×
25.08.2017
217.015.d0aa

Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для регулирования запасов пресных вод

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: 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. Согласно изобретению имеет надземное водохранилище 6, образованное надземной плотиной 1 на свайной основе 2, перекрывающей по ширине поперечный створ долины реки, и расположенное над подземным водохранилищем 5. Водонепроницаемый барраж 3 расположен в одном створе с надземной плотиной 1, между ее сваями, образуя совместный подземный экран. Водоприемный колодец 8 расположен на берегу надземного водохранилища 6, выше отметок затопления при максимальном уровне 7. Водохранилища сообщены между собой и с потребителем запорно-регулирующими трубопроводами 9. Изобретение обеспечивает возможность надежного водоотбора в требуемом объеме на протяжении всего периода эксплуатации, в том числе в маловодные периоды года в долинах горных рек с периодически пересыхающим водотоком, в виду эффективного использования подземного и надземного объема долины горной реки, с наименьшими экономическими затратами, за счет совмещения функций действия, например, несущие надземную плотину сваи одновременно участвуют в экранировании подземного потока, обеспечивается минимизация экологического воздействия на окружающую среду. 1 ил.

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.

Известно устройство для регулирования запасов подземных вод, включающее водонепроницаемый барраж в поперечном створе долины реки, полностью по мощности и ширине перекрывающий водоносный горизонт и образующий подземное водохранилище, и расположенный выше водозабора (Гидрогеология. Инженерная геология // Итоги науки и техники. - М.: ВИНИТИ, 1974, т. 3, с. 15-16, рис. 5б).

Недостатками известного устройства являются невозможность обеспечения надежного водоотбора в требуемом объеме на протяжении всего периода эксплуатации, в том числе и в маловодные периоды года в долинах горных рек с периодически пересыхающим водотоком, материалоемкость предлагаемого устройства и, как следствие, повышенные затраты при строительстве и эксплуатации.

Известно гидротехническое сооружение для регулирования запасов воды для целей водоснабжения и орошения - надземная плотина - водоподпорное сооружение, перегораживающее водоток и его долину для подъема уровня воды (Свод правил СП 40.13330.2012, Плотины бетонные и железобетонные: нормативно-технический материал. - М.: ОАО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева», 2013, с. 4-5, рис. 1а-г).

Недостатком известного устройства является невозможность обеспечения накопления и поддержания объема воды водохранилища в требуемом объеме на протяжении всего периода эксплуатации, в том числе и в маловодные периоды года в долинах рек с периодически пересыхающим водотоком. Неэффективность устройства, вызванная тем, что в нем сбору подвержен лишь поверхностный сток в долине реки, тогда как подземный сток продолжает беспрепятственно сбрасываться и аккумуляции не подвержен.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для регулирования запасов подземных вод (Патент на изобретение RU №2569004, МПК Е03В 3/32, 3/06, опубл. 20.11.2015, бюл. №32), включающее водонепроницаемый барраж в поперечном створе долины реки, полностью по мощности и ширине перекрывающий водоносный горизонт и образующий основное подземное водохранилище, и расположенный выше водозабор, а также содержит дополнительный водонепроницаемый барраж, расположенный в поперечном створе долины реки выше зоны влияния основного подземного водохранилища, в верхнем его бьефе и образующий дополнительное подземное водохранилище, водоприемное устройство, расположенное в верхнем бьефе дополнительного водонепроницаемого барража, и соединяющий дополнительное и основное водохранилища трубопроводом с затвором для регулирования расхода воды из водоприемного устройства в основное подземное водохранилище.

Недостатком известного устройства является невозможность обеспечения надежного водоотбора в требуемом объеме на протяжении всего периода эксплуатации, в том числе и в маловодные периоды года в долинах горных рек с периодически пересыхающим водотоком, ввиду неэффективного использования и без того ограниченного объема горного ущелья, при этом подобное устройство при разнесении створов плотин требует больших затрат трудовых и материальных ресурсов и, как следствие, большой стоимости. Неэффективность устройства вызвана еще и тем, что в нем сбору подвержен лишь подземный сток в долине реки, тогда как поверхностный сток продолжает беспрепятственно сбрасываться и аккумуляции не подвержен.

