Способ борьбы с цветением воды

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Оп ИСАНИЕИЗОбРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 954551(51) М. Кл. Е 02 В 15/04 Гееударстееиимй комитет йв делам изоеретеиий и открмтий.Ва и Ю. П. Беличенко, Ю. Б. Богуш, А. В. Ильевскф и Ф. В. Стольберг Всесоюзный научно-исследовательский институт по о раве вод и Украинское отделение Всесоюзного ордена .Ленина /проектноизыскательского и научно-исследовательского инеитута Гидропроект им. С. Я. Жука(54) СПОСОБ БОРЬБЫ С ЦВЕТЕНИЕМ ВОДЫ Изобретение относится к охране вод от загрязнения, а именно к способам борьбы с цветением воды в водохранилищах и предназначено для использования при проведении водоохранных мероприятий на водохранилищах, образованных на трассе межбассейновой переброски стока.На трассах межбассейновой переброски стока создаются транзитные и регулирующие водохранилища. К числу неблагоприятных факторов, связанных с зарегулирование стока, относится избыточное цветение воды в водохранилищах, вызываемое массовым размножением свободно плавающих в воде синезеленых водорослей. Цветение воды нарушает режим водоснабжения городов, приводит к массовому замору рыбы, загрязнению мест отдыха, так как в полях цветения развиваются явления биологического самозагрязнения воды в результате выделения продуктов распада водорослей: аммиака, фенола, цианидов, а содержание кислорода в воде падает до нуля.Известен способ борьбы с цветением воды посредством изменения гидрологических параметров водоема. При этом фактором, снижающим интенсивность цветения является усиление проточности и увеличение водообмена, а также усиление разбавления за счет притока в водоем извне обедненных биогенами вод 11.Недостатком способа является ограниченная возможность усиления проточности р разбавления за счет притока воды в водоем из других водоисточников из-за дефицита воды в водных объектах, необходимость нарушения водопользования других отраслей народного хозяйства,Наиболее близким к .предлагаемому техническим решением является способ борьбы с цветением воды в водохранилищах, образованных на трассе переброски стока, заключающийся в многократном обороте воды 15 с помощью ГАЭС, расположенных на указанных водохранилищах.Для обеспечения возможности применения способа регулирования цветения воды используются дополнительные водохранилища, являющиеся верхними резервуарами ГАЭС. Причем нижним резервуаром каждой ГАЭС может служить русло реки (канала) или водохранилище, образованное в русле. При этом чередование турбинного и насосного режимов работы ГАЭС уве 954551личивает содержание кислорода в воде, что обеспечивает ее самоочищение и устраняет чивать практически один и тот же объем воды, улучшая санитарное состояние водоемов, благодаря увеличению проточности воды, ее перемешиванию и аэрированию 2.Однако в способе недостаточно эффективно используются возможности применения 1 О ГАЭС для борьбы с цветением, так как режим их работы назначается по условиям выработки пиковой электроэнергии, а изменение гидрологических параметров водоема является лишь побочным эффектом, недостаточным для подавления цветения и улучшения качества больших объемов воды при межбассейновой переброске стока. Применение отдельно работающих ГАЭС не обеспечивает возможности круглосуточной перекачки воды из одного бассейна в другой для интенсивного подавления цветения, так как для этого необходимо было бы потреблять энергию и в период пика графика нагрузки энергосистемы, когда эта энергия необходима для других нужд народного хозяйства, что полностью ликвидирует преимущества гидроаккумулирования.Цель изобретения - повышение эффективности борьбы с цветением воды.Поставленная цель достигается тем, что многократный оборот воды осуществляют посредством одновременной парной работы ГАЭС на нескольких водохранилищах, причем в каждой паре одна из них работает в насосном режиме, а другая одновременно с первой работает в турбинном режиме.Кроме того, парная работа ГАЭС может осуществляться на смежных и несмежных водохранилищах, а многократный оборот воды может быть осуществлен в пределах 4 - 6 раз.На чертеже представлена принципиальная схема системы, обеспечивающей реализацию способа.Система содержит водоисточник 1, насосные станции 2 - 4, участки магистрального канала 5 - 8, водохранилища 9 - 11, ГАЭС 12 - 14, верхние резервуары 15 - 17.Способ осуществляется следующим образом.