Способ регулирования стока рек

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4(59 Е 02 02 15 00 ПИСАНИЕ ИЗОБРА ВТОРСКОМЪ( СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЕТЕН отличающиися тем, что, с жания на период эксплуатац ного качества воды путем процессов са моочи щения, пр рывную подачу воды из к хранилище с начала посту поверхностного стока и до и одновременно создают и в прибрежной зоне водохран движения воды в пределах2. Способ по п. 1, отли что скорость движения во ной зоне создают и по помощью струенаправляющ И. Мухопад,ченкодовательский во СССР9. ИРОВАНИ76351 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Всесоюзный научно-исслинститут по охране вод(56) 1. Авторское свидетельс763510, кл. Е 02 В 3/02,54) (57) 1. СПОСОБ РЕГУ ТОКА РЕК по авт. св,ЯО 11489 целью поддерни первоначальинтенсификации оизводят непреа нала в водопления в него его окончания поддержи вают илища скорость 0,15 - 0,25 м/с. чающийся тем, ды в прибрежддерживают с их сооружений.Изобретение относится к области охраны природы, а именно к способам регулирования стока рек, и предназначено к использованию для охраны вод, в том числе предотвращения загрязнения и истощения малых рек, комплексного использования их водных ресурсов и более рационального использования водных ресурсов каналов межбассейновых перебросок стока:По основному авт. св, Юо 763510 известен способ регулирования стока рек, заключающийся в том, что для заполнения водохранилищ используют искусственные источники водоснабжения в периоды уменьшения или прекращения водопотребления из них, после чего осуществляют пополнение реки попусками воды, из водохранилищ, расход которых определяют по формуле;ер 8 Яз (ПДКж Кц)Кроме того, в качестве искусственных источников водоснабжения используют оросительные каналы 1,Такое предложение приемлемо для водохранилищ, устроенных в балках или оврагах, к которым тяготеют относительно небольшие водосборные площади, или же для водохранилищ, изолированных от попадания в них поверхностного стока (ливневого или снегового происхождения), для водохранилищ, емкость которых создана путем обвалования по периметру выделенной площади.Однако зачастую наливные водохранилища устраивают в оврагах или балках, к которым примыкают водосборные площади значительных размеров. На этих площадях формируется поверхностный сток с Сельскохозяйственных угодий и населенных пунктов, расположенных в пределах водосборов. Вместе с поверхностным стоком в водохранилища поступают различные примеси, в частности удобрения и ядохимикаты, смываемые с сельскохозяйственных площадей, а также с городских и промышленных территорий. Установлено, что по нагрузке они соизмеримы с хозяйственно- бытовыми сточными водами, Все эти примеси влияют на органолептические, общесанитарные, токсикологические и рыбохозяйственные показатели качества воды в водохранилище, изменяя ее физические свойства (прозрачность, окраску, запах и др.) и химический состав. В результате качество воды в водохранилище может оказаться непригодным для использования водохранилища в целях пополнения малых рек.Известный способ эффективно используют применительно к реке для увеличения ее водности и улучшения качества воды в ней,Недостатком способа является то, что он не предусматривает сохранения качества воды в наливных водохранилищах при35 40 455055 динены с диспетчерскими пультами 20 - 22, откуда осуществляют управление затворами. Наливные водохранилища устраивают преимущественно в верховьях малых рек, по возможности используя для этой цели естественные формы рельефа - балки, овраги, расположенные на небольших рас стояниях от русел рек, и трассы каналов.В качестве соединений 2 - 4, в зависимости от условий местности, метрических размеров и экономической целесообразности, могут быть использованы конструкции водоводов из бетонных, железобетонных и металлических труб, конструкции облицованных и необлицованных закрытых лотков.Соединения 2 - 4 оборудуются автоматической запорной арматурой, управление которойосуществляют с диспетчерских пультов 20 - 22.