Техническим результатом является обеспечение возможности надежного водоотбора в требуемом объеме на протяжении всего периода эксплуатации, в том числе в маловодные периоды года в долинах горных рек с периодически пересыхающим водотоком, в виду эффективного использования подземного и надземного объема долины горной реки, с наименьшими экономическими затратами, за счет совмещения функций действия, например, несущие надземную плотину сваи одновременно участвуют в экранировании подземного потока, минимизация экологического воздействия на окружающую среду.

Технический результат достигается тем, что устройство для регулирования запасов пресных вод, включающее водонепроницаемый барраж в поперечном створе долины реки, полностью по мощности и ширине перекрывающий водоносный горизонт и образующий подземное водохранилище, и надземное водохранилище, образованное плотиной, перекрывающей по ширине поперечный створ долины реки, согласно изобретению надземное водохранилище расположено над подземным водохранилищем, а водонепроницаемый барраж расположен в одном створе с надземной плотиной, между сваями, образуя совместный подземный экран, водоприемный колодец расположен на берегу надземного водохранилища, выше отметок затопления при максимальном уровне, а объемы обоих водохранилищ связаны между собой запорно-регулирующими трубопроводами, а с потребителем - хотя бы одно из водохранилищ.

Отличительными от прототипа признаками являются:

- плотина надземного водохранилища и водонепроницаемый барраж подземного водохранилища расположены в одном створе;

- водонепроницаемый барраж расположен между сваями, образуя совместный подземный экран;

- водоприемный колодец расположен на берегу надземного водохранилища, выше отметок затопления, при максимальном уровне в водохранилище;

- сообщающие подземное и надземное водохранилища колодец и трубопроводы, для регулирования объемов воды в них, имеют возможность ее перепуска в обоих направлениях;

- хотя бы один объем водохранилища связан с потребителем запорно-регулирующими трубопроводами;

- минимизация экологического воздействия на окружающую среду.

Указанная совокупность отличительных от прототипа признаков позволяет обеспечить возможность надежного водоотбора в требуемом объеме на протяжении всего периода эксплуатации, в том числе в маловодные периоды года в долинах горных рек с периодически пересыхающим водотоком, ввиду эффективного использования подземного и надземного объема долины горной реки, подземного и надземного стока горной реки с наименьшими затратами и экологическим воздействием на окружающую среду.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на рисунке изображено устройство для регулирования запасов пресных вод, включающее надземную плотину 1, расположенную на сваях 2, являющихся фундаментом. Водонепроницаемый барраж 3 устраивается только между сваями 2 и выполняется, например, методом «стена в грунте», в поперечном створе долины реки, в водоносном горизонте 4, полностью по мощности и ширине его перекрывающем, что обеспечивает предотвращение подземного стока за пределы барража 3, подпор подземных вод и благоприятные условия для их накопления в водоносном горизонте 4, выше створа расположения барража 3, с образованием подземного водохранилища 5. В свою очередь надземная плотина 1 образует надземное водохранилище 6, максимальный уровень воды в котором 7. В свою очередь на берегу надземного водохранилища 6, выше отметок затопления при максимальном уровне 7, устраивается шахтный колодец 8, заглубленный до нижних отметок подземного водохранилища 5. Технологические трубопроводы 9 обеспечивают подачу воды с подземного водохранилища 5 на нужды производства или населения. Максимальная отметка вод подземного водохранилища не должна превышать уровня 10, так как в противном случае может быть повреждена гидроизоляция дна надземного водохранилища 6. В свою очередь при сработке подземного водохранилища 5, минимальные отметки кривой депрессии могут доходить до линии 11. Сработка надземного водохранилища 6 и подземного водохранилища 5 осуществляются через шахтный колодец 8 и технологические трубопроводы 9, посредством разделения притока в него, осуществляемого затвором 12. Вода может подаваться либо на технические нужды, либо на подпитку подземного водохранилища, при подаче из него воды, посредством шахтного колодца 8, армированного трубопроводами 9, обеспечивающими связь с обоими водохранилищами, посредством трубопроводов с затвором 12. В зависимости от более активной сработки подземного или надземного водохранилища вода по технологическим трубопроводам 9 может обеспечивать перепуск объемов из одного водохранилища в другое, причем из надземного водохранилища 6 в подземное водохранилище 5 самотеком. При этом минимальный уровень надземного водохранилища 6 может соответствовать положению 13, то есть «мертвому» объему водохранилища.

