Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ПОДРУСЛОВОГО ВОДОЗАБОРА КОМБИНИРОВАННОЙ КОНСТРУКЦИИ

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к водозаборным сооружениям, возводимым для забора воды из-под русел рек на участках со сложными гидрологическими условиями.

Известны подрусловые водоприемники [1], которые конструктивно возводят в виде дрен, галерей, лучевого водозабора и т.п. (рекомендуются для забора воды из периодически промерзающих водотоков, или для забора воды на горных участках рек с периодическим отсутствием поверхностного стока). Основными недостатками данных водоприемников являются низкая эффективность и надежность работы, а также сложность их использования на предгорных и равнинных участках рек.

Относительно близким техническим решением является способ возведения подруслового фильтрующего водозабора комбинированной конструкции [2], включающем водосборную галерею с водоприемником и трубчатой дреной. Основным недостатком данного технического решения является повышенная трудоемкость изготовления конструкции, которая требует сбор большого количества природного материала - созревшего камыша (из чего изготавливаются фашины и тюфяки), что не везде достаточно.

Цель изобретения - снижения трудоемкости строительства и повышения эффективности работы.

Указанная цель достигается тем, что в способе возведения подруслового водозабора комбинированной конструкции, включающего водосборную галерею с фильтрующим водоприемником, водосборную галарею устраивают в виде лотка, поверху которого водоприемную часть выполняют из расположенных друг над другом слоев, соответственно металлической решетки, габионных дренирующих тюфяков и георешеток с заполненными ячейками из щебня, при этом дренирующий заполнитель тюфяков изготавливают из нескольких слоев геомат и двух ниток перфорированных труб, которые укладывают послойно и заворачивают в габионную сетку с приданием призматической формы тюфяку, а в концевой части лотка устраивают водосборный колодец призматической формы, поверху которого выполняют водоприемную часть, аналогичную лотку, так чтобы металлические решетки, ряды габионных тюфяков и георешеток с щебнем по уровню и уклону совпадали. Сбоку водосборного колодца устраивают закрытый водопровод для отвода профильтрованной воды к водопотребителю.

На фиг. 1 показано сечение по продольной оси водоприемного лотка и водосборного колодца; на фиг. 2 - участок водозабора в плане; на фиг. 3 - поперечное сечение лотка; на фиг. 4 - сечение колодца по линии водозабора; на фиг. 5 - габионный дренирующий тюфяк из геомат и перфорированных труб; на фиг. 6 - геомат; на фиг. 7 - георешетка.

Пордрусловой водозабор комбинированной конструкции состоит из водоприемного лотка 1, поверху которого прикреплена металлическая решетка 2, сверху которой слоями уложены габионные тюфяки 3 и георешетки 4 с заполненными ячейками из щебня. Габионные тюфяки 3 выполнены из нескольких слоев геомат 5, двух ниток перфорированных труб 6, уложенных посредине слоев геомат, завернутых в габионную сетку 7. В конце лотка 1 устроен водосборный колодец 8, а сбоку колодца предусмотрен отводящий водопровод 9.

Способ возведения подруслового водозабора комбинированной конструкции осуществляется и работает следующим образом.

Вначале выбирается место строительства водозабора и осуществляется привязка основных элементов сооружения. Также заранее заготавливается необходимого количества и размеров геоматы 5, перфорированные трубы 6, георешетки 4, металлические решетки 2. Из подготовленных заранее геомат, перфорированных (дренажных) труб и габионной сетки собирают нужное количество габионных тюфяков 3.

