Способ использования двухуровневой структуры рек крымского полуострова для водоснабжения республики крым и города севастополя

Авторы патента:

E03B3/32 - с искусственным обогащением, например добавлением воды из прудов или рек

E02B3/00 - Строительные работы, связанные с регулированием и использованием рек, течений, морских побережий и т.п. (плотины E02B 7/00); противофильтрационные устройства или швы в гидротехнических сооружениях и в конструкциях оснований и фундаментов

Владельцы патента RU 2754365:

Кульченко Валентин Валерьевич (RU)

Изобретение относится к области экологии, охраны окружающей среды и рационального природопользования и может быть использовано для очистки речной воды, а также способствует созданию запаса пресной воды для хозяйственных и бытовых нужд населения. Сущность изобретения заключается в использовании двухуровневой структуры рек Крымского полуострова для создания запаса (маганизирования) пресных вод путем перевода поверхностного стока рек в палеорусла, состоящие из галечника «древнего аллювия». Способ использования двухуровневой структуры рек Крымского полуострова для водоснабжения Республики Крым и г. Севастополя заключается в том, что для использования двухуровневой структуры горных рек для накопления водных ресурсов формируют подземное водохранилище путем отвода воды от существующих современных русел рек 2 (1 уровень), перед шлюзом регулятором 3, расположенным в русле реки ниже по течению, через систему отводных каналов 4, ширина которых соизмерима с шириной русел рек, в вертикальные инфильтрационные бассейны (шахтные колодцы) 5 в толщу пород ниже дневной поверхности на 1-20 метров в слой погребенных палеорусел 6 рек (2 уровень), состоящий из водоносного горизонта и водоупорного подстилающего слоя. Преимуществами способа являются использование естественных гидрогеологических условий палеорусел рек Крымского полуострова для формирования запаса подземных вод в объеме 80 млн. м³ в год без капитальных затрат на строительство водохранилищ, водоводов и эксплуатационных затрат на транспортировку воды к водозабору, отсутствие потерь воды на испарение, а также предотвращение затопления земель паводковыми водами и загрязнения акватории моря. При этом может быть использовано до 75% годового стока рек Крыма. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Проблема водообеспечения полуострова Крым требует решения в связи с перекрытием Северо-Крымского канала. В настоящее время крымские реки используются главным образом для формирования водохранилищ, но регулирование стока рек водохранилищами невелико: они задерживают всего шесть-девять процентов годового стока или 25-35 процентов воды, протекающей за вегетационный период, когда она особенно нужна для орошения.

Известен способ формирования водохранилищ на предгорных равнинах, который осуществляется следующим образом (патент № 2523328, опубликованный 20.07.2014), суть которого заключается в том, что на расстоянии 150-200 м от основного течения выкапывают котлованы под водохранилища глубиной 2,5-3 м, шириной 120-150 м, длиной 250-280 м, площадью зеркала воды в 3-3,5 га. Во время весеннего разлива через отведенные от реки каналы вода поступает в водохранилище и при наполнении через отведенные от водохранилища каналы возвращается в русло реки ниже по течению примерно в 2 км от водозабора. Благодаря ирлитовому покрытию дна, вода в водохранилище активно очищается.

Недостатками данного способа являются значительные капитальные затраты на строительство водохранилищ и водоводов, большие эксплуатационные расходы на транспортировку и очистку воды, а также значительные потери воды на испарение.

Предлагаемый способ основан на использовании уникального двухуровневого строения речных долин крымских рек северного и северо-западного макросклонов. Их суммарный сброс в Черное и Азовское моря (залив Сиваш) составляет около 360 миллионов кубометров в год.

