RU2552361C1 - Противопаводковая фильтрующая плотина - Google Patents
Противопаводковая фильтрующая плотина Download PDFInfo
- Publication number
- RU2552361C1 RU2552361C1 RU2014108679/13A RU2014108679A RU2552361C1 RU 2552361 C1 RU2552361 C1 RU 2552361C1 RU 2014108679/13 A RU2014108679/13 A RU 2014108679/13A RU 2014108679 A RU2014108679 A RU 2014108679A RU 2552361 C1 RU2552361 C1 RU 2552361C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bags
- flood
- dam
- longitudinal
- transverse
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A10/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE at coastal zones; at river basins
- Y02A10/11—Hard structures, e.g. dams, dykes or breakwaters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A10/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE at coastal zones; at river basins
- Y02A10/30—Flood prevention; Flood or storm water management, e.g. using flood barriers
Landscapes
- Revetment (AREA)
Abstract
Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, предназначенным для защиты территорий от наводнений путем регулирования стока рек. Плотина сооружается на притоках главных рек с возможностью образования в зоне формирования паводка временного водохранилища и укладывается поперек русла притока в виде трапециевидной призмы. Плотина выполнена из водонепроницаемых мешков с сыпучим наполнителем. Мешки уложены вдоль русла притока послойно, с чередованием слоев с продольным 6 и поперечным 7 относительно русла расположением мешков. Нижний слой образован из продольно расположенных мешков. В свою очередь продольные ряды мешков уложены на расстоянии друг от друга. Технический результат от использования предлагаемого изобретения заключается в возможности возведения противопаводковой плотины в руслах рек любой конфигурации и в любых геологических условиях. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.
Description
Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, предназначенным для защиты территорий от наводнений путем регулирования стока рек.
Известны сооружения в виде дамб - запруд, обеспечивающие защиту территорий от наводнения путем регулирования стока рек. Дамбы выполнены из бетона с отверстиями, обеспечивающими сброс воды при паводках (патент РФ №2116401, МПК Е02В 3/02, опубл. 27.07.1998).
Недостатком возводимых дамб является высокая стоимость строительства бетонных дамб и невозможность их возведения в горных условиях из-за отсутствия транспортных путей.
Известна система защиты территорий от наводнения по пат. №41739, МПК Е02В 3/00, опубл. 10.11.2004. Система включает комплекс временных противопаводковых водохранилищ с плотинами, установленными на притоках главной реки водосбора. В каждой плотине имеется сквозное отверстие в виде полуцилиндрических труб для пропуска расчетного объема воды, который не вызывает наводнения.
Недостатком системы является также высокая стоимость и трудоемкость ее возведения, связанная с необходимостью прокладки в плотине трубчатых водосбросов.
Одним из наиболее близких аналогов предлагаемого устройства по технической сущности и назначению является противопаводковая фильтрующая плотина в составе системы защиты территории от наводнений (пат. RU №2389845, МПК Е02В 3/02, опубл. 20.05.2010). Плотину возводят на притоке главной реки с возможностью образования в зоне формирования паводка временного водохранилища. Сооружение представляет собой каменную насыпь, уложенную поперек русла реки в виде трапециевидной призмы. В нижней зоне укладывают крупные камни, в верхней зоне - более мелкие. Место расположения плотины выбирают в узких скальных каньонах и сооружают взрывным способом.
Недостатком сооружения является ограниченная область его применения из-за обязательного наличия вблизи защищаемой территории скальных берегов и каменного материала, необходимых при возведении сооружения.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в разработке усовершенствованного сооружения, которое при сохранении всех достоинств прототипа позволило бы получить новый по сравнению с ним технический результат, а именно, возможность возведения противопаводковой плотины в руслах рек любой конфигурации и в любых геологических условиях.
Для достижения указанного технического результата используется следующая совокупность существенных признаков: противопаводковая фильтрующая плотина, так же как и прототип сооружаемая на притоке главной реки с возможностью образования в зоне формирования паводка временного водохранилища и уложенная поперек русла притока в виде трапециевидной призмы, в отличие от прототипа выполнена из водонепроницаемых мешков с сыпучим наполнителем, при этом мешки уложены вдоль русла притока послойно, с чередованием слоев с продольным и поперечным относительно русла расположением мешков, при этом нижний слой образован из продольно расположенных мешков, в свою очередь продольные ряды мешков уложены на расстоянии друг от друга.
Указанная совокупность обеспечивает регулирование потоков воды, направленных к главному руслу реки, за счет создания условий, при которых во время выпадения повышенных осадков и интенсивного таяния снегов через продольные каналы, образуемые в слоях с продольным расположением мешков, пропускается безопасный объем стока, а излишек воды удерживается во временном водохранилище до полного стока воды и освобождения водохранилища.
В плотине поперечные ряды могут плотно прилегать один к другому или для увеличения ее пропускной способности могут быть уложены на расстоянии друг от друга. В последнем случае пропускная способность плотины увеличивается за счет вертикального перетока воды между рядами, что необходимо при засорении наносами входных участков продольных рядов.
