RU2731057C1 - Protective system of urban development and recreation objects from natural and industrial processes and method of erection thereof - Google Patents

Protective system of urban development and recreation objects from natural and industrial processes and method of erection thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2731057C1
RU2731057C1 RU2019106725A RU2019106725A RU2731057C1 RU 2731057 C1 RU2731057 C1 RU 2731057C1 RU 2019106725 A RU2019106725 A RU 2019106725A RU 2019106725 A RU2019106725 A RU 2019106725A RU 2731057 C1 RU2731057 C1 RU 2731057C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
channel
soil
flexible
devices
retaining
Prior art date
Application number
RU2019106725A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Татьяна Петровна Кашарина
Денис Владимирович Кашарин
Максим Юрьевич Клименко
Сергей Андреевич Калмыков
Светлана Генриховна Чутченко
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова"
Priority to RU2019106725A priority Critical patent/RU2731057C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2731057C1 publication Critical patent/RU2731057C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B3/00Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
    • E02B3/02Stream regulation, e.g. breaking up subaqueous rock, cleaning the beds of waterways, directing the water flow

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)
  • Sewage (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention relates to hydrotechnical, hydropower and environmentally safe sustainable construction of urban development facilities and other populated areas, including recreation. Object of invention is to control mud flows, and similar phenomena, due to the fact that on the mud flow path there is a cascade-dam system made with a base and a flexible support wall with a rigid support element. Base is made of gabion, soil-filled, soil-reinforced, and flexible retaining wall is made as multi-shell membrane structure from heterogeneous composite nanomaterials, providing for separation of mud, water and other flows. Device is equipped with drain devices located in lower part of cascade-dam, clarifiers-purifiers, in which cartridges and retaining structures are installed, which are made of heterogeneous composite nanomaterials with hole, in which hydroelectric unit is located.
EFFECT: invention provides for loss of mudflow energy and loss of mudflow mass, reduced load on protective system, remission and distribution of mud flow mass along its entire length by quantitative and qualitative composition and its selection along transport trays to places of their use.
2 cl, 5 dwg

Description

Устройство защитной системы объектов городской застройки и рекреации от природно-техногенных процессов и способ его возведения.The device of a protective system of objects of urban development and recreation from natural and man-made processes and the method of its construction.

Изобретение относится к гидротехническому, гидроэнергетическому и экологически безопасному устойчивому строительству объектов жизнедеятельности городской застройки и других населенных мест, в том числе рекреации.The invention relates to hydraulic engineering, hydropower and environmentally friendly sustainable construction of objects of vital activity of urban development and other populated areas, including recreation.

Оно может быть использовано при строительстве защитных конструкций и сооружений, обеспечивающих экологическую безопасность использование водных ресурсов при чрезвычайных ситуациях (ЧС) и других природно-технических воздействий.It can be used in the construction of protective structures and structures that ensure the environmental safety of the use of water resources in emergency situations (ES) and other natural and technical impacts.

Известно устройство грунтоармированного сооружения, которое представляет собой систему продольных и поперечных наполняемых оболочек из композитного материала, обладающих памятью, гофрированных гибких связей, инъекционную трубу, щит управления. (Патент RU 2415229 С2, МПК Е02927/08, опубл. 27.03.2011) «Способ создания грунтоармированных оснований и фундаментов зданий и сооружений и устройство его осуществления».There is a known device for a soil-reinforced structure, which is a system of longitudinal and transverse filled shells made of a composite material with memory, corrugated flexible connections, an injection pipe, a control panel. (Patent RU 2415229 C2, IPC E02927 / 08, publ. 03/27/2011) "A method of creating soil-reinforced bases and foundations of buildings and structures and the device for its implementation."

Недостатком является сложность выполнения системы многооболочечных элементов.The disadvantage is the complexity of the implementation of the system of multi-shell elements.

Известен способ создания устройства селепровода, состоящего из канала, устоев, расширяющегося русла из габионных конструкций, защитной дамбы (Кашарин Д.В. Защитные сооружения из композитных материалов в водохозяйственном строительстве: монография / Д.В. Кашарин; Юж. - Рос. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск: ЮРГТУ(НПИ), 2012. - С. 50, рис. 1.47).A known method of creating a mudflow device, consisting of a channel, abutments, an expanding channel of gabion structures, a protective dam (Kasharin D.V. Protective structures made of composite materials in water management: monograph / D.V. Kasharin; Yuzh. - Russian state. tech.un-t. - Novocherkassk: YRSTU (NPI), 2012. - P. 50, fig. 1.47).

Недостатком данного устройства является скопление наносов за расширяющимся руслом, затруднительность локализации потока, значительная длина транспортирующего русла.The disadvantage of this device is the accumulation of sediments behind the expanding channel, the difficulty of localizing the flow, the considerable length of the transport channel.

