RU2665072C1 - Method of reservoir water area localization of pollutants entering reservoir from tributaries and drains - Google Patents
Method of reservoir water area localization of pollutants entering reservoir from tributaries and drains Download PDFInfo
- Publication number
- RU2665072C1 RU2665072C1 RU2017139674A RU2017139674A RU2665072C1 RU 2665072 C1 RU2665072 C1 RU 2665072C1 RU 2017139674 A RU2017139674 A RU 2017139674A RU 2017139674 A RU2017139674 A RU 2017139674A RU 2665072 C1 RU2665072 C1 RU 2665072C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reservoir
- dam
- water
- fenced
- enclosing
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 105
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 230000004807 localization Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 title abstract description 13
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 title abstract description 13
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims description 17
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 13
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 12
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 11
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 10
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 16
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract description 6
- 239000010865 sewage Substances 0.000 abstract description 6
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 5
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 11
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 5
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 4
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 241000192700 Cyanobacteria Species 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000273256 Phragmites communis Species 0.000 description 1
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000001398 Typha domingensis Species 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 anthropogenic debris Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical group O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 101150115538 nero gene Proteins 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
- E02B3/02—Stream 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)
- Revetment (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области охраны окружающей среды и предназначено для восстановления прудов, озер и водохранилищ, а также снижения уровня загрязнения и заиливания их основного объема путем осаждения и локализации на ограниченном участке водоема загрязняющих веществ (взвешенных частиц, антропогенного мусора, растительных остатков), попадающих в водоем из притоков и со стоками из канализационных и ливневых коллекторов, включая постоянные и аварийные сливы загрязняющих веществ. Изобретение также может быть использовано для приостановления деградации котловины водоема, если данный водоем потерял способность поддерживать процесс самоочищения.The invention relates to the field of environmental protection and is intended for the restoration of ponds, lakes and reservoirs, as well as to reduce the level of pollution and siltation of their bulk by sedimentation and localization in a limited area of the reservoir of pollutants (suspended particles, anthropogenic debris, plant debris) falling into reservoir from tributaries and with drains from sewer and storm sewers, including permanent and emergency discharge of pollutants. The invention can also be used to stop the degradation of the basin of the reservoir, if this reservoir has lost the ability to support the self-cleaning process.
Известен способ очистки русла реки, включающий возведение в русле реки перегораживающих гидротехнических сооружений с регулируемыми водопропускными отверстиями, накопление воды в прудах или водохранилищах выше мест расположения сооружений и формирование водных волн в русле ниже мест расположения сооружений посредством открытия водопропускных отверстий в сооружениях. Открытие водопропускных отверстий осуществляют последовательно и с очередностью, начиная с сооружения, расположенного в низовье реки, и кончая сооружением, расположенным в верховье реки, а при малом наполнении прудов или водохранилищ с обратной очередностью, начиная с сооружения, расположенного в верховье реки, и кончая сооружением, расположенным в низовье реки. Очистка реки осуществляется за счет смывания ила и донных отложений. (RU 2086729 С1, МПК Е02В 3/02, 10.08.1997).There is a method of cleaning a river bed, including the construction in the river bed of blocking hydraulic structures with adjustable culverts, the accumulation of water in ponds or reservoirs above the locations of structures and the formation of water waves in the channel below the locations of structures by opening culverts in the structures. The opening of culverts is carried out sequentially and with priority, starting from the structure located in the lower reaches of the river, and ending with the construction located in the upper river, and with a small filling of ponds or reservoirs with reverse order, starting from the construction located in the upper river and ending with the construction located downstream. The river is cleaned by washing off silt and bottom sediments. (RU 2086729 C1, IPC Е02В 3/02, 08/10/1997).
К недостаткам данного способа относится в первую очередь, то, что смываемые донные отложения (ил) переносится из верховьев реки в низовье реки, а затем и в водоем в котором накапливаются смытые донные отложения. Это приводит к значительному увеличению слоя донных отложений и уровня загрязнений водоема в районе устья реки. В этом способе не предусматривается удаление антропогенного мусора и растительных остатков, что также приводит к повышению негативной экологической нагрузки на водоем. Кроме этого создание большого количества перегораживающих гидротехнических сооружений по руслу реки требует значительных вложений материальных и денежных ресурсов.The disadvantages of this method include, first of all, that washed away bottom sediments (sludge) are transferred from the upper river to the lower river, and then to the reservoir in which washed bottom sediments accumulate. This leads to a significant increase in the layer of bottom sediments and the level of pollution of the reservoir near the mouth of the river. This method does not provide for the removal of anthropogenic debris and plant debris, which also leads to an increase in the negative environmental load on the water body. In addition, the creation of a large number of blocking hydraulic structures along the riverbed requires significant investment of material and financial resources.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ активации процессов самоочистки воды малых рек от взвешенных минеральных частиц и загрязняющих веществ путем устройства в верховьях и средней части течения малых рек прудов или водохранилищ биоотстойников. Для чего возводят плотины из местных строительных материалов высотой 3-7 метра, которые выполняют частично или полностью фильтрующими и организуют в них водослив с высоким порогом, обеспечивающим постоянный слив верхних слоев осветленной и очищенной воды прудов или водохранилищ биоотстойников. При этом накапливаемые в прудах в биоотстойниках и водохранилищах остатки водной растительности удаляют. (Сметанин В.И. Восстановление и очистка водных объектов. - М.: Колос, 2003. - С. 88-95).Closest to the technical nature of the present invention is a method of activating self-cleaning processes of water of small rivers from suspended mineral particles and pollutants by arranging ponds or reservoirs of bio-settlers in the upper and middle parts of the flow of small rivers. For this purpose, dams are erected from local building materials with a height of 3-7 meters, which are partially or completely filtered and organize a spillway with a high threshold in them, which ensures continuous drainage of the upper layers of clarified and purified water from ponds or reservoirs of bio-settlers. At the same time, the remains of aquatic vegetation accumulated in ponds in bio-settlers and reservoirs are removed. (Smetanin V.I. Restoration and purification of water bodies. - M .: Kolos, 2003. - P. 88-95).
