Способ управления дополнительными запасами воды на обводнение выработанных торфяников

Изобретение относится к добыче торфа, конкретно к работам по восстановлению торфяных болот на выработанных торфяниках и их рекультивации, а также к регулированию водного режима обводняемой территории с гарантированным поддержанием нормального подпертого уровня воды при любой интенсивности паводков. Заявленный способ управления дополнительными запасами воды при обводнении выработанных торфяников представляет собой конструктивно систему регулирования, включающую систему каскадного регулирования с прудами 1 и 2, аккумулирующими воды местного стока, вытекающие из близлежащих болот. Пруды 1 и 2 снабжены плотинами 3 и 4 и имеют поверхностный водовыпуск с сифоном и донный водовыпуск с задвижкой 8. Магистральный канал 10 выполнен барьерами 11, расположенными каскадом по направлению течения воды и соединен с двумя извилистыми каналами 12 и 13, типа серпантин. Извилистые каналы 12 и 13 в конце снабжены затворами 14 и 15 и связаны с прудом-распределителем 16 остаточной воды. Барьеры 11 состоят из подпорной водосливной стенки с осью вращения. Магистральный канал 10, извилистые каналы 12 и 13, барьеры 11 выполняют из экологически чистых материалов, например, из досок струганных или плетеных прутьев кустарниковой растительности в виде ивняка или ольхи. Верхнюю стенку извилистых каналов располагают ниже расчетного уровня воды на выработанных торфяниках. Решение проблемы пожарной безопасности должно быть комплексным, что создает возможность внедрения предложенного способа, где обеспечивается влажность торфяной залежи на уровне более 50% влажности. Кроме того, за счет возобновления болото- и торфообразовательных процессов и последующего возрождения биосферных функций. Такой способ регулирования водного режима обводняемой территории рационально использует каскады, как из прудов, так и в магистральном канале с барьерами для обводнения выработанных торфяников, позволяет использовать местный сток талых снеговых и дождевых вод. Снижаются материальные затраты, а также снижается опасность возникновения чрезвычайных ситуаций и улучшается экологическая ситуация вокруг выработанных торфяников. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к добыче торфа, конкретно к работам по восстановлению торфяных болот на выработанных торфяниках и их рекультивации, а также с гарантированным поддержанием нормального подпорного уровня воды при любой интенсивности паводков.

Значительная часть выработанных, а также выведенных из эксплуатации в начале 90-х годов XX века торфяных месторождений не рекультивировалась. Выработанные торфяники характеризуются полным либо частичным истощением водных запасов, понижением (по сравнению с существующим до начала торфоразработок) уровня грунтовых вод, отсутствием флоры и фауны, опасностью в пожарном отношении. Поэтому их обводнение является основным видом рекультивации выработанных и выведенных из эксплуатации торфяных месторождений, для чего необходимо иметь дополнительное (искусственное) увлажнение - заполнение водой.

Для экологической реабилитации выработанных торфяников обводнение дает ряд преимуществ:

интенсификация процесса восстановления водного объекта;

возобновление и ускорение торфообразования;

резкое снижение пожарной опасности;

относительно низкая стоимость производства работ по сравнению с другими видами рекультивации.

К задачам, решаемым при обводнении выработанных торфяников, относятся: восстановление водосбора обводняемой территории и организация сбора поступающих на нее вод; подъем уровня воды на выработанной площади и прилегающей к ней территории до отметок, по возможности, приближающихся к отметкам, существующим до начала торфоразработок, то есть восстановление исходного гидрологического режима.

После восстановления гидрологического режима будет получен значительный экономический эффект за счет возобновления болото- и торфообразовательных процессов и последующего возрождения биосферных функций, а также ликвидации эрозионно- и пожарной ситуации не только на нарушенных участках торфяника, но и прилегающей к ней территории.

Пути и способы обводнения должны определяться с учетом: величины и конфигурации в плане, местоположения территории; условий, сложившихся после окончания добычи торфа на месторождениях; рельефа поверхности; уровневого режима каналов сети осушения и водоприемника.

Вокруг восстанавливаемого болота организуются буферные зоны по ограничению хозяйственной деятельности и в зависимости от типа болота устанавливаются их границы.

