Способ регулирования уровня воды реки

 

Изобретение предназначено для использования в области гидротехнических сооружений, в частности, может быть использовано для поддержания уровня реки при резком снижении притока водной массы в основное русло реки. При осуществлении способа регулирования уровня воды реки, включающем изменение расхода водной массы, вдоль русла реки устанавливают суда и закрепляют их на месте установки, а изменение расхода водной массы осуществляют включением двигателей судов с различным направлением вращения гребных винтов в зависимости от требуемого направления изменения уровня воды в реке. Способ обеспечивает мобильное регулирование уровня воды в реке за счет снижения или повышения расхода водной массы в любом месте ее русла.

Техническое решение относится к поддержанию судоходного уровня реки при резком снижении притока водной массы воды в основное русло реки. Техническое решение может быть использовано при засухе, когда происходит интенсивное испарение водной массы как в притоках, так и водной массы основного русла. Предложение может быть использовано при резком понижении температуры с образованием значительных толщин льда, который не может быть разрушен местными судами, причем одновременно происходит снижение расхода водной массы из-за образования ледовой неподвижной массы, что грозит при наводке выходом водной массы на жилые прибрежные районы.

В обоих случаях идет речь о поддержании оптимального уровня воды, включая ледовую массу для устранения или снижения последствий недостатка или избытка массы воды.

Известны технические решения, которые либо заранее образуют береговые сооружения, защищающие от водной массы, либо создающие на донном грунте его искусственное повышение для затруднения стока водной массы или притока ее вверх по течению (патенты РФ того же автора NN 2001195, 2014395, 2049847).

Такие сооружения трудоемки и в основном стационарны, а расход водной массы может быть изменен в любом месте русла в любой момент. Т.е. необходимо повысить или снизить расход водной массы в любом месте русла и в любое время года (при заморозках или засухе).

Широко известны плотины, которые поддерживают уровень водной массы выше по течению посредством изменения расхода водной массы через регулируемый сток воды. Так устроены все водохранилища (сток воды с Царицынских прудов, сток воды на всех ГЭС, водохранилища подмосковья, например Истринское и другие).

Недостатком таких сооружений для сохранения водной массы, питающей населенные пункты, или поддерживающие судоходный уровень воды, является засушливое лето при малом паводке, что не позволяет создать необходимые запасы водной массы (лето 1998 года в Приморье на Дальнем Востоке). Имеет место и обратная картина, когда после мощного паводка выпадает чрезмерная норма осадков (лето 1998 года на Дону в Ростовской области, на Кубани). В зимнее время при пониженной температуре образуются чрезмерные запасы водной массы в виде льда, который не позволяет проводить суда зимой и создает опасность паводка весной.

Целью технического решения является устранение указанных стихийных бедствий или по крайней мере снижение последствий.

Технический результат достигается тем, что вдоль русла реки устанавливают суда, закрепляют их на месте установки, например тросами к береговым сооружениям, а для поддержания или регулирования уровня воды включают двигатели и направляют поток водной массы в направлении, обеспечивающим поддержание или изменение уровня воды в реке.

Пояснения к способу: 1. Суда устанавливают по руслу реки и вдоль ее. Закрепляют суда тросами к береговым сооружениям.

2. При резком понижении температуры, когда ледовая масса неконтролируемо нарастает, возможно два случая и использование их зависит от расхода номинального для данного времени года, а также от профиля донного грунта и береговой линии. Можно направить водную массу против течения направлением вращения гребного винта. Это приведет к повышению удельного давления на ледовое покрытие со стороны водной массы и, в конечном итоге, к разрушению льда.

После разрушения ледового покрова направление потока водной массы следует направить вниз по течению, чтобы осуществлялся унос льда. Возможен другой случай, когда водную массу под ледовым покровом направляют вниз по течению. Это приведет к образованию свободного пространства между водной поверхностью и нижней поверхностью льда. Под действием собственной массы лед будет разрушаться, попадать в воду и уноситься потоком вниз по течению. Возможно сочетание обоих случаев, что также приведет к разрушению льда под действием переменной нагрузки. Реально все будет зависеть от толщины льда и расстояния между берегами, т.к. лед образует защемленную мембрану с распределенной нагрузкой различного направления.

3. При сильном паводке поток водной массы должен быть направлен вниз по течению, причем не дожидаясь полной подвижки и разрушения льда.

4. При недостатке водной массы для питания населенных пунктов снижение сброса понижают, направляя водный поток вверх по течению до заполнения водохранилища для нужд хозяйства, а затем продолжают подачу водной массы против течения от устья реки для поддержания судоходного уровня воды. Мощность двигателей при этом понижается, снижая число оборотов гребного винта.

5. Суда всегда занимают место вдоль русла реки по условиям эксплуатации, а при приближении стихийного бедствия суда должны занять свое расчетное положение. Общая связь позволит на время стихийного бедствия выполнять любые варианты движения водной массы при различном числе оборотов и числа судов как на единицу длины русла, так и по ширине реки. Вместо судов могут быть использованы стационарные насосы, но это и дороже и очень неоперативно при изменяющейся обстановке, хотя это эквивалентное решение.

Таким образом, достигаются все поставленные цели.

Формула изобретения

Способ регулирования уровня воды реки, включающий изменение расхода водной массы, отличающийся тем, что вдоль русла реки устанавливают суда и закрепляют их на месте установки, а изменение расхода водной массы осуществляют включением двигателей судов с различным направлением вращения гребных винтов в зависимости от требуемого направления изменения уровня воды в реке.