СПОСОБ ЗАЩИТЫ ВОДОЕМА ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ Российский патент 2010 года по МПК E02B3/04 E02B11/00 

Способ защиты водоема от загрязнения относится к области охраны природной среды и может быть использован при разработке и реализации природозащитных мероприятий для водных объектов: рек, озер, водохранилищ и других водоемов путем предотвращения попадания в них загрязняющих веществ.

В настоящее время многие водные объекты весьма загрязнены. При этом постоянно происходит дальнейшее их загрязнение, обусловленное технологическими последствиями деятельности общества. Загрязняющие вещества в водоем могут поступать разными путями. Первый - с поверхностными водами дождевых осадков и весенними водами от таяния снега по поверхности земли берегового откоса. Это наиболее распространенное и известное негативное воздействие на водный объект. Оно наблюдается периодически. Второй - вместе с грунтом откоса при разрушении берегового склона из-за воздействия ветровых волн или схода части приурезовой зоны откоса берегового склона вследствие потери его устойчивости. Такое загрязнение довольно редко проявляется, но очень опасно из-за больших разрушений и залповых выбросов веществ в водную среду. Третий - попадание вредных веществ вместе с грунтовыми водами в толще грунта берегового склона. Этот путь носит скрытый характер, но может нанести весьма значительный ущерб водному объекту, поскольку загрязняющие вещества проникают в водоем постоянно, независимо от времени года. Особенно опасно попадание грунтовых вод в водоемы, которые находятся на территории города или в непосредственной близости от него или других населенных пунктов, а также близко к промышленным предприятиям, заводам или вредным производствам.

Известен способ защиты водоема от загрязнения (патент RU №2075570 «Способ инженерно-биологической защиты берега от размыва», кл. Е02В 3/02, 1997 - аналог). Сущность способа заключается в выполнении углубления в грунте основания приурезовой зоны водоема и укладки в него армирующего элемента с посадочным материалом. Такой способ защищает водоем от схода приурезовой части откоса берегового склона и тем самым не допускает загрязнение водоема грунтом, слагающим этот откос, и загрязняющими веществами, имеющимися в таком грунте.

Недостаток этого известного способа в том, что он предотвращает разрушение берегового откоса лишь в приурезовой зоне и не обеспечивает защиту откоса по всей его высоте. Вместе с тем наиболее опасными с точки зрения разрушения и схода части откоса в водоем являются зоны средней и верхней частей берегового склона.

Кроме того, этот способ имеет ограниченную область применения, а именно - повышает устойчивость только пологих склонов и только для нескальных грунтов, т.к. предполагает выполнение работ по углублению грунта основания приурезовой зоны водоема. Такие работы для крутого и высокого берега повысят опасность обрушения вышерасположенной зоны берегового откоса. Поэтому способ не применим для крытых и высоких берегов.

Недостатком известного способа также является то, что способ не обеспечивает защиту водного объекта от попадания в него загрязняющих веществ из загрязненных грунтовых вод. Вода, в которую попали вредные загрязняющие вещества с территории города или промышленных предприятий, профильтровавшаяся в толщу грунта, попадает в водоем и загрязняет его.

Известен также способ защиты водоема от загрязнения (патент РФ №2237129 «Способ защиты берегового откоса от разрушения», кл. Е02В 3/04, 2004 - прототип). Способ включает устройство в теле массива откоса дренажных элементов в один или несколько ярусов, состоящих из рабочей и отводящей частей. В этом способе за счет применения дренажных элементов уровень грунтовых вод в массиве откоса понижается и тем самым повышается устойчивость откоса. Повышение устойчивости откоса приводит к защите водоема от возможного схода части берегового склона в водоем и снижает вероятность загрязнения водоема вредными веществами, содержащимися в грунте откоса. Такой способ защищает от разрушения береговой откос по всей его высоте, в том числе его среднюю и верховую части берегового склона. Этот способ повышает устойчивость также и высокого крутого берега и тем самым защищает водоем от загрязняющих веществ, содержащихся в грунте берегового склона за счет снижения опасности его обрушения.