В рамках проекта «Восстановление торфяных болот России в целях предотвращения пожаров и смягчения изменений климата», являющейся частью Международной климатической инициативы (IKI), в России совещания проводились в 2001, 2005 и 2010 годах. В 2016 году (27-28 сентября) было проведено международное совещание Владимир - национальный парк «Мещера», «Восстановление торфяных болот в России в целях предотвращения пожаров и смягчения изменений климата: Результаты проекта и перспективы сотрудничества, где предпочтение было отдано непосредственно осмотру объектов. Примером является ссылка на публикацию (Задеренко О.И., Ямпольский А.Л., Власов Е.Б. «Временные рекомендации по проектированию обводнения выработанных и выведенных из эксплуатации площадей торфяных месторождений». Часть 3. Москва, 2008).

Известен способ тушения лесных пожаров, заключающийся в доставке в зону пожара сжиженного азота, используемого в качестве средства тушения, при этом доставку сжиженного азота в зону пожара осуществляют в сосуде из глубоко замороженного льда, при этом последний используют в качестве средства тушения, для усиления эффекта тушения сжиженным азотом действием ледяной массы, за счет таяния которой поглощают тепло в зоне пожара и пропитывают ледяной водой почву, ликвидируя глубинные очаги пожара и препятствуя вторичному возгоранию (Патент RU №2147901, A62C 3/02 от 27.04.2000).

Недостатками данного способа является то, что он представляет точечную доставку сжиженного азота в зону пожара, однако данный способ недостаточно эффективен, так как при контакте с огнегасящей жидкостью, идет, как бы ни была охлажденная вода на ее испарение достаточно эффективно, т.е. другими словами не происходит объемного воздействия газожидкостной смеси на объект загорания или, в лучшем случае, имеет воздействие газожидкостной смеси на объект загорания или, в лучшем случае, имеет место одномоментное воздействие этой газировочной смеси на объект. В таких случаях на выработанных торфяниках надо применять дополнительное (искусственное) увлажнение, необходимое для восстановления нарушенного болота.

К известному аналогу можно отнести также способ тушения пожара путем подачи в очаг пожара насыщенной углекислым газом воды, которую насыщают до массовой концентрации газа 2-6%, после чего газожидкостную смесь замораживают до температуры (-15)…(-20)°C, формируя массой 4-12 кг, которыми покрывают очаг пожара (Патент RU №2302887, A62C 3/02 от 20.07.2007).

Однако известный способ достаточно трудоемок и малоэффективен, как и известный вышеотмеченный способ тушения лесных пожаров.

Известен способ предотвращения пожара в торфяниках, включающих прокладку каналов вокруг очага возможного возгорания, подачу и накопление каналов водой, в зимний период прокладывают каналы по всему очагу возможного возгорания и намораживают в подготовленных каналах и естественных углублениях ледяные массивы посредством подачи воды в них в зимний период (Патент RU №2254154, A62C 3/02 от 20.06.2005).

Недостатком данного способа является при малом количестве выпавших осадков при интенсивном испарении на торфяноболотных почвах, в подготовленных каналах в летний период, грунтовая вода нередко уходит глубоко в землю, при этом возникает вероятность возникновения пожаров. В таких случаях на торфяных почвах надо применять дополнительное (искусственное) увлажнение, в частности, это связано, как правило, с подводом воды из естественных природных источников или искусственных водоемов, что в свою очередь, связано со значительными затратами энергии и материальных ресурсов, сложностью проведения работ.

Известен способ тушения пожара на глубине, включающий подачу воды ниже уровня поверхности земли, воду подают непосредственно к очагу горения, для чего в зависимости от глубины расположения очага на удаленном расстоянии от него проходят котлован глубиной, соответствующей глубине нахождения огня, и из него пробуривают горизонтальную с установкой обсадной колонны скважину в направлении очага горения либо, если огонь находится на значительной глубине торфяника, с поверхности земли на удаленном расстоянии от очага горения пробуривают наклонную с установкой обсадной колонны скважину в направлении очага горения и искривляют ее в горизонтальной плоскости на глубине горения торфа, затем в пробуренную любым способом скважину помещают перфорированную на конце бурильную трубу и подают в нее под давлением воду, после ликвидации очага горения бурильную трубу извлекают, а обсадную колонну используют для тушения повторного возгорания (Патент RU №2438739, A62C 3/02 от 10.01.2012).

