×
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 111-120 из 529.
10.04.2015
№216.013.4006

Вибрационная установка для приготовления растворов с квадратной рабочей камерой

Изобретение относится к устройствам для приготовления растворов и бетонных смесей. Вибрационная установка содержит упруго установленную на основании, снабженную приводом пустотелую рабочую камеру в виде квадрата с винтовой поверхностью по внутреннему периметру и карманами многогранной формы с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547878
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.4031

Многофункциональное средство для почвообработки

Изобретение относится к области сельхозмашиностроения, в частности к орудиям для обработки почвы. Многофункциональное средство для обработки почвы содержит навесную раму с опорными регулируемыми по высоте колесами. На навесной раме расположен неподвижно под углом к направлению движения брус....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547921
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.4036

Комбайн зерноуборочный прямоточный

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложенный зерноуборочный комбайн 1 содержит жатку 7, наклонную камеру 8, воздуходувку 11 и снабженный приемным винтовым приспособлением 20 молотильно-сепарационный аппарат 10. Молотильно-сепарационный аппарат 10 выполнен в виде коаксильно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547926
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.403d

Коническая трубная винтовая мельница

Изобретение относится к технике измельчения твердых материалов и может найти применение в строительной, химической, металлургической промышленностях, а также в сельскохозяйственном производстве. Мельница содержит барабан, загрузочную и разгрузочную цапфы, привод. Барабан смонтирован из секций,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547933
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.403e

Комбайн зерноуборочный прямоточный

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Комбайн зерноуборочный прямоточный включает жатку, наклонную камеру, молотильно-сепарационный аппарат и воздуходувку. Молотильно-сепарационный аппарат выполнен в виде коаксиально установленных с зазором наружного, среднего и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547934
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.4040

Трубная винтовая мельница

Трубная винтовая мельница предназначена для измельчения твердых материалов в строительном, химическом, металлургическом и сельскохозяйственном производстве. Мельница содержит загрузочную (2), разгрузочную (3) цапфы, привод и барабан (1). Барабан смонтирован из секций. Секции собраны из двух...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547936
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.40e0

Способ получения жидкого стекла

Изобретение относится к технологии получения жидкого стекла для производства строительных материалов и может быть использовано при изготовлении теплоизоляционных и других изделий. Приготавливают суспензию из кремнеземсодержащего аморфного материала в растворе гидроксида натрия с концентрацией...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548096
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.40e1

Способ изготовления жидкого стекла

Изобретение относится к технологии изготовления жидкого стекла. Кремнеземсодержащее вещество смешивают с раствором гидроксида натрия. Полученную суспензию гидротермально обрабатывают, фильтруют. В качестве кремнеземсодержащего вещества используют мелкодисперсную фракцию аморфного диоксида...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548097
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.40e2

Агрегат для обезвоживания навоза

Изобретение относится к сельскому хозяйству, пищевой промышленности. Агрегат содержит корпус, фильтр, привод, загрузочное и разгрузочные приспособления для отвода сгущенной фракции и фильтрата. Фильтр смонтирован из секций, собранных из двух одинаковых подсекций, изготовленных из четного числа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548098
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.40e3

Установка для выделения жидкой фракции из материалов

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к оборудованию для разделения отходов кормооткормочных комплексов на жидкие и твердые фазы, пригодные для транспортировки на поля в качестве удобрений в жидком или твердом состоянии, к пищевой промышленности, например для обезвоживания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548099
Дата охранного документа: 10.04.2015
Показаны записи 111-120 из 697.
10.04.2014
№216.012.b16a

Грохот

Изобретение относится к устройствам для грохочения пород, строительных материалов при подготовке к транспортировке, для выполнения дробильно-соргировочных операций, а также для классификации строительных материалов. Грохот содержит просеивающую поверхность, привод, загрузочное и разгрузочное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511133
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b16c

Грохот вибрационный

Изобретение относится к устройствам для грохочения пород, строительных материалов при подготовке к транспортировке, для выполнения дробильно-сортировочных операций, а также для классификации строительных материалов. Грохот вибрационный содержит просеивающую поверхность, привод, загрузочное и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511135
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b1b4

Вибрационный бетоносмеситель

Изобретение относится к устройствам для приготовления растворов и бетонных смесей. Для расширения технологических возможностей и сокращения габаритов в бетоносмесителе, содержащем упруго установленный на основании и имеющий привод корпус, копус выполнен спиральной формы с многогранной винтовой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511208
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b1d4

Ведущее колесо транспортного средства

Изобретение относится к области тракторного и транспортного машиностроения, в частности к средствам повышения проходимости, устанавливаемым непосредственно на колеса. Устройство состоит из обода, механизма выдвижения грунтозацепов и автоматического регулятора. Обод представляет собой кольцо с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511240
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b228

Стержневой бетоносмеситель

Для расширения технологических возможностей в стержневом бетоносмесителе, содержащем имеющий привод вращения барабан и рабочий орган, выполненный в виде не связанных между собой стержней-катков, рабочий орган изготовлен в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками внутри и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511324
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.04.2014
№216.012.b8da

Способ возведения свайно-плитного фундамента в сейсмических районах

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении тяжелых с перекрестно-стеновой конструктивной схемой сооружений, которые устраиваются на сжимаемых грунтах в районах с повышенной сейсмичностью. Способ возведения свайно-плитного фундамента в сейсмических районах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513050
Дата охранного документа: 20.04.2014
20.04.2014
№216.012.b8ea

Грохот прямоточный

Изобретение относится к технике грохочения сыпучих материалов. Грохот прямоточный содержит просеивающую поверхность, загрузочное, разгрузочное приспособления и привод. Просеивающая поверхность выполнена в виде ломаного спиральной формы тоннеля с прерывистыми зигзагообразной формы ломаными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513066
Дата охранного документа: 20.04.2014
20.04.2014
№216.012.b8eb

Свайно-плитный фундамент резервуара

Изобретение относится к строительству, в частности к фундаментам крупных стальных резервуаров. Свайно-плитный фундамент резервуара включает круглую фундаментную плиту, объединяющую вертикальные буровые железобетонные сваи и грунтовую подушку, переменной толщины. Сваи имеют переменный по всей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513067
Дата охранного документа: 20.04.2014
20.04.2014
№216.012.b8f2

Бетоносмеситель

Изобретение относится к устройствам для приготовления бетонных смесей. Для расширения технологических возможностей в бетоносмесителе, содержащем имеющий привод вращения барабан, барабан изготовлен с образованием по внутреннему периметру направленных навстречу друг другу трех и более ломаных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513074
Дата охранного документа: 20.04.2014
20.04.2014
№216.012.b973

Сепаратор для разделения дисперсных частиц и газа

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 для отделения дисперсных частиц от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513203
Дата охранного документа: 20.04.2014
+ добавить свой РИД