Недостатком известного способа, принятого за прототип, является то, что способ не защищает водный объект от попадания в него загрязняющих веществ из загрязненных грунтовых вод. Загрязненная вода, в которую попали вредные вещества с прилегающей территории, в том числе с городской территории или территории промышленных предприятий, профильтровавшаяся в толщу грунта, беспрепятственно попадает в водоем через рабочие и отводящие части дренажных элементов и загрязняет его.

Сущность изобретения состоит в обеспечении эффективной защиты водных объектов: водоемов, рек, озер и водохранилищ от загрязнения вредными загрязняющими веществами, попадающими в водоем вместе с грунтовыми водами в толще грунта берегового склона. Особенно важно обеспечить такую защиту водоемов, которые находятся на территории города или в непосредственной близости от него, а также вблизи от промышленных предприятий, заводов или вредных производств.

Технический результат - защита водоема от попадания в него загрязняющих веществ из загрязненных грунтовых вод, профильтровавшихся с территорий населенных пунктов или с территорий опасных производств, движущихся вместе с этими грунтовыми водами под поверхностью земли непосредственно в водоем.

Указанный технический результат при осуществлении предлагаемого способа достигается тем, что в известном способе, включающем устройство в теле массива откоса водоема дренажных элементов в один или несколько ярусов, состоящих из рабочих и отводящих частей, особенностью является то, что при устройстве дренажных элементов в несколько ярусов сначала у каждого выходного отверстия отводящих частей дренажных элементов каждого яруса устраивают технические площадки с твердым покрытием, начиная с самого верхнего, а затем устраивают дорогу для проезда автомобильного транспорта, связывающую все технические площадки, причем подъездной участок этой дороги выводят к существующей автодороге, а после этого с каждой технической площадки в массиве откоса ниже отводящих частей дренажных элементов на глубине, при которой их дно располагается не менее чем на 0,5-1 м ниже уровня воды в водоеме, устраивают сборные емкости для перехвата фильтрующегося грунтового водного потока, загрязненного вредными веществами, причем нижние выходные отверстия отводящих частей дренажных элементов, имеющих уклон в сторону водоема, выводят непосредственно в сборные емкости, а сами сборные емкости снабжают открывающимися крышками, через которые обеспечивается возможность откачки загрязненной воды с вредными веществами, поступающей из рабочих и отводящих частей дренажных элементов, при этом откачку загрязненного профильтровавшегося грунтового потока производят, не допуская повышения уровня жидкости в этих сборных емкостях выше уровня воды в водоеме с помощью насосного оборудования, устанавливаемого на специальном автомобильном транспорте с емкостью для перевозки жидких отходов, и транспортируют на станцию очистных сооружений.

Для обеспечения наилучших технологических условий реализации способа при устройстве дренажных элементов в несколько ярусов сначала у каждого выходного отверстия отводящих частей дренажных элементов каждого яруса устраивают технические площадки с твердым покрытием, начиная с самого верхнего, а затем устраивают дорогу для проезда автомобильного транспорта, связывающую все технические площадки, причем подъездной участок этой дороги выводят к существующей автодороге, и только после этого с каждой технической площадки в массиве откоса сооружают сборные емкости.

Для усиления эффекта полного исключения попадания загрязненной воды из сборных емкостей в водоем, эти сборные емкости сооружают на глубину, при которой их дно располагается не менее чем на 0,5-1 м ниже уровня воды в водоеме, а откачку загрязненного профильтровавшегося грунтового потока производят, не допуская повышения уровня жидкости в этих сборных емкостях выше уровня воды в водоеме.

Эффект от предлагаемого способа заключается в том, что обеспечивается защита природной среды - водного объекта от попадания в него загрязняющих веществ и загрязненных грунтовых вод, профильтровавшихся с территорий населенных пунктов или с территорий опасных с экологической точки зрения производств, движущихся под поверхностью земли непосредственно в водоем, за счет организованного сбора этих загрязненных вод и вывоза на очистные сооружения.

Кроме того, способ обеспечит снижение уровня грунтовых вод непосредственно в массиве откоса и тем самым повысит его устойчивость, за счет чего уменьшится вероятность схода его в водоем и загрязнения водоема грунтом, слагающим этот откос.

Способ может быть использован для реализации природозащитных мероприятий любых водных объектов: рек, озер, водохранилищ и других водоемов.