Недостатком известного решения является использование сложной буровой установки с насосами, для реализации способа с поверхности земли требуется специальный котлован хранения и отведения воды, кроме того, требует дополнительных энергетических затрат и времени. При этом использование известного решения ограничено тем, что необходимо долгое время проводить гидродинамическое нагнетание воды или специальной жидкости в очаг горения, т.е. другими словами, не происходят допустимые сроки затопления отдельных участков и колебания уровней грунтовых вод на них (в том числе на территории, прилегающей к обводненной площади), что не позволяет полностью исключить возможность возгорания торфяников.

Известен способ тушения пожаров на лесных и торфяных массивах, включающий выделение наиболее пожароопасных участков, размещение на площади участков вертикальных скважин, установку в скважины перфорированных труб, помещенных в водонепроницаемые термопластичные оболочки с дымообразующим пиротехническим составом, фиксацию координат скважин на лесопожарной карте, скважины бурят до глубины нахождения грунтовых вод и устанавливают в них дополнительно обсадные трубы с диаметром, меньшим диаметра перфорированных труб и обеспечивающим возможность прохождения глубинных насосов, которые при возникновении пожара через автоматические устройства подключают к автономным источникам питания, и подают воду в разветвленную быстросборную трубопроводную систему (Патент RU №2442623, A62C 3/02 от 07.10.2010).

Обладая определенным преимуществом перед аналогами, этот способ обладает и существенными недостатками, которые заключаются в его принципиальной технической схеме воздействия на очаг возгорания, а именно высокая стоимость использования дополнительных труб с глубинными насосами, большой расход кабельной продукции и трудоемкость с дополнительными энергетическими затратами. Кроме того, располагающаяся от земной поверхности глубина грунтовых вод для каждой скважины будет различна, соответственно требуются изыскания и проектирования самостоятельных скважин с насосным оборудованием в целом.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ создания дополнительных запасов воды при восстановлении торфяных болот, характеризующийся тем, что осуществляется в осенне-зимний период года с установлением устойчивой среднесуточной температуры воздуха ниже температуры замерзания воды с использованием льда в виде блоков, выполненных в форме многогранников, при этом вблизи доступного источника пресной воды изготавливают блоки изо льда, затем изготовленные блоки с помощью транспортного средства перемещают на картированные участки выработанного торфяника и укладывают несколькими слоями в сооружение в форме многогранника, при этом на каждом картированном участке выработанного торфяника в зависимости от площади участка возводят одно или несколько сооружений из блоков изо льда (Патент RU №2461401, A62C 3/02, E02B 13/00, E21C 41/32 от 20.09.2012).

Недостатком данного способа является невозможность использования вод местного стока, непосредственно в зону рекультивации выработанных и выведенных из эксплуатации торфяных месторождений и восстановления исходного гидрологического режима, иначе говоря, отсутствие значительного экологического эффекта за счет возобновления болото- и торфообразовательных процессов и последующего возрождения биосферных функций, а также ликвидация эрозионно- и пожароопасной ситуации не только на нарушенных участках торфяника, но и на прилегающей к ней территории. Кроме того, пути способы обводнения должны определяться с учетом: величины и конфигурации в плане, местоположения рассматриваемой площади относительно всего месторождения и окружающей территории; рельефа поверхности, величины сработки торфяной залежи; способа отвода воды с рассматриваемой площади; уровневого режима каналов сети осушения на время разработок торфяника и водоприемника. Другим недостатком является высокая трудоемкость работ и малый период времени продуктивного использования массивов льда, глубину заполнения выработок торфяника и становятся они малопригодными для эффективного использования при медленном накапливании воды, формированию микроклимата многоярусного сообщества и комплектности болотной растительности, т.е. отсутствует каскад в виде барьеров, которые могут проектироваться по длине канала из местных строительных материалов (экологически чистых, т.е. с отсутствием применения металла, бетона), таким образом, чтобы эффективно накапливать воду, сглаживать пики паводковых вод, а это в свою очередь ликвидирует (уменьшает) эрозию и делает более равномерным распределение воды и расчета накопления выработанных торфяников в соответствие с существующими нормами, где проводят их затопления, превращения в болото- и торфообразовательный процесс, ускорить восстановление гидрологического режима, а также поддерживать биоразнообразие, в том числе вносит вклад в сохранение находящихся под угрозой мест обитания флоры и фауны, предотвращать зарастание типичных травяных ценозов кустарниками, а также приносит необходимые социальные выгоды, соответственно, и ликвидации пожароопасных участков возгорания.

