СПОСОБ ВЫПРАВЛЕНИЯ РУСЛА РЕКИ С ЗАЩИТОЙ ЕГО ОТ РАЗМЫВА Российский патент 1998 года по МПК E02B3/02 

Изобретение относится к области гидротехнического строительства, а именно к русловыправительным работам при защите русел рек и каналов от размыва.

Известен способ регулирования русла реки и устройство для его осуществления (US, патент, 333420, кл. E 02 B 3/02, 1967).

На извилистой, несущей большое количество наносов реке, протекающей в аллювиальном русле, устанавливается устройство, состоящее из нескольких проницаемых удлиненных конструкций. Устройство предназначено для смещения фарватера реки от внешней стороны излучены к внутренней стороне. Конструкция устанавливается на дне реки, перпендикулярно потоку, через равные интервалы по направлению потока, а наружные концы их размещаются вдоль линии берега создаваемого русла реки. Регулирование происходит за счет того, что при прохождении потока через зону регулирования уменьшается его скорость, а скорость течения на остальном участке русла реки увеличивается при возрастающих уровнях воды без заметного изменения направления потока, как в пределах указанной зоны, так и на остальном участке русла. На последнем участке при этом происходит и углубление русла. В последующий период высоких вод продукты разрушения откладываются в зоне регулирования, смещая фарватер и защищая наружный берег от подмыва и разрушения.

Однако эта технология имеет длительный период реализации и окончательное формирование нового русла происходит только после периода высоких вод, и, может быть, не одного.

Известны способы выправления русла реки направлением потока в размываемую пионерную траншею при одновременном стеснении или перекрытии русла реки ниже пионерной траншеи намывом земснарядами грунта в поток [1, 2].

Эти технологии наиболее близки заявляемому техническому решению, однако они неприменимы, когда необходимо выправить русло реки, не отводя из него потока воды, например на крупных реках.

Устранить указанный недостаток позволяет предлагаемый способ выправления русла реки с защитой его от размыва, включающий разработку наносных отложений земснарядами с одновременным замывом зон размыва, причем, перераспределяя грунтовые массы из зоны естественного заиления в зону размыва, создают динамически устойчивое русло с одновременным выравниванием полей скоростей водного потока с понижением их до величин, близких к неразмывающим, и формируют при этом защитный поверхностный слой тела намыва из наиболее крупных фракций грунта путем укладки его перемещением рефулера земснаряда сначала поперек, а затем вдоль водного потока.

На фиг. 1 изображен участок русловыправительных работ в плане; на фиг. 2 - поперечное сечение реки на участке русловыправительных работ.

Способ осуществляют следующим образом.

На основе анализа разновременных русловых съемок или расчетным путем устанавливают динамически устойчивые поперечные сечения русла реки на размываемом участке. При этом, совмещая разновременные русловые съемки поперечников, находят такое положение, при котором соблюдался бы приблизительный баланс грунтовых масс (выемка равна намыву) при обеспечении равенства мгновенных расходов воды, пропускаемых через эту часть русла, через старое и новое сечения.

Для определения режима работы земснаряда, обеспечивающего эти условия, пользуются графиками обобщения зависимостей параметров тела заиления и объемов земляных работ от средней глубины реки по оси выпуска пульпы земснаряда.

Осуществление способа начинают с установки в деформируемом русле 1 с зоной размыва 3 и зоной заиления 4 земснарядов 5 с пульповодом 6 и рефулером 7. Земснаряд 5 размывает грунт в зоне заиления 4 (побочень) и рефулирует его в зону размыва 3. Контроль за процессом создания нового русла 2 реки осуществляют с помощью замеров поперечников русла. Изменение поперечного сечения русла реки и выравнивание полей скоростей потока производят путем перераспределения грунтовых масс из зоны заиления в зону размыва.

Намыв производят вдоль потока при постоянном перемещении рефулера вдоль и поперек так, чтобы рефулируемый грунт укладывался на дно реки пофракционно. Чем мельче частица грунта, тем дальше она относится потоком воды от понтона с рефулером. Наиболее крупные частицы откладываются ближе к рефулеру. Передвигая рефулер 7 по направлению потока вдоль создаваемого тела заиления в зоне размыва, достигают пофракционной укладки грунта на дно реки с преобладанием наносов крупных фракций в верхней части зоны заиления. При этом происходит изменение формы поперечного сечения русла и перераспределение скоростей потока и удельных расходов воды, более благоприятное для предотвращения опасных русловых деформаций.

Итак, разрабатывая грунт в зоне естественного заиления и укладывая его в зоны размыва русла реки с одновременным формированием на дне защитного слоя из крупных фракций самоотмостки, создают динамически устойчивое русло и обеспечивают его защиту от неблагоприятного размыва.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет при оптимальных объемах земляных работ выправить русло крупных рек, защищая их при этом от последующего размыва.

Изобретение может быть использовано в гидротехническом строительстве при русловыправительных работах для защиты русел рек и каналов от размыва. При выправлении русла реки с защитой его размыва разрабатывают наносные отложения земснарядами с одновременным замывом ими зон размыва. Перераспределением грунтовой массы из зоны естественного заиления в зону размыва создают динамически устойчивое русло путем выравнивания полей скоростей водного потока с понижением их до величин, близких к неразмывающим. При этом формируют защитный поверхностный слой тела намыва из наиболее крупных фракций гнунта путем укладки его перемещения рефулера земснаряда сначала поперек, а затем вдоль водного потока. 2 ил.

Способ выправления русла реки с защитой его от размыва, включающий разработку наносных отложений земснарядами с одновременным замывом ими зон размыва, отличающийся тем, что перераспределяя грунтовые массы из зоны естественного заиления в зону размыва, создают динамически устойчивое русло с одновременным выравниванием полей скоростей водного потока с понижением их до величин, близких к неразмывающим, и формируют при этом защитный поверхностный слой тела намыва из наиболее крупных фракций грунта путем укладки его перемещением рефулера земснаряда сначала поперек, а затем вдоль водного потока.