К недостаткам метода следует отнести необходимость создания большого количества дорогостоящих гидротехнических сооружений (плотин) вдоль всего русла реки. При значительном количестве притоков водоемов обустройство на каждом из них очистных сооружений экономически нецелесообразно, а зачастую и трудно выполнимо из-за труднодоступности русел притоков, например, при протекании по заболоченным низинам.The disadvantages of the method include the need to create a large number of expensive hydraulic structures (dams) along the entire river bed. With a significant number of tributaries of water bodies, the arrangement of treatment facilities at each of them is not economically feasible, and often difficult because of the inaccessibility of the channels of the tributaries, for example, when flowing through swampy lowlands.
Технический результат предлагаемого способа выражается в значительном снижении поступления взвешенных частиц, загрязняющих веществ, антропогенного мусора и растительных остатков в основную акваторию водоема и локализации их в ограниченных огороженных участках водоемов (прудов, озер и водохранилищ), что позволяет снизить материальные и энергетические затраты по очистке водоемов от загрязнений, а также значительно улучшить экологическое и санитарное состояние водоема и снизить скорость его деградации, а в некоторых случаях восстановить его способность к самоочищению в особенности для зарастающих и заросших озер.The technical result of the proposed method is expressed in a significant reduction in the intake of suspended particles, pollutants, anthropogenic debris and plant debris in the main water body of the reservoir and their localization in limited fenced areas of water bodies (ponds, lakes and reservoirs), which allows to reduce material and energy costs for cleaning water bodies from pollution, as well as significantly improve the ecological and sanitary condition of the reservoir and reduce the rate of its degradation, and in some cases restore It has its ability to cleanse itself, especially for overgrown and overgrown lakes.
Технический результат достигается тем, что в способе локализации в акватории водоема загрязнений, поступающих в водоем из притоков и стоков, включающем возведение перегораживающих водный поток гидротехнических сооружений с регулируемым водопропускным режимом, в отличие от известного перегораживающие гидротехнические сооружения выполняют в виде насыпной замкнутой на берега водоема ограждающей дамбы, располагая ее в акватории водоема напротив устья притока или стока, охватывая всю ширину устья, а внутри, огороженной ограждающей дамбой части водоема углубляют дно, извлекая, по крайней мере, донные отложения и транспортируя их на берег водоема, при этом в ограждающей дамбе и/или огороженной части водоема строят водоотводящие гидротехнические сооружения; для отсыпки ограждающей дамбы используют грунт, вынимаемый при углублении дна огороженной части водоема; гребень ограждающей дамбы насыпают не ниже уровня водоема во время паводка; гребень ограждающей дамбы насыпают ниже минимального уровня водоема, но выше уровня донных отложений, прилегающих к ограждающей дамбе в неогороженной части акватории водоема; при углублении дна огороженной дамбой части водоема формируют, по крайней мере, одну траншею, и/или, по крайней мере, один грунтовой бруствер, и/или создают, по крайней мере, один бетонный выступ, осевая линия которых перпендикулярна направлению течения воды, вытекающей из устья стока или притока; водоотводящие гидротехнические сооружения выполняют в виде, по крайней мере, одного канала в ограждающей дамбе, и/или, по крайней мере, одного водоотводящего колодца, установленного на огороженной части водоема, с водовыпуском за пределами ограждающей дамбы, и/или, по крайней мере, одного канала в ограждающей дамбе, снабженного, по крайней мере, одной плотиной с регулируемым водостоком; ограждающую дамбу выполняют из материалов, обеспечивающих фильтрацию воды через нее; в материалы, используемые для отсыпки фильтрующей ограждающей дамбы, добавляют природные цеолиты и/или пермутиты; накопившиеся в огороженной части водоема загрязнения (донные отложения, антропогенный мусор, растительные остатки) периодически удаляют и складируют и/или перерабатывают, и/или утилизируют на берегу водоема; удаление донных отложений, и/или углубление дна и/или возведение водоотводящих гидротехнических сооружений в огороженной части водоема проводят после перекрытия поступления в нее воды и ее откачки из огороженной части водоема.The technical result is achieved by the fact that in the method of localization in the water area of the reservoir of contaminants entering the reservoir from tributaries and drains, including the construction of hydraulic structures blocking the water stream with an adjustable culvert mode, in contrast to the known hydraulic structures blocking them in the form of a bulk enclosed on the shore of the reservoir enclosing dam, placing it in the water area of the reservoir opposite the mouth of the tributary or runoff, covering the entire width of the mouth, and inside the enclosed enclosing dams th bottom part of the reservoir deepen, extracting at least sediments and transporting them to the shore of the reservoir, wherein a partition dam and / or fenced building water taking part of the reservoir waterworks; to fill the enclosing dam, soil is used that is taken out when the bottom of the fenced part of the reservoir is deepened; the crest of the enclosing dam is poured not lower than the level of the reservoir during the flood; the crest of the enclosing dam is poured below the minimum level of the reservoir, but above the level of bottom sediments adjacent to the enclosing dam in the unfenced part of the water body of the reservoir; when deepening the bottom of the body of the pond enclosed by a dam, at least one trench is formed, and / or at least one soil parapet, and / or at least one concrete protrusion is created, the axial line of which is perpendicular to the direction of flow of water flowing out from the mouth of a drain or tributary; drainage hydraulic structures are performed in the form of at least one channel in the enclosing dam, and / or at least one drainage well installed on the enclosed part of the reservoir, with a water outlet outside the enclosing dam, and / or at least one channel in the enclosing dam, equipped with at least one dam with an adjustable drain; the boundary dam is made of materials that provide water filtration through it; natural zeolites and / or permutites are added to the materials used to fill the filtering dam wall; pollution accumulated in the fenced part of the reservoir (bottom sediments, anthropogenic waste, plant debris) is periodically removed and stored and / or processed and / or disposed of on the shore of the reservoir; removal of bottom sediments, and / or deepening of the bottom and / or erection of drainage hydraulic structures in the fenced part of the reservoir is carried out after blocking the flow of water into it and pumping it out of the fenced part of the reservoir.