Сущность изобретения - разработка способа управления запасами воды на обводнение выработанных торфяников, позволяющего эффективно использовать затопление выработанных торфяников, аккумулирование воды местного стока в виде талых снеговых, дождевых вод и из прудов путем их рационального распределения на выработанной площади и прилегающей к ней территории до отметок существующим до начала торфоразработок за счет дифференцированных барьеров, расположенных каскадом на магистральном канале и извилистыми каналами типа серпантин.

Технический результат - повышение эффективности использования местного стока, снижение стоимости строительства и улучшение экологической и пожароопасной обстановки на выработанной площади торфяника и прилегающих к нему территорий.

Технический результат достигается в способе управления дополнительными запасами воды на обводнение выработанных торфяников, заключающемся в создании использования воды с доступного источника, ее перемещение на затапливаемые участки выработанного торфяника, отличающемся тем, что создают условия для каскадного накопления аккумулирующих прудов, которые формируют выше по течению для затопления выработанных торфяников и снабжают последний пруд магистральным каналом вне зоны влияния выработанных торфяников, при этом магистральный канал выполняют аккумулирующими емкостями с барьерами, расположенными каскадом по направлению течения воды, и соединяют с двумя извилистыми каналами типа серпантин, которые располагают на участках выработанного торфяника, при этом верхняя кромка каналов расположена ниже расчетного уровня воды для затопления территории выработанных торфяников, извилистые каналы в конце снабжают затворами на входе в пруд-накопитель остаточной воды.

Кроме того, каскадные аккумулирующие пруды снабжают плотинами, выполненными из грунта и имеющими поверхностные водовыпуски.

Кроме того, барьеры с расположенными каскадами выполняют в виде подпорной стенки из облегченного материала, например дерево в виде водосливного порога из досок или плетеных прутьев кустарниковой растительности - ивняк, ольха.

Кроме того, или трассу извилистых каналов выполняют из экологически чистого материала в виде досок или плетеных прутьев ивняка, ольхи в виде частокола, при этом доски и/или плетеные прутья соединены между собой гибкими связями, и они прикреплены к сваям, выполненным в виде деревянных столбов, установленных по длине извилистых каналов через заданное расстояние, причем сваи пропущены с заглублением ниже глубины размыва основания грунта.

Каскад аккумулирующих прудов с использованием местного стока выше расположенных болот содержит как мелкие, так и крупные водосборные площади, из которых воды поступают от талых накопившихся в них снеговых, ливневых и дождевых осадков. Такое расположение позволяет собирать эти воды для аккумулирования в магистральный канал с расположенными аккумулирующими емкостями с барьерами, выполненными в виде каскадов с подпорными водосливными стенками, откуда вода местного накопленного стока может быть использована для затопления выработанных торфяников. При этом в случае их недостатка, можно использовать воды местного стока, аккумулированные в каскадных прудах в течение летнего периода.

Извилистые каналы непосредственно на самой площади выработанных торфяников с определенным расстоянием и выполненных из экологически чистого материала (доски, гибкие прутья древесно-кустарниковой растительности), формируют в извилистых каналах кривую подпора. Движение воды в этом случае обеспечивается геометрическим уклоном канала в пределах зоны подпора и конструктивными особенностями из экологически чистого местного материала, верхняя кромка которых расположена ниже расчетного уровня воды, т.е. не превышала высоту над поверхностью прилегающей земли и канал, имел длину площади выработанных торфяников до начала торфоразработок. Таким образом, происходит затопление всей расположенной вблизи водозатопляемой площади выработанных торфяников. Перераспределение воды происходит по всей длине извилистых каналов, выполненных с переливом через края (бровки). Извилистые безуклонные каналы разделяют выработанные торфяники по высотному их расположению, а все излишки воды постепенно собираются в конце в пруд-распределитель посредством регулируемых затворов, что позволяет также аккумулировать в них дополнительный объем вод местного стока, при этом пруд выполняют с заглублением в грунт с возможным применением противофильтрационных облицовок, что дополнительно позволит накапливать сбросные воды местного стока с вышерасположенных извилистых каналов. Таким образом, на каждом извилистом канале их высота складывается из максимальной проектной высоты слоя перелива и затопления площади выработанных торфяников, что заполняет эти площади до их первоначальной отметки для торфообразующих условий данного региона, и выращивания биомассы при образовании торфяных болот (т.е. болотное растениеводство с ольхой, мхами, папирусом, тростником, осокой и ивняком), что совместимо с вторичным заболачиванием, и даже могут в долгосрочной перспективе привести к накоплению торфа.

