Способ снижения воздействия наводнения

 

Изобретение предназначено для использования в области гидротехнических сооружений, в частности используется для снижения или устранения воздействия наводнения, вызванного интенсивным таянием снега. При осуществлении способа на пути потока реки устанавливают съемную перемычку с размещением ее верхнего края не ниже поверхности воды и с герметичным закреплением нижнего края перемычки ко дну. После этого осуществляют перекачку водной массы реки вниз по течению до образования перепада между уровнями воды с обеих сторон перемычки и поддерживают полученный перепад до окончания аварийной ситуации. Способ снижения воздействия наводнения выгодно отличается от известных тем, что не ограничивает суммарную массу воды и время ее поступления. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области гидротехнических сооружений и может быть использовано для снижения или устранения воздействия наводнений, вызванных интенсивным таянием снега при резком повышении температуры. Такие случаи бывают и в зимнее время (наводнение на Кубани в феврале 1998 года) и при весеннем таянии снега. Это приводит к повышению уровня воды в реках, заполнению русла рек до устья и выходу водной среды на поля и населенные пункты с затоплением полей, что приводит к гибели урожая озимых, а также к затоплению жилых районов с потерей имущества и огородов и с сопутствующей гибелью людей.

Известен способ снижения влияния водной среды, который заключается в установке на пути водной среды полотнищ с поплавковыми элементами на верхнем крае полотнища и креплением полотнища на донном грунте, причем поплавковые элементы могут заполняться водной средой для придания им отрицательной плавучести (Сергеев Б. Т. Облегченные гидротехнические сооружения. Учебное пособие, издание Днепропетровского сельскохозяйственного института, 1983, с. 16, фиг. 64, 65 и SU N 1237738 A1, кл. E 02 В 9/04, 1986). Данный способ служит для удержания водной массы со стороны моря и предназначен для защиты прибрежной зоны от волновой нагрузки, поэтому не может быть использован для защиты от наводнений, которые проявляются на реках, впадающих в море, то есть на крупных реках с большим расходом водной массы.

Также известен способ снижения воздействия наводнения, заключающийся в том, что осуществляют разгрузку русла реки забором части ее расходов воды (см. Гришин М.М. Гидротехнические сооружения. -М., 1955, часть II, с.377-378, рис. 31-23).

В этом способе хранилища воды используют для равномерного потребления водной массы в течение всего года (летом, зимой, в засуху). Такие хранилища снабжены дамбами и водоемом, которые соединяют с руслом реки и производят отбор водной массы для снижения массы воды, которая поступает ниже водохранилища. Таким образом устроены все водохранилища на всех крупных реках как для отбора и регулирования подвижной массы воды, так и для питания водой крупных городов, вблизи которых и устраиваются такие водохранилища.

Недостатком таких способов поддержания уровня воды можно считать переполнение водохранилищ, так как его емкость ограничена, а таяние непредсказуемо по своей мощи.

Задача изобретения - обеспечение возможности регулирования уровня воды в реке при любой ее прибыли. Поставленная задача достигается тем, что в устье реки устанавливают полотнища с поплавковыми элементами на верхнем краю и закреплением на нижнем краю к донному грунту, при этом нижний край крепят без протечки воды, а со стороны реки устанавливают шесты, которые своей верхней частью и нижней частью крепятся к полотнищу, и перекачивают водную массу через полотнище из реки в море до снижения уровня воды в речном русле и поддерживают максимальную разность высот в реке и море.

На чертежах представлено устройство для реализации способа в виде конструктивной схемы.

