RU2683224C1 - Method for regulating water flow in river channels for preventing floods - Google Patents
Method for regulating water flow in river channels for preventing floods Download PDFInfo
- Publication number
- RU2683224C1 RU2683224C1 RU2017138816A RU2017138816A RU2683224C1 RU 2683224 C1 RU2683224 C1 RU 2683224C1 RU 2017138816 A RU2017138816 A RU 2017138816A RU 2017138816 A RU2017138816 A RU 2017138816A RU 2683224 C1 RU2683224 C1 RU 2683224C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- river
- water
- bypass
- channel
- along
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 99
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 238000006424 Flood reaction Methods 0.000 title abstract description 13
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 abstract description 7
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract description 3
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000009063 long-term regulation Effects 0.000 abstract 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 4
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000004886 head movement Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Revetment (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к гидротехническим сооружениям для защиты природы, в частности, к противопаводковым мероприятиям, и касается предупреждения катастрофических последствий для людей, сохранения имущества, береговых сооружений, посевов при резком возрастании водной массы в реке в период весеннего половодья или выпадения чрезмерных осадков. Такие случаи бывают в весенние периоды, это приводит к повышению уровня воды в русле реки, переполнению русла и выходу водной массы в населенные пункты или поля с их затоплением, что приводит к затоплению жилых районов с потерей имущества, нанесение ущерба народнохозяйственным объектам, посевам и живности.The invention relates to hydraulic structures for the protection of nature, in particular to flood control measures, and relates to the prevention of catastrophic consequences for people, the preservation of property, coastal structures, crops with a sharp increase in water mass in the river during spring floods or excessive rainfall. Such cases occur in spring, this leads to an increase in the water level in the river channel, overflow of the channel and the outflow of water into settlements or fields with their flooding, which leads to flooding of residential areas with loss of property, damage to national economic objects, crops and livestock .
Уровень техникиState of the art
Известны способы предупреждения затоплений территорий путем регулирования речного стока, для чего создают временные водохранилища, в которых происходит аккумулирование водных масс во время паводка.Known methods of preventing flooding of territories by regulating river flow, which create temporary reservoirs in which the accumulation of water masses during the flood.
Известен способ защиты территории от затопления в речных бассейнах путем перетока водных масс во временные водохранилища, которые образуют с помощью дамб-запруд, при этом дамбы-запруды размещают на притоках реки, по которым ожидается наступление паводка, и располагают их последовательно одна за другой, каждую из которых выполняют в виде каменной фильтрующей насыпи с саморегулирующимся водосбросом, каменная насыпь располагается при этом на крутом каньоне реки (патент РФ №2389845, МПК Е02В 3/00, 20.05.2010).There is a method of protecting the territory from flooding in river basins by overflowing water masses into temporary reservoirs, which form with the help of dam dams, while dam dams are placed on the tributaries of the river, along which floods are expected, and they are placed sequentially one after another, each of which are made in the form of a stone filtering embankment with a self-regulating spillway, the stone embankment is located at the same time on a steep canyon of the river (RF patent No. 2389845, IPC
Известен способ предотвращения паводкового наводнения, включающий создание запруд в виде резервуаров на этапе таяния снега в снегу вдоль реки в виде продольно-вытянутых, расположенных параллельно руслам рек и ярусно расположенными. Во время поводковых стоков происходит переток водных масс в созданные резервуары, накопление и их временное хранение (Патент РФ №2333312, МПК Е02В 3/00, 10.09.2008).There is a method of preventing floods, including the creation of dams in the form of reservoirs at the stage of melting snow in the snow along the river in the form of longitudinally elongated parallel to the river channels and arranged in tiers. During flood drains, water mass flows into created reservoirs, accumulation and their temporary storage (RF Patent No. 2333312, IPC ЕВВ 3/00, 09/10/2008).
Известен способ регулирования паводковых стоков с помощью образования водохранилища и перераспределении стока из многоводных сезонов на маловодные путем сезонного накопления воды в водохранилище с последующим водоотбором в необходимом объеме в соответствии с водопотреблением (Плешков Я.Ф. Регулирование речного стока. Водохозяйственные расчеты. - Л.: Гидрометеоиздат, 1975, стр. 106-108). Регулирование речного стока в водохранилище обеспечивает также и надежную защиту от затопления нижерасположенных территорий в периоды паводков и половодий.There is a method of regulating flood flows through the formation of a reservoir and the redistribution of runoff from high water seasons to dry ones by seasonal accumulation of water in the reservoir with subsequent water withdrawal in the required volume in accordance with water consumption (Pleshkov YF Regulation of river flow. Water management calculations. - L .: Gidrometeoizdat, 1975, pp. 106-108). The regulation of river flow in the reservoir also provides reliable protection against flooding of the lower territories during floods and floods.
