×
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 121-130 из 529.
10.04.2015
№216.013.40e4

Устройство для выделения жидкой фракции из материалов

Изобретение относится к сельскому хозяйству, пищевой промышленности. Устройство содержит корпус, средство для загрузки, фильтр, привод, разгрузочное приспособление для отвода сгущенной фракции, разгрузочное приспособление для отвода фильтрата. Фильтр с перфорированными стенками по периметру...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548100
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.04.2015
№216.013.412c

Агрегат для выделения семян

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в агрегатах для выделения семян. Агрегат содержит снабженный винтовой направляющей цилиндрический корпус, установленный с возможностью вращения и смонтированный в нем полый перфорированный ротор, снабженный приемным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548182
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.04.2015
№216.013.412d

Способ повышения урожайности и морозоустойчивости винограда

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к виноградарству. Способ включает ежегодное прищипывание зеленых основных побегов при достижении ими длины 10-15 см до начала образования побегов второго порядка. Затем из образовавшихся на нижних узлах основных побегов пасынков...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548183
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.04.2015
№216.013.412e

Вибрационная установка для приготовления кормов

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при приготовлении комбикормов. Установка содержит загрузочное и разгрузочное приспособления, тороидальную рабочую камеру, установленную на платформе, снабженную вибратором, и смонтированную посредством пружин на основании....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548184
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.04.2015
№216.013.4130

Способ прогнозирования разрушения берегов рек

Изобретение относится к охране окружающей среды. Для прогнозирования разрушения берегов рек, включающего выявление неблагоприятных участков обследуемых территорий и ранжирование участков, предварительно обследуют прибрежную зону реки и выбирают прибрежные участки площадью S, равной 1 м. Затем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548186
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.04.2015
№216.013.4131

Вибрационная установка для смешивания сыпучих материалов

Изобретение относится к устройствам для смешивания. Вибрационная установка содержит упруго установленную на основании рабочую камеру. Снабженная приводом рабочая камера выполнена пустотелой в виде карманов многогранной формы и смонтирована из жестко соединенных поочередно друг с другом четырех...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548187
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.04.2015
№216.013.41a7

Вибрационный бетоносмеситель с квадратной рабочей камерой

Изобретение относится к устройствам для приготовления растворов и бетонных смесей. Технический результат - повышение производительности за счет увеличения пути движения компонентов смесей внутри рабочей камеры. Вибрационный бетоносмеситель содержит упруго установленную на основании,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548305
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.04.2015
№216.013.42a7

Устройство вибрационное для отделочно-зачистной обработки деталей

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для шлифования, полирования и упрочнения поверхностного слоя деталей в контейнерах. Устройство содержит упруго установленную на основании рабочую камеру с приводом. Последняя выполнена пустотелой в форме квадрата с криволинейной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548561
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.04.2015
№216.013.43ee

Установка вибрационная для приготовления кормов

Изобретение относится к кормопроизводству и может быть использовано в устройствах для приготовления кормов. Установка содержит загрузочное и разгрузочное приспособления, рабочую камеру, установленную на платформе, снабженную вибратором, и смонтированную посредством пружин на основании. Рабочая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548888
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.04.2015
№216.013.43ef

Устройство вибрационное для приготовления кормов

Изобретение относится к кормопроизводству и может быть использовано в устройствах для приготовления кормов. Устройство содержит загрузочное и разгрузочное приспособления, рабочую камеру, установленную на платформе, снабженную вибратором, и смонтированную посредством пружин на основании. Камера...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548889
Дата охранного документа: 20.04.2015
Показаны записи 121-130 из 697.
20.04.2014
№216.012.ba4d

Шнековый режущий аппарат

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и может использоваться в конструкции косилок и жаток комбайнов. Шнековый режущий аппарат состоит из шнека и корпуса с вырезами для прохода массы. Лопасть шнека дополнительно снабжена фторопластовыми накладками. Противорежущие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513421
Дата охранного документа: 20.04.2014
20.04.2014
№216.012.bb26

Установка для приготовления кормов

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для смешивания компонентов, составляющих корма для животных. Установка содержит станину, установленный на ней с возможностью вращения барабан, состоящий из секций, и привод. Барабан установлен горизонтально. Барабан...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513638
Дата охранного документа: 20.04.2014
27.04.2014
№216.012.bd89

Буроинъекционная свая с локальными уширениями

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при устройстве свайных фундаментов. Для снижения материалоемкости и увеличения надежности конструкции в буроинъекционной свае с локальными уширениями, включающей долото 11, штанги 1, соединительные муфты 3 и муфты-коронки 2 с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514261
Дата охранного документа: 27.04.2014
20.05.2014
№216.012.c44e

Многофункциональный автономный асинхронный генератор

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве асинхронных генераторов автономных электростанций. Технический результат - расширение области применения многофункциональных автономных асинхронных генераторов, позволяющее изменять мощность генератора и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516013
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.05.2014
№216.012.c51a

Вентильный автономный асинхронный генератор

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве вентильных автономных асинхронных генераторов автономных электростанций. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в расширении области использования вентильного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516217
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.05.2014
№216.012.c540

Способ пуска асинхронного двигателя

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве асинхронных двигателей с пониженным пусковым током. Технический результат - снижение пускового тока путем предварительного включения обмотки в сеть по схеме треугольника с последующим переключением на две...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516255
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.05.2014
№216.012.c591

Машина для шлифования семян

Машина для шлифования семян содержит шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, с разгрузочным окном, рабочий орган, бункер-дозатор, выгрузной лоток. Шлифовальный барабан изготовлен в виде контейнера, упруго установленного на основании с вибратором и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516336
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.05.2014
№216.012.c607

Способ получения органоминерального компоста

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения органоминерального компоста включает использование навоза крупного рогатого скота, причем дополнительно в компосте содержится свиной навоз, осадки сточных вод и минеральная составляющая - фосфогипс. Все компоненты взяты при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516454
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.05.2014
№216.012.c609

Устройство для приготовления кормов

Изобретение относится к устройствам для приготовления кормов, в частности для смешивания грубых, сочных, водянистых и концентрированных кормов. Для повышения интенсивности смешивания кормов и обеспечения движения кормов при горизонтальном расположении устройства в устройстве для приготовления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516456
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.05.2014
№216.012.c615

Способ мелиорации сельскохозяйственных земель

Изобретение относится к области сельского хозяйства, экологии и мелиорации. Способ включает внесение в почву почвоудобрительного материала, в качестве которого используют органоминеральный компост, содержащий свиной навоз и навоз крупного рогатого скота, осадки сточных вод и фосфогипс при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516468
Дата охранного документа: 20.05.2014
+ добавить свой РИД