Противопаводковая мобильная секция
Владельцы патента RU 2659242:
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" (RU)
Изобретение направлено на повышение безопасности гидротехносферы через защиту территорий и населения от быстронарастающих паводков. Задачей изобретения является удержание паводковых вод в русле естественного водотока в условиях экстренного гидравлического срабатывания устройства и отслеживания уровня воды по всей длине защищенной береговой линии. Для этого противопаводковая мобильная секция содержит накопительную емкость 1, образованную напорной 2 и водоудерживающей 3 гранями, соединенными продольными шарнирами 5. Накопительная емкость 1 выполнена в виде зигзагообразной поверхности, шарнирно соединенной в точках излома, с возможностью гидравлического высотно-планового управления мобильной секцией вдоль береговой линии реки. Секция 11, снабженная забральной стенкой 12, размещенной со стороны напорной плоскости 2, собирается с примыканием друг к другу и установлена поочередно последовательно вдоль береговой линии, образуя вдоль нее единую защитную систему от подтопления территории. Применение предлагаемого устройства позволяет с высокой степенью готовности снижать риск паводкового воздействия на территорию и снизить материальный ущерб от наводнений и последствий ЧС на водотоках. 8 ил.
Изобретение относится к безопасности гидротехносферы, а именно к гидротехническим сооружениям, и может быть использовано для защиты территорий и населения от быстронарастающих паводков.
Известен ряд подобных конструкций, включающих оболочку, образованную из упругих плоских листов. Упругие листы одинаковой длины соединены между собой синтетической тканью и закреплены к выступам углубления с возможностью поворота и укладки в него (см. Патент Англии №967354, кл. E1 Н, опубл. 1964).
Недостатком ее является невозможность управления паводковыми расходами и критическими уровнями воды в реках из-за установки поперек течения реки, отсутствие гидравлической автоматизации по всей длине ограничения выхода потока за пределы русла, а также низкая надежность из-за возможности повреждения синтетической ткани.
Также известен мягкий регулятор, включающий регулирующую емкость, образованную, например, мягкой оболочкой и жестким щитом (см. АС №768876 М. КЛ. Е02В 8/06 Е02В 7/20, опубликовано 07.10.1980).
Недостатком является низкая надежность, невозможность эксплуатации в суровых условиях, допускающих колющие и рвущие предметы, повреждающие мягкую оболочку.
Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является водосливная плотина, включающая оболочку (у нас накопительная емкость), образованную из упругих плоских листов, выполненную различной длины и непосредственно соединенных с помощью продольных шарниров (см. АС №678133, Е02В 7/02, опубликовано 06.01.79). Недостатком является невозможность решения задач предотвращения затопления территорий, энергоемкость, низкая мобильность и степень готовности к установке в условиях быстронарастающих паводков.
Задачей изобретения является удержание паводковых вод в русле естественного водотока, в условиях экстренного гидравлического срабатывания устройства и отслеживания уровня воды по всей длине защищенной береговой линии.
Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей известных устройств за счет заблаговременной их заготовки, последующей установки.
Достигается поставленная задача тем, что в противопаводковой мобильной секции, включающей накопительную емкость, образованную напорной и водоудерживающей гранями, соединенными продольными шарнирами, накопительная емкость выполнена в виде зигзагообразной поверхности, шарнирно соединенной в точках излома, и снабжена трубопроводом наполнения и опорожнения с задвижками, а со стороны напорной грани секция снабжена забральной стенкой и установлена поочередно последовательно вдоль береговой линии.
Предлагаемое устройство изображено на чертежах:
где на фиг. 1 - поперечный разрез мобильной секции в уложенном состоянии;
на фиг. 2 - поперечный разрез в рабочем состоянии;
на фиг. 3 - общий вид мобильной секции;
на фиг. 4 - общий вид собранных мобильных секций, установленных вдоль береговой линии;
на фиг. 5, 6, 7 - гидравлический режим и движение жидкости, где фиг 5 - позиция устройства в конечном режиме работы, когда уровень паводковых вод достигает пика (Нmах), фиг. 6 - промежуточная позиция, когда устройство приходит в устойчивое рабочее состояние, фиг. 7 - начало подъема устройства;
на фиг 8 - система наполнения и опорожнения накопительной емкости.
Противопаводковая мобильная секция содержит накопительную емкость 1, образованную напорной 2 и водоудерживающей 3 плоскостями, соединенными продольными шарнирами 5. Накопительная емкость 1 выполнена в виде зигзагообразной поверхности 4, шарнирно соединенной в точках излома. Шарниры 5 допускают подъем и укладку устройства за счет связи с руслом реки 6 полости накопительной емкости 1 посредством трубопроводов наполнения 7 и опорожнения 8 с помощью задвижек 9 и 10. Секция 11, снабженная забральной стенкой 12, размещенной со стороны напорной плоскости 2, собирается с примыканием друг к другу, установлена поочередно последовательно вдоль береговой линии, образуя вдоль нее единую защитную систему от подтопления территории 13. Устанавливается противопаводковая секция на свайное основание 14.
Работает противопаводковая мобильная секция следующим образом. В меженный период, когда имеет место невысокое стояние уровня воды в реке (фиг. 1), накопительная емкость 1 не заполняется водой из реки и плоские листы напорной 2 и водоудерживающей 3 граней зигзагообразной поверхности находятся в сложенном состоянии. В период паводка через трубопровод наполнения 7 при закрытом трубопроводе опорожнения 8 происходит постепенное заполнение накопительной емкости 1 из-за перепада уровней воды внутри емкости и в реке. Этого достаточно для начала подъема конструкции и прохождения ею всех стадий гидравлического режима (см. фиг. 5, 6, 7). При этом начальный подъем (фиг. 7) обеспечивается высотой забральной стенки 12, а для этого достаточно иметь всего несколько сантиметров действующего напора под зигзагообразной поверхностью 4. Дальнейший устойчивый подъем осуществляется созданием гидростатического давления при переливе через забральную стенку 12 на напорную плоскость 2 и нарастанием уровня воды накопительной емкости в такт изменению уровня воды в русле.
Эффект защиты территории от затопления достигается поочередно последовательной установкой секций 11 вдоль береговой линии.
Конструкция работает в в автоматизированном режиме. Ее подъем происходит автоматически по мере заполнения накопительной емкости 1. В проектном положении (в поднятом) (фиг. 5) вдоль береговой линии образуется единая защитная система от подтопления территории 13.
Применение предлагаемого устройства позволяет с высокой степенью готовности снижать риск паводкового воздействия на территорию и снизить материальный ущерб от наводнений и последствий ЧС на водотоках.
Противопаводковая мобильная секция, включающая накопительную емкость, образованную напорной и водоудерживающей гранями, соединенными продольными шарнирами, отличающаяся тем, что накопительная емкость выполнена в виде зигзагообразной поверхности, шарнирно соединенной в точках излома, и снабжена трубопроводом наполнения и опорожнения с задвижками, а со стороны напорной грани секция снабжена забральной стенкой и установлена поочередно-последовательно вдоль береговой линии.
