Открытый земляной водоем-охладитель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1 4 Е 02 В 15/О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт прикладной геофизики им. акад. Федорова Е. К.(56) Технические указания к расчету прудов-охладигелей. М.: Госэнергоиздат, 1963, с. 04.Авторское свидетельство СССР1186725, кл. Е 02 В 5/00, 1984. (54) ОТКРЫТЫЙ ЗЕМЛЯНОЙ ВОДОЕМОХЛАДИТЕЛЬ(57) Изобретение относится к техническому водоснабжению предприятий энергетики и промышленности. Цель изобретения - улучшение качества воды в открытом земляном водоеме-охладителе путем снижения концентраций растворенных загрязняющих веществ.901420111 А 1 в воде за счет интенсификации процесса сорбции. Открытый земляной водоем-охладитель содержит котлован 1, заполненный водой 2. Дно котлована 1 выполнено в виде гребней 3 и впадин 4. Во впадинах 4 и на поверхности гребней 3 расположены донные отложения 5, покрывающие поверхность грунта 6. Самоочищение воды происходит под действием ветроволновых течений, при этом с поверхности гребней 3 поступают в воду частицы донных отложений 5. В результате на гребнях 3 раскрывается слой грунта 6, еноте це насыщенный загрязняющим веществом и который способен активно сор бировать растворенное загрязненное вещество. В период снижения ветрового воздействия ранее взмученные частицы осаждаются на дцо котлована 1. Глубина котлована на,ч, впадиной определяется по формуле И)3/М, где П - глубина котлована над впадиной, м; ,14 в . максимальный горизонтальный размер котлована, км. 1 ил.Изобретение относится к техническому водоснабжению предприятий энергетики и промышленности, преимугцественно к системам замкнутого оборотного водоснабжения из крупных искусственно сооружаемых водоемов площадью более пяти квадратных километров.Цель изобретения - улучшение качества воды путем снижения концентрации растворенных загрязняющих веществ в воде за счет интенсификации процесса.На чертеже изображен предлагаемый водоем-охладитель, вертикальный разрез,Открытый земляной водоем-охладитель содержит котлован 1, заполненный водой 2. Дно котлована 1 выполнено волнообразной формы из горизонтальных участков в виде гребней 3 и впадин 4. Во впадинах 4 и на поверхности гребней 3 могут быть расположены данные отложения 5, покрывающие поверхность грунта б. Глубина котлована 1 над впадиной 4 определена из условия Н) 20 )3 /М, где Лглубина котлована 1 над впадиной 4, м; М - максимальеый горизонтальный размер котлована, км. При этом глубина котлована над гребнем 3 находится в пределах 2,5 - 4 м, обеспечивающих незарастание водоема. Г 1 оскольку площади имеющихся и перспективных открытых земляных гндоемов-охладителей не превышают 40 км-, максимальный размер М котлованамежду его противоположными берегами не превышает 1 О км. Расстояние между впадинами 4, протякенность гребней 3 и их конфигурация определены возможностями строительной техники и технологией земляных работ. В открытом земляном водоеме-охладителе самоочищение воды происходит следующим образом.Под действием ветроволновых течений с поверхности гребней 3 поступают в воду частицы донных отложений 5. В результате на гребнях 3 раскрывается слой грунта б, еще не насыщенный загрязняющим веществом, и который поэтому способен активно сорбировать растворенное загрязняющее вещество. В период снижения ветрового воздействия ранее взмученные частицы осаждаются на дно котлована 1. В предлагаемом водоеме-охладителе глубина котловананад впадинами 4 такова, что вторичного ветроволнового взмучивания донных отложений 5 во впадинах 4 не происходит. Поэтому во впадинах 4 осуществляется накопление загрязняющих веществ и, следовательно, происходит снижение концентрации загрязняющих веществ в воде 2 открытого земляного водоема-охладителя. Кроме того, открытые водоемы-охладители подвержены, как правило, заилению, обусловленному поступлением взвешенных веществ с площади водосбора. Преимущественное накопление донных отложений 5 во впадинах 4 означает сиикение скорости заиления на ос 35 40 45 50 55 тальной поверхности дна котлована 1, в частности на склонах гребней 3. Благодаря этомуснижается эффект экранировки донной поверхности слоем донных отложений 5 и про.цесс сорбции происходит более интенсивно.Необходимая глубина впадин 4, определяемая из условия не взмучивания донныхотложений 5 со дна впадин 4, обусловленаинтенсивностью ветрового волнения водоема,а именно длиной волн, возникающих на поверхности воды 2 под действием ветра. Приглубине Н котлована 1, большей половиныдлины Е волны,Н) 1./2,скорость движения воды 2 у дна котловананезначительна. В свою очередь, длина волнызависит от разгона волны и скорости ветра:/.=0,304 Ю/7, (2)где . - длина волны, м;тскорость ветра, м/с;Х - разгон волны, км.В качестве расчетной скорости ветра принимают %=20 м/с, поскольку большая скорость ветра наблюдается в средней полосеЕвропейской части СССР достаточно редко(приблизительно 1 раз в год). Далее, отождествляя разгон Л волны с наибольшим размером М котлована 1, из (1) и (2) получаемего необходимую глубину над впадинами 4Н) 3,/М (3)где Н - глубина котлована 1 над впадиной 4, м;М - наибольший горизонтальный размер котлована 1, км.Расчеты показывают, что при такой глубине скорость движения воды 2 у дна впадины 4 не превышает 1 О см/с. Эта величинаскорости меньше, чем размывающая скорость для всех типов грунтов. Таким образом,при глубине Н, определяемой по формуле(3), во впадинах 4 действительно происходитнакопление донных отложений 5.Формула изобретенияОткрытый земляной водоем-охладитель,содержащий котлован, заполненный водойне менее расчетной глубины, обеспечиваюгцей его незарастание, отличающийся тем,что, с целью улучшения качества воды путемснижения концентрации растворенных загрязняющих веществ в воде за счет интенсификации процесса сорбции, дно котлованавыполнено волнообразной формы и состоитиз образованных горизонтальными участками гребней и впадин, соединенных междусобой наклонными участками, при этом гребни заглублены под уровень воды на глубинуне менее расчетной глубины незарастания,а глубина котлована над впадиной определена из условияН 3 /М,где Н - глубина котлована над впадиной, м;М - максимальный горизонтальный размер котлована, км.