Способ защиты от селевых потоков

Изобретение может быть использовано для борьбы с селевыми паводками. Технический результат - снижение трудоемкости при создании противоселевой защиты и рациональное использование воды от весенних паводков в течение всего лета для орошения пахотных земель. Способ защиты от селевых потоков на реке, перегороженной грязекаменным оползнем, включает возведение над ним плотины с водовыпуском, аккумулирующей в созданном ею водохранилище весеннее-летние паводки, а также гидроизоляцию поверхности оползня и заделку в оползень водопропускной трубы, имеющей открытые, выходящие наружу и опущенные вниз колена. Ниже оползня строят дамбу, образующую вместе с плотиной два бассейна, расположенные по обеим сторонам оползня. Сброс воды через плотину производят при отрицательных температурах воздуха и циклически, заполняя при этом каждый раз бассейн между оползнем и плотиной, затем выдерживают паузу, в течение которой происходит перетекание воды через водопропускную трубу во второй бассейн и полное ее замерзание в нем. 1 ил.

 

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для борьбы с селевыми паводками, возникающими при интенсивных осадках в летнее время, таянии снегов в горах и т.д.

Известен способ борьбы с селевыми потоками, основанный на строительстве жесткого объемно-каркасного элемента, выполненного виде металлической решетчатой конструкции, уложенной в селевое русло (RU №2388867, E02B 8/06 C2, 15.04.2008 г.).

Недостатком данного способа является то, что задерживаются только крупные фракции селевого потока, тогда как вода со взвешенными мелкими частицами грунта свободно проходит сквозь преграду, перемещаемое селем сооружение само загрязняет окружающую среду, а при задержке им ветвей и деревьев само может являться элементом, представляющим большую опасность.

Известен также способ борьбы с селевыми потоками, в том числе и гляциального типа, включающий строительство плотины перед защищаемым объектом, образующей перед собой селехранилище с большой вместимостью (SU №586228, E02B 3/02, 1961 г.).

Недостатком способа является необходимость проведения дополнительных работ, связанных с наращиванием плотины и очисткой селехранилища в последующие годы эксплуатации плотины.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому способу является способ борьбы с селевыми потоками гляциального типа (SU №935554, E01F 7/04, E02B 3/02, 1982 г.).

Способ включает возведение плотины с водовыпуском, аккумулирующей в созданном ею водохранилище весеннее-летние паводки и их сброс через плотину с расходом, меньшим селеобразующего.

Недостатками способа являются:

а) высокая стоимость плотины, которая должна быть капитальным сооружением и обслуживаться многочисленным персоналом, чтобы создавать бассейн, где полностью собираются прорывные водные паводки, причем ее водовыпуск должен обеспечивать автоматическую постепенную сработку объема воды из бассейна, обеспечивая расход, меньший селеобразующего расхода;

б) прорывные водные паводки при селях несут огромные количества грунта, который в скором времени заполнит весь бассейн и водовыпуск, их надо периодически очищать от грунта, т.к. в противном случае система защиты от селя перестанет функционировать.

Задача изобретения сводится к уменьшению материальных затрат при создании противоселевой защиты, снижению эксплуатационных расходов и рациональному использованию воды от весенних паводков в течение всего лета для орошения пахотных земель и пастбищ.

Технический результат достигается тем, что в способе защиты от селевых потоков, включающем возведение плотины с водовыпуском, аккумулирующей в созданном ею водохранилище весеннее-летние паводки на реке, грязекаменый оползень, создавший естественную преграду на реке, гидроизолируют по поверхности, в сам оползень заделывают водопропускную трубу, имеющую открытые, выходящие наружу и опущенные вниз водозаборное и водосбросное колена, а ниже оползня строят дамбу, образующую вместе с плотиной два бассейна, расположенные по обеим сторонам оползня, причем сброс воды через плотину производят при отрицательных температурах воздуха и циклически, заполняя при этом каждый раз бассейн между оползнем и плотиной, затем выдерживают паузу, в течение которой происходит перетекание воды через водопропускную трубу во второй бассейн и полное ее замерзание в нем.

На чертеже показана схема организации защиты от селевого паводка с помощью создания искусственного ледника на русле горной реки.