Известен способ регулирования стока водных масс, по которому на всей площади водосброса выявляются участки формирования паводкового стока, и на них создаются индивидуальные системы регулирования стока реки, для чего в естественных котловинах и других понижениях местности, отстоящих на некотором удалении от реки, или в руслах рек с помощью плотин создают оптимальное количество водохранилищ, предназначенных для приема паводковых вод, отстоящих на некотором удалении от реки, или расположенных в руслах рек (Патент РФ №2116401, МПК Е02В 3/02, 27.07.1998)A known method of regulating the flow of water masses is through which flood-forming areas are identified over the entire area of the spillway, and individual river flow regulation systems are created on them, for which purpose, in natural depressions and other depressions located at a certain distance from the river, or in river beds with the help of dams, the optimal number of reservoirs designed to receive flood waters located at some distance from the river or located in river channels is created (RF Patent No. 2116401, IPC EV02B 3/02, 07.27.199 8)
К основным недостаткам методов регулирования речных стоков путем создания временных хранилищ можно отнести следующее:The main disadvantages of methods for regulating river flows by creating temporary storage facilities include the following:
- высокая стоимость строительства водохранилища, при которой создание водохранилищ только для борьбы с паводками становится нецелесообразным, тем более что полностью не исключается формирование на площади водосбора ниже створа плотины расходов воды, обусловливающих выход воды на пойму и затопление территории;- the high cost of constructing a reservoir, in which the creation of reservoirs only for flood control becomes inexpedient, especially since the formation of water discharge on the catchment area below the target section of the dam does not completely exclude the possibility of water entering the floodplain and flooding the territory;
- существенный объем отчуждения земель, в том числе лесных массивов и сельскохозяйственных угодий, что значительно изменяет экологическую обстановку территории;- a significant amount of land alienation, including forests and agricultural land, which significantly changes the ecological situation of the territory;
- на отдельных участках водохранилища воды его застаиваются, что приводит к вероятному заболачиванию и возникновению источника неблагоприятной экологической обстановки;- in some parts of the reservoir, the water stagnates, which leads to probable waterlogging and the emergence of a source of adverse environmental conditions;
- водная масса способна разрушить все гидротехнические сооружения при их переполнении;- water mass is able to destroy all hydraulic structures when they are overflowed;
- на данной территории полностью нарушается рельеф местности;- on this territory the terrain is completely violated;
- при переполнении водохранилища регулирование теряет смысл;- when the reservoir overflows, regulation loses its meaning;
- сложность поддержания постоянной пропускной способности плотин, т.к. возможен занос пропускных отверстий плотин крупными предметами несущих потоком;- the difficulty of maintaining a constant throughput of dams, because the drift holes of the dams can be drifted by large objects carrying a stream;
- сложностью поддержания постоянной емкости водохранилищ в связи с тем, что в процессе их эксплуатации не исключается постепенное заиление и занесение крупными наносами.- the difficulty of maintaining a constant reservoir capacity due to the fact that during their operation gradual siltation and entering by large sediments is not ruled out.
Известны способы для регулирования речного стока с целью предупреждения затопления путем создания поперечных перекрытий русел рек с последующей организацией разгрузки русла путем забора и перекачки части расходов водной массы реки.Known methods for regulating river flow in order to prevent flooding by creating transverse overlaps of river channels with the subsequent organization of unloading the channel by taking and pumping part of the flow of water of the river.
Известен способ для снижения или устранения воздействия наводнения путем обеспечения возможности регулировки уровня воды в реке при любой ее прибыли, для чего осуществляют разгрузку русла реки забором части ее расходов. Для этого в устье реки устанавливают полотнища с поплавковыми элементами на верхнем краю и закреплением на нижнем краю к донному грунту, а со стороны реки устанавливают шесты, которые прикрепляются к полотнищу, после чего осуществляют перекачку водной массы по течению реки (Патент РФ №2135687, МПК Е02В 3/00, 27.08.1999).There is a method for reducing or eliminating the effects of flooding by providing the ability to adjust the water level in the river at any of its profits, for which purpose the river bed is unloaded by taking part of its costs. To do this, at the mouth of the river, install panels with float elements on the upper edge and fasten on the lower edge to the bottom soil, and from the side of the river install poles that are attached to the panel, and then pump the water mass along the river (Patent RF No. 2135687, IPC EB02 3/00, 08/27/1999).