Изобретение поясняется рисунками, где:The invention is illustrated by drawings, where:
Фиг 1. Исходное состояние дна водоема в районе устья реки;Fig 1. The initial state of the bottom of the reservoir near the mouth of the river;
Фиг. 2. Исходное состояние дна водоема в месте выхода трубы коллектора ливневых и канализационных стоков;FIG. 2. The initial state of the bottom of the reservoir at the outlet of the collector pipe for storm and sewage;
Фиг. 3. Форма дна огороженной части водоема с ограждающей дамбой, гребень которой выше уровня воды;FIG. 3. The shape of the bottom of the fenced part of the reservoir with a protecting dam, the crest of which is above the water level;
Фиг. 4. Форма дна огороженной части водоема с ограждающей дамбой, гребень которой ниже минимального уровня воды, но выше уровня донных отложений;FIG. 4. The bottom shape of the fenced part of the reservoir with the enclosing dam, the crest of which is below the minimum water level, but above the level of bottom sediments;
Фиг. 5. Вид в плане на ограждающую дамбу с водоотводящими каналами и на углубление дна внутри нее;FIG. 5. The plan view of the enclosing dam with drainage channels and the deepening of the bottom inside it;
Фиг. 6. Вид в плане на ограждающую дамбу в устье притока с траншеями, брустверами и бетонными выступами;FIG. 6. Plan view of the enclosing dam at the mouth of the tributary with trenches, parapets and concrete ledges;
Фиг. 7. Сечение В-В на фиг. 6 профиль дна огороженной части водоема с траншеями, брустверами и бетонными выступами;FIG. 7. Section BB in FIG. 6 bottom profile of the fenced part of the reservoir with trenches, parapets and concrete ledges;
Фиг. 8. Вид в плане на ограждающую дамбу и водоотводящие сооружения в виде колодцев;FIG. 8. The plan view of the enclosing dam and drainage structures in the form of wells;
Фиг. 9. Сечение Б-Б на фиг. 8 водоотводящей системы в виде колодцев с водосбросным трубами;FIG. 9. Section BB in FIG. 8 drainage system in the form of wells with spillway pipes;
Фиг. 10. Сечение А-А на фиг. 5 водоотводящий канал в ограждающей дамбе;FIG. 10. Section AA in FIG. 5 drainage channel in the enclosing dam;
Фиг. 11. Вид в плане на ограждающую дамбу и водоотводные каналы от русел притоков и стоков с технологическими перегораживающими плотинами;FIG. 11. The plan view of the enclosing dam and drainage channels from the channels of tributaries and drains with technological blocking dams;
Фиг. 12. Сечение Г-Г на фиг. 11 с водоотводящего канала с бетонным желобом.FIG. 12. Cross-section GG in FIG. 11 from the drainage channel with a concrete gutter.