Регулирование запасов пресных вод данным устройством реализуется следующим образом. В многоводный период года перед маловодным периодом приток надземных вод в надземное водохранилище 6 и подземных вод в подземное водохранилище 5 происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков и паводковых вод, затопляющих часть долины, непосредственно на площадях подземного водохранилища 5 и надземного водохранилища 6. Таким образом, при условии преобладания притока поверхностного стока и подземных вод над другими составляющими баланса, в частности над водоотбором из шахтного колодца 8, по технологическим трубопроводам 9 из подземного водохранилища 5, либо посредством этих же технологических трубопроводов 9 с надземного водохранилища 6, при обеспечении соответствующих допусков к объемам разных водохранилищ затвором 12, происходит накопление воды, либо в подземном водохранилище 5, либо в надземном водохранилище 6. С целью экономии материальных и трудовых ресурсов водонепроницаемый барраж 3 подземного водохранилища 5 устраивается в одном створе со сваями 2 надземной плотины 1.

В многоводный период года в результате накопления пресных вод в подземном водохранилище 5 и надземном водохранилище 6 уровень их повышается и соответствует максимальным уровням воды. В надземном водохранилище 6 максимальный уровень соответствует положению 7. В подземном водохранилище 5 максимальный уровень находится на отметке 10, при минимальном уровне воды в надземном водохранилище 6, соответствующий его «мертвому» объему 13. При увеличении уровня воды в надземном водохранилище 6, сверх «мертвого» объема 13, максимальный уровень 10 подземного водохранилища 5 также может повышаться. При этом в процессе эксплуатации водохранилищ 5 и 6 не допустимо, чтобы уровень воды подземного водохранилища 5 был выше уровня воды в надземном водохранилище 6, что предотвратит выдавливание дна надземного водохранилища 6. Уровень надземного водохранилища 6 по максимуму может соответствовать положению 7, что определяется расчетным путем. При этом любые объемы воды, поступающие при достижении отметок 7 в надземное водохранилище 6 сбрасываются через катастрофический водослив плотины 1.

В начальный период маловодности, при пересыхании поверхностного водотока реки, в надземном водохранилище 6 уровень воды соответствует положению 7, а в подземном водохранилище 5 поверхность подземных вод может достигать отметок приемного устройства поверхностного стока надземного водохранилища 6.

Когда приток воды в подземное водохранилище 5 за счет инфильтрации атмосферных осадков уменьшается, возникает ситуация, что водоотбор для целей питьевого водоснабжения из шахтного колодца 8, по технологическим трубопроводам 9, превосходит внешний приток воды. В этом случае уровень подземных вод постепенно падает и может дойти до минимальных отметок представленных кривой депрессии в положении 11. Однако в это же самое время, в начальный период маловодности, объем воды в надземном водохранилище 6 остается неизменным и соответствует своим максимальным значениям. Чтобы не допустить падения уровня кривой депрессии до минимальных значений положения 11, в подземном водохранилище 5 осуществляют слежение за уровнем воды, путем дополнительного попуска объемов из надземного водохранилища 6 посредством шахтного колодца 8, причем самотеком. Подача воды из подземного источника через шахтный колодец 8 и технологические трубопроводы 9 ориентирована на цели питьевого водоснабжения, путем соответствующего управления потоками через затвор 12.

