RU2308564C2 - Method for plant-filled lake cleaning - Google Patents

Abstract

FIELD: environment protection, particularly to recover and clean relatively small lakes of plant deposits.

SUBSTANCE: method involves emptying lake; diverting inflowing water; drying accumulated plants and bed silt by cutting drain trenches; cutting accumulated plants and bed silt by means of earth-shifting machine bucket. First of all road for earth-moving machine is built along water pool perimeter. Drying trench with pump arrangement accumulation zones is dug along water pool edge so that unexcavated zone, namely bridge, is left. Dug-out plants and bed silt are laid on road ground to create flat pile. Remainder water is removed from water pool and accumulated plants and bed silt are naturally dried. After that drain trenches are cut by means of earth-shifting machines moving over the bridge and natural drying is repeated. Dried plants and silt are burned in-situ.

EFFECT: increased efficiency and economy of lake cleaning.

4 dwg

Description

Способ относится к восстановлению и очистке водных объектов, конкретно к очистке зарастающих и заросших озер (превратившихся в болото). Способ предназначен для реставрации деградированных озер, представляющих объект национального или родового (фамильного) достояния. Способ также может быть применен для приостановления деградации озерной котловины, в случае, если данный водный объект стал неспособным поддерживать нормальные, здоровые условия существования человека, то есть сообщества в данной местности.The method relates to the restoration and purification of water bodies, specifically to the cleaning of overgrown and overgrown lakes (turned into a swamp). The method is intended for the restoration of degraded lakes representing an object of national or clan (family) heritage. The method can also be used to stop the degradation of the lake basin, if this water body has become unable to maintain normal, healthy living conditions for a person, that is, a community in a given area.

Известны следующие способы очищения водных объектов от сплавинных растительных накоплений и донных отложений (в дальнейшем СРН и ДО): механизированный, гидромеханизированный и низкопроизводительные - взрывной и ручной. Наибольшее распространение получили гидромеханизированный и механизированный способы разработки СРН и ДО [1, с.97].The following methods are known for purifying water bodies from flooded plant accumulations and bottom sediments (hereinafter referred to as SRN and DO): mechanized, hydromechanized, and low-productivity - explosive and manual. The most widely used hydromechanized and mechanized methods for the development of NRC and DO [1, p. 97].

Гидромеханизированный способ - очистка водоемов землесосными снарядами включает разработку СРН и ДО засасыванием из-под воды, гидротранспортирование по системе пульпопроводов и намыв их в гидроотвал-хранилище [1, с.116-120]. Недостаток - огромная стоимость транспортировки и монтажа землеснаряда делает невозможным применение этого способа для средних и тем более для небольших водоемов.The hydromechanized method - cleaning ponds with dredging projectiles includes the development of NRC and BS by suction from under the water, hydrotransport through a system of slurry pipelines and washing them into a hydraulic dump-storage [1, p.116-120]. The disadvantage is the huge cost of transportation and installation of the dredger makes it impossible to use this method for medium and especially for small reservoirs.

Механизированный способ очистки водных объектов без их опорожнения от воды включает разработку СРН и ДО плавучими подъемными кранами и экскаваторами, оборудованными на период производства работ грейферными ковшами, которыми черпают разрабатываемую массу из-под воды и грузят ее в плавучие транспортные средства [1, с.113-115]. Недостатком этого способа является возможность его применения только на больших водоемах с открытой акваторией, наличием грузовых водных транспортных средств, плавучих кранов или экскаваторов, средств перегрузки и доставки разработанной массы до хранилищ.The mechanized method of cleaning water bodies without emptying them of water involves the development of NRC and BS with floating cranes and excavators equipped for the period of work with clamshell buckets, which draw the mass from under water and load it into floating vehicles [1, p. 113 -115]. The disadvantage of this method is the possibility of its use only in large bodies of water with an open water area, the presence of cargo water vehicles, floating cranes or excavators, means of transshipment and delivery of the developed mass to storage facilities.