При расчете снижения выбросов учитываются не только сокращение сухой поверхности в результате вторичного заболачивания и соответствующие изменения объемов CO2, но и изменения поверхности канав и соответствующих выбросов метана, а также снижение вероятности торфяных пожаров и связанных с ними выбросов (т.е. парниковых газов на торфяном болоте суммарно). Немаловажным остается вопрос в необходимости в сезонном регулировании местного стока в виде прудов-накопителей, в которых можно рассчитать объемы прудов-накопителей в случае временного недостатка воды в острозасушливые периоды с учетом их территориального расположения и величины, а это возможно только согласно предложенному новому техническому решению. В целом это связано с каскадом системы для затопления выработанных торфяников, последующим присутствием флоры и фауны, опасностью для предотвращения пожарной ситуации (т.е. имеет место искусственное увлажнение - заполнение водой). Такое взаиморасположение позволяет эффективно управлять затоплением выработанных торфяников их экологически чистых материалов (отсутствие применения бетона и металла), что не нарушает экологию природы на долгие годы. Подпорно-регулирующие сооружения на магистральном канале конструктивно представляют собой барьеры в виде подпорных стенок также из облегченного экологически чистого материала для каскадного исполнения по длине магистрального канала. Кроме того, пропуск избыточных паводковых вод собирают через затворы в общий пруд-распределитель с возможностью эффективно использовать воды местного стока, в случае их недостатка, которые могут использовать дополнительно с помощью насосных передвижных станций на вышерасположенные затопляемые торфяники в зависимости от погодных сезонных условий, т.е. возможна реализация технологии циклического (периодического) затопления торфяника.

В целом, порядок реализации одновременного накопления местного стока воды с затоплением выработанных торфяников будет зависть от технических характеристик всей системы: параметров каналов, их количества, гидравлических характеристик таких каналов с сооружениями и накопления с вышерасположенной водосборной площади вокруг различных по объему болот, зависящих талыми снеговыми и ливневыми водами на затопление выработанных торфяников.

Преимущество предлагаемой системы заключается в ее простоте, экономичности, соблюдении экологических требований к восстановлению болот и их растительности, относительной универсальности, т.е. вторично заболоченных торфяных почвах, которые также охватывает тот же спектр возможностей, как и производство биомассы на минеральных почвах. Следует отметить, что доля биотоплива в России для малой энергетики составляет всего 0,3%, хотя самым перспективным на данный момент видом возобновляемых источников энергии может быть использовано и для России до 4,5% (прогноз к 2020 году).

Система может служить, как временной, так и постоянной мерой по предотвращению пожароопасной ситуации болот, не требует дорогостоящих материалов, а также не требует энергозатрат, проста в эксплуатации.

Важный фактор - это рекультивация торфяных болот с гарантированным поддержанием нормального подпертого уровня воды, ускоряющей подготовку торфообразования до первоначальной его стадии.

Анализ известных технических решений позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с отличительными признаками заявляемого способа, что соответствует критерию «изобретательский уровень».

На фиг. 1 показана система управления дополнительными запасами вод, вид в плане; на фиг. 2 - магистральный канал с барьерами, вид в плане; на фиг. 3 - то же, продольный разрез; на фиг. 4 - плотины аккумулирующих прудов, продольный разрез.

Заявленный способ управления дополнительными запасами воды при обводнении выработанных торфяников, представляет собой конструктивно систему каскадного регулирования, включающую пруды 1 и 2 аккумулирующие воды местного стока, вытекающие из близлежащих болот (больших и малых по площади и объему) и снабженные плотинами 3 и 4, выполненными из грунта и имеющими поверхностный водовыпуск 5 с сифоном 6 и донный водосброс 7 с задвижкой 8. В верхней части плотины располагают резервный паводковый водосброс 9.

Магистральный канал 10 выполнен барьерами 11, расположенными каскадом по направлению течения воды, и соединен с двумя извилистыми каналами 12 и 13 (возможно и более) типа серпантин, которые в конце снабжают затворами 14 и 15 и связывают с прудом-распределителем 16 остаточной воды.