Известен способ, по которому используется устройство предотвращения последствий наводнения, содержащего береговую дамбу с возможностью перекрытия основного русла реки. Береговая дамба состоит из трех частей: две части расположены по берегам реки, вдоль ее основного русла, а третья, основная, жестко соединяет эти две части перпендикулярно руслу реки. Основная часть береговой дамбы состоит из двух оппозитно расположенных постоянных щитов прямоугольной формы и жестко соединенных с частями дамбы, расположенных по берегам, а в проеме расположен центральный быстровозводимый щит. Техническим результатом эксплуатации является повышение эффективности мероприятий по предотвращению последствий наводнения (Патент РФ №2615343, МПК Е02В 3/04, Е02В 3/10, 04.04.2017).A known method by which a device is used to prevent the effects of flooding, containing a coastal dam with the possibility of blocking the main river bed. The coastal dam consists of three parts: two parts are located along the banks of the river, along its main channel, and the third, the main one, rigidly connects these two parts perpendicular to the river channel. The main part of the coastal dam consists of two opposite, standing rectangular-shaped shields and rigidly connected to the parts of the dam located along the banks, and in the opening there is a central quick-mounted shield. The technical result of the operation is to increase the effectiveness of measures to prevent the effects of flooding (RF Patent No. 2615343, IPC
Недостатками известных конструкций с поперечным перекрытием русел рек является сравнительно невысокая эффективность мероприятий по предотвращению последствий наводнения.The disadvantages of the known structures with a transverse overlap of river beds is the relatively low efficiency of measures to prevent the effects of flooding.
Известны способы для предотвращения последствий наводнений, по которым снижение последствий наводнения достигается за счет повышения расхода водной массы.Known methods for preventing the effects of floods, in which the reduction of the effects of floods is achieved by increasing the flow of water.
Известен способ для предотвращения последствий наводнений за счет повышения расхода водной массы, которое осуществляется за счет увеличения скорости ее, для чего в русле реки устанавливают суда с работающими двигателями. Суда закрепляются на месте установки по течению реки, а между судами и между судами и береговой линией по ширине реки закрепляются заслонки выше гребных винтов на уровне зеркала водной среды выше по течению реки (Патент РФ №2139971, МПК Е02В 3/00, 20.10.1999).There is a method for preventing the effects of flooding by increasing the flow of water mass, which is carried out by increasing its speed, for which purpose ships with running engines are installed in the river channel. Vessels are fixed at the installation site along the river, and shutters above the propellers are fixed between the vessels and between the vessels and the coastline along the width of the river at the level of the water medium mirror upstream of the river (RF Patent No. 2139971, IPC ЕВВ 3/00, 10/20/1999 )
Известен способ для снижения воздействия наводнения, по которому на водную среду воздействуют направленными взрывами вниз по течению реки. Взрывы осуществляют в придонной части реки и ее нижнем течении. Способ позволяет увеличить скорость движения водной массы, ее расход и, следовательно, предотвратить выход ее за берега, а также производить углубление донного ложа (Патент РФ №2135688, МПК Е02В 3/06, 27.08.1999).A known method for reducing the effects of flooding, in which the aquatic environment is affected by directed explosions downstream. The explosions are carried out in the bottom of the river and its lower reaches. The method allows to increase the speed of movement of the water mass, its flow rate and, consequently, to prevent its overflowing, and also to deepen the bottom bed (RF Patent No. 2135688, IPC ЕВВ 3/06, 08/27/1999).
Известен способ организации береговых водосбросов, предназначенных для пропуска паводковых расходов в нижний бьеф при заданных расчетных уровнях воды в верхних бьефах. Организация водосбросов может осуществляться через закрытые трубчатые водосбросы, в состав которых входит: головная часть, оборудованная затворами; донная труба, укладываемая в грунт основания; выходной оголовок с устройствами для гашения энергии потока. В зависимости от пропускной способности их выполняют с различной компоновкой головной части и сечением донной трубы. (Ляпичев Ю.П. Гидротехнические сооружения. Учебное пособие. - М.: РУДН, 2008, с. 246-259, рис. 7.1-7.19) Данный способ служит для регулирования уровня воды в верхних бьефах, примыкающих к низко- и средне-напорным гидроузлам, поэтому не может быть использован для защиты от наводнений, которые проявляются на открытых участках рек, не имеющих каких-либо гидротехнических сооружений.There is a method of organizing coastal spillways designed to allow flood discharges to the downstream at predetermined design water levels in the upstream waters. Spillways can be organized through closed tubular spillways, which include: a head part equipped with gates; bottom pipe laid in the foundation soil; output head with devices for damping flow energy. Depending on the throughput, they are performed with a different layout of the head and the section of the bottom pipe. (Lyapichev Yu.P. Waterworks. Textbook. - M.: RUDN, 2008, pp. 246-259, Fig. 7.1-7.19) This method is used to control the water level in the upper pools adjacent to low and medium pressurized waterworks, therefore, cannot be used to protect against floods that occur in open areas of rivers that do not have any hydraulic structures.
