Способ рекультивации водных объектов и утилизации донных отложений Российский патент 2021 года по МПК E02B3/02 

Изобретение относится к области мелиоративного и водохозяйственного строительства и может быть использовано в качестве устройства надводных широкопрофильных полей из донных отложений при увеличении полезной емкости водных объектов.

Известен двухсторонний способ намыва сооружений, включающий рассредоточенную подачу пульпы по обе стороны вдоль дамбы первичного и последующего (поярусного) обвалования с образованием прудка-отстойника в средней части возводимого сооружения (Меломут Д.Л. Гидромеханизация в мелиоративном и водохозяйственном строительстве. - М.: Стройиздат. - 1981. - С. 43-44; 303 с.).

Недостатком известного способа является строительство дамб обвалования и подача пульпы по обе стороны дамб.

Известен способ намыва узкопрофильных дамб, заключающейся в рассредоточенной подаче пульпы из центрального пульпопровода на узкую площадку, оконтуренную с двух сторон обвалованием (Меломут Д.Л. Гидромеханизация в мелиоративном и водохозяйственном строительстве. - М.: Стройиздат. - 1981. - С. 207-209; 303 с.).

Недостатком способа является намыв узкопрофильной площадки.

Также известен способ намыва грунта в сооружение, включающий одновременную подачу пульпы сосредоточенным выпуском ее из торца основного пульпопровода и рассредоточенным выпуском пульпы перпендикулярно основному пульпопроводу, с подачей пульпы за дамбу обвалования, размещенную со стороны откоса сооружения для намыва призмы грунта, препятствующей поступлению основного потока пульпы по намывной поверхности к дамбе обвалования (а.с. №1344851, 15.10.87, бюл. №38).

Недостатком известного способа является невозможностью утилизации донных отложений для формирования широкопрофильных полей и повышения полезной емкости водного объекта.

Известна рекультивация водоемов - расчистка от донных отложений, аэрация водных объектов, альголизация, создание биоплато, биогенное закрепление береговых откосов и береговой полосы в пределах береговых защитных полос, в т.ч. залужение и закрепление кустарниковой растительностью, включая использование георешеток и геотекстильных материалов, ликвидация в пределах береговых защитных полос накопленных загрязнений (https://uecomplex.ru/reclamation/).

Наиболее близким по технической сущности является способ очистки водных объектов от наносов (патент РФ №2604492, кл. Е02В 3/02,2016 г.), включающий формирование секций отвалов наносов, выборку донных отложений из водного объекта и намыв их в секцию отвалов наносов с помощью земснарядов, сброс очищенной воды.

Однако известный способ не обеспечивает утилизацию донных отложений и не предназначен для создания за счет донных отложений биоплато с целью формирования надводных широкопрофильных полей для сельскохозяйственных целей заданной формы на мелководье с защитой мокрых откосов от размыва и повышения полезной емкости водного объекта.

Техническим результатом является повышение эффективности рекультивации водного объекта и улучшения экологии окружающей среды за счет утилизации донных отложений.

Технический результат достигается тем, что в способе рекультивации водных объектов и утилизации донных отложений, включающем формирование секций отвалов наносов, выборку донных отложений из водного объекта и намыв их в секцию отвалов наносов с помощью земснарядов, сброс очищенной воды, согласно изобретению водный объект разбивают на прямоугольные участки и выше нормального подпорного уровня воды в акватории водного объекта из них формируют поочередно расположенные секции, одни из которых используют в качестве биоплато для формирования широкопрофильных полей из отвалов наносов, а другие - для формирования проток для накопления очищенной воды, при этом предварительно по периметру проектируемых широкопрофильных полей для ограждения размыва их мокрых откосов на мелководье устанавливают геотубы, которые заполняют песчаными донными отложениями и закрепляют их на дне водного объекта с помощью анкеров, затем в образовавшееся пространство между геотубами с двух сторон из соседних участков для образования протоков, начинают выборку донных отложений и намывают их для образования широкопрофильного поля.

Новизна заявляемого технического решения заключается в том, что за счет строительства широкопрофильных полей выше отметки нормального подпорного уровня воды с формированием водных протоков для увеличения полезной емкости водного объекта, и использования фильтрующих геотуб на мелководье, заполняемых донными отложениями, а также использование этих же донных отложений из проток для формирования широкопрофильных полей, обеспечивается повышение эффективности рекультивации водного объекта и улучшения экологии окружающей среды за счет утилизации донных отложений.

Сущность изобретений поясняется чертежом, на фиг. 1 - разбивка водного объекта на прямоугольные участки; на фиг. 2 - общий план схемы производства работ, на фиг. 3 - сечение А-А, устройство ограждения геотубами широкопрофильных полей; на фиг. 4 - крепление геотубы анкерами; на фиг. 5 - сечение Б-Б, формирование широкопрофильных полей над уровнем воды; на фиг. 6 - сечение В-В, поперечный профиль формирование широкопрофильных полей и проток.

Наименование позиций на фигурах:

1 - прямоугольный участок; 2 - широкопрофильные поля; 3 - участок расчистки от донных отложений для формирования протока; 4 - ограждающая геотуба; 5 - анкер; 6 - земснаряд; 7 - донные отложения в геотубе; 8 - дно мелководья; 9 - карта намыва.