Наиболее близким, взятым за прототип, является устройство защитной системы объектов городской застройки и рекреации, описанное в патенте на изобретение «Устройство защитной системы городской застройки и способ ее возведения» патент RU №2604933, МПК Е02В 3/02, опубликовано 20.12.2016. Известная защитная система городской застройки, состоит из разделительных секций, в канале параболического типа, которые разбивают селевой или и т.п.поток на части (т.е. происходит диссипация его энергии), соединенных между собой гибкими связями-демпферами русловыми и береговыми и гибкой связью из композитных материалов (наноматериалов), сохраняющих память формы и использующих энергию активизации на ее поддержание, воспринимающих нагрузку от внешних воздействий, например, сели, а склоны и откосы отводящего русла укрепляются агромелиративными методами, например, полимерными материалами с семенами Пинема-500 и т.п., контролирующая аппаратура, связанная с информационными космическими центрами, фиксирующая приближение внешних или иных, в т.ч. техногенных факторов (селевой, водный и т.п.потоки).The closest one, taken as a prototype, is a device for a protective system of objects of urban development and recreation, described in the patent for invention "Device for a protective system of urban development and a method for its construction" patent RU No. 2604933, IPC E02B 3/02, published on 20.12.2016. The well-known protective system of urban development, consists of dividing sections, in a parabolic channel, which break the mudflow or the like into parts (i.e., its energy dissipates), interconnected by flexible connections-dampeners, channel and coastal and flexible connection made of composite materials (nanomaterials) that preserve shape memory and use the activation energy to maintain it, perceive the load from external influences, for example, mudflows, and the slopes and slopes of the outlet channel are strengthened by agromelrative methods, for example, polymeric materials with Pinema-500 seeds and etc., monitoring equipment associated with information space centers, fixing the approach of external or other, incl. technogenic factors (mudflows, water flows, etc.).

Недостатком является отсутствие гидроагрегата и очистных комплексов для технического и питьевого водоснабжения.The disadvantage is the lack of a hydraulic unit and treatment complexes for technical and drinking water supply.

Известен способ возведения грунтоармированного основания, включающий монтаж продольных и поперечных многооболочечных элементов из композитных материалов. ((Патент RU 2415229 С2, МПК Е02927/08, опубл. 27.03.2011) «Способ создания грунтоармированных оснований и фундаментов зданий и сооружений и устройство его осуществления».A known method of erecting a soil-reinforced base, including the installation of longitudinal and transverse multi-shell elements made of composite materials. ((Patent RU 2415229 C2, IPC E02927 / 08, publ. 03/27/2011) "Method of creating soil-reinforced foundations and foundations of buildings and structures and device for its implementation."

Недостатком является сложность монтажных работ по созданию системы продольных и поперечных оболочек.The disadvantage is the complexity of installation work to create a system of longitudinal and transverse shells.

Известен способ создания устройства селепровода, состоящего из канала, устоев, расширяющегося русла из габионных конструкций, защитной дамбы. (Кашарин Д.В. Защитные сооружения из композитных материалов в водохозяйственном строительстве: монография / Д.В. Кашарин; Юж. - Рос. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск: ЮРГТУ(НПИ), 2012. - С. 50, рис. 1.47).A known method of creating a mudflow device, consisting of a channel, abutments, an expanding channel of gabion structures, a protective dam. (Kasharin D.V. Protective structures made of composite materials in water management: monograph / D.V. Kasharin; Yuzh. - Russian state technical university - Novocherkassk: YRSTU (NPI), 2012. - P. 50 , fig. 1.47).

Недостатком является невозможность отвода и разделения на части селевого потока.The disadvantage is the impossibility of diverting and dividing the mudflow into parts.

Наиболее близким, взятым за прототип, является способ возведения защитной системы объектов городской застройки и рекреации, описанный в патенте на изобретение «Устройство защитной системы городской застройки и способ ее возведения» патент RU №2604933, МПК Е02В 3/02, опубликовано 20.12.2016. Известный способ создания защитной системы городской застройки, включающий укладку руслового анкера с креплением к нему водонапорного полотнища, причем, в начале возводят русло канала-лотка параболического типа с покрытием полимерным композитным материалом повышенной шероховатости, а по его периметру возводят решетчатую конструкцию из композитных нано материалов, обладающих памятью формы, затем на ее горизонтальную часть монтируют грунтонаполняемые оболочки и водоподпорное перфорированное полотнище.The closest, taken as a prototype, is a method of erecting a protective system of urban development and recreation facilities, described in the patent for invention "Device of a protective system of urban development and a method for its construction" patent RU No. 2604933, IPC E02B 3/02, published on 20.12.2016. A known method of creating a protective system for urban development, including laying a channel anchor with a water-pressure panel attached to it, and, at the beginning, a channel-channel channel of a parabolic type is erected with a coating of a polymer composite material of increased roughness, and a lattice structure of composite nano materials is erected around its perimeter, with shape memory, then ground-filled shells and a water-retaining perforated panel are mounted on its horizontal part.

Недостатком является отсутствие гидроагрегата и очистных комплексов для технического и питьевого водоснабжения.The disadvantage is the lack of a hydraulic unit and treatment complexes for technical and drinking water supply.

Задачей изобретения является борьба с селевыми потоками и т.п. явлениями, обеспечение безопасности и функционирование жизнедеятельности населения, объектов промышленности, городского хозяйства и строительства при природных и техногенных явлениях (паводки, сели и т.п.), а также использование природных водных а также минеральных обломочных пород в народном хозяйстве, городской застройки от природно-техногенных процессов городской застройки.The objective of the invention is to combat mudflows and the like. phenomena, ensuring the safety and functioning of the life of the population, industrial facilities, urban economy and construction during natural and man-made phenomena (floods, mudflows, etc.), as well as the use of natural water and mineral clastic rocks in the national economy, urban development from natural -technogenic processes of urban development.

Техническим результатом изобретения является потеря энергии селевого потока и потеря массы селевого потока, уменьшение нагрузки на защитную систему, затихание и распределение по количественному и качественному составу массы селевого потока по всей его протяженности и отбор ее по транспортным лоткам к местам их использования.The technical result of the invention is the loss of the mudflow energy and the loss of the mudflow mass, the reduction of the load on the protective system, the attenuation and distribution of the mudflow mass by the quantitative and qualitative composition along its entire length and its selection along the transport trays to the places of their use.