При ориентировании системы водопотребления на орошение, когда нужна более теплая воды, ее рациональнее подавать из надземного водохранилища 6, посредством технологических трубопроводов 9, тогда затвор 12 отсекает связь с подземным водохранилищем 5. Когда приток в надземное водохранилище 6 за счет стока поверхностных вод уменьшается, возникает ситуация, что уровень надземных вод постепенно падает и может дойти до минимальных отметок, представленных уровнем 13 «мертвого» объема водохранилища 6. Однако в то же самое время, в начальный период маловодности, объем воды в подземном водохранилище 5, расположенном под надземным водохранилищем 7, остается неизменным и соответствует своим максимальным значениям. Чтобы не допустить падения уровня воды в надземном водохранилище 6 до отметок 13 «мертвого» объема, в надземное водохранилище 6 осуществляют подачу воды из подземного водохранилища 5, через шахтный колодец 8 и технологические трубопроводы 9, путем соответствующего управления потоками через затвор 12.

Устройство для регулирования запасов пресных вод, включающее водонепроницаемый барраж в поперечном створе долины реки, полностью по мощности и ширине перекрывающий водоносный горизонт и образующий подземное водохранилище, и надземное водохранилище, образованное плотиной, перекрывающей по ширине поперечный створ долины реки, отличающееся тем, что надземное водохранилище расположено над подземным водохранилищем, при этом водонепроницаемый барраж расположен в одном створе с надземной плотиной, между сваями, образуя совместный подземный экран, а водоприемный колодец расположен на берегу надземного водохранилища, выше отметок затопления при максимальном уровне, а объемы обоих водохранилищ связаны между собой запорно-регулирующими трубопроводами, а с потребителем хотя бы одно из водохранилищ.
Устройство для регулирования запасов пресных вод
Устройство для регулирования запасов пресных вод
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 101-110 из 529.
10.04.2015
№216.013.38bf

Способ обеззараживания животноводческих помещений от возбудителей эшерихиоза

Изобретение относится к ветеринарной медицине, а именно к ветеринарной санитарии, и предназначено для обеззараживания животноводческих помещений от кишечной палочки. Для осуществления способа выполняют обработку помещений озоно-воздушной смесью с концентрацией озона в воздухе 12-25 мг/м в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546015
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3964

Смеситель сыпучих материалов

Изобретение относится к устройствам для смешивания, в частности к барабанным смесителям, используемым для приготовления кормов. Смеситель содержит станину, установленный на ней вращающийся барабан и привод. Барабан смонтирован из секций, поочередно соединенных друг с другом по длине барабана...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546180
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3968

Трубная мельница

Изобретение относится к технике измельчения твердых материалов. Мельница содержит загрузочную и разгрузочную цапфы, барабан и привод. Барабан выполнен из одной и более полос. Полосы согнуты волнообразно по размещенным под углом к их продольным кромкам линиям сгиба с образованием по наружной и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546184
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3969

Установка для выделения семян

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в агрегатах для выделения семян. Установка содержит снабженный винтовой направляющей цилиндрический корпус, установленный с возможностью вращения и смонтированный в нем полый перфорированный ротор, снабженный приемным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546185
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.396b

Машина для выделения семян

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в машинах для выделения семян. Машина содержит снабженный винтовой направляющей цилиндрический корпус, установленный с возможностью вращения и смонтированный в нем полый перфорированный ротор, имеющий приемное винтовое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546187
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.396d

Машина для мойки

Изобретение относится к оборудованию для мойки сыпучих материалов. Машина содержит загрузочный и разгрузочный лотки, ванну с жидкостью и установленный в ней приводной барабан. Барабан смонтирован из опорных колец, между которыми закреплена цилиндрическая сетчатая поверхность вогнутой формы,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546189
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3971

Способ получения комплексного микроудобрения

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения комплексного микроудобрения включает введение кислого компонента - лимонной кислоты - в воду, в полученный раствор добавляют гидроксид калия и последовательно соли микроэлементов - марганца, цинка, кобальта, меди и борную кислоту,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546193
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3972

Способ получения пектинового экстракта из сухого свекловичного жома

Изобретение относится к способам выделения пектина из растительного сырья. Способ предусматривает выдержку сырья посредством набухания в водной среде, отжим, промывку холодной водой, гидролиз-экстрагирование при температуре 95-98°C, получение раствора гидратопектина, фильтрование, охлаждение и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546194
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3978

Машина для обезвоживания навоза

Машина для обезвоживания навоза содержит корпус, средство для загрузки, фильтр, привод, разгрузочное приспособление для отвода сгущенной фракции, разгрузочное приспособление для отвода фильтрата. Фильтр выполнен коническим, с перфорированными стенками по периметру, ось которого составляет с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546200
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3a19

