Устройство для предотвращения фильтрации жидкости из содержащего растворенные загрязняющие вещества водоема

(51)5 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(71) Харьковский отдел Всесоюзного научно-исследовательского института водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии Водгео(56) Кузовлев Г. М. Специальные гидротехнические ссюружения на атомных предприятиях. - М.: Атомиздат, 973, с. 83 и 84.Авторское свидетельство СССР1535923, кл. Е 02 В 3/16, 04.10.88.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ФИЛЬТРАЦИИ ЖИДКОСТИ ИЗ СОДЕРЖАЩЕГО РАСТВОРЕННЫЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА ВОДОЕМА (57) Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения - повышение надежности противофильтрационного устройства путем уменьшения избы 2точного давления воздуха в проницаемом слое днища на верхний экран. Противофильтрационное устройство содержит два экрана 1 и 2 с проницаемыми слоями 3 и 4 в, бортах и днище соответственно. В слое 3 установлены перфорированные трубы 5 для подачи чистой воды, в слое 4 - трубы 6 для подачи чистого воздуха. Слои 3 и 4 соединены У-образным участком 7, нижние точки 8 верхней поверхности которого расположены ниже подошвы 9 верхнего экрана 1 днища на расстоянии от нее, определенном расчетом. На границе днища и бортов С-образный канал ограничен снизу со стороны днища выступом 10 или двумя выступами соответственно из верхнего и нижнего экранов, причем выступ из верхнего экрана расположен ближе к борту водоема, а сумма высот этих выступов больше толщины проницаемого слоя. Вариантом выполне ния (l-образных участков являются трубы, пропущенные через малопроницаемую перегородку, разделяющую проницаемые слои 3 и 4. 4 з.п. ф-лы, 4 ил,Изобретение относится к области гидротехники, в частности к устройствам дляпредотвращения загрязнения подземных водфильтрационным потоком из водоемов, содержащих растворенные загрязняющие вещества.Цель изобретения - повышение надежности противофильтрационного устройствапутем уменьшения избыточного давлениявоздуха в проницаемом слое днища наверхний экран.На фиг. 1 изображено устройство с выступом в верх из нижнего экрана, разрез;на фиг. 2 - то же, с двумя выступами изверхнего и нижнего экранов; на фиг. 3и 4 - то же, с малопроницаемой перегородкой, разделяющей проницаемые слоибортов и днища, и с применением труб,пропущенных сквозь нее.Противофильтрационное устройство содержит два экрана 1 и 2 с проницаемыми слоями 3 и 4 в бортах и днище соответственно. В слое 3 установлены перфорированные трубы 5 для подачи чистой воды,в слое 4 - трубы 6 для подачи сжатоговоздуха. Слои 3 и 4 соединены У-образным участком 7, нижние точки 8 верхнейповерхности которого расположены ниже подошвы 9 верхнего экрана 1 днища на расстоянии от нее, определенном из следующего соотношения:ЗОТ(Н (- -1) + Т( .1) - ЛН,где Т - расстояние нижней точки верхнейповерхности У-образного участкаот подошвы верхнего экрана днища, м; 35Т - толщина верхнего экрана, м;у - удельный вес сухого материалавэверхнего экрана, Н/мз;Н - глубина водоема, м;ЬН - превышение уровня воды в проницаемом слое бортов устройства 4 Онад уровнем воды в водоеме, м;у - удельный вес воды в водоеме, Н/мМ(э - удельный вес чистой воды, подаваемой в проницаемый слой бортов устройства, Н/м,45На границе днища и бортов 0-образныйучасток ограничен снизу со стороны днищавыступом 10 из последнего (фиг. 1) илидвумя выступами 11 и 12 соответственноиз верхнего и нижнего экранов (фиг. 2),причем выступ 11 из верхнего экрана расположен ближе к борту водоема, а суммавысот этих выступов больше толщины проницаемого слоя, так что выступ 11 оканчивается ниже гребня выступа 12.Вариантом выполнения У-образных участков являются трубы 13, пропущенные через 55малопроницаемую перегородку 14, разделяющую проницаемые слои 3 и 4.Устройство работает следующим образом.В проницаемый слой днища подается сжатый воздух, а в проницаемый слой бортов - технически чистая вода, уровенькоторой превышает уровень воды в водоемена заданную величину, например на0,1 - 0,2 м. Давление сжатого воздуха нагоризонтальную поверхность воды в примыкающем к днищу плече У-образного участкапрепятствует перетеканию воды из проницаемого слоя 3 борта в проницаемый слой4 днища,Избыточное давление чистой воды в проницаемом слое 3 препятствует фильтрациизагрязненной жидкости из водоема черезборта, а в подземные воды профильтровывается через нижний экран 2 лишь чистаявода из слоя 3. Некоторое количествочистой воды через верхний экран 1 бортовпрофильтровывается в водоем.