Технический результат в части устройства достигается за счет, того, что устройство защитной системы городской застройки и рекреации от природно-техногенных процессов, включает канал-лоток, имеющий параболическую форму и повышенную шероховатость, состоит из разделительных секций, в которых установлена решетчатая конструкция из вертикальных и горизонтальных элементов из композитных наноматериалов, гибких русловых и береговых связей - демпферов, на которых укреплены верхние грунтонаполняемые и нижние отверждаемые оболочки, а также верхние и нижние перфорированные водоподпорные сооружения из композитных наноматериалов, укрепленные русловыми анкерами к дну канала-лотка гибкими связями-демпферами, а Байтовыми системами с береговыми и русловыми анкерными устройствами, причем откосные части лотка-канала имеют отверстия и дополнительные лотки для освобождения его от наносов, а на прилегающих к каналу-лотку боковых территориях устраивают габионные или грунтоармированные подпорные стенки, покрытые материалом с семенами, которые заращиваются растительностью, устройство содержит контролирующие датчики и дистанционные устройства, связанные с геоинформационной системой, доступ к которым обеспечивает вантовый мост через канал-лоток, пневмомеханические устройства для транспортировки наносов через дополнительные лотки согласно качественному составу осевших в секциях канала-лотка наносов, отстойники-биотенки для фильтрации мутного потока, систему наполняемых оболочек с заполнителем и гибкими демпферами - связями, воспринимающими природные и техногенные воздействия для усиления оснований городской застройки, солнечные и ветровые энергоустановки для обеспечения энергией населения в период чрезвычайных ситуаций, дополнительную систему мониторинга для оповещения населения о чрезвычайных ситуациях и ливнеотводящие устройства для защиты от затопления территорий городских застроек/поселений, на пути селевого потока установлена система каскад-запруд, каждая из каскад-запруд содержит основание и гибкую подпорную стенку с жестким подпорным элементом, основание выполнено габионным, грунтонаполняемым, грунтоармированым, гибкая подпорная стенка выполнена как многооболочечное мембранное сооружение из гетерогенных композитных наноматериалов, обеспечивающих разбиение грязевого, водного и иных потоков, а также снабжено дренажными устройствами, расположенными в нижней части решетчатой конструкции, отстойниками-очистителями, снабженными картриджами и подпорным сооружением из гетерогенных композитных наноматериалов с отверстием, в котором расположен гидроагрегат.The technical result in terms of the device is achieved due to the fact that the device of the protective system of urban development and recreation from natural and man-made processes includes a channel-tray having a parabolic shape and increased roughness, consists of dividing sections, in which a lattice structure of vertical and horizontal elements made of composite nanomaterials, flexible channel and coastal ties - dampers, on which the upper soil-filled and lower curable shells are fixed, as well as the upper and lower perforated water retaining structures made of composite nanomaterials, reinforced with channel anchors to the bottom of the channel-tray with flexible damping ties, and Byte systems with coastal and channel anchoring devices, moreover, the sloping parts of the channel-channel have holes and additional trays to free it from sediments, and on the side areas adjacent to the channel-channel, gabion or soil-reinforced retaining walls are arranged, covered e with material with seeds that are overgrown with vegetation, the device contains monitoring sensors and remote devices associated with the geographic information system, access to which is provided by a cable-stayed bridge through the channel-tray, pneumatic mechanical devices for transporting sediment through additional trays according to the qualitative composition of sediments settled in the sections of the channel-tray sediments, biological tanks for filtering turbid flow, a system of filled shells with filler and flexible dampers - connections, perceiving natural and man-made influences to strengthen the foundations of urban development, solar and wind power plants to provide energy to the population during emergency situations, an additional monitoring system for warning of the population about emergencies and storm draining devices to protect urban areas / settlements from flooding, a cascade-dam system is installed on the path of the mudflow, each of the cascade-dams contains a base and a flexible retaining wall with a rigid retaining element, the base is made of gabion, soil-filled, soil-reinforced, the flexible retaining wall is made as a multi-shell membrane structure of heterogeneous composite nanomaterials that provide the breakdown of mud, water and other streams, and is also equipped with drainage devices located in the lower part of the lattice structures, clarification tanks equipped with cartridges and a retaining structure made of heterogeneous composite nanomaterials with a hole in which the hydraulic unit is located.