Практика показывает, что подавляющее большинство селей в горах происходит в весенне-летний период, при интенсивном таянии снегов и выпадении сильных дождевых осадков. В зимнее время сели практически не наблюдаются.

Когда русло горной реки 1 внезапно перегораживает мощный грязекаменный оползень 2, то для ее течения возникает преграда значительной высоты и объема, которая может создать выше по течению оползня водный бассейн с вместимостью в несколько миллионов кубических метров воды.

При размыве грязекаменного оползня 2 может возникнуть мощный сброс воды и грунта (селевой паводок).

Предлагаемый способ защиты от селевых потоков основан на искусственном создании на реке 1 ледника, который «вмораживает в себя» оползень 2.

Для создания ледника выполняются следующие операции:

- поверхность оползня 2 покрывается слоем гидроизоляции 3, например пленкой из полиэтилена, поликарбоната или прорезиненной тканью;

- на расстоянии l1 от оползня 2, выше по течению реки 1, возводят легкую низконапорную плотину 4, с устройством водопропуска например шлюзовыми воротами;

- в тело оползня 2 заглубляют водопропускную трубу 5, имеющую на концах опускающиеся вниз два колена: водозаборное 6, снабженное съемной насадкой 7, и водосбросное 8. Вход в трубу 5 через колено 6 должен находиться выше выхода из нее через водосбросное колено 8;

- на расстоянии l2 от оползня 2, ниже по течению реки 1, возводят заградительную дамбу 9.

Плотина 4, оползень 2 и дамба 9 образуют бассейн 10 длиной l1 и бассейн 11 длиной l2, расположенные с двух сторон оползня 2.

Уклон русла реки 1 делает глубину бассейна 10 наименьшей у плотины 4 и наибольшей у оползня 2, где и находится водозаборное колено 6 водопропускной трубы 5.

При открытии устройства водосброса плотины 4 вода заполняет бассейн 10 до тех пор, пока водозаборное колено 6 трубы 5 не окажется полностью под водой. Вода будет самопроизвольно перетекать в бассейн 11, медленно заполняя его и замерзая в нем. Перетекание осуществляется из-за перепада давления между коленами 6 и 8 трубы 5, какое обеспечивается в каждом сифоне. Бассейн 11 при замерзании воды становится ледосборным.

Свободная поверхность воды в бассейне 10 и на реке 1 при отрицательных температурах атмосферного воздуха покрывается слоем льда 12, который теплоизолирует находящуюся под ним жидкую воду, обеспечивая длительность процесса ее перетекания через устройство водосброса плотины 4. По мере опускания уровня воды в бассейне 10 этот лед ложится на грунт и примерзает к нему.

При очередном наполнении водой бассейна 10 этот лед становится внутриводным льдом 13, и бассейн 10 тоже становится ледосборным. При большой толщине слоя льда 13 на водозаборном колене 6 трубы 5 снимают насадку 7. Это позволит проводить дальнейшее наращивание слоя внутриводного льда 13.

Замерзанию воды в водопропускной трубе 5 препятствует слой тепловой изоляции 14, а также то, что труба 5 заглублена в грунт оползня 2 и, таким образом, тоже теплоизолирована.

Управляемый процесс образования искусственного ледника продолжают до тех пор, пока слой льда в бассейне 11 не превысит высоты дамбы 9. После этого устройство водосброса плотины 4 открывают, обеспечивая непрерывное перетекание воды через водопропускную трубу 5, через замерзший бассейн 11 и перелив ее через дамбу 9 с последующим замерзанием. Ледник продолжит свой рост за пределами дамбы 9, при этом оползень 2 и дамба 9 оказываются «вмороженными» в ледник.

При длине бассейна 10 l1≈50 м, бассейна 11 l2≈50-100 м и высоте дамбы 9 h=5-6 метров образование селевого паводка становится невозможным в течение нескольких десятков или даже сотен лет.

По получении такого искусственно созданного ледника сброс воды через плотину 4 и водопропускную трубу 5 можно осуществлять круглогодично. Сбрасываемую в летний период воду можно расходовать для питания сельскохозяйственных угодий. Искусственно созданный ледник можно многократно возобновлять по мере необходимости.

