Способ водозабора из стратифицированного водоема

Изобретение относится к гидротехнике, в частности к забору воды, и может найти применение при проектировании и строительстве водозаборных устройств, обеспечивающих водоснабжение промышленных предприятий, тепловых и атомных электростанций. Сущность изобретения заключается в том, что забор воды производится синхронно из двух слоев стратифицированного водоема: через водозаборное окно в одном слое - на промышленные нужды, а через водозаборное окно в другом слое вода возвращается в источник водоснабжения водоема. Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность водозаборных устройств, обеспечивающих водоснабжение промышленных предприятий, тепловых и атомных электростанций, так как его реализация позволяет обеспечить водозабор исключительно из одного слоя стратифицированного водоема. 2 ил.

 

Изобретение относится к гидротехнике, в частности к забору воды, и может найти применение при проектировании и строительстве водозаборных устройств, обеспечивающих водоснабжение промышленных предприятий, тепловых и атомных электростанций.

Известен способ забора воды из верхних слоев водоема, где создание вращательного движения воды в водоеме производят в глубинных слоях водоема, а в поверхностных слоях водоема вращательное движение воды подавляют (авторское свидетельство 1765287, опубликовано 30.09.1992 г., МПК Е02В 9/04).

Недостатком способа является сложность изготовления устройства. Кроме того, из-за вязкости вращение жидкости отсутствует также в тонком пограничном слое на дне водоема, что ведет к подтоку жидкости в зону пониженного давления из придонного пограничного слоя.

Наиболее близким техническим решением является способ, где слой водоема, выбранный для водозабора, изолируют от выше- и нижележащих слоев поверхностью, которую формируют образующими плоское течение водовоздушными струями, направляя их под углом к горизонту на выбранную глубину (авторское свидетельство 1808904, опубликовано 15.04.1993 г., МПК Е02В 9/04).

Недостатком способа-прототипа является то, что при его осуществлении водозабор возможен только из верхнего слоя стратифицированного водоема. Кроме того, водовоздушные струи, направленные под углом к горизонту будут не только изолировать слой водоема, выбранный для водозабора, но и приводить к перемешиванию воды и нарушению стратификации водоема, что не позволяет изобретение считать промышленно применимым, снижает его эффективность.

Технический результат заявленного объекта заключается в повышении эффективности способа, так как одновременный забор воды из двух слоев стратифицированного водоема оставляет поверхность раздела практически неподвижной, что препятствует попаданию в водозаборное окно воды из другого слоя.

Техническое решение заключается в том, что в отличие от способа-прототипа, забор воды производится одновременно из двух слоев стратифицированного водоема: через водозаборное окно в одном слое - на промышленные нужды, а через водозаборное окно в другом слое вода возвращается в источник водоснабжения водоема.

Схематический чертеж предлагаемого водозаборного процесса из водоема представлен на фиг. 1 где: L - длина водоема; Н1, H2, ρ1, ρ2 - глубины и плотности верхнего и нижнего слоев соответственно, 2a1, 2a2 - высоты верхнего и нижнего водозаборных окон соответственно, Z1, Z2 - расстояния от центра верхнего и нижнего водозаборных окон до границы раздела слоев соответственно, v1, v2 - скорости забора воды из верхнего и нижнего водозаборных окон соответственно.

Способ осуществляется следующим образом.

Забор воды производится синхронно из двух слоев: через водозаборное окно в одном слое - на промышленные нужды, а через водозаборное окно в другом слое вода возвращается в источник водоснабжения водоема.

Пример.

На основе гидродинамического метода расчета селективных водозаборных процессов была проведена оценка динамики границы раздела слоев при следующих параметрах (фиг. 1): Н12=5 м, ρ1=1000 кг/м3, ρ2=1001 кг/м3, a1=а2=0,25 м, Z,=Z2=2,0 м, v1=v2=1 м/с. На фиг. 2 представлено расчетное изменение во времени границы раздела слоев при водозаборе только из верхнего слоя (кривая 1), только из нижнего слоя (кривая 2) и при синхронном водозаборе из верхнего и нижнего слоев (кривая 3). Из фиг. 2 следует, что при водозаборе только из верхнего слоя (кривая 1) граница раздела слоев около 50 с от начала процесса поднимается на 2 м, т.е. вода из нижнего слоя будет затекать в верхнее окно - что недопустимо. Точно так же при водозаборе только из нижнего слоя (кривая 2) граница раздела слоев около 50 с от начала процесса опускается на 2 м, т.е. вода из верхнего слоя будет затекать в нижнее окно - что также недопустимо. А при синхронном водозаборе из верхнего и нижнего слоев (кривая 3) колебания границы раздела слоев составляют менее 0,1 м и перемешивания различных слоев воды в окнах не происходит.