Технический результат в части способа достигается за счет, того, что способ возведения защитной системы городской застройки и рекреации от природно-техногенных процессов, включает возведение русла канала-лотка параболической или иной формы с покрытием композитным наноматериалом повышенной шероховатости, устройство по его периметру решетчатой конструкции из композитных наноматериалов, обладающих памятью формы, монтаж грунтонаполняемых, грунтоотверждаемых оболочек и водоподпорные полотнища с нижней перфорированной частью, для освобождения русла от наносов устраивают дополнительные лотки и пневмомеханические устройства, а на всех элементах сооружений устанавливают контролирующие датчики и дистанционные устройства, связанные с геоинформационными системами, а также ведут монтаж по устройству ливнеотводящих и дренажных систем, причем вначале устраивают свайное основание с демпфирующими устройствами и к ним монтируют решетчатые конструкции, а внутри создают горизонтальные и вертикальные элементы с отверстиями, причем укрепляют их по периметру канала лотка гибкими русловыми и береговыми связеми - демпферами, а на объектах городской застройки монтируют систему солнечных и ветровых энергоустановок, а в верхней части устанавливают запруду, на пути селевого потока устанавливают систему каскад - запруд, каждую из которых выполняют с основанием и гибкой подпорной стенкой с жестким подпорным элементом, основание выполняют габионным, грунтонаполняемым, грунтоармированым, а гибкую подпорную стенку выполняют как многооболочечное мембранное сооружение изThe technical result in terms of the method is achieved due to the fact that the method of erecting a protective system for urban development and recreation from natural and man-made processes includes the erection of a channel-channel channel of a parabolic or other shape coated with a composite nanomaterial of increased roughness, a device along its perimeter of a lattice structure made of composite nanomaterials with shape memory, installation of soil-filled, soil-hardening shells and water retaining sheets with a lower perforated part, additional trays and pneumatic mechanical devices are arranged to free the channel from sediments, and monitoring sensors and remote devices connected with geoinformation systems are installed on all elements of structures, and they also carry out installation on the arrangement of rainwater and drainage systems, and at first they arrange a pile foundation with damping devices and lattice structures are mounted to them, and inside they create horizontal and vertical elements ns with holes, and they are strengthened along the perimeter of the channel channel with flexible channel and coastal connections - dampers, and a system of solar and wind power plants is mounted on urban buildings, and a dam is installed in the upper part, a cascade-dam system is installed on the path of the mudflow, each of which are made with a base and a flexible retaining wall with a rigid retaining element, the base is made gabion, soil-filled, soil-reinforced, and the flexible retaining wall is made as a multi-shell membrane structure made of

гетерогенных композитных наноматериалов, обеспечивающих разбиение грязевого, водного и иных потоков, а также снабжают дренажными устройствами, в нижней части каскад-запруд, отстойниками-очистителями, в которых устанавливают картриджи и подпорные сооружения, которые выполняют из гетерогенных композитных наноматериалов с отверстием, в котором располагают гидроагрегат.heterogeneous composite nanomaterials that provide the breakdown of mud, water and other streams, as well as provide drainage devices, in the lower part of the cascade-dams, with clarifiers, in which cartridges and retaining structures are installed, which are made of heterogeneous composite nanomaterials with a hole in which hydraulic unit.

На фиг. 1 представлен каскад подпорно-регулирующих сооружений;FIG. 1 shows a cascade of retaining and regulating structures;

На фиг. 2 представлена система противоселевой защиты;FIG. 2 shows the anti-mudflow protection system;

На фиг. 3 представлена система вторичного использования ресурсовFIG. 3 shows the system of recycling resources

На фиг. 4 представлено подорно - эрационное устройство;FIG. 4 shows a subornation - erational device;

На фиг. 5 представлено защитное устройство городской застройки.FIG. 5 shows a protective device for urban buildings.

Устройство защитной системы городской застройки и рекреации от природно-техногенных процессов 1, включает канал-лоток 2, имеющий параболическую форму и повышенную шероховатость, состоит из разделительных секций 3, 4, 5, в которых установлена решетчатая конструкция 6 из вертикальных 7 и горизонтальных 8 элементов из композитных наноматериалов, гибких русловых 9 и береговых 10 связей - демпферов, на которых укреплены верхние 11 грунтонаполняемые и нижние 12 отверждаемые оболочки, а также верхние 13 и нижние 14 перфорированные водоподпорные сооружения из композитных наноматериалов, укрепленные русловыми анкерами 15 к дну канала-лотка 2 гибкими 9 и 10 связями-демпферами, а вантовыми системами 16 с береговыми 17 и русловыми 18 анкерными устройствами, причем откосные части канала - лотка 2 имеют отверстия 19 и дополнительные лотки 20 для освобождения его от наносов, а на прилегающих к каналу-лотку 2 боковых территориях устраивают габионные или грунтоармированные подпорные стенки 21, покрытые материалом с семенами, которые заращиваются растительностью, устройство содержит контролирующие датчики 22 и дистанционные устройства 23, связанные с геоинформационной системой 24, доступ к которым обеспечивает вантовый мост 25 через канал-лоток 2, пневмомеханические устройства 26 для транспортировки наносов через дополнительные лотки 20 согласно качественному составу осевших в секциях канала-лотка 2 наносов, отстойники-биотенки 27 для фильтрации мутного потока, систему наполняемых оболочек 28 с заполнителем и гибкими демпферами - связями 29, воспринимающими природные и техногенные воздействия для усиления оснований городской застройки, солнечные 30 и ветровые энергоустановки 43, для обеспечения энергией населения в период чрезвычайных ситуаций, дополнительную систему мониторинга 31 для оповещения населения о чрезвычайных ситуациях и ливнеотводящие устройства 32 для защиты от затопления территорий городских застроек/поселений, на пути селевого потока установлена система каскад-запруд 33, каждая из каскад - запруд 33 содержит жесткое основание 34 и гибкую подпорную стенку 35 с жестким подпорным элементом 36, основание 34 выполнено габионным, грунтонаполняемым, грунтоармированым, гибкая подпорная стенка 35 выполнена как многооболочечное мембранное сооружение из гетерогенных композитных наноматериалов, обеспечивающих разбиение грязевого, водного и иных потоков, а также снабжено дренажными устройствами 42, расположенными в нижней части каскад-запруд 33, отстойниками-очистителями 37, снабженными картриджами 38 и подпорным сооружением 39 из гетерогенных композитных наноматериалов с отверстием 40, в котором расположен гидроагрегат 41.The device of a protective system for urban development and recreation from natural and man-made processes 1, includes a channel-tray 2, which has a parabolic shape and increased roughness, consists of dividing sections 3, 4, 5, in which a lattice structure 6 of vertical 7 and horizontal 8 elements is installed made of composite nanomaterials, flexible channel 9 and coastal 10 bonds - dampers, on which the upper 11 soil-filled and lower 12 curable shells are fixed, as well as the upper 13 and lower 14 perforated water retaining structures made of composite nanomaterials, reinforced with channel anchors 15 to the bottom of the channel-tray 2 flexible 9 and 10 damping ties, and cable-stayed systems 16 with coastal 17 and channel 18 anchor devices, and the sloping parts of the channel - tray 2 have holes 19 and additional trays 20 to release it from sediments, and on adjacent to the channel-tray 2 side territories are satisfied with gabion or soil-reinforced retaining walls 21, covered material with seeds, which are overgrown with vegetation, the device contains monitoring sensors 22 and remote devices 23 associated with the geographic information system 24, access to which is provided by the cable-stayed bridge 25 through the channel-tray 2, pneumatic mechanical devices 26 for transporting sediment through additional trays 20 according to the quality composition sediments settled in the sections of the channel-tray 2, sedimentation tanks 27 for filtering turbid flow, a system of filled shells 28 with filler and flexible dampers - connections 29, perceiving natural and man-made impacts to strengthen the foundations of urban development, solar 30 and wind power plants 43, for providing energy to the population during emergencies, an additional monitoring system 31 to alert the population about emergencies and storm-draining devices 32 to protect urban areas / settlements from flooding, a cascade-dam system was installed on the path of the mudflow 33, each of the cascade - dams 33 contains a rigid base 34 and a flexible retaining wall 35 with a rigid retaining element 36, the base 34 is made of gabion, soil-filled, soil-reinforced, the flexible retaining wall 35 is made as a multi-shell membrane structure made of heterogeneous composite nanomaterials that provide the breakdown of mud, water and other streams, and is also equipped with drainage devices 42 located in the lower part of the cascade-dams 33, clarifying tanks 37, equipped with cartridges 38 and a retaining structure 39 made of heterogeneous composite nanomaterials with a hole 40, in which the hydraulic unit 41 is located.