Барьеры 11 состоят из подпорной стенки 17 с осью вращения 18. Стенка 17 может быть выполнена из дерева в виде строганных досок или другого облегченного материала, и магистральный канал выполнен с аккумулирующими емкостями вне зоны влияния извилистых каналов 12 и 13, которые могут выполняться из досок или из плетеной кустарниковой растительности, например, из растущего ивняка или ольхи, верхнюю кромку стенок каналов 12 и 13 располагают ниже расчетного уровня воды на выработанных торфяниках, размещенными между участками извилистых каналов 12 и 13.

Способ управления дополнительными запасами воды на обводнение выработанных торфяников работает следующим образом.

Весной в период интенсивного притока воды с близлежащих болот происходит заполнение аккумулирующих прудов 1 и 2, когда запасы снега аккумулируются на территории близлежащих болот. Таким образом, талые снеговые и ливневые воды, образованные за счет стока вышерасположенного водосбора, собираются в пруды-накопители 1 и 2.

Выработанные торфяники, на которых размещают извилистые каналы 12 и 13 с использованием местного стока из прудов 1 и 2, подключены к магистральному каналу 10 барьерами 11, расположенных каскадом, также накапливают воду в виде аккумулирующих емкостей и формируют кривую подпора. Движение воды в этом случае обеспечивается геометрическим уклоном канала 10 с конструктивными особенностями подпорных Г-образных стенок 17 вне зоны извилистых каналов 12 и 13.

После прохождения через подпорные барьеры 11 сток поступает в извилистые каналы 12 и 13, наполняет их при закрытых затворах 14 и 15, далее вода переливается через бровки этих каналов и затапливает территорию выработанных торфяников до расчетного поднятия уровня в нем воды, и таким образом, поддерживая уровень воды на заданной отметке. При этом после затопления торфяников, открывают затворы 14 и 15, скорость потока в канале 10 несколько возрастает с барьерами 11 и вода поступает в пруд-распределитель 16 остаточной воды. Из последнего пруда вода вновь может подаваться, например, передвижной насосной станцией (не показано) в извилистые каналы 12 и 13 при закрытых затворах 14 и 15 на них. Таким образом, система таких каналов работает в двух режимах (прямая и обратная связь), в результате территория выработанного торфяника постоянно находится в затопленном состоянии, а это устраняет возможность и его возгорания.

В результате чего территория обводнения претерпит изменения: поднимется уровень грунтовых вод; в каскадах образуются запасы воды; при прохождении местного стока несколько снизятся и сдвинутся по времени их максимумы расходов за счет аккумуляции части объема стока; в меженные периоды, особенно в маловодные годы, часть местного стока будет задержана (и перераспределяться) на обводняемой территории; в маловодные периоды на обводняемых территориях будет исключена возможность возгорания торфяников.

Пример, территория Мещерской низменности (владимирская и Рязанская область) - умеренно-континентальная с холодной зимой и умеренно теплым, а иногда и жарким летом, т.е. лесная низкая заболоченная равнина, формировавшаяся в междуречье средних течений Оки и Клязьмы. Она располагает большими заторфованными массивами, часть которых выработана на топливо, но не рекультивирована. Осушение ведется недостаточно продуманно, в засушливые периоды года торфяник избыточно осушен.

Анализ литературных источников позволяет сделать вывод о том, что пожары на торфяниках очень опасны, особенно в жаркий период лета на осушенных выработанных торфяниках, которые могут возгораться в результате деятельности человека, а также самовозгораться. Решение проблемы пожарной безопасности должно быть комплексным, то есть надо строить такие системы, которые создают двухстороннее регулирование уровня грунтовых вод с помощью предложенного технического решения, обеспечивая тем самым противопожарную влажность торфяной залежи на уровне более 50% влажности. Здесь следует отметить, что дополнительно особую заботу нужно оказывать и грунтовым дорогам на торфяниках, создавая противопожарную минеральную подушку.

На основании этих подходов, преимущество предлагаемого способа заключается в его простоте, экономичности, относительной универсальности, обеспечивая как экологомелиоративную обстановку, так и, следовательно, предотвращения возможного возникновения пожара в засушливые периоды года. Регулирование водного режима обводняемой территории не требует энергозатрат, просто в эксплуатации для обводнения выработанных торфяников местным стоком, и не допускает переосушения торфяников, а также ускоряет восстановление животного мира на затапливаемых торфяниках. Кроме того, позволяет использовать технологию циклической (периодического) подачи запасов воды на обводнение, обеспечивая экологомелиоративную территорию, при этом можно устанавливать несколько водозаборов в ряд и пропускная способность сифонных водозаборов должна быть способной пропускать весь объем местного стока талых снеговых и дождевых вод. Совокупность признаков раскрытия сущности изобретения достаточна для его практической реализации при строительстве обводнения выработок торфяников.

