Способ улучшения судоходных условий на барах замерзающих рек Советский патент 1993 года по МПК E02B3/02 

со G

Использование: для строительных работ в области гидротехники, связанных с регулированием и использованием рек для судоходства, а именно к способам улучшения судоходных условий на барах в устьевой зоне замерзающих рек. Сущность изобретения: на барах (3) замерзающих рек (1), выше по течению реки к струенаправляющим дамбам (5) пристраивают поперек русла реки (1) молы-полузапруды (6), причем струенаправ- ляющие дамбы (5) и молы-полузапруды (6) возводят из льда до наступления ледохода. Крбме того, в необходимых случаях одновременно с возведением струенаправляю- щих дамб (5) между ними на естественный ледяной порок (11) дополнительно намораживают слой льда (12) толщиной, обеспечивающей проседание естественного ледяного покрова (11) от массы намороженного сверху слоя льда (12). 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к строительным работам в области гидротехники, связанным с регулированием и использованием рек для судоходства, а именно к способам улучшения судоходных условий на барах в устьевой зоне замерзающих рек. Под баром здесь понимается подводный вал из песчаного грунта, расположенный на небольшой глубине в прибрежной полосе морского дна перед устьем реки, который образуется в процессе перераспределения морским волнением твердого речного стока, отлагающегося перед устьем.

Как известно, реки в своей устьевой зоне обычно имеют расширяющееся русло, причем скорости течения водяного потока в указанной зоне, из-за увеличения площади живого сечения потока и возрастания сил трения потока по дну реки резко уменьшаются и одновременно происходит выпадение на дно реки продуктов твердого стока с

образованием отмели или бара. При этом даже во время паводка на реке максимальная величина скорости течения воды не превышает величины размыкающей скорости для грунта, из которого сложен бар. Таким образом, всегда имеется тенденция к увеличению размеров бара в устьевой части реки, что затрудняет судоходство по реке или даже делает его совершенно невозможным.

За прототип принят способ образования канала безнапорным потоком воды, включающий разработку пионерной траншеи и последующее формирование русла канала путем подачи потока воды в пионерную траншею, при котором до подачи в траншею потока воды по контуру бровки канала параллельно траншее выполняются банкеты из материала например, горной массы, не размываемого потоком воды.

Недостатком указанного способа является то, что для его реализации необходимо

vi о

Ьь

о VI

о

существить дноуглубительные работы по стройству пионерной траншеи, а также раоты по отсыпке банкетов по обеим бровкам канала из материала, не размываемого пооком воды, добыча которого и доставка на место строительства в условиях Севера явяется весьма дорогостоящим мероприятием.;

Другой недостаток способа заключается в том, что при подаче в пионерную траншею воды не исключается .возможность обрушения части материала банкетов в русло канала, вызванного подмывом подошвы банкетов.

Целью.изобретения является снижение затрат и продление сроков эксплуатации судоходного канала с необходимыми глубинами. . . -, ; .

Для этого в способе улучшения судоходных условий на барах рек, включающем дноуглубление и формирование русла судоходного канала через бар направлен- ным. потоком воды путем возведения на бровках канала в пределах бара струенаправляющих дамб, выше по течению реки к струенаправляющим дамбам пристраивают поперек русла реки молы-полузапруды, причем струенаправляющие дамбы и молы- полузапруды возводят из льда до наступления ледохода.

Кроме того, в необходимых случаях одновременно с возведением стреунаправля- ющих дамб между ними на естественный ледяной покров дополнительно намораживают слой льда толщиной, обеспечивающей проседание естественного ледяного покрова от массы намороженного сверху слоя льда.

На фиг.1 показано в плане устье реки с комплексом сооружений для реализации способа; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 при естественном профиле поверхности дна на баре; на фиг.З - то же, при новом профиле поверхности дна, сформировавшемся в результате размыва грунта направленным потоком воды.

Способ осуществляется следующим образом..

До наступления ледохода на реке 1 в устьевой части 2, где расположен бар 3, на бровках проектируемого судоходного канала 4 через бар 3 возводят из льда струенаги равляющие дамбы 5 (контуры судоходного канала в плане показаны на фиг.1 штриховыми линиями).