Работа всей защитной системы объектов городской застройки и рекреации 1, выполненной из композитных гетерогенных наноматериалов и нанотехнологий, обладающих памятью формы осуществляется следующим образом.The work of the entire protective system of objects of urban development and recreation 1, made of composite heterogeneous nanomaterials and nanotechnologies with shape memory, is carried out as follows.

Система мониторинга 31, обеспечивающая связь с геоинформационной системой 24, ведет наблюдение и передачу информации о ЧС и природно-техногенных процессах на пульт управления, а контролирующие датчики 22 на подпорных стенках 35 каскада запруд 33 дают информацию о начале процессов селевого потока по всей длине селевого пути, а при достижении в нижней части защитной системы 1 ведут наблюдение за всей защитной системой 1. В целом селевой поток теряет свою энергию и селевую массу проходя через систему каскад- запруд 33, значительно уменьшает нагрузку на всю систему 1.The monitoring system 31, which provides communication with the geographic information system 24, monitors and transmits information about emergencies and natural-man-made processes to the control panel, and monitoring sensors 22 on the retaining walls 35 of the cascade of dams 33 provide information about the beginning of mudflow processes along the entire length of the mudflow path , and upon reaching in the lower part of the protective system 1, they monitor the entire protective system 1. In general, the mudflow loses its energy and the mudflow mass passing through the cascade-dam system 33, significantly reduces the load on the entire system 1.

Система каскад-запруд 33 выполнена из составных элементов: жесткого основания 34 с гибкой подпорной стенкой 35 с жестким подпорным элементом 36. Гибкая подпорная стенка 35, выполненая какThe cascade-dam system 33 is made of the following components: a rigid base 34 with a flexible retaining wall 35 with a rigid retaining element 36. A flexible retaining wall 35, made as

многооболочечное мембранное сооружение из гетерогенных композитных наноматериалов, обеспечивающих разбиение грязевого, водного и иных потоков с возможностью сохранения памяти формы и восстановление ее, после прохождения сели, паводка и других потоков, обеспечивая надежность и безопасность прилегающих природно-технических систем и городской застройки, при этом на опасных горных участках ведут агромелиорацию, высаживая лесные насаждения и соблюдая противопожарную безопасность при их расположении, т.е. заранее подготавливая нагорные каналы с возможностью пополнения их водой при естественными осадками, предшествующими их возгоранию.a multi-shell membrane structure made of heterogeneous composite nanomaterials that provide the breakdown of mud, water and other streams with the ability to preserve shape memory and restore it after a mudflow, flood and other streams, ensuring the reliability and safety of adjacent natural and technical systems and urban development, while hazardous mountain areas conduct agromelioration, planting forest plantations and observing fire safety at their location, i.e. pre-preparing upland channels with the possibility of replenishing them with water in case of natural precipitation preceding their fire.

При поступлении селевой массы на канал-лоток 2 начинается процесс прохождения, затихания и распределение по количественному и качественному составу селевых отходов по всей его длине и отбор их по транспортным лоткам к местам их использования. При этом мутный поток сбрасывается в отстойники-очистители 37, где очищается и согласно качеству воды, распределяется по системам технического и питьевого водоснабжения.When the mudflow mass enters the channel-tray 2, the process of passage, damping and distribution according to the quantitative and qualitative composition of the mudflow waste along its entire length begins and their selection along the transport trays to the places of their use. At the same time, the turbid flow is discharged into the clarification tanks 37, where it is purified and, according to the quality of the water, distributed among the systems of technical and drinking water supply.

