СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЗАТОРООБРАЗОВАНИЯ Российский патент 2003 года по МПК E02B15/02 

Изобретение относится к ледотехнике и может быть использовано для предотвращения заторообразования на заданном затороопасном участке реки.

Известен способ предотвращения заторообразования, заключающийся в проведении предупредительных работ для беззаторного пропуска льда на данном участке реки в виде подрыва ледяного покрова (В.В.Богородский, В.П.Гаврило, О. А. Недошивин. Разрушение льда. Методы, технические средства. Л.: Гидрометеоиздат, 1938 г. 232 с.). Недостатком способа является его низкая эффективность.

Наиболее близким по количеству признаков, совпадающих с признаками заявленного способа, является способ предотвращения заторообразования, заключающийся в проведении предупредительных мероприятий путем создания затора выше по течению реки относительно данного затороопасного участка для беззаторного пропуска льда на этом участке (Научно-техническое совещание по вопросам борьбы с заторами и зажорами льда. Доклад доц. Баланина В.В. Гидротехническое строительство. 3. М.: Энергия, 1969, с. 57). Однако и этот способ недостаточно эффективен.

Задача изобретения заключается в обеспечении беззаторного пропуска льда на затороопасном участке реки.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, состоит в повышении эффективности предотвращения разрушительных наводнений в районах затора.

Предложенный способ предотвращения заторообразования заключается в проведении предупредительных мероприятий путем создания затора выше по течению реки относительно данного затороопасного участка для беззаторного пропуска льда на этом участке, при этом для создания затора под лед устанавливают устройства, препятствующие свободному прохождению льда, и источники низкой температуры, посредством упомянутых устройств создают затор и затем с помощью источников низкой температуры образуют искусственный зажор, а после подъема воды до максимального уровня зажор разрушают путем проведения взрывных работ.

Известно, что возникновение на участке реки зажора, т.е. полного перекрывания русла реки (гидравлического сечения) битым и глубинным льдом, сопровождается неизбежным повышением уровня воды из-за полного исчезновения пропускной способности русла реки. При этом, если повышение уровня приведет к затоплению берегов, то обломки ледяного покрова начнут двигаться в обход возникшего на их пути сопротивления в виде зажора, т.е. под действием течения реки обломки начнут смещаться в стороны затопленных берегов. Увеличение ширины русла при затоплении берегов уменьшит плотность распределения масс льда по поверхности, т. е. приведет к его рассосредоточению (уменьшению сплоченности). Если после этого зажор разрушается, то расход воды через основное русло увеличивается и река вернется в свое русло. Вследствие высокой текучести воды по сравнению с инерционными свойствами обломков льда и их взаимодействия с поверхностью начинающих быстро мелеть берегов, часть льда неизбежно затормозиться и останется на берегу. Это приведет к уменьшению количества льда, которое вернется в основное русло реки.

Способ осуществляется следующим образом. Если на данном участке реки (в районе населенного пункта) в результате паводковой волны ожидается разрушительное наводнение из-за заторообразования, то выше по течению реки относительно данного участка в безопасном месте, т.е. вдали от населенных пунктов, на участке реки с пологими берегами устанавливают устройства и источники низкой температуры для создания искусственного зажора. Устройства могут представлять собой, например, мертвые якоря, на тросах которых закрепляют плавучие конструкции (пневматические емкости), препятствующие свободному прохождению льда, а источники низкой температуры - емкости со сжиженным газом. Устройства и емкости устанавливают, например, путем сбрасывания их с вертолета. Если ледяной покров в месте формирования искусственного зажора окажется слишком прочным, то для установки устройств во льду создают отверстия. В результате подвижек льда из-за паводковой волны в месте установки устройств и емкостей в начале возникнет нагромождение обломков льда, т.е. затор. После этого при помощи дистанционных приводов открывают емкости. Выливающийся из емкостей сжиженный газ начнет испаряться, что приведет к переохлаждению и соответствующему замерзанию окружающей воды, т.е. к образованию глубинного льда, смерзанию его со льдом затора, перемерзанию потока воды под затором и полному исчезновению пропускной способности русла реки, т.е. - к возникновению зажора. Уровень воды в реке начнет резко повышаться и произойдет затопление берегов. Вследствие этого часть обломков льда начнет смещаться в их сторону, что уменьшит сплоченность обломков, подошедших к зажору. После подъема воды до максимального уровня зажор разрушают путем проведения взрывных работ, река войдет в свое русло и часть обломков останется на берегу. Таким образом, к данному участку реки подойдет разряженный битый лед и затора в данном районе не возникнет.

Способ предотвращения заторообразования поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен план участка реки с ожидаемым наводнением; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 в месте проведения мероприятий для предотвращения заторообразования с уровнем воды в реке в естественном состоянии; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1 в месте проведения мероприятий для предотвращения заторообразования с повышенным уровнем воды в реке.

Если на участке 1 реки 2 в районе населенного пункта 3 ожидается наводнение из-за заторообразования на участке 1, то выше по течению реки со скоростью Up на участке 4 устанавливают устройства 5 и емкости 6. В результате подвижек льда 7 и открывании емкостей 6 возникает зажор 8. Вода от уровня 9 поднимается до уровня 10, берега 11 затопятся. Обломки льда 12 начнут смещаться в сторону берегов 11 и займут положение 13. После разрушения зажора 8 обломки льда 13 останутся на берегах 11. В результате к данному участку 1 подойдет разряженный лед 14, что обеспечит его беззаторный пропуск через участок 1.

Изобретение относится к ледотехнике и может быть использовано для предотвращения заторообразования на затороопасном участке. Способ предотвращения заторообразования заключается в проведении предупредительных мероприятий путем создания затора выше по течению реки относительно затороопасного участка для беззаторного пропуска льда. Для создания затора под лед устанавливают препятствующие прохождению льда устройства и источники низкой температуры. Создают затор с помощью устройств для препятствия прохождения льда и затем посредством источников низкой температуры образуют искусственный зажор. Вследствие полного перекрытия русла в результате образования зажора происходит повышение уровня воды, и обломки ледяного покрова под действием течения реки смещаются в сторону затопляемых берегов. После подъема воды до максимального уровня разрушают зажор, и расход реки снова проходит через основное русло. Затопленные берега начинают быстро мелеть, и часть льда неизбежно остается на берегах, что приводит к уменьшению проходящего через основное русло льда. 3 ил.

Способ предотвращения заторообразования, заключающийся в проведении предупредительных мероприятий путем создания затора выше по течению реки относительно данного затороопасного участка для беззаторного пропуска льда на этом участке, отличающийся тем, что для создания затора под лед устанавливают устройства, препятствующие свободному прохождению льда, и источники низкой температуры, посредством упомянутых устройств создают затор и затем с помощью источников низкой температуры образуют искусственный зажор, а после подъема воды до максимального уровня зажор разрушают путем проведения взрывных работ.