Расчеты показывают, что на создание первичной ледяной преграды на реке 1, препятствующей сходу селя, необходимо 3-4 холодных месяца одной зимы. Окончательное создание ледника потребует 5-6 лет.

Достигаемый эффект определяется созданием защиты от селевых паводков в весеннее время, образованием нового водохранилища в засушливом регионе.

Способ защиты от селевых потоков, включающий возведение плотины с водовыпуском, аккумулирующей в созданном ею водохранилище весеннее-летние паводки на реке, отличающийся тем, что грязекаменный оползень, создавший естественную преграду на реке, гидроизолируют по поверхности, в сам оползень заделывают водопропускную трубу, имеющую открытые, выходящие наружу и опущенные вниз водозаборное и водосбросное колена, а ниже оползня строят дамбу, образующую вместе с плотиной два бассейна, расположенные по обеим сторонам оползня, причем сброс воды через плотину производят при отрицательных температурах воздуха и циклически, заполняя при этом каждый раз бассейн между оползнем и плотиной, затем выдерживают паузу, в течение которой происходит перетекание воды через водопропускную трубу во второй бассейн и полное ее замерзание в нем.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям для защиты объектов от горных обвалов, и может быть использовано для защиты железных, автомобильных дорог, газопроводов, нефтепроводов и т.д.

Предложена установка, инициирующая сход лавин, содержащая трубу (1) с закрытым концом, установленным на основании (5), например, бетонном блоке (6), который закреплен на горном склоне (7).

Изобретение относится к области тестирования устойчивости снежного покрова на лавиноопасных склонах горнолыжных комплексов с целью обеспечения безопасности проведения рекреационных мероприятий.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для защиты от снежных лавин преимущественно автомобильных и железных дорог. Технический результат предлагаемого технического решения заключается в снижении трудоемкости, повышении эффективности за счет автоматического режима эксплуатации, повышении безопасности и снижении себестоимости защиты дорог от снежных лавин.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способам проектирования конструкций, предотвращающих обвал горной породы на объекты транспортного строительства, такие, например, как автомобильные дороги, и обеспечивает создание прочной конструкции, предотвращающей обрушение со склонов горной породы.

Лавинорез, состоящий из сходящих стенок, образующих острый угол на вершине, выполнен гибкой и комбинированной конструкции. Выполнен из грунтовой насыпи треугольной формы с боковыми откосами, которые укреплены габионными тюфяками по всей их длине от гребня до основания лавинореза, сверху габионных тюфяков от вершины угла лавинореза в обе стороны предусмотрена железобетонная решетчатая рама, изготовленная из фундаментных и верховых плит, соединенных между собой ростверками, устроенными по линии откосов на определенном расстоянии друг от друга.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано с целью снижения динамических воздействий вулкана на окружающую среду при его извержении, а также как устройство для выработки электроэнергии.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано с целью снижения динамических воздействий вулкана на окружающую среду в случае его извержения.

Изобретение относится к устройствам, инициирующим принудительный сход лавин. .

Изобретение относится к области оценки устойчивости снежного покрова на лавиноопасных склонах горнолыжных комплексов с целью обеспечения безопасности проведения рекреационных мероприятий.