Дренажные 42 и ливнеотводящие 32 системы, грунтоармированные боковые подпорные системы обеспечивают населенные пункты от подтопления и затопления территорий.Drainage 42 and storm-drainage 32 systems, soil-reinforced lateral retaining systems provide settlements from flooding and flooding of territories.

Над каналом-лотком 1 выполняют вантовые мосты 25, монтируют солнечные 30 и ветровые энергоустановки 43 на объектах городской застройки.Cable-stayed bridges 25 are made over the channel-chute 1, solar 30 and wind power plants 43 are mounted on urban buildings.

Способ возведения защитной системы городской застройки и рекреации от природно-техногенных процессов, включающий возведение русла канала-лотка 2 параболической или иной формы с покрытием композитным наноматериалом повышенной шероховатости, устройство по его периметру решетчатой конструкции 6 из композитных наноматериалов, обладающих памятью формы, монтаж грунтонаполняемых 11, грунтоотверждаемых 12 оболочек и водоподпорные полотнища 13, 14 с нижней перфорированной частью, для освобождения русла от наносов устраивают дополнительные лотки 20 и пневмомеханические устройства 26, а на всех элементах сооружений устанавливают контролирующие датчики 22 и дистанционные устройства 23, связанные с геоинформационными системами 24, а также ведут монтаж по устройству ливнеотводящих 32 и дренажных систем 42, причем вначале устраивают свайное основание с демпфирующими устройствами и к ним монтируют решетчатые конструкции 6, а внутри создают горизонтальные 8 и вертикальные 7 элементы с отверстиями, причем укрепляют их по периметру канала - лотка 2 гибкими русловыми 9 и береговыми 10 связями - демпфера, а на объектах городской застройки монтируют систему солнечных 30 и ветровых 43 энергоустановок, а в верхней части устанавливают запруду, на пути селевого потока устанавливают систему каскад - запруд 33, каждую из которых выполняют с основанием 34 и гибкой подпорной стенкой 35 с жестким подпорным элементом 36, основание 34 выполняют габионным, грунтонаполняемым, грунтоармированым, а гибкую подпорную стенку 35 выполняют как многооболочечное мембранное сооружение из гетерогенных композитных наноматериалов, обеспечивающих разбиение грязевого, водного и иных потоков, а также снабжают дренажными устройствами 42, в нижней части каскад-запруд 33, отстойниками-очистителями 37, в которых устанавливают картриджи 38 и подпорные сооружения 39, которые выполняют из гетерогенных композитных наноматериалов с отверстием 40, в котором располагают гидроагрегат 41.A method of erecting a protective system for urban development and recreation from natural and man-made processes, including the construction of a channel-tray 2 of a parabolic or other shape coated with a composite nanomaterial of increased roughness, a device along its perimeter of a lattice structure 6 made of composite nanomaterials with shape memory, installation of soil-filled 11 , soil-cured 12 shells and water retaining panels 13, 14 with a lower perforated part, additional trays 20 and pneumatic mechanical devices 26 are arranged to free the channel from sediments, and control sensors 22 and remote devices 23 are installed on all elements of the structures, connected with geoinformation systems 24, and they also carry out installation on the device of storm-drainage 32 and drainage systems 42, and at first they arrange a pile base with damping devices and lattice structures 6 are mounted to them, and inside they create horizontal 8 and vertical 7 elements with holes, with They reinforce them along the perimeter of the channel - tray 2 with flexible channel 9 and coastal 10 connections - a damper, and a system of 30 solar and 43 wind power plants is mounted on urban buildings, and a dam is installed in the upper part, a cascade - dam 33 system is installed on the path of the mudflow , each of which is made with a base 34 and a flexible retaining wall 35 with a rigid retaining element 36, the base 34 is made gabion, soil-filled, soil-reinforced, and the flexible retaining wall 35 is made as a multi-shell membrane structure made of heterogeneous composite nanomaterials that provide the breakdown of mud, water and other flows, and are also supplied with drainage devices 42, in the lower part of the cascade-dams 33, clarifying tanks 37, in which cartridges 38 and retaining structures 39 are installed, which are made of heterogeneous composite nanomaterials with an opening 40, in which a hydraulic unit 41 is located.

Claims (2)

