюю поверхность по форме усеченного конуса и установлены вертикально в колодце 3 консольно в местах соединения камер с диффузорами 7, 8. Камеры 9, 10 разделены между собой вертикальной стенкой 11 по длине колодца 3. Нижний торец стенки 11 снабжен горизонтальными полками 12, 13, установленными со стороны малых оснований усеченных конусов и перекрывающими среднюю часть площади колодца 3. Вертикальная стенка 11 закреплена к крышке колодца и к боковым стенкам обеих камер 9, 10 с двух сторон ее. Высота камер 9, 10 составляет не менее половины высоты колодца 3. Поток, выходя из камер 9, 10 через малое основание, взаимодействует с горизонтальными полками 12, 13, сначала расширяется, а затем соединяется в колодце 3 в общий поток и гасится в нем. Изобретение обеспечивает повышение эффективности и надежности процесса гашения кинетической энергии разделенного потока за счет последующего соединения его в колодце, исключая локальные размывы в отводящем канале, чем обеспечивается достижение поставленной цели. 2 ил.

Устройство защиты ворот судоходного шлюза от навала судов // 2594536

Изобретение относится к области водного транспорта и предназначено для повышения безопасности шлюзования судов. Устройство защиты ворот шлюза от навала судов состоит из двух узлов формирования встречной волны, расположенных перед воротами шлюза и подключенных к датчику измерения скорости движения судна, установленного на стенке камеры шлюза. Узлы формирования встречной волны выполнены в виде ориентированных навстречу движению судна винторулевых механизмов, включающих трубчатые конусные насадки и гребные винты, установленные на валах, приводимых во вращение двигателями. Узлы смонтированы на подвижных тележках с возможностью подъема и опускания в камеру шлюза ниже уровня воды, а тележки установлены на рельсовых путях, проложенных вдоль стен камеры шлюза в зоне остановки судна перед воротами. Технический результат заключается в обеспечении возможности постепенного торможения судна при одновременном упрощении процесса. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.