Изобретение относится к области дорожного строительства, преимущественно автомобильных и железных дорог. Технический результат заключается в снижении трудоемкости и себестоимости, сокращении времени сборки конструкции и повышении безопасности при монтаже. Лавинозащитное устройство состоит из арочной галереи, выполненной из металлического каркаса в виде модулей треугольной формы, который закреплен на скальном массиве, с установленным на нем перекрытием-кровлей с наклоном, соответствующим наклону скального массива. Модули треугольной формы выполнены двух видов, одни снабжены, по крайней мере, одним болтом, а другие, по крайней мере, одним фиксирующим приспособлением, с помощью которого модули соединены между собой, при этом в центральной части болта по контуру выполнен паз, а в фиксирующем приспособлении выполнены отверстия перпендикулярно друг другу под болт и под пальцы с пружинами, причем каждый палец фиксирующего приспособления совмещен с пазом болта и зафиксирован пружиной. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Настоящее изобретение относится к устройству, инициирующему принудительный сход лавины. Данное устройство содержит опору (4), прикрепляемую на склоне (1) горы, например, на бетонном основании, и камеру (3), один из концов (19) которой открыт. Указанная камера (3) установлена на указанной опоре (4), а открытый конец (19) камеры (3) обращен к снежному покрову. Предлагаемое устройство (2) дополнительно содержит средства (7) заполнения камеры (3) взрывчатой газовой смесью, средства воспламенения, предназначенные для инициирования взрыва указанной смеси, а также систему дистанционной связи. Устройство (2) отличается тем, что камера (3) установлена на опоре (4) с возможностью съема, при этом она своей внутренней частью, в которую поступает газовая смесь, насажена на несущий элемент (12) опоры (4). При этом указанная камера (3) выполнена энергетически автономной, для чего на ней закреплены средства (5, 6) хранения газов, образующих газовую смесь. Изобретение позволяет упростить монтаж и техническое обслуживание конструкции. 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к противолавинным сооружениям. Противолавинное сооружение выполнено в виде трамплина на вертикальных несущих опорах. Трамплин выполнен периодического профиля с двояковыпуклой поверхностью, разделенной посредине жестким ребром на две симметричные половины. Входная часть трамплина выполнена с шарнирным узлом и прикреплена к поверхности земли с помощью анкерного устройства. Концевая часть трамплина устроена на амортизаторах, воздушных или пружинных, расположенных на опорах и на определенном расстоянии друг от друга под криволинейной площадкой трамплина. Конструкция противолавинного сооружения обеспечивает повышение надежности защиты объектов горной инфраструктуры, находящихся под воздействием мощных лавин. 3 ил.

Изобретение относится к гидротехническому и природоохранному строительству. Способ возведения противолавинного сооружения включает возведение на эстакаде лавинопроводящего лотка, изготовленного в виде трамплина периодического профиля с двояковыпуклой поверхностью на вертикальных несущих опорах. Входная часть трамплина выполнена с шарнирным узлом и прикреплена к поверхности земли с помощью анкерного устройства. Концевую часть трамплина устраивают на амортизаторах, которые располагают на опорах и на определенном расстоянии друг от друга под криволинейной площадкой трамплина, разделенной посредине жестким ребром на две симметричные половины. Конструкция противолавинного сооружения обеспечивает повышение надежности работы сооружения в условиях мощного воздействия горных лавин. 3 ил.

Изобретение относится к способам выявления признаков природных катастроф, в частности к оценке опасности поражения территорий. Способ включает выявление фитоиндикатора. При этом определяют верхнюю границу новообразованных протяженных зарослей ивы Salix spp. С помощью высотомера проводят измерение высоты над уровнем моря верхней границы зарослей ивы. Измеряют докатастрофическую высоту над уровнем моря тальвега долины. По разности этих величин определяют высоту каменно-ледового завала после остановки лавинообразного потока. Способ позволяет повысить эффективность оценки опасных природных явлений. 2 ил., 1 пр.

Изобретение относится к удерживающему устройству, в частности к устройству, предназначенному для задержания снега, лавин, грунта, камней, насыпей. Удерживающее устройство содержит удерживающий барьер. Удерживающий барьер содержит опорную раму (4), которая включает в себя, по меньшей мере, три плеча (51, 52, 53, 54). Опорная рама (4) может принимать нерабочую закрытую конфигурацию и рабочую радиальную конфигурацию. В рабочей радиальной конфигурации каждое плечо (51, 52, 53, 54) ориентировано в соответствующем радиальном направлении (50a, 50b); в нерабочей закрытой конфигурации, по меньшей мере, первое плечо (51, 53) ориентировано в том же радиальном направлении (50a) рабочей радиальной конфигурации, и оставшиеся вторые плечи (52, 54) ориентированы в направлении (50c), по существу, параллельном вышеуказанному радиальному направлению (50a) вышеуказанного, по меньшей мере, одного первого плеча (51, 53). Технический результат - уменьшение объема устройства в нерабочей конфигурации. 20 з.п. ф-лы, 16 ил.
Наверх