Для устойчивости продольных каналов мешки нижнего поперечного ряда уложены под углом 30…45°, с возможностью формирования водопропускного отверстия в виде свода в форме треугольной арки.
Сопоставление предлагаемого устройства и прототипа показало, что поставленная задача - возможность возведения плотины для любой конфигурации русла и в любых геологических условиях - решается в результате новой совокупности признаков, что доказывает соответствие предлагаемого изобретения критерию патентоспособности «новизна».
В свою очередь проведенный информационный поиск в области гидротехнического строительства не выявил отдельных отличительных признаков заявляемого изобретения, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «изобретательский уровень».
Сущность изобретения поясняется чертежами, где
на фиг.1 представлен план-схема расположения временных водохранилищ в речном бассейне,
на фиг.2 - продольный разрез реки с каскадным расположением временных водохранилищ,
на фиг.3 - продольный разрез плотины из мешков с песком с продольными каналами,
на фиг.4 - поперечный разрез плотины с продольными каналами в основании,
на фиг.5 изображен вид плотины с продольным каналом и арочным отверстием,
на фиг.6 представлен график режима пропуска паводковых расходов через плотину,
на фиг.7 представлена схема пропуска воды через поперечные ряды при засорении наносами нижних каналов.
Речной бассейн, где выпадают осадки, можно разделить на две зоны (фиг.1): зона формирования паводка 1 и зона затопления 2, где расположен населенный пункт 3. В зоне 1 на речных притоках устанавливают плотины 4, которые в период образования паводка создают временные водохранилища 5. Каждая плотина 4 формируется из отдельных слоев водонепроницаемых мешков с сыпучим материалом, которые укладываются в продольные (вдоль русла) 6 и поверх них поперечные 7 (поперек русла) ряды. Между продольными рядами 6 образуются продольные каналы 8. Поперечные ряды 7 могут укладываться плотно или с промежуточными каналами. Высота плотины выбирается из расчета уровня воды в притоке в период паводка, при этом гребень плотины устанавливается на отметке, превышающей уровень на 0,5…1,0 м. Профиль плотины формируется с уклонами напорной верховой грани 5:1, низовой грани 1:1.
Для формирования водопропускного отверстия в теле плотины между продольными рядами 6 укладывают мешки под углом 30…45°, при этом отверстие имеет вид треугольной арки (фиг.5).
Для обеспечения надежности и устойчивости плотины мешки изготавливают из прочной водонепроницаемой ткани, например из полипропилена. Мешки могут быть заполнены песком или другими видами грунтовых материалов (гравием, щебнем и др.) Ширина мешка к его длине составляет 1:2, заполнение грунтом мешков продольных рядов производят на 0,7 объема мешка, поперечных рядов - на 0,9 объема. После заполнения грунтом мешки сшивают поперечным швом.
Предлагаемое сооружение действует следующим образом.
Дождевые осадки в зоне паводка задерживаются плотинами на притоках главной реки, образуя временные водохранилища - «ловушки». Во время паводка временные водохранилища задерживают часть стока, срезая пик паводка. При этом плотина через продольные каналы 8 пропускает часть расхода воды Qp, который меньше, чем бытовой паводковый расход Qб. В результате время прохождения паводка t1 увеличивается до величины t2, при этом высота пика паводка уменьшается. При выполнении вертикальных каналов между поперечными рядами пропуск воды будет происходить не только по продольным каналам, но и по поперечным, что обеспечивает функционирование плотины при засорении нижних каналов (фиг.7).
Пропускная способность заявляемой плотины определяется зависимостью
где µ - коэффициент расхода;
ωi - площадь поперечного сечения продольного канала;
Hi - напор до центра отверстия канала;
n - количество продольных каналов в плотине.
Создание предлагаемых сооружений возможно на территориях, где до створа плотины нет транспортных путей и все работы можно выполнить с использованием ручного труда или малой механизации.
Предлагаемая конструкция разработана специалистами кафедры Гидротехнических сооружений, конструкций и гидравлики ФГБОУ ВПО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» в составе научно-исследовательской работы. Были произведены расчеты, показавшие возможность использования плотины в составе схемы защиты г. Крымска и других населенных пунктов Кавказа, Приморского края и др. от паводковых затоплений. В дальнейшем предполагается рекомендовать конструкцию для использования в бассейнах боковых рек, впадающих в реку Амур.
Изложенное позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «промышленная применимость».
Claims (5)
1. Противопаводковая фильтрующая плотина, сооружаемая на притоках главных рек с возможностью образования в зоне формирования паводка временного водохранилища и уложенная поперек русла притока в виде трапециевидной призмы, отличающаяся тем, что выполнена из водонепроницаемых мешков с сыпучим наполнителем, при этом мешки уложены вдоль русла притока послойно, с чередованием слоев с продольным и поперечным относительно русла расположением мешков, причем нижний слой образован из продольно расположенных мешков, в свою очередь продольные ряды мешков уложены на расстоянии друг от друга.
2. Плотина по п.1, отличающаяся тем, что поперечные ряды мешков плотно прилегают друг к другу.
3. Плотина по п.1, отличающаяся тем, что поперечные ряды мешков расположены на расстоянии друг от друга.