На рисунке изображена схема берегового откоса, где цифрами обозначены: 1 - тело массива откоса, 2 - водоем, 3 - дренажный элемент, 4 - рабочая часть дренажного элемента, 5 - отводящая часть дренажного элемента, 6 - сборная емкость, 7 - поверхность грунтового водного потока фильтрующегося в теле массива откоса, 8 - техническая площадка с твердым покрытием, 9 - дорога для проезда автомобильного транспорта, 10 - выходное отверстие отводящей части дренажного элемента, 11 - открывающаяся крышка сборной емкости, 12 - дно сборной емкости, 13 - уровень воды в водоеме, 14 - уровень загрязненной профильтровавшейся жидкости в сборной емкости.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

В теле массива откоса 1 водоема 2 устраивают дренажные элементы 3 в один или несколько ярусов, состоящие из рабочих частей 4 и отводящих частей 5. Рабочие части 4 дренажных элементов 3 устраивают в теле массива откоса 1 вдоль береговой линии водоема 2, а отводящие части 5 дренажных элементов 3 устраивают в теле массива откоса 1 от рабочих частей 4 к береговой линии водоема 2 с уклоном в сторону водоема 2. Ниже отводящих частей 5 дренажных элементов 3 в теле массива откоса 1 устраивают сборные емкости 6 для перехвата фильтрующегося грунтового водного потока, загрязненного вредными веществами. На поверхности самого откоса в непосредственной близости к сборным емкостям 6 устраивают технические площадки с твердым покрытием 8. Для проезда автомобильного транспорта также на откосе устраивают дорогу 9, позволяющую автомобильному транспорту подъехать непосредственно к сборным емкостям 6. Выходные отверстия 10 отводящих частей 5 дренажных элементов 3, имеющих уклон в сторону водоема 2, выводят непосредственно в сборные емкости 6, а сами сборные емкости 6 снабжают открывающимися крышками 11, через которые обеспечивается возможность откачки загрязненной воды с вредными веществами, поступающей из рабочих частей 4 и отводящих частей 5 дренажных элементов в сборные емкости 6. По мере наполнения сборных емкостей 6 из них производят откачку загрязненного профильтровавшегося грунтового потока с помощью насосного оборудования, устанавливаемого на специальном автомобильном транспорте для перевозки жидких отходов (не показан), и транспортируют на станцию очистных сооружений (не показана).

Для обеспечения наилучших технологических условий реализации способа при устройстве дренажных элементов 3 в несколько ярусов сначала у каждого выходного отверстия 10 отводящих частей 5 дренажных элементов 3 каждого яруса устраивают технические площадки 8 с твердым покрытием, начиная с самого верхнего яруса, а затем устраивают дорогу 9 для проезда автомобильного транспорта, связывающую все технические площадки 8, причем подъездной участок этой дороги выводят к существующей автодороге (не показан), и только после этого с каждой технической площадки 8 в теле массива откоса 1 сооружают сборные емкости 6.

Для усиления эффекта защиты водоема от загрязнения и полного исключения попадания загрязненной воды из сборных емкостей 6 в водоем 2 эти сборные емкости 6 сооружают на глубину, при которой их дно располагается не менее чем на 0,5-1 м ниже уровня воды 13 в водоеме 2, а откачку загрязненного профильтровавшегося грунтового потока производят, не допуская повышения уровня жидкости 14 в этих сборных емкостях 6 выше уровня воды 13 в водоеме 2.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет осуществить эффективную защиту природной среды, а именно, водоем от проникновения в него вредных загрязняющих веществ, фильтрующихся в составе грунтовых вод с прилегающих к водоему территорий. Такая защита очень важна и необходима в случаях, когда территория вблизи водоема загрязнена бытовыми или промышленными отходами, на ней расположены экологически опасные загрязняющие производства, вблизи проходят автомобильные дороги и имеются выбросы от автомобильного транспорта, проходят подземные трассы изношенных канализационных водоводов, ведутся строительные работы и др. Защита водоема осуществляется за счет организованного сбора этих загрязненных фильтрующихся вод и вывоза на очистные сооружения.

Способ может быть реализован не только для водоема, но и для любого другого водного объекта: защиты реки, озера, искусственного водохранилища и пр.

Кроме того, способ обеспечит повышение устойчивости берегового откоса, за счет чего уменьшится вероятность схода части откоса в водоем при потере его устойчивости и загрязнения водоема грунтом, слагающим этот откос.