В соответствии с предлагаемым способом в устье 1 (фиг. 1) притоков 2 водоемов 3 (прудов, озер и водохранилищ), а также в местах стоков 4, поступающих из коллекторов 5 (фиг. 2) включая, ливневые и канализационные, насыпают замкнутую ограждающую дамбу 6 (Фиг. 3, Фиг. 4, Фиг. 5, Фиг. 6, Фиг. 7, Фиг. 8, Фиг. 9, Фиг. 10, Фиг. 11), охватывающую устье 1 притока 2 или стока 4. Ограждающую дамбу 6 (Фиг. 5) формируют, начиная от берега 7 с одной стороны устья 1 притока 2 или водоема 3 по обеим сторонам устья 1 притока 2, а также стока 4 коллектора 5 (Фиг. 3). Для подъезда строительной техники к началу ограждающей дамбы 6 обустраивают дороги. Ограждающую дамбу 6 отсыпают грунтом или инертными строительными материалами (песок, гравий, щебень, бут) шириной достаточной для перемещения по ней грузового автотранспорта и строительной техники. В зависимости от степени загрязнения воды поступающей в водоем 3 из притоков 2 и стоков 4, а также глубины дна 8 водоема 3 в районе устья 1 отсыпают ограждающую дамбу 6 двух видов по высоте. При необходимости исключить прямое попадание из притоков 2 и стоков 4 загрязняющих веществ в основную акваторию водоема ограждающую дамбу 6 (Фиг. 3, Фиг. 7) отсыпают высотой не ниже максимального уровня воды (max УВ) в водоеме в период паводка. Гребень 9 ограждающей дамбы 6 отсыпают ниже минимального уровня (min УВ) (Фиг. 4) водоема 3, но выше уровня донных отложений 10, прилегающих к дамбе 6 в неогороженной части водоема 3 тогда, когда глубина водоема 3 в районе устья 1 притока 2 небольшая, имеется значительный уровень донных отложений 10 и значительная часть водоема 3 за ограждающей дамбой 6 заросла водными растениями 11 (камыш, рогоз и т.д.). Для исключения разрушения гребня 9 ограждающей дамбы 6 в период ледохода и весеннего паводка ее укрепляют не ниже минимального уровня (min УВ) воды в водоеме с помощью традиционных инженерных мероприятий, например, путем отсыпки верхней части ограждающей дамбы 6 бутом и/или валунами и/или бетонными блоками 12 с просыпкой песчано-гравийной смесью (Фиг. 10). Кроме этого возможно укрепление верхней части ограждающей дамбы 6 бетонными или металлическими сваями с заливкой их бетоном или отсыпкой бутом и бетонными блоками 12.In accordance with the proposed method, in the mouth 1 (Fig. 1) of the
Перед отсыпкой ограждающей дамбы 6, или в процессе отсыпки или перед отсыпкой с площади огораживаемого участка водоема 3, или, по крайней мере, с площади дна под ограждающей дамбой 6, удаляют донные отложения 10 до основных пород дна 8 водоема 3. Очистку дна 8 огороженного участка водоема 3 от донных отложений 10 проводят, например, с помощью земснарядов или другой техники, применяемой для углубления дна водных объектов (рек, прудов, озер, водохранилищ). Извлеченные со дна 8 водоема 3 донные отложения 10 грузятся на баржи или в приемные бункеры земснарядов и транспортируются в места складирования или утилизации. Кроме этого, удаляемые со дна 8 водоема 3 донные отложения 10 могут транспортироваться в места складирования или утилизации по пульпопроводам. После удаления донных отложений 10 из огороженной части водоема 3 проводят при необходимости углубление дна 8 до требуемой глубины. Площадь, форма и глубина огороженной части водоема 3 должны обеспечивать условия осаждения взвешенных частиц заданной крупности (обычно более 10-20 микрометров), поступающих в водоем 3 из притоков 2 и стоков 4.Before dumping the enclosing
Отсыпка ограждающей дамбы 6 может выполняться с использованием материалов, технологий и конструкций, обеспечивающих ее фильтрующие свойства, то есть сооружают частично или полностью фильтрующую дамбу 6 (Фиг. 3, Фиг. 7). При возведении фильтрующих дамб 6 могут использоваться специальные материалы, природные или искусственные адсорбенты, вступающие во взаимодействие с веществами, содержащими в воде, например, природные цеолиты или пермутиты (искусственные микропористые алюмосиликатные структуры).The filling of the enclosing
После возведения дамбы 6 или во время ее отсыпки проводят углубление дна 8 огороженной части водоема 3. Грунт, добываемый при углублении дна 8 в зависимости от его физико-механических свойств может использоваться для отсыпки ограждающей дамбы 6, а при технических характеристиках не позволяющих применять извлекаемый грунт в отсыпке ограждающей дамбы 6 его транспортируют в места складирования. При проведении углубления дна 8 огороженной части водоема 3 после завершения отсыпки ограждающей дамбы 6 возможно использование двух основных технологий.After the
В первом случае углубление дна 8 проводят без удаления воды из огороженной части водоема 3, используя для этого земснаряды или другую технику, применяемую для углубления дна водных объектов.In the first case, the deepening of the
Во втором случае используют «сухой» способ. Поэтому способу воды притока 2 или стока 4 отводятся в водоем 3 за пределами ограждающей дамбы 6. Для речных притоков 2 выше их устья 1 в наиболее удобном для этого месте русла насыпают перегораживающую плотину 13 (Фиг. 11), предварительно соединив русло притока выше плотины 13 с водоемом 3 с помощью временных или постоянных водоотводных каналов 14. Водоотводные каналы 14 могут быть выполнены с помощью землеройной техники в виде траншей 15 (Фиг. 12), необходимого сечения для обеспечения сброса всего объема воды, поступающего из русла притока 2. В зависимости от профиля поверхности в зоне прокладки водоотводного канала 14 (Фиг. 11), водоотводный канал 14 на всем протяжении или на его части может быть выполнен из секционных разборных или постоянных железобетонных желобов 16 (корыт) (Фиг. 12). После прекращения подачи воды в огороженную часть водоема 3 воду из нее откачивают через ограждающую дамбу 6 в водоем 3, а на осушенное дно 8 с помощью насыпных или съемных пандусов доставляют землеройную технику. Извлекаемый грунт в этом случае вывозят из огороженной части водоема 3 с помощью автомобильного транспорта. После завершения углубления и формирования дна 8 огороженной части водоема 3 по «сухому» способу перегораживающую русло притока 2 плотину 13 срывают, а в истоке водоотводного канала 14 сооружают перегораживающую плотину 17 (Фиг. 11). Удаление донных отложений 10 и углубление дна 8 из огороженной дамбой 6 части водоема 3 по «сухому» способу можно выполнять и в зимние месяцы, предварительно откачав воду из огороженной части водоема 3. Углубление дна огороженной части водоема 3 проводят после промерзания снимаемого грунта и донных отложений 10 на глубину достаточную для движения по ней землеройной техники и автотранспорта.In the second case, use the "dry" method. Therefore, the method of the water of