Способ водоснабжения Республики Крым и города Севастополя заключается в использовании двухуровневой структуры рек Крымского полуострова. Формирование подземных водохранилищ в долинах рек (1 на Рисунке 1) осуществляются путем отвода поверхностного стока рек в объеме до 200 м³/сек от современных русел рек (2 на Рисунке 1) из шлюза-регулятора (3 на Рисунке 1) через систему отводных каналов (4 на Рисунке 1), ширина которых соизмерима с шириной русел рек в вертикальные инфильтрационные бассейны (шахтные колодцы) (5 на Рисунке 1) размером до 50*50 метров в толщу пород ниже дневной поверхности на 1-20 метров в слой погребенных палеорусел рек (6 на Рисунке 1), состоящий из крупного галечника «древнего аллювия» с высоким показателем коэффициента фильтрации (30-70 м/сут. и более) и подстилающего слоя водоупорных глин. В процессе движения по палеоруслу, вода очищается от примесей, после чего на расстоянии 1-7 км от шлюза-регулятора (3 на Рисунке 1) водозабором (7 на Рисунке 1) поднимается на поверхность для подачи с помощью насосной станции (8) потребителю. Формирование подземных водохранилищ осуществляют каскадом из 1-7 гидротехнических сооружений (3 на Рисунке 1), включающих шлюз-регулятор (3 на Рисунке 1), систему отводных каналов (4 на Рисунке 1), инфильтрационные бассейны (5 на Рисунке 1), водозабор (7 на Рисунке 1), который формирует депрессионную воронку (9 на Рисунке 1), по размеру равную ширине палеорусла, насосную станцию (8 на Рисунке 1) для подачи воды потребителю.

Техническим результатом предложенного способа будет 1) восполнение запасов подземных вод путем строительства специальных гидротехнических сооружений, которые переведут поверхностные стоки рек в их палеорусла, и тем самым наполнят подземные водные горизонты; 2) восполнение дефицита пресной воды в объеме около 200 миллионов кубометров в год доя потребительских нужд Республики Крым и г. Севастополя.

Преимуществами способа являются использование естественных гидрогеологических условий палеорусел рек Крымского полуострова для формирования запаса подземных вод в объеме 80 млн. м3 в год без капитальных затрат на строительство водохранилищ, водоводов и эксплуатационных затрат на транспортировку воды к водозабору, отсутствие потерь воды на испарение, а также предотвращение затопления земель паводковыми водами и загрязнения акватории моря. При этом может быть использовано до 70% годового стока рек Крыма.

1. Способ водоснабжения полуострова Крым, включающий формирование водохранилищ для их наполнения поверхностным стоком рек через систему отводных каналов от русел рек, отличающийся тем, что с целью использования двухуровневой структуры рек Крымского полуострова - современное русло и палеорусло - формирование подземных водохранилищ осуществляется путем отвода поверхностного стока рек от современных русел рек из шлюза-регулятора через систему отводных каналов, ширина которых соизмерима с шириной русел рек, в вертикальные инфильтрационные бассейны, расположенные в толще пород, - в слой погребенных палеорусел рек, далее вода движется по палеоруслу, очищается от примесей и поднимается водозабором на поверхность для подачи с помощью насосной станции потребителю.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что вертикальные инфильтрационные бассейны, куда отводится вода от современных русел рек, располагаются ниже поверхности современных русел рек на 1-20 м в слой погребенных палеорусел и имеют размер до 50*50 м.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что формирование подземных водохранилищ осуществляют каскадом гидротехнических сооружений, включающих в себя шлюз-регулятор, систему отводных каналов, инфильтрационные бассейны, водозабор и насосную станцию в количестве от 1 до 7 шт.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что очищенная от примесей вода, после прохождения палеорусел, поднимается на поверхность водозабором на расстоянии 1-7 км от шлюза-регулятора.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что водозабором формируется депрессионная воронка областью влияния, равной ширине палеорусла.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к водозаборным сооружениям, используемым для забора воды на горных и предгорных участках рек со сложными геологическими условиями. Технический результат - повышение надежности работы ковшового подруслового фильтрующего водозабора.

Способ регулирования запасов пресных вод // 2685135

Изобретение относится к водоснабжению и может использоваться при регулировании подземного и надземного стоков, приуроченных к долинам горных рек с периодически пересыхающими водотоками, для повышения надежности водоотбора или его увеличения. Способ регулирования запасов пресных вод заключается в одновременном накоплении в долине реки подземных вод в подземном водохранилище и поверхностного стока в надземном водохранилище и управлении уровнем подземных вод при его падении на участке подземного водохранилища путем регулируемого пропуска воды из надземного водохранилища.

