способ изменения водного режима в водоеме (варианты)

Формула изобретения

1. Способ изменения водного режима в водоеме путем регулирования проточности отдельных его зон, отличающийся тем, что в водоем погружают гибкие оболочки, фиксируют их на заданной глубине и наполняют газообразной или жидкой средой.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе регулирования проточности изменяют местоположение гибких оболочек.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что периодически изменяют объем среды, заполняющей гибкие оболочки.

4. Способ изменения водного режима в водоеме путем регулирования проточности отдельных его зон, отличающийся тем, что в водоем погружают гибкие оболочки, заполняют их газообразной или жидкой средой и осуществляют перемешивание воды за счет перемещения гибких оболочек с помощью плавучих транспортных средств.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидротехнике, в частности к способам регулирования водного потока в водоемах.

Известен способ изменения водного режима в водоеме с помощью водосливных плотин, глухих дамб и т.д. (см. книгу “Использование водной энергии”, под редакцией Д.С.Щавелева, Л.: Энергия, 1976 г., с.177-185).

Показаны компоновки гидроузлов, где река перегораживается глухой плотиной с водосливной частью, имеющей открываемые затворы. В результате этого изменяется водный режим в реке.

За глухой частью плотины течение воды практически отсутствует, а против водосливных пролетов в период их открытия усиливается по сравнению с тем, каким оно было в естественном состоянии до сооружения плотины.

Известен способ изменения водного режима в водоеме путем регулирования проточности отдельных его зон (см. журнал “Гидротехническое строительство”, статья “Комплекс сооружений защиты Санкт-Петербурга от наводнений”, авторы Григорьев Ю.А., 1997 г., №9, с.13-17). Данное техническое решение принято в качестве прототипа обоих вариантов настоящего изобретения.

Общая протяженность данного комплекса защитных сооружений составляет 25,4 км, из них около 1,5 км приходится на шесть водопропускных пролетов и два судопропускных пролета 200 и 100 м. Оставшиеся 23,4 км - глухая каменно-земляная дамба, которая обусловливает замедление течения воды и образование (особенно в мелководной части) застойных зон, что приводит к неблагоприятным экологическим последствиям.

Согласно способу-прототипу изменение водного режима осуществляется путем периодического открытия и закрытия в определенном режиме водопропускных пролетов, что усиливает течение воды то в одной, то в другой части водоема, в частности Невской губы. Как показал опыт эксплуатации возведенной уже в 1997 г. дамбы, входящей в комплекс, изменением водного режима с помощью маневрирования затворами водопропускных пролетов удается в некоторой степени избежать застойных явлений воды в Невской губе и предотвратить неблагоприятные экологические последствия.

Однако все же остаются довольно значительные застойные зоны, в которых скапливаются загрязнения.

Задачей настоящего изобретения является достижение повышения эффективности изменения водного режима за счет устранения застойных явлений в отдельных зонах водоема.

Эта задача согласно первому варианту способа (пп.1-3 формулы изобретения) решается за счет того, что в способе изменения водного режима в водоеме путем регулирования проточности отдельных его зон в водоем погружают гибкие оболочки, фиксируют их на заданной глубине и заполняют газообразной или жидкой средой, в процессе регулирования проточности можно изменять местоположение гибких оболочек, а также периодически изменять объем среды, заполняющей гибкие оболочки.

Согласно второму варианту способа (п.4 формулы изобретения) поставленная задача решается за счет того, что в способе изменения водного режима в водоеме путем регулирования проточности отдельных его зон в водоем погружают гибкие оболочки, заполняют их газообразной или жидкой средой и осуществляют перемешивание воды за счет перемещения гибких оболочек с помощью плавучих транспортных средств.

Предложенный способ иллюстрируется чертежом, на котором приведена схема водоема с расположением гибких оболочек в разных его зонах.

Согласно первому варианту гибкие оболочки 1 погружают в водоем 2, фиксируют их на заданной глубине, например в придонном слое или на дне, и заполняют газообразной средой, в частности воздухом, возможно также заполнение гибких оболочек жидкой средой, например водой.

Гибкие оболочки 1 изготовлены из прочного синтетического материала, в частности из полиэтилена.

Этот материал имеет сопротивление на разрыв более 200 кг/см² и на прокалывание более 250 кг/см.

Гибкие оболочки 1 изменяют направление водного потока в область застойных зон 3 водоема 2, находящихся перед дамбой, что усиливает водообмен в зонах 3 и тем самым устраняет застойные явления в них.

В процессе регулирования прочности водоема 2 можно изменить местоположение гибких оболочек 1 с учетом течения и фиксировать на большой протяженности в виде “гирлянд”.

Кроме того, главным образом, в установленных ближе к берегам гибких оболочках 1 можно периодически изменять объем заполняющей их среды, т.е. осуществлять функционирование гибких оболочек 1 в “пульсирующем режиме”, что улучшает перемешивание воды и интенсифицирует водообмен.

Второй вариант способа осуществляется следующим образом. Гибкие оболочки 1 погружают в водоем 2 и заполняют средой. При этом их не фиксируют относительно дна водоема, а перемещают с помощью плавучих транспортных средств, в частности буксирных катеров (на чертеже условно не показаны).

Таким образом осуществляют перемешивание воды и ликвидируют застойные явления в зонах 3.

Предложенный способ позволяет значительно улучшить водный режим в водоеме за счет ликвидации застойных зон, в которых скапливаются загрязнения, что существенно улучшает экологическую ситуацию как в водоеме, так и в прилегающих к нему районах.

Способ, по мнению заявителя, имеет важное практическое значение, его реализация не требует значительных капиталовложений.

Возможно использование способа в зоне комплекса защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений, а также для гашения скорости водного потока, например, чтобы предотвратить размыв берегов водоема, подмыв стоящих у берега сооружений (зданий, опор линий электропередачи и т.д.).