СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ЗАТОРА НА РЕКАХ Российский патент 2005 года по МПК E02B15/02 

Изобретение относится к ледотехнике, в частности к проведению работ по разрушению заторов на участках рек.

Уровень техники известен из способа разрушения затора, заключающегося в проведении подрыва ледяного покрова (1. В.В.Богородский, В.П.Гаврило, О.А.Недошивин. Разрушение льда. Методы, технические средства. - Л.: Гидрометеоиздат, 1998, - 232 с.).

Недостатком способа является огромный вред, наносимый взрывами рыбному хозяйству, и его низкая эффективность.

Также известен способ разрушения ледяного покрова, имеющего свободную кромку, т.е. примыкающей к нему полосы чистой ото льда воды, и заключающийся в его разрушении путем возбуждения вблизи кромки льда гравитационных волн максимальной амплитуды, возбуждаемых при поступательном движении судна (2. А.Я.Рывлин, Д.Е.Хейсин. Испытания судов во льдах. Л.: Судостроение, 1980. - 208 с.).

Недостатком способа является его ограниченная ледоразрушающая способность.

Сущность изобретения заключается в повышении эффективности разрушения заторов, т.е. заторошенных участков ледяного покрова, имеющих свободную ото льда кромку вниз по течению.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, состоит в предотвращении разрушительных наводнений в районах заторов.

Общеизвестно, что при весеннем ледоходе в узкостях, на крутых поворотах русел рек и перед гидротехническими сооружениями вероятность заторообразований довольно высока, при этом за нижней по течению реки кромкой затора, как правило, образуются чистые ото льда участки воды. Последнее обстоятельство и позволяет эффективно использовать предлагаемый способ.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.

Ограничительные: способ разрушения ледяного затора на реках путем возбуждения вблизи кромки затора гравитационных волн максимальной амплитуды от поступательного движения судна вдоль кромки затора.

Отличительные: предварительно перед возбуждением волн надо льдом затора вблизи и вдоль его кромки на малой скорости перемещают источник низкой температуры, с помощью которого кромку затора подвергают низкотемпературному воздействию.

Известно (2. В.В.Богородский, В.П.Гаврило. Лед. Физические свойства. Л.: Гидрометеоиздат, 1980, 384 с.), что с понижением температуры верхних слоев льда в составе ледяного покрова увеличится их модуль упругости и последний станет более хрупким, т.е. его легче разрушить при неизменных деформациях. Таким образом, если на ледяной покров с переохлажденным верхним слоем подействовать постоянной знакопеременной нагрузкой, например волновой, то при практически неизменных деформациях, которые будут возникать во льду после трансформации гравитационных волн в изгибно-гравитационные без существенного энергообмена (3. Д.Е.Хейсин. Динамика ледяного покрова. Л.: Гидрометеоиздат, 1967, 217 с.), это вызовет увеличение изгибных напряжений в верхних волокнах ледяного массива затора и его разрушение с меньшими энергозатратами.

Изобретение осуществляется следующим образом.

Вдоль кромки затора в непосредственной от нее близости по чистой ото льда воде начинают перемещать судно, например СВП, со скоростью, при которой амплитуда возбуждаемых им гравитационных волн становится максимальной. Если интенсивность этих волн, взаимодействующих с кромкой затора, окажется недостаточной для его разрушения, то СВП начинают повторно перемещать, но теперь уже надо льдом затора вблизи и вдоль его кромки. При этом судно с предварительно установленным на нем источником низкой температуры перемещают на предельно низкой скорости и одновременно включают источник низкотемпературного воздействия на лед, который может быть выполнен в виде открывающейся емкости со сжиженным азотом, и расположенной за пределами корпуса судна. Низкая скорость СВП и большая интенсивность испарения азота приведут к переохлаждению верхних слоев льда затора, что повысить его хрупкость.

После завершения прохода СВП над кромкой затора в таком режиме его перемещают на участок чистой ото льда воды и начинают перемещать по чистой воде вдоль кромки затора в его непосредственной близости со скоростью, при которой амплитуда возбуждаемых гравитационных волн достигнет максимального значения. Трансформация гравитационных волн в ИГВ вызовет соответствующие деформации в ледяном покрове, а переохлаждение его верхних слоев - более хрупкое, а значит с меньшими энергозатратами его разрушение, что позволит достичь заявленный технический результат.

Изобретение относится к технике проведения работ по разрушению ледяных заторов на реках и направлено на предотвращение наводнений. Ледяной затор на реках разрушают путем возбуждения вблизи кромки затора гравитационных волн максимальной амплитуды от поступательного движения судна вдоль кромки затора. Предварительно перед возбуждением волн надо льдом затора вблизи и вдоль его кромки на малой скорости перемещают источник низкой температуры, с помощью которого кромку затора подвергают низкотемпературному воздействию. Изобретение обеспечивает повышение эффективности разрушения затора благодаря повышению хрупкости верхних слоев льда затора.

Способ разрушения ледяного затора на реках путем возбуждения вблизи кромки затора гравитационных волн максимальной амплитуды от поступательного движения судна вдоль кромки затора, отличающийся тем, что предварительно перед возбуждением волн надо льдом затора вблизи и вдоль его кромки на малой скорости перемещают источник низкой температуры, с помощью которого кромку затора подвергают низкотемпературному воздействию.