Если «сухим» способом углубляется дно 8 в огороженной части водоема 3, куда поступают стоки 4 из коллектора 5, то водоотведение стока 4 за пределы огороженной части водоема 3 выполняют с помощью водоотводного коллектора, соединенного с коллектором 5. или устраивают водоотводные каналы 14 (траншеи 15) или формируют канал из секционных разборных желобов 16. При этом, выпускную трубу исходного коллектора 5 перекрывают, а выпуск воды по водоотводному коллектору осуществляют за пределами огороженной части водоема 3. Удаление грунта из огороженной части водоема 3 после откачки воды выполняют любым из описанных выше методов.If the
На дне 8 огороженной и углубленной части водоема 3 (Фиг. 4, Фиг. 10) формируют специальный, по крайней мере, один гидротехнический объект интенсифицирующий процессы осаждения загрязняющих веществ, поступающих с водой стоков 4 или притоков 2. Например, для осаждения взвешенных частиц могут использоваться перегораживающие направление потока воды барьеры (Фиг. 9). Перегораживающие барьеры могут быть выполнены в виде грунтовых брустверов 18 (Фиг. 9, Фиг. 10) или бетонных выступов 19 (Фиг. 10), например, Т-образного вида. При этом осевая линия перегораживающего бруствера 18 или бетонного выступа 19 должна быть по всей длине перпендикулярна направлению вектора скорости воды на данном участке перегораживающего барьера. Перегораживающий бруствер 18 или бетонный выступ 19 может охватывать все устье 1 притока 2 от берега до берега или выполняться на участке с наиболее высокими скоростями течения.At the
К другим гидротехническим объектам, выполняемым на дне огороженной части водоема 3 относятся поперечные траншеи 20 (Фиг. 9). Осевая линия поперечных траншей 20 должна быть также перпендикулярна направлению течения воды стока 4 или притока 2. Дно и стенки поперечных траншей 20 могут быть укреплены бетоном или железобетонными конструкциями.Other hydraulic facilities that are carried out at the bottom of the fenced part of the
В зависимости от характеристик водных потоков притока 2 или стока 4 на дне 8 огороженной части водоема 3 могут использоваться как все виды гидротехнических объектов (брустверы 18, бетонные выступы 19, траншеи 20) так и каждое из них по отдельности или в любом сочетании. Последовательность расположения траншей 20, бетонных выступов 19 и брустверов 18, а также их форма определяется исходя из гидродинамики потоков, количества и вида загрязняющих веществ, содержащихся в воде притоков 2 и стоков 4.Depending on the characteristics of the water flows of the
Во время отсыпки ограждающей дамбы 6, и/или проведения углубления дна 8 огороженной части водоема 3 и/или после завершения отсыпки ограждающей дамбы 6 возводят гидротехнические сооружения, отводящие притекающую воду из огороженной части водоема 3. К таким водоотводящим гидротехническим сооружениям относятся, например, каналы или плотины шахтного типа в ограждающей дамбе 6. Если огораживается устье 1 полноводных речных притоков 2, то воду отводят из огороженной части водоема 3 с помощью, по крайней мере, одного водоотводящего канала 21. (Фиг. 5, Фиг. 6), выполненного в ограждающей дамбе 6. Дно водоотводного канала 21 должно быть не выше минимального уровня воды (min УВ) в водоеме 3. Стенки и дно водоотводящего канала 21 могут состоять из грунта, материала отсыпки ограждающей дамбы 6 или забетонированы, при этом сечение канала 21 должно обеспечивать беспрепятственный отвод воды во время весеннего паводка. Водоотводящие каналы 21, выполненные в ограждающей дамбе 6, могут быть оснащены плотинами 22 (Фиг. 8), например, плотинами с верхним пропуском воды и регулируемым сечением водопропускных отверстий или плотинами шахтного типа, обустраивая в дамбе шахтный водовыпуск с плоским затвором. Ось водоотводящих каналов 21 в ограждающей дамбе 6 должна быть по возможности перпендикулярна основному течению притока 2.During the filling of the enclosing
Если огораживается устье мелководных притоков 2, или огораживается зона стоков 4 ливневых или канализационных коллекторов 5, то в качестве водоотводящих гидротехнических сооружений могут использовать водоотводящие колодцы 23 (Фиг. 7, Фиг. 8) В этом случае на дне 8 огороженной части водоема 3 устанавливают, по крайней мере, один водоотводящий колодец 23, соединенный с водосбросными трубами 24. В качестве таких водоотводящих колодцев 23 могут использоваться, например, колодцы, конструкция которых описана в книге: Сметанин В.И. Восстановление и очистка водных объектов. - М.: Колос, 2003, С. 129-131. Такие колодцы, как правило, имеют квадратное сечение и содержат стойки-сваи, имеющие пазы для закладки шандор, которые в плане располагают по углам квадрата. Стенки водоотводящего колодца, образуемые шандорами, служат водосливами, через которые осветленная вода из огороженной части водоема 3 переливается в водоотводящий колодец 23. В нижней части водоотводящий колодец 23 соединен с водосбросной трубой 24.If the mouth of the
Водосбросные трубы 24 водоотводящего колодца 23 выполняют из толстостенных стальных труб, так как в процессе отсыпки ограждающей дамбы 6 они подвергаются большим нагрузкам.The
Водоотводящие колодцы 23 размещают на огороженной части водоема в зонах с минимальной турбулентностью и скоростью течения воды. При этом суммарное сечение водоотводящих колодцев 23 должно обеспечивать сток максимального объема воды, поступающего из коллектора 5. Выходное отверстие водосбросной трубы 24 располагают в основной акватории водоема 3 за ограждающей дамбой 6. При высоком уровне донных отложений 10 в месте выходного отверстия водосбросной трубы 24 над выходным отверстием устанавливают вертикальный шахтный открытый или закрытый сверху водовыпуск 25 для исключения засорения водосбросной трубы 24 донными отложениями 10.