Наиболее близким по производственно-технологической сущности к изобретению является способ разработки СРН и ДО механизированным способом с производством земляных работ "насухо" [1, с.108...112]. При этом способе очистки водных объектов требуется предварительное их опорожнение, отвод вновь поступающей воды и проведение мероприятий по осушению СРН и ДО с нарезкой дренажных траншей и водоотводных каналов. Опорожнение обычно производят насосными установками с требуемой производительностью. После опорожнения водоема по его дну устраивают открытую осушительную систему, состоящую из центрального осушительного коллектора и каналов-осушителей, впадающих в коллектор, который обычно прокладывают по самому низкому месту. После подготовки водоема к производству работ "насухо" приступают к разработке СРН и ДО одноковшовым экскаватором на гусеничном ходу, выполненным в болотной модификации, с основным рабочим инструментом ковшом "драглайн". Разработанная масса грузится в транспортные средства, а затем доставляется и разгружается в хранилище или к потребителю.The closest in terms of the production and technological essence to the invention is the method of developing NRC and DO mechanized method with the production of earthworks "dry" [1, p. 108 ... 112]. With this method of purification of water bodies, their preliminary emptying, removal of newly incoming water and the implementation of measures to drain the NRC and water treatment with cutting drainage trenches and drainage channels are required. Emptying is usually carried out by pumping units with the required capacity. After emptying the reservoir, an open drainage system is arranged along its bottom, consisting of a central drainage collector and channels-driers that flow into the collector, which is usually laid at the lowest point. After the preparation of the reservoir for the dry work, they begin to develop the NRC and BS with a single-bucket crawler excavator made in the swamp modification, with the main working tool being the dragline bucket. The developed mass is loaded into vehicles, and then delivered and unloaded in storage or to the consumer.

Данному способу присущи следующие недостатки:This method has the following disadvantages:

- прокладывание центрального осушительного коллектора возможно только после полного опорожнения водоема;- laying of a central drainage collector is possible only after complete emptying of the reservoir;

- продвижение разрабатывающего оборудования - экскаватора по рабочему пути с осуществлением работ возможно после опорожнения и высушивания водоема;- promotion of developing equipment - excavator along the working path with the implementation of work is possible after emptying and drying of the reservoir;

- подъезд транспортного средства по дну водоема к экскаватору возможен только болотной модификации, а обычных модификаций - после прокладки специальной дороги;- vehicle access along the bottom of the reservoir to the excavator is only possible for swamp modifications, and for ordinary modifications - after laying a special road;

- требуются большие экономические затраты на разработку и погрузку массы СРН и ДО;- large economic costs are required for the development and loading of the mass of NRC and TO;

- требуются еще большие экономические затраты на транспортировку до хранилища или потребителя погруженной массы СРН и ДО.- even greater economic costs are required for transportation to the storage or consumer of the loaded mass of NRC and DO.

Цель изобретения - повышение эффективности и экономичности очистки зарастающих и заросших озер.The purpose of the invention is to increase the efficiency and economy of cleaning overgrown and overgrown lakes.

Указанная цель достигается предлагаемым способом.The specified goal is achieved by the proposed method.

При предлагаемом способе очистки процесс начинается с устройства трассы 2 для продвижения экскаватора по берегу по всему периметру озера 1 (фиг.1).With the proposed method of cleaning, the process begins with the device route 2 for advancing the excavator along the shore around the entire perimeter of lake 1 (figure 1).

На фиг.1 показан вид сверху очищаемого озера: 1 - очищаемое озеро, 2 - дорожная трасса вдоль берега, 3 - основная осушительная канава, 4 - коллекторы, 5 - перемычка, 6 - дренажные канавы.Figure 1 shows a top view of the lake being cleaned: 1 - the lake being cleaned, 2 - the highway along the coast, 3 - the main drainage ditch, 4 - collectors, 5 - bridge, 6 - drainage ditches.

Если берег прочный, то трасса может быть грунтовой, если берег топкий, мягкий, то на трассу укладывается твердое и прочное покрытие.If the shore is strong, then the track can be unpaved, if the shore is marshy, soft, then a hard and durable coating is laid on the track.