Транспортное средство

Изобретение относится к транспортным средствам с винтовыми движителями. Предложено транспортное средство, содержащее корпус с двумя рядами рабочих шахт, движитель, рубку, рулевой комплекс, при этом по периметру передней части корпуса транспортного средства с возможностью вращения вокруг...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546361
Дата охранного документа: 10.04.2015
Показаны записи 101-110 из 697.
27.01.2014
№216.012.9b64

Способ очистки дренажного стока и устройство для его осущеcтвления

Изобретение относится к очистке дренажного стока и может быть использовано для получения дополнительных объемов чистой воды для оросительной мелиорации. Предварительно в сбросном канале скашивают сорную растительность до уровня воды и оставляют ее для просушки. После высушивания выбирают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505486
Дата охранного документа: 27.01.2014
10.02.2014
№216.012.9dfa

Виброустановка для отделочно-зачистной обработки деталей

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке деталей в контейнерах, совершающих низкочастотные колебания. Виброустановка содержит упруго установленную на основании рабочую камеру с вибратором. Рабочая камера выполнена с многогранной винтовой поверхностью по ее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506150
Дата охранного документа: 10.02.2014
20.02.2014
№216.012.a132

Сепаратор винтовой прямоточный для отделения дисперсных частиц от газа

Изобретение относится к технике отделения дисперсных частиц от газов или паров с использованием гравитационно-инерционных или центробежных сил, создаваемых поворотом потока направления газового потока или пара, и может быть использовано в энергетике, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506981
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a133

Прямоточный винтовой сепаратор для отделения дисперсных частиц от газа

Изобретение относится к технике отделения дисперсных частиц от газов или паров с использованием гравитационно-инерционных или центробежных сил, создаваемых поворотом потока направления газового потока или пара, и может быть использовано в энергетике, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506982
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a134

Сепаратор прямоточный

Изобретение относится к технике отделения дисперсных частиц от газов или паров с использованием гравитационно-инерционных или центробежных сил и может быть использовано в энергетике, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленности. Сепаратор прямоточный для отделения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506983
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a17a

Устройство для отделочно-зачистной обработки

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для шлифования, полирования и упрочнения поверхностного слоя деталей в свободно гранулированной абразивной среде. Устройство содержит установленный на станине барабан в виде винтовой многозаходной колонны со средствами для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507053
Дата охранного документа: 20.02.2014
27.02.2014
№216.012.a4a8

Способ производства кормовой добавки с рисовой мучкой для птицы

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технологиям производства кормов из побочных продуктов сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности с применением мицелиальных грибов. Способ производства кормовой добавки включает перемешивание предварительно обработанного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507867
Дата охранного документа: 27.02.2014
27.02.2014
№216.012.a5c5

Сепаратор прямоточный для отделения дисперсных частиц от газа

Изобретение относится к технике отделения дисперсных частиц от газов или паров с использованием гравитационно-инерционных или центробежных сил, создаваемых поворотом потока направления газового потока или пара, и может быть использовано в энергетике, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508152
Дата охранного документа: 27.02.2014
27.03.2014
№216.012.ae3f

Установка для вибрационной обработки длинномерных деталей

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для шлифования, полирования и упрочнения поверхностного слоя длинномерных деталей в контейнерах, совершающих низкочастотные колебания. Установка для вибрационной обработки содержит контейнер, состоящий из упруго установленной на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510322
Дата охранного документа: 27.03.2014
10.04.2014
№216.012.b044

Вакцина ассоциированная против сальмонеллеза, эшерихиоза и вирусной геморрагической болезни кроликов

Изобретение относится к области ветеринарной медицины и касается вакцины ассоциированной против сальмонеллеза, эшерихиоза и вирусной геморрагической болезни кроликов. Представленная вакцина содержит в качестве антигенов суспензию клеток чистой культуры возбудителя сальмонеллеза Sal.typhimurium,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510839
Дата охранного документа: 10.04.2014
+ добавить свой РИД