Далее к струенаправляющим дамбам 5 выше по течению реки 1 поперек ее русла пристраивают молы-полузапруды 6, также возводимые из льда.

Возводят струенаправляющие дамбы 5 и молы-полузапруды 6 со льда известными способами, используя для этого, по возможности, ледяные торосы.

Строительство молов-полузапруд 6 ведут одновременно с обоих берегов 7 реки 1 таким образом, что они возвышаются выше уреза воды 8.

На фиг.2 и 3 показан вариант возведения струенаправляющих дамб 5, в котором не предусматривается отрезка естественного ледяного покрова 11 по их внешнему контуру. ; :

После завершения возведения струенаправляющих дамб 5 и молов- полузапруд б их подошвы должны опираться на бовки 9 судоходного канала 4, а подошвы молов- полузапруд 6- на естественную поверхность дна 10 за пределами канала 4.

Кроме того, в необходимых случаях при возведении струенаправляющих дамб 5 между ними на естественный ледяной покров 11 дополнительно намораживают слой льда 12 толщиной, обеспечивающей

проседание естественного ледяного покрова 11 от массы намороженного сверху слоя льда 12.;

При этом сумма толщин намораживаемого слоя льда 12 и существующего ледяного покрова 11 не должна превышать глубины воды в соответствующем поперечном сечении на баре 3. . . После создания стесненного живого сечения на судоходном канале 4 через бар 3

величины скоростей течения потока воды в нем увеличатся, а во время весеннего паводка они уже превзойдут величину размывающей скорости для грунта, из которого сложен бар 3.

При сложившихся условиях начнется Интенсивный размыв грунта, из которого сложен бар 3, с выносом грунта в море 13.

В тех случаях, когда производят намо- раживаниеслоя льда 12 на наружной поверхности существующего ледяного покрова 11, происходит проседание последнего от массы намороженного слоя льда 12 относительно уровня воды 14. Вследствие этого в пределах канала сократится площадь живого сечения потока воды, ограниченного сверху внутренней поверхностью существующего ледяного покрова 11 и снизу - естественной поверхностью дна 10.

По указанной причине величины скоростей потока воды еще более возрастут и соответственно увеличится интенсивность процесса размыва грунта, из которого сложен бар 3.

К моменту времени, отвечающему окончанию ледохода, из-за размыва грунта бара

3 потоком воды, в пределах судоходного какала 4 возникнет новый профиль поверхности дна 15, причем глубины здесь увеличатся м станут близкими к проектным, т.е. отвечающим глубинам на глубоководном участке 16 русла реки 1.

При этом будут созданы условия для беспрепятственной проводки через бар 3 буксира с дноуглубительным снарядом для извлечения оставшегося объема грунта 17 в пределах проектного профиля поперечного сечения 18 судоходного канала 4 (указанФормула изо бретения 1. Способ улучшения судоходных условий на барах замерзающих рек, включающий дноуглубление, возведение на бровках канала в пределах бара струенаправляю- щих дамб и формирование русла канала направленным потоком воды, пропускаемым через бар, отличающийся тем, что, с Целью снижения затрат и продления сроков эксплуатации судоходного канала с необходимыми глубинами, выше по течению реки к струенаправляющим дамбам пристраива

ный профиль показан на фиг.2 и 3 штриховыми линиями).

Таким образом, применение предлагаемого способа улучшения судоходных условий на барах замерзающих рек позволит благодаря использованию энергии потока воды в реке уменьшить объем разработки грунта дноуглубительными снарядами и сократить сроки разработки и удаления ими грунта, что приводит к более раннему открытию навигации на реках и соответствующему продлению периода навигации.

ют поперек .русла реки молы-полузапруды, причем струенаправляющие дамбы и молы- полузапруды возводят из льда до наступления ледохода.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что одновременно с возведением стру- енаправляющих дамб между ними на естественный ледяной покров дополнительно намораживают слой льда толщиной, обеспечивающей проседание естественного ледяного покрова от массы намороженного сверху слоя льда.