Двигаясь по трассе, экскаватор выкапывает вдоль берега основную осушительную канаву 3 (фиг1 и 3) и укладывает выгруженные СРН-1 и ДО-2 (фиг.2 и 3) за трассу на землю, образуя пологий отвал 4 (фиг.3 и 4).Moving along the highway, the excavator digs along the shore the main drainage ditch 3 (FIGS. 1 and 3) and stacks the unloaded SRN-1 and DO-2 (FIGS. 2 and 3) behind the track on the ground, forming a shallow dump 4 (FIGS. 3 and 4) .

На фиг.2 показано поперечное сечение озерной котловины до начала очистки, на фиг.3 в процессе очистки и на фиг.4 после окончания очистки. На фиг.2, 3, 4: 1 - сплавинные растительные накопления, 2 - донные отложения, 3 - основная осушительная канава, 4 - пологий отвал, 5 - фильтрационная прибывающая вода, 6 - остаточные донные отложения, 7 - восстановленный объем воды. Основная канава 3 выкапывается шириной 2...3 м и более, а по глубине равной средней глубине озера Н_ср. На нескольких (2, 3 и более) участках канавы 3 формируются небольшие коллекторы 4 (фиг.1) длиной 5...10 м и глубиной на 0,3...0,5 больше наибольшей глубины озера Н_max для установки в этих коллекторах насосов для откачивания как основной массы воды, так и прибывающей в период высушивания - фильтрационной воды 5 (фиг.3). При копании канавы 3 необходимо оставлять некопаный участок - перемычку 4 (фиг.1), по которой после высыхания массы СРН и ДО могут заезжать специальные агрегаты для образования вспомогательных дренажных канав.Figure 2 shows a cross section of the lake basin before the start of cleaning, figure 3 during the cleaning process and figure 4 after cleaning. In figure 2, 3, 4: 1 - flooded plant accumulations, 2 - bottom sediments, 3 - the main drainage ditch, 4 - a shallow dump, 5 - filtering incoming water, 6 - residual bottom sediments, 7 - restored volume of water. The main ditch 3 is dug up with a width of 2 ... 3 m or more, and in depth equal to the average depth of the lake N _cf. On several (2, 3 or more) sections of the ditch 3, small collectors 4 are formed (Fig. 1) with a length of 5 ... 10 m and a depth of 0.3 ... 0.5 greater than the maximum lake depth N _max for installation in these collectors of pumps for pumping both the bulk of the water, and filtering water 5 arriving during the drying period (Fig. 3). When digging a ditch 3, it is necessary to leave a non-dug area - a jumper 4 (Fig. 1), along which, after drying, the masses of RNS and BS can drive in special units for the formation of auxiliary drainage ditches.

Сушка массы СРН и ДО может и должна производиться в засушливый период лета продолжительностью не менее двух недель. В зонах земного шара с большим количеством осадков в год предлагаемый способ может быть реализован при наличии сухого и солнечного периода не менее вышеуказанного срока.The drying of the mass of NRC and BS can and should be done in the dry period of summer with a duration of at least two weeks. In areas of the globe with a large amount of precipitation per year, the proposed method can be implemented in the presence of a dry and sunny period of at least the above period.

После высушивания массы СРН и ДО до требуемой величины вся масса поджигается специальной командой одновременно в нескольких местах и так, чтобы огонь распространялся по ветру с соблюдением всех необходимых мер противопожарной безопасности.After drying the mass of NRC and BS to the required value, the whole mass is ignited by a special team at the same time in several places and so that the fire spreads in the wind in compliance with all necessary fire safety measures.

После выгорания всей массы или части СРН и ДО по мере необходимости озерная котловина заполняется восстанавливаемым объемом воды частично или полностью насосными установками или естественным способом - в виде осадков.After burning out the entire mass or part of the NRC and BS, as necessary, the lake basin is filled with the recovered volume of water partially or completely by pumping units or in a natural way - in the form of precipitation.

Для экономической оценки сравним расходы при обычном способе очистки механизированным удалением и вывозкой СРН и ДО с предлагаемым способом.For an economic assessment, we compare the costs of the conventional cleaning method by mechanized removal and removal of NRC and DO with the proposed method.

Проектировочно-изыскательские работы и расходы считаем идентичными и в расчеты не включаем.We consider design and survey work and expenses identical and do not include them in the calculations.