Если высота ограждающей дамбы 6 ниже минимального уровня воды (min УВ) (Фиг. 4), то ограждающую дамбу 6 и огороженную часть водоема 3 можно не снабжать водоотводящими гидротехническими сооружениями, так как переливной характер ограждающей дамбы 6 обеспечивает достаточный водоотвод из огороженной части водоема 3.If the height of the enclosing
Процесс очищения воды от загрязнений, поступающих в акваторию водоема 3 из притоков 2 и стоков 4, а также локализация этих загрязнений при использовании данного способа происходит следующим образом.The process of purifying water from contaminants entering the water area of a
Вода, поступающая в водоем 3 из речных притоков 2 и стоков 4 через устья 1 рек или выход коллекторов 5, попадает в огороженную ограждающей дамбой 6 часть водоема 3. По дну 8 она стекает в углубление, огороженной части водоема 3, и растекается по ее площади, постепенно теряя скорость. Наиболее интенсивное замедление потока происходит у откоса ограждающей дамбы 6. Изменение характера течения воды в зоне углубления дна 8 огороженной части водоема 3 и ограждающей дамбы 6 приводит к повышению интенсивности осаждения взвешенных частиц и неплавучего мусора. А сплавина, (растительные остатки, выносимые из притоков и плавучий мусор) скапливаются у откоса ограждающей дамбы 6. Резкое уменьшение скорости течения воды, изменение направления ее течения приводит к тому, что верхний слой воды, находящийся в огороженной части водоема 3 очищается и через водоотводящие гидротехнические сооружения (каналы, плотины, водоотводящие колодцы) попадает в основной объем водоема. При этом взвешенные частицы и неплавучий мусор осаждаются на дно 8 огороженной части водоема 3, а плавучий мусор и сплавина, как правило, скапливаются у откосов ограждающей дамбы 6. Таким образом, основная часть загрязнений, поступающих в водоем 3 из притоков 2 и стоков 4 локализуется в пределах огороженной ограждающей дамбой 6 части водоема 3. Это позволяет при небольших экономических затратах снизить уровень загрязнения основной части акватории водоема 3, а также проводить периодическое удаление, накопившихся загрязнений в огороженной части водоема 3.Water entering the
Для интенсификации процессов осаждения взвешенных частиц в устье 1 притоков 2 сооружают брустверы 18 или бетонные выступы 19, которые резко изменяют характер течения с ламинарного на турбулентный, что способствует более быстрому осаждению взвешенных частиц, а также улучшает аэрацию воды. Кроме этого, использование траншей 20, расположенных перпендикулярно направлению течения воды и работающих, например, по принципу работы песколовок (Сметанин В.И. Восстановление и очистка водных объектов. - М.: Колос, 2003, С. 94) также способствует более интенсивному отделению взвешенных частиц. При устройстве ограждающей дамбы 6 фильтрующего типа также происходит дополнительная очистка воды, фильтрующейся через дамбу от мелкодисперсных частиц менее 10 микрометров, и частичная нейтрализация химических соединений, находящихся в воде цеолитами, содержащимися в массиве отсыпки ограждающей дамбы 6. Фильтрующие воду ограждающие дамбы 6 целесообразно использовать при огораживании устьев стоков 4 коллекторов 5 и наличии переливных водоотводящих гидротехнических сооружений, например, водоотводящих колодцев.To intensify the processes of sedimentation of suspended particles at the
Изменение направления течения воды в огороженной части водоема 3, осуществляется выбором местоположения водоотводящих гидротехнических сооружений на дамбе и в огороженной части водоема, ускоряет осаждение из воды взвешенных частиц. Например, изменяя направление вектора скорости течения притока 2 на 90 градусов за счет расположения водоотводного канала 21 в ограждающей дамбе 6 перпендикулярно направлению течения притока 2, обеспечивает дополнительное осаждение взвешенных частиц у внутренних откосов ограждающей дамбы 6.Changing the direction of the flow of water in the fenced part of the
Очистка воды и локализация загрязнений при использовании переливной ограждающей дамбы 6, гребень 9 которой расположен ниже уровня воды, но выше уровня донных отложений 10, прилегающих к ограждающей дамбе 6 снаружи, осуществляется аналогично процессу осаждения в огороженной части водоема 3, снабженной ограждающей дамбой 6, гребень 9 которой выше максимального уровня воды. Переливные ограждающие дамбы 6 могут не оснащаться водоотводящими каналами 21. В этом случае вода притоков 2 и стоков 4, попадающих в огороженную часть водоема 3 постепенно отстаивается, а верхний очищенный слой воды переливается через ограждающую дамбу 6. Переливающуюся через ограждающую дамбу 6 воду дополнительно фильтруют с помощью водных растений 11 (макрофитов), которые высаживаются на гребне дамбы и на прилегающих к внешнему откосу дамбы донных отложениях 10. Ширина защитной растительной полосы зависит от требуемого уровня очистки воды от загрязнений, поступающих из притоков 2 и стоков 4. Фильтрующие водные растения 11 (макрофиты) могут периодически извлекаться из акватории водоема, складироваться на берегу или утилизироваться.Water purification and localization of contaminants when using an
Накопившиеся донные отложения 10, антропогенный мусор, растительные остатки (сплавину) периодически удаляют из огороженной части водоема 3, складируют и/или перерабатывают, и/или утилизируют на берегу 7 водоема 3.Accumulated