После выполняются работы по отводу реки от места строительства. Затем разрабатывают траншею под водоприемный лоток 1 и котлован под водосборный колодец 8 и отводящий водопровод 9. Сначала строится водоприемный лоток 1 из монолитного бетона или железобетона, после этого сразу строится водосборный колодец 8 из железобетона (установив по размерам колодца опалубки с арматурными решетками, и залив их бетоном необходимой марки). Одновременно с колодцем 8 строится и входную часть закрытого отводящего водопровода 9. После набора прочности бетоном лотка 1 и колодца 8 над водоприемным лотком 1 и водосборным колодцем 8 возводится фильтрующий водоприемник из металлической решетки 2 и габионных тюфяков 3, укладываемых в горизонтальные ряды поверху решетки. А сверху рядов габионных тюфяков 3 (по всей длине и площади лотка 1 и колодца 8) укладывают георешетки 4 и заполняют их ячейки доверху щебнем. Далее засыпается местным грунтом траншею вокруг лотка 1 и котлован вокруг колодца 8, затем расчищают и благоустраивают всю территорию водозабора с прилегающей водоохранной зоной.

Подрусловый водозабор комбинированной конструкции обладает высокой степени надежности и эффективности работы. Работает водозабор следующим образом. В период половодий основной водный поток свободно протекает поверху водоприемной части лотка 1 и колодца 8, а часть воды под действием напора проходит в лоток 1 и колодец 8 через слой щебня георешеток 4 и габионные тюфяки 3 из геомат 5, которые обладают хорошими дренирующими свойствами. При этом одновременно происходит и очистка воды от взвешенных частиц, слой щебня и габионные тюфяки работают и как фильтры и как дренажи, задерживают взвешенные частицы и обеспечивают прием очищенной воды. Для обеспечения эффективной работы и предотвращения завала наносами поверхности водоприемной части лотка 1 и колодца 8 необходимо, чтобы их уклон по оси сооружения (по линии водоприемной части) был чуть больше, чем уклон русла реки. Из-за хорошего уклона поверхности водоприемника (георешеток 4) наносы, которые туда попадают с потоком воды, большая часть не будет задерживаться, а будет уноситься и смываться водой.

Использование дренажных полимерных (перфорированных) труб 6, геомат 5 при изготовлении тюфяков 3 обеспечивают им гибкость и пластичность, хорошие водоприемные и фильтрующие свойства. Они экологичны, не имеют запаха, не выделяют вредных и токсичных веществ, устойчивы к жидким углеводородам, солнечному ультрафиолету. Эти изделия из геосинтетики обладают высокой прочностью и сроком службы более 25 лет. Конструкции из них работают устойчиво в условиях температуры от -20 градусов до +40 градусов. Геоматы 5 и георешетки 4 изготавливаются из недорогого сырья, производство в нашей стране отлажено, изделия практичны и долговечны, удобны в применении. Для использования наиболее подходит геомат марки СМТ 400, толщина 15 мм. Объемные георешетки 4, используемые в сооружении, состоят из лент, соединенных между собой в шахматном порядке при помощи сварки или ткацких технологий. Используемые при этом ленты имеют перфорацию, что улучшает сопряжение готового изделия с грунтом и прочими инертными материалами в месте размещения на объекте строительства. Изготавливаются они из экологически безопасных полимерных материалов. Шероховатая поверхность ленты георешетки повышает сцепление заполнителя со стенками ячеек.

Таким образом, подрусловый водозабор комбинированной конструкции возведенное предлагаемым способом обеспечивает эффективный прием и отвод очищенной (профильтрованной) воды речных русел.

Способ возведения подруслового водозабора комбинированной конструкции может быть эффективно использован на горных и предгорных участках малых рек со сложными гидрологическими и климатическими условиями в мелиоративных целях для орошения прибрежных земель, а также для водоснабжения небольших населенных пунктов и отдельных предприятий.

Источник информации

1. Справочник проектировщика. Гидротехнические сооружения. / Под редакцией д.т.н., проф. В.П. Недриги. - М.: Стройиздат, 1983. - С. 434-435.

2. Патент РФ №2518456 Е02В 9/04 Способ возведения подруслового фильтрирующего водозабора комбинированной конструкции / Джамалудинов М.М., Курбанов С.О. Бюл. №16, 10.06.2014 г.