На фиг. 1 представлен вид в изометрии и условно без воды при рабочем положении устройства, когда производят откачку водной массы вниз по течению, на фиг. 2 - вид сбоку на устройство по линии тока водной массы. Устройство содержит шесты 1, которые удерживаются в вертикальном положении тягой 2, причем шесты своей верхней частью закреплены на тяге 2. На шестах 1 с помощью колец 3, соединенных подвижно с шестами 1, закреплено полотнище 4 с элементами 5, которые при заполнении их водной массой размещаются на дне, а при заполнении их воздухом - на поверхности воды. Заполнение осуществляют через магистраль 6. Нижний край полотнища 4 придавлен блоками 7, которые обеспечивают техническую герметичность, то есть протечки обратные незначительны. Направление водного потока показано по стрелке А, а возможное перемещение тяги 2 показано по стрелке Б. В начальном положении насосов 8 нет, и они устанавливаются до подъема полотнища 4 элементами 5 при заполнении последних воздухом. Насосы показаны погружные центробежные, которые широко используются для откачки нефти из скважин. Сами насосы крепятся на хомутах 9. Подвод питания насосов условно не показан. В начальном положении шесты тягой 2 расположены на дне с полотнищем 4 и элементами 5. При возникновении опасного потока водной массы тягой 2 шесты перемещают по углу до вертикального положения. Устанавливают насосы 8 и закрепляют их хомутами 9. Включают насосы 8 и подают воздух в элементы 5, которые всплывают, скользя кольцами 3 по шесту при одновременной откачке водной массы через полотно 4. При окончании опасной ситуации элементы 5 заполняют водой, полотнище 4 опускается на дно, снимают насосы 8 и поворачивают шесты 1 до их размещения на дне.

При осуществлении способа установку полотнища 4 осуществляют придавливанием бетонными блоками 7 или присыпкой песком. Заполняют элементы 5 воздухом и они всплывают, на шесты 1 навешивают последовательно насосы 8 и сразу же их запускают, чтобы не влияло снижение проходного сечения для выхода воды из устья. Таким образом закрывают все и желательно верхнюю часть устья. При перекрытии уже будет ясно положение с откачкой. Можно добавлять насосы 8 путем навешивания на шесты 1 по два насоса. То есть всегда можно добиться производительности насосов, которые обеспечивают снижение уровня в устье реки по отношению к уровню в море, а это приведет к росту скорости и, следовательно, к отбору воды с любой производительностью из реки по всему ее пути движения, причем на любое время и при любом поступлении водной массы от таяния. После окончания аварийной ситуации полотнища 4 утапливаются посредством выпуска воздуха из элементов 5 с положительной плавучестью, а насосы 8 снимаются. То есть система может быть всегда готова к использованию и может быть установлена в течение нескольких часов после предупреждения.

Таким образом, достигается поставленная задача - возможность повышения отбора водной массы в неограниченном количестве и в течение длительного времени с возможностью регулирования путем отключения части насосов за счет снижения гидравлического сопротивления при воздействии массы воды из реки и увеличения скорости путем повышения потенциальной энергии за счет понижения уровня воды в устье реки относительно уровня воды в море. Для усиления эффекта сброса водной массы при значительной длине реки и расхода в ней в каждом сечении возможна установка устройств по данному способу вдоль ее длины нескольких полотнищ, тогда каждое перекрытие с насосами будет ускорять движение водной массы по всей протяженности реки, но каждое расположенное ниже полотнище с насосами должно иметь повышенную производительность по отношению к вышерасположенному. Это позволит сбросить любое количество водной массы в море и полностью устранить воздействие наводнения. Такие полотнища без насосов на донной поверхности реки могут быть расположены по всей протяженности реки.

Формула изобретения

1. Способ снижения воздействия наводнения, заключающийся в том, что осуществляют разгрузку русла реки забором части ее расходов воды, отличающийся тем, что на пути потока реки по крайней мере в устье реки устанавливают съемную перемычку с размещением ее верхнего края не ниже поверхности воды и с герметичным закреплением нижнего края перемычки ко дну, после чего осуществляют перекачку водной массы реки вниз по течению до образования перепада между уровнями воды с обеих сторон перемычки и поддерживают полученный перепад до окончания аварийной ситуации.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что устанавливают несколько перемычек на всей протяженности реки, а производительность перекачки увеличивают у каждой нижерасположенной вдоль русла реки перемычки по отношению к вышерасположенной в русле.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что перемычку выполняют из полотна, выполненного с поплавковыми элементами на верхнем краю полотна, а само полотно закрепляют на шестах с оттяжками, при этом шесты устанавливают с возможностью поворота оси параллельно полотну.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2