система для улучшения экологического состояния прибрежных земель высыхающего соленого естественного водоема

Формула изобретения

Система для улучшения экологического состояния прибрежных земель высыхающего соленого естественного водоема, включающая сообщающиеся водоемы, ступенчато расположенные на высохшем склоне чаши естественного водоема с подветренной стороны между береговой полосой и линией уреза воды естественного водоема, в который впадают реки, отличающаяся тем, что водоемы расположены рядами вдоль высохшего склона чаши естественного водоема и сообщены между собой при помощи каналов, при этом дельта реки с переменной величиной стока и незаиляющей скоростью потока соединена каналами с близлежащими водоемами, которые, в свою очередь, соединены каналами с водоемами, расположенными вдоль береговой полосы, и с водоемами, размещенными ниже на высохшем склоне чаши естественного водоема, причем водоемы расположены на более низких отметках, чем река и ее дельта, а находящаяся вокруг и между водоемами почва предназначена для сельскохозяйственных угодий и снабжена коллекторами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к улучшению экологического и климатического состояния прибрежных земель высыхающих естественных озер и морей.

Известны устройства и система различных грунтовых-насыпных или конструкционных из специальных материалов дамб, используемых в целях регулировок стоков вод и образования водоемов, что способствует в свою очередь микроклимата. Такие устройства применимы для регулирования стоков вод рек и водоемов с незначительной для экологии акваторией /1,2/.

Известно устройство для улучшения экологического состояния прибрежных земель высыхающего соленого естественного водоема, выбранное в качестве прототипа, включающего ряды дамб с регулируемыми водовыпускными сооружениями, размещенными на высохшем склоне чаши естественного водоема с подветренной стороны, начиная от уреза воды естественного водоема до береговой полосы с образованием ступенчато расположенных водоемов. Оно снабжено дополнительными дамбами, при этом дамбы выполнены с регулируемыми водовыпускными сооружениями и размещены на высохшем склоне чаши естественного водоема до береговой полосы с образованием ступенчато расположенных водоемов /3/.

Данное решение (на примере усыхающего Аральского моря) при всех своих достоинствах по идее имеет ряд недостатков, лишающих его возможности реализации.

1. Строительство ступенчато расположенных дамб с чрезмерно большой протяженностью (свыше десяти тысяч км) и со множеством водовыпускных устройств сложной конструкции, причем на дне высохшей части акватории моря, по своим масштабам (материалоемкости), срокам строительства и экономическим соображениям не реальны. Заметим, что, например, на всю Аральскую проблему правительство сочло возможным в 1990 г. выделить менее 1 млрд. руб., в то же время такое строительство (дамбы с водовыпускными сооружениями с общей протяженностью свыше 2,5 тыс.км) по приближенным расчетам потребует не менее 5 миллиардов руб. (1 км строительства дамб с сооружениями по расчетам "Аралводстроя" стоил около 2 млрд. руб.).

2. Вдоль берегов прибрежные земли и глубже во внутрь акватории (Аральского моря тоже) дно из себя представляет пересеченную со множеством глубоких чаш поверхность, что исключает возможность выравнивания верхних отметок дамб и их направления. Перепады глубин прибрежных земель и дна Аральского моря (высохшей части) колеблется в пределах 25-30 м, свидетельством тому является образование множества островов.

3. Имеющиеся на дне моря материалы (песок, ил и др.) не пригодны для строительства подобных дамб, нуждающихся в высокой прочности, а завоз извне материалов, причем в таком большом количестве, не реален. К тому же на дне высохшей части невозможно использование техники, кроме земнасосов.

Что касается развития с помощью этого устройства водного транспорта и рыбоводства, то следует иметь в виду, что накладываются следующие ограничения. На дне моря с участками ровной поверхности склона, уклон незначительный (на примере Арала: на обширных участках берега отошли во внутрь на более чем 100 км, а глубина упала всего лишь на 13-15 м). В связи с этим дамбы, построенные через 7-20 км вдоль берега, не обеспечивают достаточную для транспортных средств глубину и свободу направления. Кроме того общеизвестно, что рыбы в промышленном смысле в таких береговых и глубинных пределах (образуется неестественный температурный режим) развиваются слабо, поскольку недостаточно развиваются их стаи.

В связи с вышеизложенным считаем, что предложенное устройство неэффективно и нереализуемо в плане экономическом.