При осуществлении межбассейновой переброски стока забранную из водоисточника 1 воду с помощью насосных станций 2 - 4 по участкам магистрального канала 4 О 45 50 5 - 8 перекачивают в водохранилища 9 - 11, на каждом из которых включают в работу по перемещению воды соответственно ГАЭС 12 - 14 с верхними резервуарами 15 - 17, размещенными на высоких отметках мест 55 расслоение, способствующее формированию полей цветения.Кроме того, обмен водой между обоими резервуарами ГАЭС при гидроаккумулировании позволяет подпитывать более чистой водой водохранилище, многократно обораности. Работу ГАЭС 12 - 14 в течение года 15 20 25 зо 35 4регламентируют следующим образом: в летнее время (май-август) в период интенсивного цветения воды и в водохранилищах 9 - 11 ГАЭС интенсивно перекачивая воду, предотвращают развитие синезеленых водорослей, в остальное время года они осуществляют гидравлическое аккумулирование энергии для других нужд народного хозяйства. Мощность каждой ГАЭС и объем соответствующих верхних резервуаров подбирают такими, чтобы установить режим работы ГАЭС из условия 4 - 6 кратного водообмена в каждом цветущем водохранилище посредством перекачивания воды из них в верхние резервуары и обратно в период интенсивного цветения, т. е. в летнее время в течение 60-80 сут. При этом нарушаются нормальные условия жизнедеятельности синезеленых водорослей. Перекачивание воды из водохранилища 9 - 11 соответственно в верхний резервуар 15 - 17 с помощью ГАЭС 12 - 4 производят независимо от наличия транзитного течения через каждое водохранилище в процессе работы канала как транспортной артерии воды. Перекачивание воды и транзитное течение обеспечивают увеличение водообмена и перемешивание воды водохранилищ, что подавляет развитие синезеленых водорослей. При перекачке воды, например, из водохранилища 9 в верхний резервуар 15 ГАЭС 12 работает в насосном режиме и для питания ее электроэнергией используют работающую с ней в паре, например, ГАЭС13, размещенную на другом водохранилище 10, и производящую в данный момент перекачку воды из верхнего резервуара 16 в водохранилище 10, т. е. работающую в турбинном режиме.Выполнение именно 4 - 6 кратного оборота воды в каждом водохранилище обеспечивает достаточное подавление интенсивного цветения воды по трассе переброски стока при минимальных затратах электроэнергии, Как показали исследования, при менее чем 4-х кратном обороте воды цветение не подавляется, а при более чем 6-ти кратном обороте воды нарушается экологическое равновесие в водохранилище, так как при этом возникает недостаток в биогенах, способствующих нормальному ведению рыбного хозяйства.Все это позволяет улучшить качество транспортируемой воды за счет многократного интенсивного водообмена посредством ГАЭС, работающих в оптимальном режиме, и полного перемешивания воды в транзитных и регулирующих водохранилищах на трассе межбассейновой переброски стока в период; когда они подвержены интенсивному цветению.Способ может выполнять функции водоохранного мероприятия, как на канале комплексного назначения, так и на любом локальном водоеме, подверженном цветению.954551 Формула -изобретения Составитель В.Техред А. БойкасТираж 709И Государственногоделам иэобретенийМосква, Ж - 35, РаушП Патентэ, г, Ужгор лко едактор Е. Лушниковааказ 6160/28ВНИИпо1 3035,Филиал ПП Корректор Ю.Подписноета СССРытийаб., д. 4/Проектна каренк ом иге отк кая д, ул5я, 4 Достигается рациональное использование электроэнергии за счет работы спаренных ГАЭС. 1. Способ борьбы е цветением воды в водохранилищах, образованных на трассе переброски стока, заключающийся в многократном обороте воды с помощью ГАЭС, расположенных на указанных водохранилищах, отличающийся тем, что, с целью повышения его эффективности, многократный оборот воды осуществляют посредством одновременной парной работы ГАЭС на нескольких водохранилищах, причем в каждой паре одна из них работает в насосномрежиме, а другая одновременно с первойработает в турбинном режиме.2, Способ по п. 1, отличающийся тем,что парную работу ГАЭС осуществляют насмежных и несмежных водохранилищах.3. Способ по пп.и 2, отличающийсятем, что многократный оборот воды осуществляют в пределах 4 - 6 раз.Источники информации,10 принятые во внимание при экспертизе1. Сиренко Л, А. и др. Цветение воды исвтрофирование Киев, 1978, с. 86, 89.2, Король Л. А. Гидравлическое аккумулирование энергии. 1975, с. 100 (прототип).