1. Устройство защитной системы городской застройки и рекреации от природно-техногенных процессов, включающее канал-лоток, имеющий параболическую форму и повышенную шероховатость, состоит из разделительных секций, в которых установлена решетчатая конструкция из вертикальных и горизонтальных элементов из композитных наноматериалов, гибких русловых и береговых связей - демпферов, на которых укреплены верхние грунтонаполняемые и нижние отверждаемые оболочки, а также верхние и нижние перфорированные водоподпорные сооружения из композитных наноматериалов, укрепленные русловыми анкерами к дну канала-лотка гибкими связями-демпферами, а вантовыми системами с береговыми и русловыми анкерными устройствами, причем откосные части лотка-канала имеют отверстия и дополнительные лотки для освобождения его от наносов, а на прилегающих к каналу-лотку боковых территориях устраивают габионные или грунтоармированные подпорные стенки, покрытые материалом с семенами, которые заращиваются растительностью, устройство содержит контролирующие датчики и дистанционные устройства, связанные с геоинформационной системой, доступ к которым обеспечивает вантовый мост через канал-лоток, пневмомеханические устройства для транспортировки наносов через дополнительные лотки согласно качественному составу осевших в секциях канала-лотка наносов, отстойники-биотенки для фильтрации мутного потока, систему наполняемых оболочек с заполнителем и гибкими демпферами - связями, воспринимающими природные и техногенные воздействия для усиления оснований городской застройки, солнечные и ветровые энергоустановки обеспечения энергией населения в период чрезвычайных ситуаций, дополнительную систему мониторинга оповещения населения о чрезвычайных ситуаций и ливнеотводящие устройства защиты от затопления территорий городских застроек/поселений, отличающееся тем, что на пути селевого потока установлена система каскад-запруд, каждая из каскад-запруд содержит жесткое основание и гибкую подпорную стенку с жестким подпорным элементом, основание выполнено габионным, грунтонаполняемым, грунтоармированым, гибкая подпорная стенка выполнена как многооболочечное мембранное сооружение из гетерогенных композитных наноматериалов, обеспечивающих разбиение грязевого и водного потоков, а также снабжено дренажными устройствами, расположенными в нижней части решетчатой конструкции, отстойниками-очистителями, снабженными картриджами и подпорным сооружением из гетерогенных композитных наноматериалов с отверстием, в котором расположен гидроагрегат.1. The device of a protective system for urban development and recreation from natural and man-made processes, including a channel-tray, which has a parabolic shape and increased roughness, consists of dividing sections, in which a lattice structure of vertical and horizontal elements of composite nanomaterials, flexible channel and coastal connections - dampers, on which the upper soil-filled and lower cured shells are fixed, as well as the upper and lower perforated water retaining structures made of composite nanomaterials, reinforced with channel anchors to the bottom of the channel-channel with flexible connections-dampers, and cable-stayed systems with coastal and channel anchor devices, and sloping parts of the channel-channel have holes and additional trays to free it from sediments, and on the side territories adjacent to the channel-channel, gabion or soil-reinforced retaining walls are arranged, covered with material with seeds, which are overgrown with vegetation, devices The device contains monitoring sensors and remote devices connected with the geographic information system, access to which is provided by a cable-stayed bridge through the channel-tray, pneumatic mechanical devices for transporting sediments through additional trays according to the qualitative composition of sediments settled in the sections of the channel-tray, sedimentation tanks-bio-tanks for filtering turbid flow , a system of filled shells with filler and flexible dampers - connections that perceive natural and man-made impacts to strengthen the foundations of urban development, solar and wind power plants to provide energy to the population during emergencies, an additional monitoring system for alerting the population about emergencies and storm-draining devices to protect areas from flooding urban developments / settlements, characterized in that a cascade-dam system is installed on the path of the mudflow, each of the cascade-dams contains a rigid base and a flexible retaining wall with a rigid retaining element the base is made of gabion, soil-filled, soil-reinforced, the flexible retaining wall is made as a multi-shell membrane structure made of heterogeneous composite nanomaterials that ensure the separation of mud and water flows, and is also equipped with drainage devices located in the lower part of the lattice structure, clarification tanks equipped with cartridges and a retaining structure made of heterogeneous composite nanomaterials with a hole in which the hydraulic unit is located. 2. Способ возведения защитной системы городской застройки и рекреации от природно-техногенных процессов, включающий возведение русла канала-лотка параболической формы с покрытием композитным наноматериалом повышенной шероховатости, устройство по его периметру решетчатой конструкции из композитных наноматериалов, обладающих памятью формы, монтаж грунтонаполняемых, грунтоотверждаемых оболочек и водоподпорные полотнища с нижней перфорированной частью, для освобождения русла от наносов устраивают дополнительные лотки и пневмомеханические устройства, а на всех элементах сооружений устанавливают контролирующие датчики и дистанционные устройства, связанные с геоинформационными системами, а также ведут монтаж по устройству ливнеотводящих и дренажных систем, причем вначале устраивают свайное основание с демпфирующими устройствами и к ним монтируют решетчатые конструкции, а внутри создают горизонтальные и вертикальные элементы с отверстиями, причем укрепляют их по периметру канала лотка гибкими русловыми и береговыми связями - демпферами, а на объектах городской застройки монтируют систему солнечных и ветровых энергоустановок, а в верхней части устанавливают запруду, отличающийся тем, что на пути селевого потока устанавливают систему каскад - запруд, каждую из которых выполняют с основанием и гибкой подпорной стенкой с жестким подпорным элементом, основание выполняют габионным, грунтонаполняемым, грунтоармированым, а гибкую подпорную стенку выполняют как многооболочечное мембранное сооружение из гетерогенных композитных наноматериалов, обеспечивающих разбиение грязевого и водного потоков, а также снабжают дренажными устройствами в нижней части каскад-запруд, отстойниками-очистителями, в которых устанавливают картриджи и подпорные сооружения, которые выполняют из гетерогенных композитных наноматериалов с отверстием, в котором располагают гидроагрегат.2. A method of erecting a protective system for urban development and recreation from natural and man-made processes, including the erection of a parabolic channel-channel channel coated with a composite nanomaterial of increased roughness, a device along its perimeter of a lattice structure made of composite nanomaterials with shape memory, installation of soil-filled, soil-hardening shells and water retaining panels with a lower perforated part, to free the channel from sediments, additional trays and pneumatic mechanical devices are arranged, and monitoring sensors and remote devices associated with geoinformation systems are installed on all elements of the structures, and they are also being installed on the device of storm-drainage and drainage systems, and at the beginning they arrange a pile base with damping devices and lattice structures are mounted to them, and horizontal and vertical elements with holes are created inside, and they are strengthened along the perimeter of the channel channel with flexible channel and coastal connections - dampers, and a system of solar and wind power plants is mounted at urban development facilities, and a dam is installed in the upper part, characterized in that a cascade-dam system is installed on the path of the mudflow, each of which is performed with a base and a flexible retaining wall with a rigid retaining element, the base is made of gabion, soil-filled, soil-reinforced, and the flexible retaining wall is made as a multi-shell membrane structure made of heterogeneous composite nanomaterials that provide the separation of mud and water flows, and is also equipped with drainage devices in the lower part of the cascade-dams, clarification tanks, in which cartridges and retaining structures are installed, which are made of heterogeneous composite nanomaterials with a hole in which a hydraulic unit is located.
RU2019106725A 2019-03-11 2019-03-11 Protective system of urban development and recreation objects from natural and industrial processes and method of erection thereof RU2731057C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019106725A RU2731057C1 (en) 2019-03-11 2019-03-11 Protective system of urban development and recreation objects from natural and industrial processes and method of erection thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019106725A RU2731057C1 (en) 2019-03-11 2019-03-11 Protective system of urban development and recreation objects from natural and industrial processes and method of erection thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2731057C1 true RU2731057C1 (en) 2020-08-28