1. Способ управления дополнительными запасами воды на обводнение выработанных торфяников, заключающийся в создании использования воды с доступного источника, ее перемещении на затапливаемые участки выработанного торфяника, отличающийся тем, что создают условия для каскадного накопления аккумулирующих прудов, которые формируют выше по течению для затопления выработанных торфяников и снабжают последний пруд магистральным каналом вне зоны влияния выработанных торфяников, при этом магистральный канал выполняют аккумулирующими емкостями с барьерами, расположенными каскадом по направлению течения воды, и соединяют с двумя извилистыми каналами типа серпантин, которые располагают на участках выработанного торфяника, при этом верхняя кромка каналов расположена ниже расчетного уровня воды для затопления территории выработанных торфяников, извилистые каналы в конце снабжают затворами на входе в пруд-накопитель остаточной воды.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что каскадные аккумулирующие пруды снабжают плотинами, выполненными из грунта и имеющими поверхностные водовыпуски.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что барьеры с расположенными каскадами выполняют в виде подпорной стенки из облегченного материала, например дерево в виде водосливного порога из досок или плетеных прутьев кустарниковой растительности - ивняк, ольха.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что трассу извилистых каналов выполняют из экологически чистого материала в виде досок или плетеных прутьев ивняка, ольхи в виде частокола, при этом доски и/или плетеные прутья соединены между собой гибкими связями, и они прикреплены к сваям, выполненным в виде деревянных столбов, установленных по длине извилистых каналов через заданное расстояние, причем сваи пропущены с заглублением ниже глубины размыва основания грунта.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к добыче торфа, в частности к восстановлению торфяных болот на выработанных торфяниках и их рекультивации с использованием климатических факторов, в частности под действием солнечного воздействия на использование ледяного массива для задержания избытка талой воды - для восстановления торфяных болот.

Изобретение относится к добыче торфа, конкретно к работам по восстановлению торфяных болот и, в частности, к обводнению выработанных торфяников. Обводнение выработанных торфяных болот представляет собой конструктивную схему, включающую водохранилище 1, аккумулирующее воды местного стока, подпорно-регулирующие сооружения 2, расположенные на входе в обводной канал 3, и расположенный ниже магистральный трубопровод 4 с затворами 5-7.

Изобретение относится к охране окружающей среды при строительстве скважин на нефть и газ на территории лесного фонда Российской Федерации в Среднетаежной подзоне Западной Сибири.

Изобретение относится к горной промышленности с открытой разработкой месторождений и образованием отвалов, требующих рекультивации. Техническим результатом является создание универсального способа горнотехнической рекультивации противоэрозионных отвалов.
Изобретение относится к технической рекультивации карьерных выемок, остающихся после добычи строительного камня и других приповерхностных полезных ископаемых. Техническим результатом является снижение трудозатрат восстановительных работ, а также защита почвы от ветровой и водной эрозии.
Изобретение относится к технической рекультивации карьерных выемок, остающихся после добычи строительного камня и других приповерхностных полезных ископаемых. Техническим результатом является снижение трудозатрат восстановительных работ.
Изобретение относится к области экологической безопасности горно-рудной промышленности и охраны горных ландшафтов от химического загрязнения, поступающего с поверхностными и подземными водными потоками со стороны хвостохранилища.

Изобретение относится к горным работам и может быть использовано при разработке и рекультивации неглубоких карьеров, преимущественно с небольшой мощностью вскрышных пород, в том числе при добыче строительного камня.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано на калийных предприятиях для рекультивации откосов солеотвалов. Техническим результатом является снижение трудоемкости и стоимости выполняемых работ по рекультивации откосов солеотвалов и повышение их производительности.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является снижение экологического ущерба при открытой технологии добычи полезных ископаемых, совмещение работ по рекультивации нарушенных земель с горными работами и сокращение сроков рекультивации.

Изобретение относится к добыче торфа, в частности к восстановлению торфяных болот на выработанных торфяниках и их рекультивации с использованием климатических факторов, в частности под действием солнечного воздействия на использование ледяного массива для задержания избытка талой воды - для восстановления торфяных болот.