Сущность изобретения заключается в том, что система для улучшения экологического состояния прибрежных земель высыхающего соленого естественного водоема, включающая сообщающиеся водоемы, ступенчато расположенные на высохшем склоне чаши естественного водоема с подветренной стороны, начиная от уреза воды естественного водоема до береговой полосы, согласно изобретению снабжена каналами, при этом дельта реки с переменной величиной стока и незаиляющей скоростью потока соединена каналами с естественными чашами на склоне и высохшей части акватории водоема, причем близлежащие чаши соединены посредством каналов с чашами вдоль берега, и с чашами, расположенными в глубине акватории водоема, при этом в поперечном сечении или в глубь прибрежной зоны и акватории обсохшей части водоема по уровню на верхней отметке расположена река и ее дельты, на более низких уровнях соответственно - почвы сельхозугодий, коллекторы и бассейны.

Сравнение данного устройства с прототипом показывает, что новым является наличие каналов, при этом дельта реки с переменной величиной стока и незаиляющей скоростью потока соединена каналами с естественными чашами на склоне и высохшей части акватории естественного водоема, причем близлежащие чаши соединены посредством каналов с чашами вдоль берега и с чашами, расположенными в глубине акватории водоема, при этом в поперечном сечении или в глубь прибрежной зоны и акватории обсохшей части водоема по уровня на верхней отметке расположена река и ее дельта, на более низких уровнях соответственно - почвы сельхозугодий, коллекторы и бассейны.

Таким образом заявляемое устройство соответствует критерию "новизна".

Устройство соответствует критерию "изобретательский уровень", т.к. достигнут результат, попытки получения которого долгое время не удавались специалистам: снижение материалоемкости устройства и трудозатрат по его возведению.

Техническое решение является промышленно применимым, так как может быть использовано при строительстве сооружений на Аральском море.

Изобретение поясняется чертежом.

На чертеже представлена подветренная часть высыхающего соленого естественного водоема (на примере Аральского моря).

На прибрежной территории и на склоне высохшей части акватории Аральского моря в более глубоких чашах образовано несколько водоемов 1-7, близлежащие из которых соединены с дельтой 8 реки посредством каналов 9 и по мере заполнения соединенные каналами 10 и 11 с последующими глубокими чашами 6 и 7. В поперечном сечении или в глубь прибрежной зоны и акватории обсохшей части водоема по уровню на верхней отметке расположена река и ее дельты, а на более низких уровнях - почвы сельхозуголий, коллекторы 12 и бассейны 1-7.

На склоне высохшей с подветренной стороны части акватории, начиная от уреза воды естественного водоема до береговой полосы, образуются ступенчато расположенные водоемы, близлежащие из которых соединяют с дельтой 8 реки посредством каналов 9 и по мере заполнения их соединяют также посредством каналов 10 и 11 со следующими чашами на прибрежных землях и склоне водоема. Таким образом, прибрежные чаши и обсохшая часть акватории водоема постепенно, по мере накопления, покрывается водой. В дальнейшем в процессе испарения влаги с этой поверхности за счет солнечной радиации соленые пыли двигаются с севера на юг на прибрежные территории, оседают на этой поверхности. Этот эффект усиливается по мере увеличения солнечной радиации и площади, покрытой водой.

Появляется возможность сохранения дельты реки (в условиях Арала) за счет обеспечения незаиляющей скоростью протока воды через дельту. Незаиляющая скорость потока воды через дельту является исключительным фактором, имеющим критическое предельно-минимальное значение, после достижения чего дельта может замкнуться за счет наносов и погибнуть. Заметим, что скорость потока воды через дельту Амударьи в настоящее время близка к предельному минимальному значению (количественного значения этого параметра определять нет смысла, поскольку очевидно, что чем меньше скорость потока, тем уже становится дельта и наоборот. В связи с этим приходится постоянно очищать земнасосами дельту, ибо затопляются берега.

Образование естественных водоемов на прибрежных территориях и на склоне высохшей части акватории водоема воссоздает естественные условия для развития рыбоводства и ондатроводства и по каналам между водоемами можно обеспечивать транспортное сообщение по маршрутам рыбоводства и ондатроводства. Зеленые насаждения вокруг и между водоемами позволят улучшить климатические условия, экологическое состояние и кормопроизводство.

Устройство можно реализовать постепенно, быстрыми темпами, вкладывая средства поэтапно в досягаемых размерах. Эти средства окупятся также быстро по мере заполнения уже первых чаш за счет рыбоводства, ондатроводства и кормопроизводства, а также улучшения экологического состояния, что влияет на производительность и в других сферах народного (в основном сельского) хозяйства.

Источники информации:

1. "Сельскохозяйственные гидротехнические мелиорации" под ред. Е.Маркова, м., Колос, 1981, с.213.

2. В.Колпаков и др. "Сельскохозяйственные мелиорации", -М., Колос, 1981, с.323.

3. SU, авторское свидетельство, 1703795, кл. E 02 B 15/00, 1992.