На водохранилищах в точках 26 - 28, как и на рейках в створках 11 - 19, размещена контрольно-измерительная аппаратура, имеющая связь с соответствующими диспетчерскими пультами 20 - 22. Кроме того, на водохранилищах устанавливают струенаправляющие сооружения 29,Самоочищающая способность водохрани.лища представляет собой совокупность поступлении в них примесей вместе с поверхностным стоком.Цель изобретения - поддержание напериод эксплуатации первоначального качества воды путем интенсификации процессов самоочищения,Поставленная цель достигается тем, чтосогласно способу регулирования стокарек производят непрерывную подачу воды10из канала в водохранилище с началапоступления в него поверхностного стока и доего окончания и одновременно создают и поддерживают в прибрежной зоне водохранилища скорость движения воды в пределах 0,15 - 0,25 м/с.Кроме того, скорость движения воды вприбрежной зоне создают и поддерживаютс помощью струенаправляющих сооружений.На фиг. 1 изображена принципиальная схема системы для осуществленияспособа; на фиг, 2 - узел 1 на фиг. 1.20 Указанная система содержит водоснабжающий канал 1, например оросительный,с которым посредством соединений 2 - 4связаны наливные водохранилища 5 - 7,устроенные на соответствующих малых реках 8 - 10, находящихся в зоне водоснабжающего канала 1,На малых реках в створах 11 - 19размещена контрольно-измерительная аппаратура, которая соединена с соответствующими диспетчерскими пультами 20 - 22.Наливные водохранилища 5 - 7 имеют водосбросные сооружения 23 - 25. оборудованныеуправляемыми затворами. Механизмы (пусковые устройства) затворов также соегидрохимических, физических, химических и биологических процессов, приводящих к уменьшению концентрации загрязняющих веществ в воде, а при обеспечении условий полного использования самоочищающей способности даже к восстановлению естественного качества вод. При поступлении в наливное водохранилище поверхностного стока с прилегающего водосбора в периоды снеготаяния10или при выпадении стокообразующих дождейи ливней возможно попадание в прибрежную зону водохранилища органическихи минеральных примесей, вызывающих ухудшение показателей качества воды. В этихслучаях, с целью сохранения качестваводы в водохранилище путем интенсификации процессов самоочищения, производятдополнительную подачу воды из каналав водохранилище и в прибрежной зоне.водохранилища создают и поддерживают 20посредством струенаправляющих сооружений скорость воды в предел ах 0,15 -0,25 м/с,При дополнительной подаче воды изканала в водохранилище интенсифицируетсясамоочищение под влиянием турбулентногоперемешивания и процессов химическойи биологической природы (распад и превращение примесей), что приводит к сохранению качества воды в водохранилище.Подаваемая из канала вода должна приэтом удовлетворять нормативным требованиям (ГОСТ 17,1,3.03-77) по качеству.Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.По команде, поданной с диспетчерского пульта 20 - 22, включают запорные устройства на соединениях 2 - 4 и вода изводоснабжающего канала 1 по соединениям2 - 4 поступает в соответствующие наливные водохранилища 5 - 7 для заполнения ихдо заданного уровня.Со створов 11 - 19, на которых раз 40мещена контрольно-измерительная аппаратура, регистрирующая санитарно-гигиеническую обстановку на малых реках 8 - 10,в частности показатели минерализации,рН растворенного кислорода и другие, 45передается информация на диспетчерскиепульты 20 - 22. На этих пультах обрабатывается поступившая информация со створов 11 - 19 о гидрохимическом составеводы наливных водохранилищ и данные оразмерах водопотребления. По всем показателям и данным определяется величинапопусков в реки 8 -О. Величина этихпопусков состоит из двух слагаемых; сврасхода, необходимого для удовлетворениянужд водопользователей в количественномсоотношении, и с 2 - расхода, необходи 55мого для разбавления речной воды сцелью улучшения ее качества и доведения загрязняющих ингредиентов до предельно допустимых концентраций. ц отличается от с на величину Лц. Если Лц= =О, тогда ц,=ц,=Я. Если щ(0, то Ях=чДанные санитарно-гигиенической обстановки определяются приборами, размещенными в створах 11 - 19, и по линиям связи передаются на диспетчерские пульты 20 - 22. На диспетчерских пультах эта информация, дополненная данными гидрологической характеристики реки, показателями качества воды наливного водохранилища, которые должны быть не ниже нормативных (ГОСТ 17.1.3.03.