Изобретение относится к добыче торфа, конкретно к работам по восстановлению торфяных болот и, в частности, к обводнению выработанных торфяников. Обводнение выработанных торфяных болот представляет собой конструктивную схему, включающую водохранилище 1, аккумулирующее воды местного стока, подпорно-регулирующие сооружения 2, расположенные на входе в обводной канал 3, и расположенный ниже магистральный трубопровод 4 с затворами 5-7.

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к конструкциям соединительных узлов открытых водотоков. К транзитному каналу 1 перпендикулярно в плане примыкает подводящий канал 2.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при строительстве специализированных оросительных систем с использованием животноводческих стоков, проведении удобрительных поливов и осушении земель.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и более конкретно предназначено к устройствам обезвреженных животноводческих стоков при биологической очистке на индустриальных очистных сооружениях (в аэротенках) для улавливания биогаза и его дальнейшего использования.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к способам определения потерь воды на фильтрацию из оросительных каналов гидромелиоративных систем.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к устройствам гашения потока воды для открытых каналов. Способ заключается в формировании гидравлической структуры потока ниже по течению непосредственно между боковыми стенками канала и образовании переходного участка регулятора в виде поворотных щитков со сжатием потока по центру канала.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, преимущественно к подготовке сточных вод в орошаемом земледелии для полива и удобрений растений, в водоохранных мероприятиях, распределению сточных вод и животноводческих стоков в системе дождевания из распределительных трубопроводов на земледельческие поля орошения (ЗПО).

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к сооружениям для соединения бурных потоков в каналах. Сопрягающее сооружение состоит из подводящего 1 и отводящего 2 каналов, между которыми выполнена донная галерея 3, разделенная на две неравные части, с отделяющей вертикальной поперечной стенкой 6.

Изобретение относится к области мелиоративных систем и сооружений и может быть использовано при осуществлении водозабора для нужд орошения земель из горных и предгорных участков рек, которые характеризуются высокими скоростями течения воды и наличием большого количества взвешенных и донных наносов.

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к способам тушения пожаров при возгораниях на больших площадях, и может быть использовано для локализации и ликвидации крупных лесных пожаров, а также при подавлении возгораний промышленных и общественных объектов.

Изобретение относится к добыче торфа, конкретно к работам по восстановлению торфяных болот на выработанных торфяниках и их рекультивации, а также к регулированию водного режима обводняемой территории с гарантированным поддержанием нормального подпертого уровня воды при любой интенсивности паводков. Заявленный способ управления дополнительными запасами воды при обводнении выработанных торфяников представляет собой конструктивно систему регулирования, включающую систему каскадного регулирования с прудами 1 и 2, аккумулирующими воды местного стока, вытекающие из близлежащих болот. Пруды 1 и 2 снабжены плотинами 3 и 4 и имеют поверхностный водовыпуск с сифоном и донный водовыпуск с задвижкой 8. Магистральный канал 10 выполнен барьерами 11, расположенными каскадом по направлению течения воды и соединен с двумя извилистыми каналами 12 и 13, типа серпантин. Извилистые каналы 12 и 13 в конце снабжены затворами 14 и 15 и связаны с прудом-распределителем 16 остаточной воды. Барьеры 11 состоят из подпорной водосливной стенки с осью вращения. Магистральный канал 10, извилистые каналы 12 и 13, барьеры 11 выполняют из экологически чистых материалов, например, из досок струганных или плетеных прутьев кустарниковой растительности в виде ивняка или ольхи. Верхнюю стенку извилистых каналов располагают ниже расчетного уровня воды на выработанных торфяниках. Решение проблемы пожарной безопасности должно быть комплексным, что создает возможность внедрения предложенного способа, где обеспечивается влажность торфяной залежи на уровне более 50 влажности. Кроме того, за счет возобновления болото- и торфообразовательных процессов и последующего возрождения биосферных функций. Такой способ регулирования водного режима обводняемой территории рационально использует каскады, как из прудов, так и в магистральном канале с барьерами для обводнения выработанных торфяников, позволяет использовать местный сток талых снеговых и дождевых вод. Снижаются материальные затраты, а также снижается опасность возникновения чрезвычайных ситуаций и улучшается экологическая ситуация вокруг выработанных торфяников. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх