способ создания противофильтрационного экрана

Формула изобретения

Способ создания противофильтрационного экрана в водоемах с помощью полимерной пленки, отличающийся тем, что на предварительно подготовленной полимерной пленке заданной площади крепят тросы и укладывают полотнище пленки в гармошку, затем во льду прибрежной части водоема прорезают майну на ширину полотнища пленки, а во льду на расстоянии длины полотнища пленки выполняют лунки вдоль уложенной в гармошку пленки, после чего с помощью тросов заводят край полотнища пленки в майну под лед, концы тросов выводят на поверхность через выполненные ранее лунки и затягивают полотнище пленки под лед на заданную площадь, затем образовавшуюся геомембрану пригружают дозированным грузом, а оставшийся на поверхности конец геомембраны опускают под лед, пригружают и после схода льда укладывают на береговой участок водоема.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано для создания противофильтрационного экрана в действующих водохранилищах гидроэлектростанций, различных водоемах и бассейнах с целью сохранения запасов воды, необходимых для удовлетворения хозяйственно-питьевых потребностей населения.

Известен способ противофильтрационной облицовки, включающий расстилание пленочных полотнищ на грунтовое основание и образование грунтобитумного слоя, для чего на полотнище отсыпают грунт, пропитанный нефтешламом следующего состава, %: мехпримеси - 3-5; скоагулированные или заэмульгированные нефтепродукты - 4; вода - остальное, затем отсыпают второй слой грунта и слои уплотняют, причем расход нефтешлама составляет 5-10% от массы грунта (а.с. СССР 1640265, Е 02 В 3/16 "Способ сооружения противофильтрационной облицовки", опубликован 07.04.91). Недостатком данного способа является невозможность осуществления работ без предварительного осушения водоема, трудоемкость работ по производству работ подстилающего слоя, предусматривающего вспашку, уплотнения грунта и тщательное равнение подстилающего слоя.

Вторым близким по технической сущности аналогом является способ создания противофильтрационного экрана, включающий выполнение подстилающего слоя из грунта основания, которое вспахивают и прикатывают гладким катком в один след, укладку полимерной пленки и отсыпку защитного слоя (а.с. СССР 1599465, Е 02 В 3/16 "Способ создания противофильтрационного экрана", опубликован 15.10.90). Недостатком данного способа является невозможность осуществления работ без предварительного осушения водоема, трудоемкость работ по производству работ подстилающего слоя.

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является способ создания противофильтрационного экрана по патенту РФ № 2213178, включающий выполнение подстилающего слоя из грунта основания укладки полимерной пленки на постилающий слой измельченного глауконита толщиной 1,0-2,0 м, затем глинистый слой толщиной 0,5-1,0 м, а в качестве защитного слоя используется слой измельченного глауконита толщиной 0,6-0,7 м. Недостатком данного способа является невозможность осуществления работ без предварительного осушения водоема, способ достаточно трудоемок, так как предполагает большой объем работ по устройству подстилающего слоя.

Технический результат: упрощение способа за счет обеспечения возможности проведения работ без осушения водоема, повышение экономичности.

Согласно изобретению технический результат обеспечивается за счет того, что на предварительно подготовленной полимерной пленке заданной площади крепят тросы, укладывают полотнище пленки в гармошку, затем во льду прибрежной части водоема прорезают майну на ширину полотнища пленки, а во льду на расстоянии длины полотнища пленки выполняют лунки вдоль уложенной в гармошку пленки, после чего с помощью тросов заводят край полотнища пленки в майну под лед, концы тросов выводят на поверхность через выполненные ранее лунки и затягивают полотнище пленки под лед на заданную площадь, затем образовавшуюся геомембрану пригружают дозированным грузом, а оставшийся на поверхности конец геомембраны опускают под лед, пригружают и после схода льда укладывают на береговой участок водоема.

Впервые создан метод, позволяющий производить работы по созданию противофильтрационного экрана без предварительного осушения действующего водоема, чем и обусловлена его экономическая целесообразность, т.к. осушение любого водоема слишком дорого, а иногда вообще невозможно, что чревато потерей хозяйственно-питьевого водохранилища, иногда единственного для данного населенного пункта.

При проведении поиска по патентной и научно-технической информации не обнаружено решений, содержащих совокупность предлагаемых признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "новизна" и "изобретательский уровень".

На фиг.1 приведена общая схема способа создания противофильтрационного экрана (вид сбоку), на фиг.2 показано расположение майны и лунок по отношению к уложенному в гармошку полотнищу полимерной пленки (вид сверху).

Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно обследуют дно прибрежной части водохранилища для выявления наличия на дне пней, коряг, крупных камней и других предметов, которые могут повредить геомембрану. При необходимости дно водоема очищают от пней, коряг, камней и других крупных предметов и выравнивают, заделывая ямы, трещины. Далее производят расчистку льда водохранилища от снега и на льду водоема подготавливают полотно геомембраны к укладке, сваривая полимерную пленку в полотнище заданного размера от 6000 до 15000 кв. м. На предварительно подготовленной таким образом полимерной пленке заданной площади крепят тросы 1 (капроновые канаты) (фиг.1, фиг.2), которые могут крепиться по краю полотнища пленки и дополнительно в других местах полотнища, если возникнет необходимость "подтянуть" и разровнять подо льдом. Затем складывают полотнище геомембраны в "гармошку" 2 (фиг.1, фиг.2), во льду прибрежной части водоема прорезают майну 3 (фиг.1, фиг.2) на всю ширину полотна для дальнейшего пропуска полотна геомембраны под лед, а во льду на расстоянии длины полотнища пленки выполняют лунки 4 (фиг.1, фиг.2) (проруби) вдоль уложенной в гармошку геомембраны, после чего с помощью тросов водолазы заводят край полотнища пленки 5 в майну 3 под лед. Для спуска водолазов прорубают проруби 6 (фиг.2), которые могут быть выполнены в разных местах. Концы тросов выводят на поверхность через выполненные ранее лунки-проруби и затягивают полотнище пленки под лед на всю заданную площадь, затем образовавшуюся геомембрану пригружают дозированным грузом 7 (фиг.1), например камнями в мешках, канаты убирают, а оставшийся конец геомембраны опускают под лед, укладывают гармошкой, создавая резерв геомембраны для последующей укладки на береговую часть водоема, после схода льда осуществляют выравнивание прибрежной части водоема, вытягивают из воды конец геомембраны, укладывают ее на береговой участок водоема 8 (фиг.1, фиг.2) и закрепляют. На фиг.1 под позицией 9 показан лед, а под позицией 10 водоем.

Пример осуществления способа.

Указанный способ применен на гидроузле р. Сытыкан в республике САХА, Якутия, в 2004 году на площади 6000 кв. м.

На гидроузле р. Сытыкан создано водохранилище, которое служит и водозабором для удовлетворения хозяйственно-питьевых нужд населения. Во время строительства водохранилища и его эксплуатации, в первые годы после окончания строительства, утечки воды из водохранилища не было, так как ложе водохранилища создано на грунтах с вечной мерзлотой. При дальнейшей эксплуатации при положительной температуре воды произошло размораживание грунтов и возникла интенсивная фильтрация воды через береговую часть водохранилища, которая захватывает примерно 85-100 м от берега. Ранее использовался метод цементации, но должного эффекта не было достигнуто. После создания противофильтрационного экрана на площади 6000 кв. м. данного водохранилища по предлагаемому способу фильтрация прекратилась полностью.