В результате применения данного способа значительная часть взвешенных частиц, антропогенного мусора, химических загрязнений локализуется в огороженной части водоема 3, тем самым существенно снижая загрязнение основной акватории водоема 3, что позволяет значительно улучшить экологическую ситуацию в водоеме и способствует нормализации или восстановлению режима самоочищения водоема 3. Кроме этого локализация всех перечисленных видов загрязнений в огороженной части водоема 3 позволяет существенно снизить затраты на очистку всего водоема от загрязнений и донных отложений, так как позволяет использовать для периодического удаления донных отложений 10 «сухой» способ изъятия донных отложений, а также резко снизить транспортные издержки.As a result of the application of this method, a significant part of suspended particles, anthropogenic debris, and chemical pollution is localized in the fenced part of the
Таким образом, предлагаемый способ локализации в акватории водоема загрязнений, поступающих в водоем из притоков и стоков позволяет резко снизить уровень загрязнения основной акватории водоема, уменьшить скорость нарастания в нем слоя донных отложений, улучшить условия существования и развития бентоса, уменьшить ареал распространения сине-зеленых водорослей за счет снижения содержания в основном объеме водоема соединений фосфора и азота. Данный способ позволяет снизить степень неотложности проведения дорогостоящих водоохранных и водоочистных мероприятий на притоках 2 и стоках 4 без значительного ухудшения экологической обстановки водоема. В водоемах с очень низким средним уровнем воды (менее полутора метров) и значительной величине донных отложений, например, таких как о. Неро углубление дна в устьях притоков, увеличение содержания кислорода в воде, проходящей через гидротехнические объекты в огороженной части водоема, позволяют сохранить, или улучшить состояние рыбных ресурсов. Этому также способствует появление глубоководных зон в мелководных водоемах, где применение данного способа наиболее эффективно.Thus, the proposed method of localization in the water area of the reservoir of contaminants entering the reservoir from tributaries and drains can dramatically reduce the level of pollution of the main water area of the reservoir, reduce the rate of increase in the layer of bottom sediments in it, improve the conditions of existence and development of benthos, reduce the distribution area of blue-green algae by reducing the content of phosphorus and nitrogen compounds in the main body of water. This method allows to reduce the degree of urgency of carrying out expensive water protection and water treatment measures on
В глубоководных озерах при наличии неглубоководных участков в устьях рек этот способ также может использоваться для уменьшения сброса загрязнений в основной объем озера.In deep-water lakes, in the presence of shallow-water areas in river mouths, this method can also be used to reduce the discharge of pollution into the main volume of the lake.
Приведенное выше показывает, что данный способ позволяет значительно снизить поступление взвешенных частиц, загрязняющих веществ, антропогенного мусора и растительных остатков в основную акваторию водоема и локализацию их в ограниченных огороженных участках водоемов (прудов, озер и водохранилищ), что позволяет снизить материальные, энергетические затраты по очистке водоемов от загрязнений, и на проведение других санитарно-мелиоративных мероприятий.The above shows that this method can significantly reduce the flow of suspended particles, pollutants, anthropogenic debris and plant debris into the main water body of the reservoir and their localization in limited fenced areas of water bodies (ponds, lakes and reservoirs), which allows to reduce material, energy costs by cleaning water bodies from pollution, and for other sanitary and meliorative measures.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017139674A RU2665072C1 (en) | 2017-11-14 | 2017-11-14 | Method of reservoir water area localization of pollutants entering reservoir from tributaries and drains |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017139674A RU2665072C1 (en) | 2017-11-14 | 2017-11-14 | Method of reservoir water area localization of pollutants entering reservoir from tributaries and drains |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2665072C1 true RU2665072C1 (en) | 2018-08-28 |
Family
ID=63459565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017139674A RU2665072C1 (en) | 2017-11-14 | 2017-11-14 | Method of reservoir water area localization of pollutants entering reservoir from tributaries and drains |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2665072C1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110759480A (en) * | 2019-11-04 | 2020-02-07 | 张志芳 | Functional wetland restoration construction method |
| RU2724556C1 (en) * | 2020-02-05 | 2020-06-23 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Device for cleaning floating debris from surface of water reservoir |
| CN111705743A (en) * | 2020-05-25 | 2020-09-25 | 杭州易大景观设计有限公司 | Water shoreline configuration method with purification function |
| CN116084338A (en) * | 2023-02-24 | 2023-05-09 | 重庆交通大学 | Method for treating main flow of large-fall large-included-angle canal tributary |