Давление воздуха в проницаемом слое 4днища препятствует фильтрации загрязненной жидкости из водоема и перетоку чистойводы из слоя 3 борта в слой 4, благодарячему вдоль всего днища в сторону подземных вод профильтровывается тольковоздух, достигается экономия чистой воды,уменьшается подъем уровня подземных вод,Часть воздуха профильтровывается черезверхний экран 1 и сквозь жидкость уходит в атмосферу, не уменьшая полезнуюемкость водоема.Избыточное давление воздуха ограничивается опусканием свободной поверхностичистой воды в примыкающем к днищу плечеУ-образного участка до уровня нижней точки8 верхней поверхности данного участка;после чего избыток воздуха выходит в атмосферу через воду в проницаемом слое3 борта.Ограничение У-образного участка со стороны днища выступом 10 вверх (фиг. 1)позволяет поднять нижнюю точку 8 верхнейповерхности данного участка над поверхностью нижнего экрана 2, уменьшить высотустолба воды в проницаемом слое 3 бортаи тем самым снизить избыточное давление воздуха на верхний экран 1 днища,а также , яеньшить объем выемки под нижним экраном 2 и отказаться от вызываемого ею увеличения глубины водопонижения в обводненных грунтах в период строительства. Повышение отметки гребня выступа 10 над уровнем подошвы 9 верхнегоэкрана облегчает регулирование первоначальной подачи воды в проницаемый слойднища без затопления последнего в начальный период заполнения водоема и вводаустройства в эксплуатацию.Изобретение позволяет уменьшить давление воздуха в проницаемом слое днищадо минимально необходимой величины, чтоснижает риск повреждения верхнего экранаи повышает надежность противофильтрационного устройства. Отпадает необходимостьпригрузки верхнего экрана днища, уменьшающий полезную емкость водоема. Крометого, появляется воэможность отказа от выемки грунта под выступом нижнего экрана в основание, повторяющего форму выступа из верхнего экрана в проницаемый слой в зоне конт"кта бортов и днища, благодаря б чему уменьшаются объем земляных работ и глубина водопочижения в обводненных грунтах в строительный период.формула изобретения101, Устройство для предотвращения фильтрации жидкости из содержащего растворенные загрязняющие вещества водоема, выполненное из двух экранов верхнего и нижнего с проницаемым слоем между ними 15 и состоящее из бортов и горизонтального днища, причем проницаем ые слои бортов и днища соединены между собой У-образными участками, одно плечо которых образовано проницаемым слоем борта, при этом проницаемый слой бортов соединен с источником чистой воды, а проницаемый слоЙ днища - с источником сжатого воздуха, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства путем уменьшения избыточного давления воздуха в проницае мом слое днища на верхний экран, У-образные участки выполнены так, что нижние точки их верхних поверхностей во всеХ поперечных сечениях расположены на одном уровне ниже подошвы верхнего экрана днища на расстоянии от нее, определенном из математического выражения:Т:Н 1- - -1) + Т (-й- -1) - Н,где Т - расстояние нижней точки верхнейповерхности У-образного участкаот подошвы верхнего экрана днища, м;Т - толщина верхнего экрана, м;у - удельный вес сухого материалаверхнего экрана, Н/м,Н - глубина водоема, м;ЛН - превышение уровня воды в йроницаемом слое бортов устройства надуровнем воды в водоеме, м;у - удельный вес воды в водоеме, Н/м.у - удельный вес чистой воды, подаваемой в проницаемый слой бортовустройства, Н/мз.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что У-образный участок ограничен со стороны днища выступом вверх из нижнегоэкрана, заканчивающимся выше уровня подошвы верхнего экрана днища.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что У-образный участок образован двумявыступами, по одному из верхнего и нижнего экранов в проницаемый слой, причемсумма высот обоих выступов больше толщины проницаемого слоя, а выступ из верхнего экрана расположен ближе к борту водоема, чем выступ из нижнего экрана,4, Устройство по пп. 1 - 3, отличающеесятем, что У-образный участок вдоль границыднища с бортом разделен непроницаемыми перегородками на отдельные каналы.5. Устройство по п. 4, отличающееся тем,что каналы выполнены из труб, пропущенных сквозь малопроницаемую перегородку,разделяющую проницаемые слои днища ибортов.Редактор Н. БобковаЗаказ 159ИИПИ Государственног13035, Мроизводственно-издател Составитель В.Техред А. КравчукТираж 394комитета по изобретенияосква, Ж - 35, Раушскаский комбинат Патент КазаковКорректор Л. ПатайПодписноем и открытиям при ГКНТя наб., д. 4/5г. Ужгород, ул, Га гари на