Family

ID=72421486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019106725A RU2731057C1 (en) 2019-03-11 2019-03-11 Protective system of urban development and recreation objects from natural and industrial processes and method of erection thereof

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2731057C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1191516A1 (en) * 1984-05-16 1985-11-15 Киевский Автомобильно-Дорожный Институт Им.60-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции Construction for securing the lower pond of water-passing hydraulic structure
RU2441113C2 (en) * 2009-07-03 2012-01-27 Татьяна Петровна Кашарина Retaining-regulating structure on soil-filled flood bed and method of its erection
EA020081B1 (en) * 2009-11-02 2014-08-29 Токио Роуп Мэньюфэкчеринг Ко., Лтд. Open-type dam for protection against mud torrent
CN204326022U (en) * 2014-11-23 2015-05-13 中铁二院工程集团有限责任公司 Dou Shan Canyon Area mud-rock flow safeguard structure
RU157458U1 (en) * 2015-07-21 2015-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова (ФГБОУ ВО КБГАУ) SELF-PROTECTIVE DAM OF COMBINED DESIGN
RU2604933C2 (en) * 2015-02-26 2016-12-20 Татьяна Петровна Кашарина Urban protective system device and method of its erection

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1191516A1 (en) * 1984-05-16 1985-11-15 Киевский Автомобильно-Дорожный Институт Им.60-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции Construction for securing the lower pond of water-passing hydraulic structure
RU2441113C2 (en) * 2009-07-03 2012-01-27 Татьяна Петровна Кашарина Retaining-regulating structure on soil-filled flood bed and method of its erection
EA020081B1 (en) * 2009-11-02 2014-08-29 Токио Роуп Мэньюфэкчеринг Ко., Лтд. Open-type dam for protection against mud torrent
CN204326022U (en) * 2014-11-23 2015-05-13 中铁二院工程集团有限责任公司 Dou Shan Canyon Area mud-rock flow safeguard structure
RU2604933C2 (en) * 2015-02-26 2016-12-20 Татьяна Петровна Кашарина Urban protective system device and method of its erection
RU157458U1 (en) * 2015-07-21 2015-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова (ФГБОУ ВО КБГАУ) SELF-PROTECTIVE DAM OF COMBINED DESIGN

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4972754B2 (en) Seismic storage dike and its installation method
CN111608139B (en) Method for preventing and controlling ultra-large-scale flood, mud and rock flow
Okubo et al. Development of new methods for countermeasures against debris flows
CN105421292A (en) Temporary water-retaining dam built through geotextile filling bags and steel frame supporting systems
CN112031119B (en) Large-section flood discharge ditch for mountainous terrain and construction method thereof
RU2731057C1 (en) Protective system of urban development and recreation objects from natural and industrial processes and method of erection thereof
RU2604933C2 (en) Urban protective system device and method of its erection
RU2440454C2 (en) Method to prevent flooding of area downstream dam of krasnodar water-engineering system on kuban river
US20080219772A1 (en) Berm System
Pougatsch et al. Swiss dams: Overview of historical development
CN205576835U (en) Multistage soil property flood diversion dykes and dams of bursting certainly of geosynthetic material protection
CN209958291U (en) Anti-overflow dam capable of being assembled and disassembled instantly
Perham Ice sheet retention structures
KR200310136Y1 (en) Sack- accumulating type water stopping wall for preventing a dam or river from overflowing
RU2710164C1 (en) Method of preventing damage from flooding
Müller et al. The preparatory works for the new Semmering Base Tunnel/Die Vorarbeiten für den Semmering‐Basistunnel neu
KR20090103469A (en) A flood, water control and the underground storage of water apparatus for small hydropower generation
Morse et al. Ice control structures using piers, booms and nets
CN216141979U (en) Protective structure of water and electricity hydraulic engineering side slope
RU2312950C1 (en) Method for flooding water rise control
RU2083758C1 (en) Method for erection of turbine water duct of hydroelectric station in integrated hydro-scheme with dam made of local materials
RU151002U1 (en) COMBINED SUPPORT STRUCTURE OF THE CORNER PROFILE FOR SMALL WATERWATERS
RU2691578C1 (en) Device for flood protection and method of its erection
RU2668092C1 (en) Light weight flood relief water disposal unit for ground water dam
Khakimovich et al. PROTECTION OF RAILWAY TERRITORIES AGAINST ROCKSLIDES, SCREES AND LANDSLIDES IN MOUNTAINOUS AND MOUNTAINOUS REGIONS OF UZBEKISTAN