| CN116789301A (en) * | 2023-04-13 | 2023-09-22 | 中交公路规划设计院有限公司 | Sewage purification structure for farmland section highway and use method thereof |
| CN119956716A (en) * | 2025-04-11 | 2025-05-09 | 西安建筑科技大学 | A method and system for regulating the undercurrent position of rainstorm runoff entering a stratified reservoir |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1437478A1 (en) * | 1986-07-14 | 1988-11-15 | Печорский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности | Arrangement for cleaning surface flowing water from petroleum products and dirt |
| JPH07127041A (en) * | 1993-11-09 | 1995-05-16 | Masuji Oi | Inflow water separating device for dam reservoir |
| RU2200803C1 (en) * | 2001-09-28 | 2003-03-20 | Калантаров Олег Карлович | System for discharge and cleaning of surface run- off |
| RU2227790C2 (en) * | 1999-08-26 | 2004-04-27 | Красноярский краевой государственный экологический фонд | Treating facility |
| RU2338832C1 (en) * | 2007-03-12 | 2008-11-20 | Александр Васильевич Согин | Method of purification and restoration of biological ponds of purification plants |
-
2017
- 2017-11-14 RU RU2017139674A patent/RU2665072C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1437478A1 (en) * | 1986-07-14 | 1988-11-15 | Печорский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности | Arrangement for cleaning surface flowing water from petroleum products and dirt |
| JPH07127041A (en) * | 1993-11-09 | 1995-05-16 | Masuji Oi | Inflow water separating device for dam reservoir |
| RU2227790C2 (en) * | 1999-08-26 | 2004-04-27 | Красноярский краевой государственный экологический фонд | Treating facility |
| RU2200803C1 (en) * | 2001-09-28 | 2003-03-20 | Калантаров Олег Карлович | System for discharge and cleaning of surface run- off |
| RU2338832C1 (en) * | 2007-03-12 | 2008-11-20 | Александр Васильевич Согин | Method of purification and restoration of biological ponds of purification plants |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110759480A (en) * | 2019-11-04 | 2020-02-07 | 张志芳 | Functional wetland restoration construction method |
| CN110759480B (en) * | 2019-11-04 | 2021-12-14 | 张志芳 | Functional wetland restoration construction method |
| RU2724556C1 (en) * | 2020-02-05 | 2020-06-23 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Device for cleaning floating debris from surface of water reservoir |
| CN111705743A (en) * | 2020-05-25 | 2020-09-25 | 杭州易大景观设计有限公司 | Water shoreline configuration method with purification function |
| CN116084338A (en) * | 2023-02-24 | 2023-05-09 | 重庆交通大学 | Method for treating main flow of large-fall large-included-angle canal tributary |
| CN116084338B (en) * | 2023-02-24 | 2024-05-24 | 重庆交通大学 | The method of regulating the tributaries of the canal with large drop and large angle to merge into the main stream |
| CN116789301A (en) * | 2023-04-13 | 2023-09-22 | 中交公路规划设计院有限公司 | Sewage purification structure for farmland section highway and use method thereof |
| CN119956716A (en) * | 2025-04-11 | 2025-05-09 | 西安建筑科技大学 | A method and system for regulating the undercurrent position of rainstorm runoff entering a stratified reservoir |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2665072C1 (en) | Method of reservoir water area localization of pollutants entering reservoir from tributaries and drains | |
| KR100437075B1 (en) | the purificate method of a rainwater in an underflow pond and that equipments | |
| LARINIER | Fish passage through culverts, rock weirs and estuarine obstructions | |
| KR20110109589A (en) | Nonpoint Pollution Reduction System using Early Excellent Collection Unit | |
| RU2137884C1 (en) | System for carrying-away and purification of surface effluent | |
| KR100601908B1 (en) | Non point pollutant purification using rainwater reservoir and utilization of hydrophilic facility and device | |
| JP2005030070A (en) | Flowing-down promoting dam structure and flowing-down promoting method of deposit sediment in dam water reservoir | |
| KR100819548B1 (en) | River sediment removal facility | |
| KR200287647Y1 (en) | the purificate equipments of a rainwater in an underflow pond | |
| KR100429768B1 (en) | a rivers the quality of water purgation equipment by a riverbed filtering and that method | |
| CN108457178A (en) | A kind of environmentally friendly collection and purification system of across rivers bridge floor sewage/wastewaters | |
| RU2219305C1 (en) | Process to clean beads of small rivers | |
| US7226242B2 (en) | Catch basin for salt water sand | |
| JP2008308894A (en) | Triple lake dam structure | |
| KR100658440B1 (en) | River floor polluted dredging device | |
| JP2005194803A (en) | Method of removing sludge at river tidal part | |
| KR100499612B1 (en) | Solid Separation and Filtered water obtainment method by Screen Channel | |
| KR100298244B1 (en) | water of rivers a purifier and a purification method | |
| KR200253332Y1 (en) | a rivers the quality of water purgation equipment by a riverbed filtering | |
| CN101041972B (en) | Method technology for contamination collection and treatment | |
| JPS62262788A (en) | Cleaning method for river | |
| KR100680156B1 (en) | Watershed River Floor Pollutant Treatment Facility | |
| KR100546060B1 (en) | Initial rainfall runoff purification device and method | |
| KR200308775Y1 (en) | Equipment for sedimentation using shielding film | |
| US20060018716A1 (en) | Catch basin for salt water sand |