Также известен способ организации передачи водной массы от водозаборов к определенному месту с помощью водопроводящих сооружений. Среди прочих в качестве таких сооружений используют закрытые трубопроводы, представляющие собой искусственные закрытые русла из различных материалов с разнообразной формой поперечного сечения, уложенные на земле, под землей или над землей на опорах (Субботин А.С. Основы гидротехники. - Ленинград: Гидрометиоиздат, 1983, с. 132-137). В этом способе трубопроводы используют для переброски воды в заданные пункты с целью доставки ее на объекты гидроэнергетики, водоснабжения или ирригации. Описание применения данного способа для отвода части водной массы из реки с целью предупреждения наводнения не приводится.Also known is a method of organizing the transfer of water mass from water intakes to a specific place using waterworks. Among others, closed pipelines are used as such structures, which are artificial closed channels of various materials with various cross-sectional shapes, laid on the ground, underground or above the ground on supports (Subbotin A.S. Fundamentals of hydraulic engineering. - Leningrad: Gidromethioizdat, 1983 p. 132-137). In this method, pipelines are used to transfer water to predetermined points in order to deliver it to hydropower, water supply or irrigation facilities. A description of the application of this method to divert part of the water mass from the river in order to prevent flooding is not given.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому техническому эффекту является известный способ регулирования стока воды в системе рек водосбора для предупреждения наводнений (Патент РФ №2130102, МПК 6 Е02В 3/00, 10.05.1999), заключающийся в том, по линии тока в реке последовательно, по крайней мере, в одну колонну устанавливают погружные насосы, при этом производительность насосов увеличивается к устью. Использование данного технического решения позволяет произвести активное воздействие на расход водной массы для устранения переполнения водохранилища.Closest to the invention in terms of technical nature and the achieved technical effect is a known method of regulating water flow in a river catchment system for flood prevention (RF Patent No. 2130102, IPC 6
Описанный способ регулирования стока водных масс имеет следующие недостатки:The described method of regulating the flow of water masses has the following disadvantages:
- работа погружных насосов, установленных непосредственно в реке при условии повышения производительности нижерасположенных насосов по отношению к вышерасположенным создает ускоряющее движение, которое может привести к размытию русла реки и тем самым исказить в дальнейшем естественное течение реки на данном участке с изменением формы береговой линии;- the operation of submersible pumps installed directly in the river, subject to an increase in the productivity of the downstream pumps relative to the upstream ones, creates an accelerating movement that can lead to the erosion of the river bed and thereby distort the future natural flow of the river in this section with a change in the shape of the coastline;
- крепление погружных насосов на плотах, которые удерживаются тросами на береговых креплениях, является ненадежным и может быть повреждено или сорвано предметами, которые несет река во время весенних паводков: крупные льдины, фрагменты деревьев, элементы прибрежных построек, смытых потоками реки;- the fastening of submersible pumps on rafts that are held by cables on shore mounts is unreliable and can be damaged or torn by objects carried by the river during spring floods: large ice floes, tree fragments, elements of coastal structures washed away by river flows;
- наличие удерживающих плотов на поверхности реки и системы тросов, их удерживающих, может привести к частичному перекрытию русла реки и тем самым способствовать образованию заторов льда во время схода ледяного покрова.- the presence of restraining rafts on the surface of the river and the system of ropes that restrain them can lead to a partial overlap of the river bed and thereby contribute to the formation of ice jams during the ice cover.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей настоящего изобретения является обеспечение возможности регулирования уровня воды в реке при любой ее прибыли и предупреждение розлива реки с переходом в наводнение. Поставленная задача достигается тем, что выявляют участок реки, подверженного затоплению, и на беговой полосе вдоль всего участка создают систему обводных трубопроводных магистралей, уложенных под землей или на земле на спланированной и укрепленной поверхности. Система включает параллельно уложенные ряды трубопроводных магистралей, оснащенных насосными станциями, расположенными на расчетном расстоянии по длине для создания напорного движения воды.The objective of the present invention is to provide the ability to control the water level in the river at any of its profits and to prevent the river from flowing with the transition to flooding. The task is achieved by identifying a section of the river, prone to flooding, and on the running strip along the entire section create a system of bypass pipelines laid underground or on the ground on a planned and fortified surface. The system includes parallel-laid rows of pipelines equipped with pumping stations located at a calculated distance along the length to create a pressure head movement of water.