В результате использования предлагаемого способа достигается эффективная защита природного объекта - водоема от загрязнения вредными загрязняющими веществами.

Источники информации

1. Патент 2075570, Российская Федерация, МПК Е02В 3/02. Способ инженерно-биологической защиты берега от размыва / Заявитель - АОЗТ «Ренессанс-Экология», СНПО «Балтберегозащита», патентообладатель - СНПО «Балтберегозащита» - №94004517/15 заявл. 08.02.1994, опубл. 20.03.1997.

2. Патент 2237129, Российская Федерация, МПК Е02В 3/04, 11/00. Способ защиты берегового откоса от разрушения / Патентообладатель - Самарская государственная архитектурно-строительная академия - №2003105358 заявл. 25.02.2003, опубл. 27.09.2004, бюл. №27.

Изобретение относится к области охраны природной среды и может быть использовано при разработке и реализации природозащитных мероприятий для водных объектов: рек, озер, водохранилищ и других водоемов путем предотвращения попадания в них загрязняющих веществ. Способ защиты водоема от загрязнения включает устройство в теле массива откоса водоема дренажных элементов в один или несколько ярусов, состоящих из рабочих и отводящих частей. При устройстве дренажных элементов в несколько ярусов сначала у каждого выходного отверстия отводящих частей дренажных элементов каждого яруса устраивают технические площадки с твердым покрытием, начиная с самого верхнего, а затем устраивают дорогу для проезда автомобильного транспорта, связывающую все технические площадки, причем подъездной участок этой дороги выводят к существующей автодороге. С каждой технической площадки в массиве откоса ниже отводящих частей дренажных элементов на глубине, при которой их дно располагается не менее чем на 0,5-1 м ниже уровня воды в водоеме, устраивают сборные емкости для перехвата фильтрующегося грунтового водного потока, загрязненного вредными веществами, причем нижние выходные отверстия отводящих частей дренажных элементов, имеющих уклон в сторону водоема, выводят непосредственно в сборные емкости, а сами сборные емкости снабжают открывающимися крышками, через которые обеспечивается возможность откачки загрязненной воды с вредными веществами, поступающей из рабочих и отводящих частей дренажных элементов. Откачку загрязненного профильтровавшегося грунтового потока производят, не допуская повышения уровня жидкости в этих сборных емкостях выше уровня воды в водоеме с помощью насосного оборудования, устанавливаемого на автомобильном транспорте с емкостью для перевозки жидких отходов, и транспортируют на станцию очистных сооружений. Изобретение обеспечивает повышение зашиты водоема от попадания в него загрязняющих веществ из загрязненных грунтовых вод. 1 ил.

Способ защиты водоема от загрязнения, включающий устройство в теле массива откоса водоема дренажных элементов в один или несколько ярусов, состоящих из рабочих и отводящих частей, отличающийся тем, что при устройстве дренажных элементов в несколько ярусов сначала у каждого выходного отверстия отводящих частей дренажных элементов каждого яруса устраивают технические площадки с твердым покрытием, начиная с самого верхнего, а затем устраивают дорогу для проезда автомобильного транспорта, связывающую все технические площадки, причем подъездной участок этой дороги выводят к существующей автодороге, а после этого с каждой технической площадки в массиве откоса ниже отводящих частей дренажных элементов на глубине, при которой их дно располагается не менее чем на 0,5-1 м ниже уровня воды в водоеме, устраивают сборные емкости для перехвата фильтрующегося грунтового водного потока, загрязненного вредными веществами, причем нижние выходные отверстия отводящих частей дренажных элементов, имеющих уклон в сторону водоема, выводят непосредственно в сборные емкости, а сами сборные емкости снабжают открывающимися крышками, через которые обеспечивается возможность откачки загрязненной воды с вредными веществами, поступающей из рабочих и отводящих частей дренажных элементов, при этом откачку загрязненного профильтровавшегося грунтового потока производят, не допуская повышения уровня жидкости в этих сборных емкостях выше уровня воды в водоеме с помощью насосного оборудования, устанавливаемого на автомобильном транспорте с емкостью для перевозки жидких отходов, и транспортируют на станцию очистных сооружений.