Устройство для подачи поверхностной воды в глубинные слои водоема Советский патент 1989 года по МПК F03B13/12 A01K61/00 

77 //// /7777777777777777

же обратного клапана 4 при движении устройства вниз ускоряется. Затем движение устройства замедляется, а вода из него выходит через низ трубы I. При прохождении устройством скатов волн вода поступает в сквозное отверстие 3 через боковые каналы 6, при

этом другие боковые каналы 6, находящиеся выше уровня воды водоема, закрыты обратными клапанами 7.Устройство подает аэрированную воду верхних слоев в нижние слои, что вызывает конвекционный подъем биогенных веществ в поверхностные слои. 2 ил.

Изобретение относится к охране и восстановлению биоресурсов водоемов, в частности предназначено для борьбы с заморами рыбы при недостатке кислорода в биссальной зоне и нехватке веществ в поверхностном слое. Целью изобретения является повышение производительности путем увеличения амплитуды движения и времени закачки воды и эффективности аэрации. Под действием волн устройство совершает вертикальные колебания, при этом движение воды внутри трубы 1 ниже обратного клапана 4 при движении устройства вниз ускоряется. Затем движение устройства замедляется, а вода из него выходит через низ трубы 1. При прохождении устройством скатов волн вода поступает в сквозное отверстие 3 через боковые каналы 6, при этом другие боковые каналы 6, находящиеся выше уровня воды водоема, закрыты обратными клапанами 7. Устройство подает аэрированную воду верхних слоев в нижние слои, что вызывает конвекционный подъем биогенных веществ в поверхностные слои. 2 ил.

1

Изобретение относится к охране и . восстановлению биоресурсов водоемов, в частности предназначено для борьбы с заморами рыбы при недостатке кислорода в абиссальной зоне и нехватке веществ в поверхностном слое.

Цель изобретения - повышение производительности устройства путем увеличения амплитуды движения и времени закачки воды.

На фиг.1 изображено устройство для аэрации глубинных и насыщения биогенными веществами поверхностных слоев водоемовj на фиг.2 - принцип работы предлагаемого устройства за период волны.

Устройство для подачи поверхностной воды в глубинные слои водоема включает вертикальную трубу 1, соос- но соединенную в верхней части с поплавком 2, имеющим сквозное вертикальное отверстие 3, соосное с отверстием трубы 1 и коаксиальное оси поплавка 2. Внутри трубы 1 с возможностью перекрытия ее отверстия установлен обратный клапан 4, а в нижней части трубы 1 укреплен груз 5.

В поплавке 2 выполнены сквозные боковые водопропускные каналы 6 между наружной поверхностью поплавка 2 и его сквозным вертикальным отверстием 3. Каждый из боковых каналов 6 в месте сопряжения со сквозным отверстием 3 оборудован обратным клапа- ном 7.

Устройство устанавливают в определенном месте водоема с помощью якоря 8. Водопропускные каналы выполнены так, что верхние кромки их входных отверстий расположены на уровне ватерлинии поплавка.

Устройство для подачи поверхностной воды в глубинные слои водоема работает следующим образом. Посредством якоря 8 устройство устанавливается в требуемом месте водоема.

5

0

5

0

5

0

Поплавок 2 обеспечивает положительную плавучесть всего устройства таким образом, чтобы водопропускные каналы 6 находились под уровнем воды, а при отсутствии ветрового волнения их верхняя кромка располагается на уровне воды. Под действием ветровых волн, имеющихся на поверхности водоемов больших площадей (морей, озер, водохранилищ и т. д.) и движущихся со скоростью С при длине волны , устройство совершает вынужденные вертикальные колебания. Вода из богатого кислородом поверхностного слоя поступает в сквозное отверстие 3 через водопропускные каналы 6 и через верхнюю кромку поплавка 2 при погружении его под волну. При этом вода дополнительно аэрируется за счет турбулентности движения при протекании через каналы 6 и кромку. При движении устройства вниз на скате волны обратный клапан 4 в вертикальной трубе 1 закрывается под действием инерционных массовых сил жидкости, возникающих при ускоренном движении устройства. После закрытия обратного клапана 4 вертикальный столб жидкости, находящийся под обратным клапаном 4,движется ускоренно совместно с устройством.Однако движение устройст-1 ва на скате волны после прохождения средней линии спокойного уровня воды замедляется и наступает момент (момент А на фиг.2), когда скорость находящейся в вертикальной трубе 1 жидкости

J147

за счет инерционных сил начинает превосходить скорость опускания устройства. В этот момент открывается обратный клапан 4 и вода начинает двигаться вниз относительно устройства. Происходит закачка порции обогащенной кислородом поверхностной воды в абиссальную зону (даунв ел- линг). Процесс закачки продолжается и после прохождения впадины волны,так как изменяется направление движения устройства (оно начинает двигаться вверх). Обратный клапан 4 закрывается после прохождения гребня волны (момент В на фиг.2), поскольку в этот момент скорость устройства, двигающая вниз, начинает превышать замедляющую скорость движения жидкости в вертикальной трубе 1. Далее процесс повторяется с периодом /С. Время закачки показано на фиг.2 отрезком t.- Выходя внизу из вертикальной трубы 1, насыщенная кислородом поверхностная вода смешивается с водой абиссальной зоны и таким образом обогащает ее кислородом. При этом поверхностная более теплая вода, поданная устройством вниз, имея меньшую плотность по сравнению с глубинными водами, поднимается вверх, увлекая за собой некоторое количество холодной воды из абиссальной зоны, обогащенной биогенными веществами. Движение воды в устройстве и в толще воды показано стрелками на фиг.2. Колеблющийся на волнах поплавок 2 сам является источником круговых расходящихся волн вытеснения, что дополнительно повышает эффективность аэра ции поверхностного слоя водоема. Обратные клапаны 7 предотвращают вытекание воды из сквозного отверстия 3 через те водопропускные каналы 6 которые при прохождении устройством скатов волн, оказываются выше поверхности воды в водоеме, но ниже ее

0

5

0

5

0

5

поверхности в сквозном отверстии 3. При этом достигается то, что время закачки воды описываемым устройством превышает половину периода волны, т. е. t А/С (фиг.2), а также создается дополнительное периодическое изменение суммарной массы описываемого устройства за счет вливающейся в него через водопропускные каналы 6 воды. Периодичность этого изменения массы, влияющая на плавучесть устройства, совпадает с периодом волн и приводит к увеличению амплитуды вер-. тикальных колебаний устройства, что также увеличивает количество закачиваемой в глубинные слои поверхностной воды, насыщенной кислородом, и вызванный этим подъем к поверхности, насыщенной биогенными веществами глубинной воды.

Формула изобретения

Устройство для подачи поверхностной воды в глубинные слои водоема преимущественно для их аэрации и насыщения биогенными элементами поверхностных слоев воды, содержащее поплаврк с водопропускными каналами, выполненными в его теле, соосно соединенную с поплавком вертикальную трубу для выпуска воды и расположенный в последней обратный клапан, отличающее ся тем, что, с целью повышения производительности путем увеличения амплитуды, движения и времени закачки воды, в поплавке по его вертикальной оси образован сквозной канал, сообщенный с вертикальной трубой и водопропускными каналами, а в последних установлены обратные клапаны, при этом водопропускные каналы выполнены так, что верхние кромки их входных отверстий расположены на уровне ватерлинии поплавка.