Выполнение способа может быть осуществлено с размещением всей системы в подземной части береговой линии (фиг. 1) с необходимым устройством укрепляющих траншей для укладки трубопроводов и наличием коллекторных колодцев 1 для размещения насосных станций, обеспечивающих доступ к их техническому обслуживанию.The implementation of the method can be carried out with the placement of the entire system in the underground part of the coastline (Fig. 1) with the necessary device for reinforcing trenches for laying pipelines and the presence of
Выполнение способа может быть осуществлено с размещением системы обводных трубопроводных магистралей на поверхности береговой линии (фиг. 2) с размещением трубопроводных магистралей на бетонных анкерных опорах 2 с подъемом на высоту 0,5-1,0 м относительно поверхности берега для обеспечения доступа и технического обслуживания.The method can be implemented by placing a system of bypass pipelines on the surface of the coastline (Fig. 2) with the placement of pipelines on concrete anchor supports 2 with a rise to a height of 0.5-1.0 m relative to the surface of the coast to provide access and maintenance .
Выполнение способа может быть осуществлено с расположением системы обводных трубопроводных магистралей на подготовленных эстакадах 3 (фиг. 3), размещенных на расчетном расстоянии от береговой линии и обеспечивающих высоту подъема обводных магистралей на уровень, не препятствующий свободному доступу к береговой линии. Насосные станции располагают на эстакадах или на поверхности береговой линии реки.The implementation of the method can be carried out with the arrangement of the system of bypass pipelines on the prepared racks 3 (Fig. 3), located at the estimated distance from the coastline and providing a height of rise of the bypass pipelines to a level that does not impede free access to the coastline. Pumping stations are located on overpasses or on the surface of the river's coastline.
Количество трубопроводных магистралей 4, входящих в систему, выбирают из расчета возможности удовлетворения требований по пропускной способности отводимых вод в обход основного русла реки. В верхней части реки каждую трубопроводную магистраль сообщают с руслом реки при помощи глубинных водозаборов 5, работающих в напорном гидравлическом режиме, соединенных с насосными станциями 6 и оборудованными затворами для регулирования пропуска воды. В схеме глубинного водозабора отверстие для отвода воды располагают в русле реки на глубине 0,5-1,0 м от отметки дна и оснащают защитной решеткой, чтобы в процессе забора воды не происходило попадания в него донных наносов (песок, иловые отложения, камни и т.п.). В нижней части реки обводные магистрали имеют трубчатые водосбросы 7, соединяющие их с руслом для возврата водной массы в реку вниз по течению, где опасность затопление разлива не существует. Обязательным условием является распределение водосбросов из разных рядов обводных магистралей по длине русла реки, для обеспечения равномерного возврата воды, что предупреждает вероятность разлива реки в нижней части реки после опасного участка. Трубчатые водосбросы оснащают односторонними обратными клапанами для предупреждения входа водной массы в систему с обратной стороны и устройствами для гашения энергии потока.The number of
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен вид в изометрии, демонстрирующий размещение системы обводных трубопроводных магистралей для отвода водной массы в подземной части береговой линии. На фиг. 2 представлен вид в изометрии системы обводных трубопроводных магистралей при размещении на наземной части береговой линии, непосредственно на поверхности берега. На фиг. 3 представлен вид в изометрии размещения системы обводных трубопроводных магистралей при расположении на наземной части береговой линии выше уровня земли с размещением насосных станций и трубопроводных магистралей на эстакадах, состоящих из ряда однотипных опор и пролетов, обеспечивающих доступ к береговой линии для людей и транспорта.The invention is illustrated by drawings. In FIG. 1 is an isometric view illustrating the placement of a bypass pipeline system for discharging water in an underground portion of a coastline. In FIG. Figure 2 shows an isometric view of a system of bypass pipelines when placed on the surface of the coastline, directly on the surface of the coast. In FIG. Figure 3 shows an isometric view of the location of the system of bypass pipelines when located on the surface of the coastline above ground level with the placement of pumping stations and pipelines on overpasses, consisting of a number of similar supports and spans, providing access to the coastline for people and vehicles.