Устройство для регулирования запасов пресных вод // 2683512

Изобретение относится к водоснабжению и может использоваться при регулировании подземного и надземного стоков, приуроченных к долинам горных рек с периодически пересыхающими водотоками, для повышения надежности водоотбора или его увеличения. Устройство для регулирования запасов пресных вод по подземному водохранилищу включает водонепроницаемый барраж 1, созданный в водоносном горизонте 2, полностью перекрывающий водоносный горизонт 2 с образованием подземного водохранилища 3.

Способ регулирования стока атмосферных осадков // 2682055

Изобретение относиться к водоснабжению. Способ состоит в одновременном накоплении в долине реки подземных вод в подземном водохранилище и поверхностного стока в надземном водохранилище и управлении уровнем подземных вод при его падении на участке подземного водохранилища путем регулируемого пропуска воды из надземного водохранилища.

Устройство для регулирования стока атмосферных осадков // 2681884

Изобретение относится к водоснабжению. Устройство содержит водонепроницаемый барраж в поперечном створе долины горной реки, полностью по мощности и ширине перекрывающий водоносный горизонт и образующий подземное водохранилище, и надземное водохранилище, образованное плотиной.

Устройство для регулирования накоплений подземных вод // 2621359

Изобретение относится к водоснабжению. Устройство содержит водонепроницаемый барраж в поперечном створе долины реки, полностью по мощности и ширине перекрывающий водоносный горизонт и образующий подземное водохранилище, подземные водоприемные скважины или колодцы и запорно-регулирующие трубопроводы.

Устройство для регулирования запасов пресных вод // 2621268

Изобретение относится к водоснабжению и может быть использовано при регулировании подземного и надземного стоков, приуроченных к долинам горных рек с периодически пересыхающими водотоками, для повышения надежности водоотбора или его увеличения. Устройство для регулирования запасов пресных вод включает водонепроницаемый барраж 3 в поперечном створе долины реки, полностью по мощности и ширине перекрывающий водоносный горизонт 4 и образующий подземное водохранилище 5, водоприемный колодец 8 и запорно-регулирующие трубопроводы 9.

Устройство для регулирования запасов стока атмосферных осадков // 2621267

Изобретение относится к водоснабжению и может быть использовано при регулировании подземного и надземного стоков, приуроченных к долинам горных рек с периодически пересыхающими водотоками, для повышения надежности водоотбора или его увеличения. Устройство для регулирования запасов стока атмосферных осадков включает подземное водохранилище 3, образованное водонепроницаемым барражем 1 в поперечном створе долины реки, полностью по мощности и ширине перекрывающим водоносный горизонт 2, и надземное водохранилище 4, образованное плотиной 5, перекрывающей по ширине поперечный створ долины реки.

Способ регулирования стока атмосферных осадков // 2621265

Изобретение относится к водоснабжению и может быть использовано при регулировании подземного и надземного стоков, приуроченных к долинам горных рек с периодически пересыхающими водотоками, для повышения надежности водоотбора или его увеличения. Способ регулирования стока атмосферных осадков заключается в накоплении в долине реки, полностью по мощности и ширине перекрытой барражем 1 в водоносном горизонте 2, подземных вод в подземном водохранилище 3 и надземных вод в надземном водохранилище 4, полностью по ширине перекрытой плотиной 5 долины реки, в многоводные периоды года и расходовании их водозабором или из подземного или из надземного водохранилища в маловодные периоды года, при регулируемом пропуске воды из одного объема в другой и потребителю.

Способ регулирования накоплений подземных вод // 2618336

Изобретение относится к водоснабжению. Способ состоит в накоплении в долине реки, полностью по мощности и ширине перекрывающей водоносный горизонт, подземных вод в подземном водохранилище в многоводные периоды года, расходовании их водозабором в маловодные периоды и управлении уровнем подземных вод.

Устройство для укладки сигнальной ленты в траншеях // 2749997

Изобретение предназначено для использования в сельском хозяйстве, строительстве и других смежных областях для защиты подземных систем, а именно для предотвращения повреждений кабельных линий, трубопроводов и других подобных коммуникаций при земных работах. Устройство для укладки сигнальной ленты в траншеях включает раму с опорным элементом и приспособлением для транспортирования, держатель для бобины с сигнальной лентой, нож с острием, выполненный с возможностью поворота и резки сигнальной ленты, узел размотки и натяжения сигнальной ленты, прикатывающий ролик, установленный в направляющих, соединенных с рамой, с возможностью ограниченного перемещения.