5. Плотина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что мешки, расположенные в нижнем поперечном ряду, уложены под углом 30…45°, с возможностью формирования водопропускного отверстия в виде свода в форме треугольной арки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014108679/13A RU2552361C1 (ru) | 2014-03-05 | 2014-03-05 | Противопаводковая фильтрующая плотина |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014108679/13A RU2552361C1 (ru) | 2014-03-05 | 2014-03-05 | Противопаводковая фильтрующая плотина |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2552361C1 true RU2552361C1 (ru) | 2015-06-10 |
Family
ID=53294903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014108679/13A RU2552361C1 (ru) | 2014-03-05 | 2014-03-05 | Противопаводковая фильтрующая плотина |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2552361C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108658208A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-10-16 | 河海大学 | 尾矿水河道原位净化处理装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1559036A1 (ru) * | 1988-05-27 | 1990-04-23 | Туркменский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации | Способ защиты берега от размыва потоком и устройство дл его осуществлени |
DE4417672A1 (de) * | 1994-05-20 | 1995-11-23 | Gebhardt & Koenig Gesteins Und | Verfahren und Vorrichtung zur Errichtung von Gewässerschutzdämmen aus Massen, die in Behälter aus Gewebe eingeschlossen sind |
RU2389845C2 (ru) * | 2006-01-10 | 2010-05-20 | ФГОУ ВПО Санкт-Петербургский Государственный университет водных коммуникаций | Способ защиты территорий от затопления в речных бассейнах |
RU96581U1 (ru) * | 2010-03-09 | 2010-08-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет" | Дамба из гибких водонепроницаемых материалов |
RU2492292C1 (ru) * | 2012-01-16 | 2013-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Способ охраны земель прибрежных ландшафтов рек |
-
2014
- 2014-03-05 RU RU2014108679/13A patent/RU2552361C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1559036A1 (ru) * | 1988-05-27 | 1990-04-23 | Туркменский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации | Способ защиты берега от размыва потоком и устройство дл его осуществлени |
DE4417672A1 (de) * | 1994-05-20 | 1995-11-23 | Gebhardt & Koenig Gesteins Und | Verfahren und Vorrichtung zur Errichtung von Gewässerschutzdämmen aus Massen, die in Behälter aus Gewebe eingeschlossen sind |
RU2389845C2 (ru) * | 2006-01-10 | 2010-05-20 | ФГОУ ВПО Санкт-Петербургский Государственный университет водных коммуникаций | Способ защиты территорий от затопления в речных бассейнах |
RU96581U1 (ru) * | 2010-03-09 | 2010-08-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет" | Дамба из гибких водонепроницаемых материалов |
RU2492292C1 (ru) * | 2012-01-16 | 2013-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Способ охраны земель прибрежных ландшафтов рек |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108658208A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-10-16 | 河海大学 | 尾矿水河道原位净化处理装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
André et al. | High velocity aerated flows on stepped chutes with macro-roughness elements | |
CN109518789B (zh) | 一种道路穿越水环境敏感区的集水、汇水及排水处理*** | |
CN109610405A (zh) | 半月坑状水陂及其施工方法 | |
RU2552361C1 (ru) | Противопаводковая фильтрующая плотина | |
RU2573328C2 (ru) | Резервный водосброс грунтового подпорного сооружения (варианты) | |
CN202627002U (zh) | 用于截河型尾矿库涌水地段的尾矿坝 | |
Chanson | Embankment overtopping protections system and earth dam spillways | |
RU2498007C1 (ru) | Резервный водосброс грунтовой плотины | |
JP4827165B2 (ja) | 長尺土嚢ドレーン補強工法 | |
RU2416692C1 (ru) | Гидроузел на многолетнемерзлых грунтах | |
RU2560952C1 (ru) | Способ снижения подтопления поймы рек паводковыми водами | |
RU2389845C2 (ru) | Способ защиты территорий от затопления в речных бассейнах | |
RU2742145C1 (ru) | Намывное гидротехническое сооружение | |
RU2655312C1 (ru) | Устройство укрепления откосов земляного полотна | |
RU2776485C1 (ru) | Противопаводковая плотина | |
RU2785457C1 (ru) | Низконапорная грунтовая переливная плотина двустороннего напора на многолетнемерзлом основании | |
RU2623047C1 (ru) | Паводковый водосброс для плотин и других водоподпорных сооружений | |
PRAKASH | DESIGN OF A TANK NEAR GUBALAHALLI AND HULGAMANAHALLI, KAIWARA, KARNATAKA | |
RU2668092C1 (ru) | Облегченный паводковый резервный водосброс при грунтовой плотине | |
US374378A (en) | Dam and reservoir construction | |
RU2539143C1 (ru) | Система мобильных дамб и способ ее возведения | |
RU2601802C1 (ru) | Способ возведения наслонного дренажа земляных сооружений | |
Weiss | Construction technique of passing floods over earth dams | |
RU2639047C1 (ru) | Резервный водосброс для грунтовых плотин | |
KR100686642B1 (ko) | 상수원지 제방 보호 구조물 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190306 |