-77), обрабатывается, и по соотношениюЯк(ПЬК к- Кк)" - к."пдвуопределяется величина попусков.После определения величины попусков с диспетчерских пультов 20 - 22 подают команду на управляемые водосбросные сооружения 23 - 25 наливных водохранилищ 5 - 7, открываются затворы и вода поступает в малые реки 8 - 10. В результате смешения речной воды с водой, поступающей из наливных водохранилищ, увеличивается водность рек и обеспечивается заданное качество воды.При поступлении в водохранилище поверхностного стока производят измерение санитарно-гигиенических показателей на водохранилищах в точках 26 - 28 (минерализация, концентрация отдельных ионов, растворенного кислорода и др), по команде, поданной с диспетчерских пультов 20 - 22. Если измеренные показатели не соответствуют нормативным качествам воды, выполняют процедуру, направленную на сохранение этих показателей в нормативных пределах. Эта процедура заключается в осуществлении дополнительной подачи воды, т. е. включении запорных устройств на соединениях 2 - 4 по команде, поданной из диспетчерских пультов 20 - 22, Вода из канала 1 по соединениям 2 - 4 поступает в соответствующие наливные водохранилища 5 - 7. В водохранилищах 5 - 7 интенсифицируется ход п роцессов са моочищения под воздействием этой непрерывной допол нительной подачи воды из канала, так как активизируются химические и биологические процессы превращения и распада примесей. Непрерывная дополнительная подача воды осуществляется с начала поступления в водохранилище поверхностного стока 30 и до окончания, так как этот период времени характеризуется интенсивным поступлением примесей, вызывающих ухудшение качества воды в водохранилище.Дополнительная подача воды создает и поддерживает в прибрежной зоне водохранилища определенную скорость движения во1148928 Составитель Р. БТехред И, ВересТираж б 49дарственного кизобретений иЖ - 35, Рву шснт, г. Ужгород счастноваКорректор Г. РПодписноеитета СССРоткрытийя на 6., д. 4/5ул. Проектная, 4 едактор А. Шишкинааказ 1835/18ВНИИПИ Госупо деламМосква,ф ПП Пате тни 13035,илиал П ды, что вызывает увеличение турбулентности потока в прибрежной зоне.Скорость движения воды в прибрежной зоне создают и поддерживают в интервале 0,15 - 0,25 м/с, что является оптимальным, так как при меньшей скорости процессы самоочищения выражены слабо, а скорости больше 0,25 м/с труднодостижимы в водохранилище и, кроме того, сопровождаются уменьшением интенсивности воздействия на процессы самоочищения.Скорость движения воды создают и поддерживают с помощью струенаправляющих устройств 29, которые обеспечивают перераспределение удельных расходов воды по ширине водохранилища в прибрежные зоны, где происходит слияние поверхностного стока с направленным потоком дополнительно подаваемой воды.Поверхностный сток, формируясь на прилегающих к водохранилищам водосборах при снеготаянии или в периоды выпадения жидких осадков (дождей или ливней) вносит в водохранилища различные примеси, вызывающие загрязнение воды в них. Поскольку водохранилища предназначены для осуществления попусков воды в реки не только с целью увеличения водности рек, но и для улучшения качества речной воды, то ухудшение качества воды в водохранилищах, происходящее под воздействием поступления поверхностного стока, приводит к затруднениям хозяйственного и природоохранного использования воды, накопленной в водохранилище.Использование изобретения обеспечиваетпополнение малых рек водой нормативного качества, уменьшение общей подачи свежей воды из канала за счет поступившего в водохранилище поверхностного стока, а также возможность использования наливных водохранилищ с качеством воды, удовлетворяющим нормативным требова ниям, для рыбохозяйственных, рекреационных и других целей.