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Вдоль береговой линии на расчетном удалении от русла реки создают систему обводных трубопроводных магистралей, состоящую из глубинных водозаборов 4, трубопроводных магистралей 5 и трубчатых водосбросов 7. Глубинные водозаборы работают в напорном гидравлическом режиме при соединении с насосной станцией 6, смонтированной в коллекторном колодце 1 при подземном размещении трубопроводной магистрали, либо в коллекторной кабине 8 при размещении трубопроводной магистрали на поверхности земли. В случае повышения уровня воды в русле реки до опасного уровня включают в работу насосные стации, тем самым обеспечивают отвод избыточной водной массы через глубинные водозаборы 4 и подачу ее насосами в трубопроводные магистрали 5. Водозаборное отверстие глубинных водозаборов располагают в русле реки на 0,5-1,0 м от отметки дна, чтобы предотвратить попадания в него донных наносов. Кроме того, водозаборное отверстие оснащают решеткой для задержания крупных предметов, которые могу присутствовать в придонной части. Кроме того, глубинные водозаборы оборудуют затворами для регулирования пропуска воды и предотвращения поступления воды в систему в нерабочие периоды. Вдоль береговой линии на протяжении опасной зоны подтопления укладывают трубопроводные магистрали 5. Отводимую водную массу транспортируют по длине магистралей с помощью промежуточных насосных станций вниз по течению реки в обход основного русла. Магистрали состоят из отдельных трубных сегментов, при этом могут иметь линейную, а также криволинейную прокладку в зависимости от формы русла реки.A system of bypass pipelines is created along the coastline at a calculated distance from the river bed, consisting of
По длине каждой водопроводной магистрали последовательно размещают насосные станции 6. Расстояние между насосами должно быть минимальным, чтобы обеспечить более эффективный отвод воды из русла. Расчетное расстояние должно быть меньше, чем изменение скорости водной массы в магистрали по ходу течения на 10-15% по отношению к расходу на выходе и входе следующего насоса.Pumping
На заключительном отрезке обводных трубопроводных магистралей подсоединяют трубчатые водосбросы 7, по которым производят возврат водной массы в русла реки вниз по течению. Трубчатые водосбросы оснащают односторонними обратными клапанами для предупреждения входа водной массы в систему с обратной стороны и устройствами для гашения энергии потока. Выходные концы водосбросов располагают в русле реки и делают их загнутыми с ориентацией по направлению основного течения на данном участке. При этом выходные концы размещают в зоне максимальных скоростей движения воды в русле реки на 0,5-1,0 м от отметки дна.At the final segment of the bypass pipelines,
В сезонные периоды в случае установления факта увеличения потока водной массы и повышения уровня реки до опасной отметки подключают питание насосов насосных станций 6. Запуск насосов обеспечивает ввод в работу глубинных водозаборов и начало отвода из русла реки объема водной массы для предупреждения накопления опасного количества вод. Таким образом, часть общего потока реки откачивается и нагнетается в трубопроводные магистрали 5, по длине которых подается вниз по течению реки в обход участка возможного подтопления. По длине следования водной массы через трубопроводные магистрали подключают дополнительные насосные станций 9 и обеспечивают равномерную скорость движения на протяжении всей магистрали. Регулировкой производительности насосов достигают снижения уровня воды в русле реки и поддержание его на безопасной для розлива отметке, что приведет к стабилизации паводковой ситуации. Отобранная водная масса следует по трубопроводным магистралям в обход опасного участка и возвращается обратно в русло реки в нижней части течения. Возврат потоков водной массы происходит через трубчатые водосбросы 7 с распределением точек сброса по длине русла реки. Распределение точек сброса водной массы предотвращает возможное повышение уровня реки в нижней части реки и создает благоприятные условия для распределения потока реки по длине ее русла.In seasonal periods, if it is established that the water mass flow has increased and the river level has risen to a dangerous level, the pumps of the pumping
Система содержит одну или несколько обводных трубопроводных магистралей, каждая из которых имеет собственный глубинный водозабор, распределенные по длине насосные станций и трубчатый водосброс. Совокупная работа магистралей позволяет добиваться регулирования отвода образующейся на время формирования поводкового стока водной массы из реки в строго определенном количестве и равномерного распределения потоков в нижней части русла. Количество обводных трубопроводных магистралей определяют на этапе проектирования системы в зависимости от потребного отвода количества водной массы в период наибольшего накопления и создания угрозы затопления.The system contains one or more bypass pipelines, each of which has its own deep water intake, pumping stations distributed along the length and a tubular spillway. The combined work of highways allows you to achieve regulation of the diversion of water mass formed from the river at the time of formation of the streaming runoff from the river in a strictly defined quantity and uniform distribution of flows in the lower part of the channel. The number of bypass pipelines is determined at the design stage of the system, depending on the required removal of the amount of water mass during the period of greatest accumulation and the creation of a threat of flooding.