Отсюда следует, что предлагаемый способ позволяет повысить эффективность водозаборных устройств, обеспечивающих водоснабжение промышленных предприятий, тепловых и атомных электростанций, так как его реализация позволяет обеспечить водозабор исключительно из одного слоя стратифицированного водоема.

Способ водозабора из стратифицированного водоема, включающий разделение слоев водоема, отличающийся тем, что забор воды производится синхронно из двух слоев: через водозаборное окно в одном слое - на промышленные нужды, а через водозаборное окно в другом слое вода возвращается в источник водоснабжения водоема.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к водосбросам и может быть использовано для регулирования уровня воды в водоемах, грозящих наводнением, например на реках Зея, Амур и других подобных водоемах.

Изобретение относится к объектам гидротехнического строительства, а именно к закрытым трубчатым водосбросам, и предназначено для безопасного сброса вод при чрезвычайных паводках.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к водозаборным сооружениям для горных рек. Бесплотинный водозабор на горной реке 1 состоит из устройства для забора воды 2 с оголовком 3, прямолинейного участка дамбы 4 с замурованной гильзой 5, в которой проходит короткий конец устройства для забора 2, с проемом для сброса лишней воды 6, задвижкой 7 для смыва наносов, участка 8 дамбы для берегозащиты, участка 9 дамбы, переходящего в берег канала 10, кармана 11 водоприемного устройства, образованного перегородкой 12 и переходящего в другой берег 14 канала 10, порога 13 кармана, опорного щитка 15 и механизма подъема 16.

Изобретение относится к гидротехнике и предназначено для забора воды для систем промышленного, сельскохозяйственного, хозяйственно-питьевого водоснабжения на предгорных и горных участках рек, транспортирующих в паводок значительное количество взвешенных и донных наносов.

Изобретение относится к водоснабжению из подземных источников и касается сооружений для забора воды и транспортировки подземных вод в зонах их разгрузки. Гидротехническое сооружение для приема воды из родника содержит установленный в водоносном пласту 2 резервуар, выполненный в виде успокоительной камеры 1 с обратным фильтром 3 и водоприемным отверстием 4.

Изобретение относится к области водозабора из поверхностных источников и может быть использовано в системах оборотного водоснабжения обогатительных фабрик, горнорудной промышленности, расположенных в районах с суровыми климатическими условиями.

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 области гидротехники, а именно к устройствам, обеспечивающим механическую и химическую очистку воды. Водоприемно-очистное устройство содержит цилиндрический корпус, разделенный перфорированными перегородками на фильтрующие секции, загрузку, перфорированную трубу.

Изобретение относится к водоснабжению и может быть использовано в системах водоснабжения из поверхностных источников, где наблюдаются колебания уровней воды в течение времени, например в период паводков, межени.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для забора жидкости из источника, преимущественно воды, из водохранилища, рек, каналов, лотков, бассейнов, цистерн и т.п.

Изобретение относится к гидротехнике, в частности к забору воды, и может найти применение при проектировании и строительстве водозаборных устройств, обеспечивающих водоснабжение промышленных предприятий, тепловых и атомных электростанций. Сущность изобретения заключается в том, что забор воды производится синхронно из двух слоев стратифицированного водоема: через водозаборное окно в одном слое - на промышленные нужды, а через водозаборное окно в другом слое вода возвращается в источник водоснабжения водоема. Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность водозаборных устройств, обеспечивающих водоснабжение промышленных предприятий, тепловых и атомных электростанций, так как его реализация позволяет обеспечить водозабор исключительно из одного слоя стратифицированного водоема. 2 ил.

Наверх