Расчет произведем на примере водоема в один квадратный километр, глубиной один метр. Тогда объем Q₁ удаляемой массы по первому способу составит 1000000(1000×1000×1) м³.We will calculate using the example of a pond of one square kilometer, one meter deep. Then the volume Q _{1 of the} removed mass according to the first method will be 1,000,000 (1000 × 1000 × 1) m ³ .

В предлагаемом способе объем Q₂ удаляемой массы для выкапывания прибрежной основной канавы при сечении 1 м² составит 4000 (4×1000×1) м³. Если считать расходы на погрузку (удаление) адекватными соответствующим объемам, то расход по предлагаемому способу будет в

раз меньше.In the proposed method, the volume Q _{2 of the} removed mass for digging the coastal main ditch with a cross section of 1 m ² will be 4000 (4 × 1000 × 1) m ³ . If we consider the costs of loading (disposal) adequate to the corresponding volumes, then the cost of the proposed method will be

times less.

Отсюда можно заключить, что во сколько раз разрабатываемая масс СРН и ДО при предлагаемом способе меньше, чем при сравниваемом способе, примерно во столько же раз эффективнее и экономичнее данный этап предлагаемого способа.From this we can conclude that the number of times the mass of NRC and BS developed under the proposed method is less than with the compared method, this stage of the proposed method is about the same amount of time more effective and economical.

Также во сколько раз расходы на сжигание массы СРН и ДО при предлагаемом способе меньше расходов на транспортировку аналогичной массы при сравниваемом способе, примерно во столько же раз эффективнее и экономичнее и этот этап предлагаемого способа.Also, how many times the cost of burning the mass of NRC and DO with the proposed method is less than the cost of transporting a similar mass with the compared method, about the same amount of time more efficient and economical is this stage of the proposed method.

Априори видим, что предлагаемый способ значительно (в 2-3 раза, иногда в десятки раз) эффективнее и экономичнее механизированного способа с производством земляных работ "насухо" с вывозкой разрабатываемой массы за пределы водоема.A priori we see that the proposed method is significantly (2-3 times, sometimes tens of times) more efficient and more economical than the mechanized method with the production of earthworks "dry" with the removal of the developed mass outside the reservoir.

Источники информацииInformation sources

1. Сметанин В.И. Восстановление и очистка водных объектов. М.: Колос. С, 2003.1. Smetanin V.I. Restoration and purification of water bodies. M .: Kolos. Since 2003.

Claims (1)

Способ очистки водных объектов типа заросших озер, включающий опорожнение водоема, отвод вновь поступающей воды, последующую сушку сплавинных растительных накоплений и донных отложений путем нарезки дренажных траншей, разработку сплавинных растительных накоплений и донных отложений с помощью ковша экскаватора, отличающийся тем, что предварительно по периметру водоема прокладывают дорожную трассу для перемещения экскаватора, вдоль берега водоема выкапывают осушительную канаву с коллекторами для установки насосов, оставляя при этом некопанный участок - перемычку, выгружаемые сплавинные растительные накопления и донные отложения укладывают экскаватором за дорожную трассу на землю, образуя пологий отвал, производят опорожнение водоема от имеющейся воды с последующей естественной сушкой массы сплавинных растительных накоплений и донных отложений, после чего агрегатами, заезжающими по перемычке, нарезают дренажные траншеи с повторением естественной сушки, затем всю имеющуюся высохшую массу сжигают на месте образования.The method of cleaning water objects such as overgrown lakes, including emptying the reservoir, discharging newly incoming water, subsequent drying of flooding vegetation accumulations and bottom sediments by cutting drainage trenches, developing flooding vegetation accumulations and bottom sediments using an excavator bucket, characterized in that it is preliminarily along the perimeter of the reservoir paving the road to move the excavator, digging a drainage ditch with collectors for installing pumps along the shore of the reservoir, while leaving non-dug area - a lintel, discharged flooded vegetative accumulations and bottom sediments are laid with an excavator over the road on the ground, forming a shallow dump, emptying a pond from existing water, followed by natural drying of the mass of flooded vegetative accumulations and bottom sediments, after which aggregates dropping over the lintel drainage trenches are cut with repetition of natural drying, then all available dried mass is burnt at the place of formation.

Images