Обязательным является увеличение производительности насосов на всем протяжении трубопроводных магистралей от места забора до места возврата водной массы в русло реки, чтобы создать равномерность потока и обеспечить компенсацию потери энергии движения воды в трубопроводе в результате гидравлического сопротивления, оказываемого стенками труб. Возможен подбор насосов из существующих в химической, нефтяной промышленностях с тем, чтобы добиться набора необходимой суммарной мощности с подбором требуемого расхода отбираемой воды на участке возникновения подтопления. По сравнению с ущербом, который наносит наводнение, такой способ позволит сохранить материальные ценности при многократном использовании насосов разной мощности только во время паводка, в течении 10-12 дней.It is mandatory to increase the productivity of pumps throughout the pipeline from the point of intake to the place of return of the water mass into the river bed in order to create uniformity of flow and to compensate for the energy loss of water movement in the pipeline as a result of the hydraulic resistance exerted by the pipe walls. It is possible to select pumps from existing in the chemical and oil industries in order to achieve a set of the required total capacity with the selection of the required flow rate of the selected water at the site of flooding. In comparison with the damage caused by the flood, this method will allow to maintain material values when reusing pumps of different capacities only during the flood, for 10-12 days.
Таким образом, достигается поставленная задача - обеспечение возможности регулирования водного стока в руслах рек на опасных участках паводкового наводнения и регулирования уровня воды в реке при любой ее прибыли. Создается возможность регулируемого отбора водной массы в необходимом количестве в течение продолжительного периода путем подключения в работу одной или нескольких обводных трубопроводных магистралей и перекачивание расчетного объема водной массы в обход участка подтопления.Thus, the task is achieved - providing the ability to regulate water flow in riverbeds in hazardous areas of floods and regulate the water level in the river at any profit. It creates the possibility of controlled selection of water mass in the required quantity over a long period by connecting one or several bypass pipelines to the work and pumping the estimated volume of water mass bypassing the flooding area.
Источники информации:Information sources:
1. Патент РФ №2389845, МПК Е02В 3/00, 20.05.2010.1. RF patent №2389845,
2. Патент РФ №2333312, МПК Е02В 3/00, 10.09.20082. RF patent №2333312,
3. Плешков Я.Ф. Регулирование речного стока. Водохозяйственные расчеты. - Л.: Гидрометеоиздат, 1975, стр. 106-108.3. Pleshkov Y. F. Regulation of river flow. Water management calculations. - L .: Gidrometeoizdat, 1975, pp. 106-108.
4. Патент РФ №2116401, МПК Е02В 3/02, 27.07.19984. RF patent No. 2116401,
5. Патент РФ №2135687, МПК Е02В 3/00, 27.08.19995. RF patent No. 2135687,
6. Патент РФ №2615343, МПК Е02В 3/04, Е02В 3/10, 04.04.20176. RF patent №2615343,
7. Патент РФ №2139971, МПК Е02В 3/00, 20.10.19997. RF patent №2139971,
8. Патент РФ №2135688, МПК Е02В 3/06, 27.08.19998. RF patent No. 2135688,
9. Ляпичев Ю.П. Гидротехнические сооружения. Учебное пособие. - М.: РУДН, 2008, с. 246-259, рис. 7.1-7.19.9. Lyapichev Yu.P. Waterworks. Tutorial. - M.: RUDN, 2008, p. 246-259, fig. 7.1-7.19.
10. Субботин А.С. Основы гидротехники. - Ленинград: Гидрометиоиздат, 1983, с. 132-137.10. Subbotin A.S. The basics of hydraulic engineering. - Leningrad: Gidromethioizdat, 1983, p. 132-137.
