Способ снижения последствий наводнения

 

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, используемым для снижения разрушительных последствий наводнения. При осуществлении способа снижения последствий наводнения, включающем повышение расхода водной массы, повышение последней осуществляют путем придания ей дополнительной скорости за счет того, что в русле реки устанавливают суда с работающими двигателями и закрепляют их относительно места установки вдоль линий тока воды. Способ выгодно отличается от известных дешевизной, универсальностью, быстротой развертывания, 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области гидротехнических сооружений, в частности, касается мероприятий по защите береговых сооружений при наводнении в результате паводка или обильных осадков.

Примером бедствий, к которым приводит наводнение, является летний сезон 1998 года, когда практически все страны Азии, России и США испытали разлив воды, разрушение сооружений, гибель урожая и людей.

Борьба за сохранение ценностей ведется путем возведения дамб береговых, которые призваны предотвратить разлив воды при возрастании ее уровня, что отражено и в технических решениях, защищенных патентами РФ того же автора: N 2001195, 2014395, 2049847.

Если же ниже места сооружения защиты нет жилья и предприятий, то возведение береговых сооружений эффективно и даже полезно, так как приведет при разливе к выносу донных осадков, которые являются хорошими удобрениями. Однако такой случай редко случается и ниже по течению всегда имеется застройка берегов. В этом случае возведение береговых сооружений, главной частью которых является защитное выступающее над рекой сооружение, такой выступающий элемент приводит к повышению потенциальной энергии водной массы за счет местного роста уровня воды и к повышению кинетической энергии водной массы, которая преобразует в кинетическую энергию потенциальную энергию подъема уровня воды, так как ниже места установки защитного сооружения гидравлическое сопротивление остается неизменным и может даже возрасти за счет неконтролируемого движения донных отложений и подмыва берегового грунта. Можно сделать вывод, что такой способ снижения воздействия наводнения в общем случае бесперспективен.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является устранение указанного недостатка путем создания универсального способа по снижению воздействия наводнения на береговые сооружения.

Технический результат достигается тем, что сооружения для повышения расхода водной массы образуют из преимущественно разгруженных судов с работающими двигателями, которые закрепляют на месте установки вдоль линии тока воды и, главным образом, в устье реки при впадении ее в море, при этом притапливают кормовую часть судов.

Для пояснения способа приводится иллюстрация его исполнения в виде схемы. На фиг. 1 представлен вид сверху на судно в русле реки, на фиг. 2 - разрез по А-А.

Судно 1 располагают в русле реки 2 и закрепляют его тросами 3 к береговым местам крепления 4.

Судно 1 крепят тросами 3, чтобы гребной винт направлен вниз по течению. Очень желательно расположить судно 1 с притоплением кормы, чтобы получить следующие эффекты: - захватывать придонные массы воды, которые имеют скорости меньше, чем поверхностные из-за повышенного трения о донный грунт; - снижается гидравлическое сопротивление самого судна 1, так как наклонная поверхность днища судна будет иметь пониженное сопротивление по отношению к осевому расположению судна.

Наклон судна 1 может быть осуществлен смещением груза к корме. Лучше и проще осуществить наклон путем изменения длины тросов с помощью лебедок самого судна.

Показано одно судно, однако, следует иметь в виду, что ниже по течению располагают суда с повышением мощности каждого нижерасположенного по отношению к вышерасположенному.

Рассмотрим действие гребного винта на водную массу. Кроме полезной работы, гребной винт создает волну, на которую расходуется до 70% мощности двигателя (Лансберг "Элементарный учебник физики", том 1, стр. 409), однако в данном случае вся энергия на выходном валу будет полезна. Кинетическая энергия воды после винта переходит как в смещение воды, образование волн, так и идет на возрастание уровня (незначительно, но видимо), что повышает потенциальную энергию водной массы. То есть, будет придание дополнительной скорости водной массе и повышение энергии водной массы, что приведет к росту расхода, что и нужно для устранения воздействия водной массы на берег. Полученный импульс будет сохраняться и ниже по течению, а там, где действие приложенной силы прекратится, необходимо иметь еще одно судно.

Скорость движения водной массы по глубине ее будет различна: выше на поверхности и ниже в придонной области как из-за повышенного трения с грунтом, так и из-за природы и характера движения водной массы. Поэтому нужно притапливать корму, что приведет к захвату в движение и донных слоев воды. Это особенно важно при резком перепаде глубины, что имеет место в устье. Там могут быть образованы даже завихрения, которые будут иметь направление, обратное движению воды.

Самое сложное место, создающее сопротивление гидравлическое, - устье реки. Скорость водной массы падает от максимальной (в реке) до минимальной (в море). Энергия движения огромной массы воды гасится массой неподвижной воды моря. Это эквивалентно гидравлическому сопротивлению, которое резко снижает расход воды, повышает ее уровень в самой реке и, в конечном итоге, приводит к разливу реки в устье по рукавам ее, которые в нормальной обстановке пересыхают. Установка судов позволит путем затраты энергии создать скорость водной массе в море и даже снизить уровень воды за судами в сторону реки.

Таким образом, способ позволяет практически устранить воздействие на береговые сооружения наводнения. Причем чем больше река, тем больше она должна иметь судов и мощных для осуществления способа.

Формула изобретения

1. Способ снижения последствий наводнения, заключающийся в повышении расхода водной массы, отличающийся тем, что повышение расхода водной массы осуществляют путем придания ей дополнительной скорости за счет того, что в русле реки устанавливают суда с работающими двигателями и закрепляют их относительно места установки вдоль линий тока воды.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что кормовую часть судов устанавливают в притопленном положении.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2