Способ рекультивации водных объектов и утилизации донных отложений осуществляют следующим образом

Водный объект разбивают на прямоугольные участки 1 (фиг. 1) и выше нормального подпорного уровня воды в акватории водного объекта из них формируют поочередно расположенные секции отвалов наносов, которые используют в качестве биоплато для создания широкопрофильных полей 2 и проток 3 для накопления очищенной воды (фиг. 2).

Предварительно по периметру проектируемых широкопрофильных полей 2 для ограждения размыва их мокрых откосов на мелководье устанавливают геотубы 4 (фиг. 3), которые заполняют песчаными донными отложениями 7 земснарядом 6 и закрепляют их на дне мелководья 8 водного объекта с помощью анкеров 5 через равные расстояния для предотвращения их перемещения (фиг. 4). Геотуба 4 под весом донных отложений 7 тонет и занимает проектное положение на дне мелководья 8, обеспечивая замкнутое пространство равное размеру широкопрофильному полю 2 (фиг. 5). Затем в образовавшееся пространство между геотубами 4 с двух сторон из соседних участков для образования протоков 3, начинают выборку донных отложений и намывают их для образования широкопрофильного поля 2 (фиг. 6). Намыв надводных широпрофильных полей 2 заданной формы осуществляется земснарядами 6.

Формирование широкопрофильных полей производится по картам намыва 9 из-под воды с двух сторон соседних участков, начиная от середины широкопрофильного поля к краю геотубы 4, отвод воды с поля выполняется общеизвестными способами. Для ускорения отделения осадка от воды применяется коагулянты.

Размеры проток 3 и широпрофильных полей 2 зависят от объема расчистки водного объекта и определяются таким образом, чтобы обеспечить достаточную емкость для накопления полезного объема воды.

Пример конкретного осуществления способа рекультивации водных объектов и утилизации донных отложений.

Для подтверждения эффективности заявляемого способа был проведен производственный опыт на водном объекте, в качестве которого было использовано Шапсугское водохранилище (республика Адыгея).

Для проведения опыта использовали часть акватории Шапсугского водохранилища площадью 90 га, которая была разбита на прямоугольные участки размером 18 га. Для формирования широкопрофильных полей были использованы геотубы и дамбы намыва. Работы выполнялись земснарядами производительностью по пульпе 600 м³/час. Донные отложения под воды выбирались с двух сторон соседних участков, начиная от середины широкопрофильного поля к краю геотубы 4, отвод воды с поля выполняется общеизвестными способами. В результате рекультивации Шапсугского водохранилища были созданы биоплато в виде широкопрофильных полей размером 200×200 м², которые сформировалось за счет утилизированных донных отложений и протоки размером 100×200 м².

Способ рекультивации водных объектов и утилизации донных отложений возможно применять для расчистки акватории Краснодарского водохранилища, которое находится в стадии деградации. Площадь Краснодарского водохранилища за 47 лет эксплуатации сократилась на 82 км². Средняя глубина уменьшилась с 7,0 до 4,4 м, Объемы накопления воды при нормальном подпорном уровне уменьшили примерно на 1 млрд км³.

Изобретение относится к области мелиоративного и водохозяйственного строительства и может быть использовано в качестве устройства надводных широкопрофильных полей из донных отложений при увеличении полезной емкости водных объектов. Способ рекультивации водных объектов и утилизации донных отложений включает формирование секций отвалов наносов, выборку донных отложений из водного объекта и намыв их в секцию отвалов наносов с помощью земснарядов, сброс очищенной воды, согласно изобретению водный объект разбивают на прямоугольные участки и выше нормального подпорного уровня воды в акватории водного объекта из них формируют поочередно расположенные секции отвалов наносов, которые используют в качестве биоплато для широкопрофильных полей и протоки для накопления очищенной воды, при этом предварительно по периметру проектируемых широкопрофильных полей для ограждения размыва их мокрых откосов на мелководье устанавливают геотубы, которые заполняют песчаными донными отложениями и закрепляют их на дне водного объекта с помощью анкеров, затем в образовавшееся пространство между геотубами с двух сторон из соседних участков для образования протоков начинают выборку донных отложений и намывают их для образования широкопрофильного поля. Изобретение обеспечивает повышение эффективности рекультивации водного объекта и улучшение экологии окружающей среды за счет утилизации донных отложений. 6 ил.

Способ рекультивации водных объектов и утилизации донных отложений, включающий формирование секций отвалов наносов, выборку донных отложений из водного объекта и намыв их в секцию отвалов наносов с помощью земснарядов, сброс очищенной воды, отличающийся тем, что водный объект разбивают на прямоугольные участки и выше нормального подпорного уровня воды в акватории водного объекта из них формируют поочередно расположенные секции, одни из которых используют в качестве биоплато для формирования широкопрофильных полей из отвалов наносов, а другие для формирования проток для накопления очищенной воды, при этом предварительно по периметру проектируемых широкопрофильных полей для ограждения размыва их мокрых откосов на мелководье устанавливают геотубы, которые заполняют песчаными донными отложениями и закрепляют их на дне водного объекта с помощью анкеров, затем в образовавшееся пространство между геотубами с двух сторон из соседних участков для образования протоков начинают выборку донных отложений и намывают их для образования широкопрофильного поля.