11. Патент РФ №2130102, МПК 6 Е02В 3/00, 10.05.1999.11. RF patent No. 2130102,
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017138816A RU2683224C1 (en) | 2017-11-07 | 2017-11-07 | Method for regulating water flow in river channels for preventing floods |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017138816A RU2683224C1 (en) | 2017-11-07 | 2017-11-07 | Method for regulating water flow in river channels for preventing floods |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2683224C1 true RU2683224C1 (en) | 2019-03-26 |
Family
ID=65858664
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017138816A RU2683224C1 (en) | 2017-11-07 | 2017-11-07 | Method for regulating water flow in river channels for preventing floods |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2683224C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110135114A (en) * | 2019-06-06 | 2019-08-16 | 中国水利水电科学研究院 | The determination method and apparatus of river lowest design navigable water level |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU65931A1 (en) * | 1944-08-29 | 1945-11-30 | В.А. Шаумян | Water intake facility |
RU2000391C1 (en) * | 1989-02-01 | 1993-09-07 | Тать на Дмитриевна Винокурова | Method of water supply of the towns |
RU2130102C1 (en) * | 1998-03-17 | 1999-05-10 | Таланов Борис Петрович | Method for reducing damage from inundation |
DE102011012777A1 (en) * | 2011-03-01 | 2012-10-25 | Yevda Yakubov | Method for preventing floods in river to flow into e.g. nearby city, involves pumping water in more distant flood basin from river by pump through water-conducting supply pipe and main line pipe |
RU2625959C2 (en) * | 2015-12-14 | 2017-07-20 | Александр Александрович Михеев | Water main of vacuum operating principle for transferring large water volumes at significant distances without energy consumption and method of system startup |
-
2017
- 2017-11-07 RU RU2017138816A patent/RU2683224C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU65931A1 (en) * | 1944-08-29 | 1945-11-30 | В.А. Шаумян | Water intake facility |
RU2000391C1 (en) * | 1989-02-01 | 1993-09-07 | Тать на Дмитриевна Винокурова | Method of water supply of the towns |
RU2130102C1 (en) * | 1998-03-17 | 1999-05-10 | Таланов Борис Петрович | Method for reducing damage from inundation |
DE102011012777A1 (en) * | 2011-03-01 | 2012-10-25 | Yevda Yakubov | Method for preventing floods in river to flow into e.g. nearby city, involves pumping water in more distant flood basin from river by pump through water-conducting supply pipe and main line pipe |
RU2625959C2 (en) * | 2015-12-14 | 2017-07-20 | Александр Александрович Михеев | Water main of vacuum operating principle for transferring large water volumes at significant distances without energy consumption and method of system startup |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110135114A (en) * | 2019-06-06 | 2019-08-16 | 中国水利水电科学研究院 | The determination method and apparatus of river lowest design navigable water level |
CN110135114B (en) * | 2019-06-06 | 2020-10-20 | 中国水利水电科学研究院 | Method and device for determining minimum navigation water level of river design |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11274408B2 (en) | Flood mitigation system | |
WO2020044355A1 (en) | Integration of multipurpose box tunnels with empty lakes and mini dam for effective flood control | |
CN109610405A (en) | Half lunar crater shape water pond and its construction method | |
Podgornov et al. | Socio-ecological consequences during the construction of a multistage system of flood control facilities on side tributaries | |
Protection et al. | Integrated ecosystem restoration and hurricane protection: Louisiana’s comprehensive master plan for a sustainable coast | |
RU2683224C1 (en) | Method for regulating water flow in river channels for preventing floods | |
RU144821U1 (en) | OPERATIONAL WATER DISCHARGE (OPTIONS) | |
Radecki-Pawlik et al. | Difficulties with existing fish passes and their renovation. The pool fish pass on Dłubnia River in Krakow | |
Bandurin et al. | Search for options to change the operation of the krasnodar reservoir taking into account the shortage of water resources | |
Tuthill | Structural ice control: Review of existing methods | |
RU2639046C2 (en) | Service spillway of hpp dam | |
RU2662473C1 (en) | Method for supplying local waters for watering the developed peatlands and device for its implementation | |
RU2228996C1 (en) | Process preventing flooding of arable land by floodwater of mountain river | |
RU2673370C1 (en) | Method for overlapping discharge collector by means of flooding cutover peat and device for its implementation | |
RU2389845C2 (en) | Method for protection of territories against flooding in river basins | |
RU2694189C2 (en) | Water intake structure for receiving water from mountain and foothill rivers for small hpp | |
RU65061U1 (en) | WATER RESISTANCE PROTECTION SYSTEM | |
RU2618336C1 (en) | Method for regulating groundwater accumulations | |
RU2333312C2 (en) | Method for preventing overflow | |
RU2244785C1 (en) | Underground water reserve regulating method | |
Bogen et al. | The impact of reservoir regulation on the processes of erosion and sedimentation of the delta in Lake Øyeren, Norway | |
RU112909U1 (en) | COMPLEX OF DEVICES FOR ENSURING RELIABLE WORK OF COASTAL WATER DRAINAGE STRUCTURES | |
RU114071U1 (en) | Borehole water storage tank-sump of a hydraulic unit of a micro-or small hydroelectric power station | |
RU2818809C1 (en) | Method for accumulation of water reserves and structure for its implementation | |
RU2682055C1 (en) | Method for regulating runoff of atmospheric precipitation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191108 |