Способ борьбы с цветением воды Советский патент 1982 года по МПК E02B15/04 

(54) СПОСОБ БОРЬБЫ С «ЦВЕТЕНИЕМ ВОДЫ

1

Изобретение относится к охране вод от загрязнения, а именно к способам борьбы с цветением воды в водохранилищах и предназначено для использования при проведении водоохранных мероприятий на водохранилищах, образованных на трассе межбассейновой переброски стока.

На трассах межбассейновой переброски стока создаются транзитные и регулирующие водохранилища. К числу неблагоприятных факторов, связанных с зарегулирование стока, относится избыточное «цветение воды в водохранилищах, вызываемое массовым размножением свободно плавающих в воде синезеленых водорослей. «Цветение воды нарушает режим водоснабжения городов, приводит к массовому замору рыбы, загрязнению мест отдыха, так как в полях «цветения развиваются явления биологического самозагрязнения воды в результате выделения продуктов распада водорослей: аммиака, фенола, цианидов, а содержание кислорода в воде падает до нуля.

Известен способ борьбы с «цветением воды посредством изменения гидрологических параметров водоема. При этом фактором, снижающим интенсивность «цветения

является усиление проточности и увеличение водообмена, а также усиление разбавления за счет притока в водоем извне обедненных биогенами вод 1.

Недостатком способа является ограниченная возможность усиления проточности разбавления за счет притока воды в водоем из других водоисточников из-за дефицита воды в водных объектах, необходимость нарушения водопользования других

0 отраслей народного хозяйства.

Наиболее близким к .предлагаемому техническим решением является способ борьбы с цветением воды в водохранилищах, образованных на трассе переброски стока, заключающийся в многократном обороте воды

15 с помощью ГАЭС, расположенных на указанных водохранилищах. %

Для обеспечения возможности применения способа регулирования «цветения воды используются дополнительные водохрани2Q лища, являющиеся верхними резервуарами ГАЭС. Причем нижним резервуаром каждой ГАЭС может служить русло реки (канала) или водохранилище, образованное в русле. При этом чередование турбинного и насосного режимов работы ГАЭС увеличивает содержание кислорода в воде, что обеспечивает ее самоочищение и устраняет расслоение, способствующее формированию полей «цветения.

Кроме того, обмен водой между обоими резервуарами ГАЭС при гидроаккумулировании позволяет подпитывать более чистой водой водохранилище, многократно оборачивать практически один и тот же объем воды, улучщая санитарное состояние водоемов, благодаря увеличению проточности воды, ее перемешиванию и аэрированию 2.

Однако в способе недостаточно эффективно используются возможности применения ГАЭС для борьбы с «цветением, так как режим их работы назначается по условиям выработки пиковой электроэнергии, а изменение гидрологических параметров водоема является лишь побочным эффектом, недостаточным для подавления «цветения и улучшения качества больших объемов воды при межбассейновой переброске стока. Применение отдельно работающих ГАЭС не обеспечивает возможности круглосуточной перекачки воды из одного бассейна в другой для интенсивного подавления «цветения, так как для этого необходимо было бы потреблять энергию и в период пика графика нагрузки энергосистемы, когда эта энергия необходима для других нужд народного хозяйства, что полностью ликвидирует преимущества гидроаккумулирования.

Цель изобретения - повышение эффективности борьбы с цветением воды.

Поставленная цель достигается тем, что многократный оборот воды осуществляют посредством одновременной парной работы ГАЭС на нескольких водохранилищах, причем в каждой паре одна из них работает в насосном режиме, а другая одновременно с первой работает в турбинном режиме.

Кроме того, парная работа ГАЭС может осуществляться на смежных и несмежных водохранилищах, а многократный оборот воды может быть осуществлен в пределах 4-6 раз.

На чертеже представлена принципиальная схема системы, обеспечивающей реализацию способа.

Система содержит водоисточник 1, насосные станции 2-4, участки магистрального канала 5-8, водохранилища 9-11, ГАЭС 12-14, верхние резервуары 15-17.

Способ осуществляется следующим образом.

При осуществлении межбассейновой переброски стока забранную из водоисточника 1 воду с помощью насосных станций 2-4 по участкам магистрального канала 5-8 перекачивают в водохранилища 9-11, на каждом из которых включают в работу по перемещению воды соответственно ГАЭС 12-14 с верхними резервуарами 15-17, размещенными на высоких отметках местности. Работу ГАЭС 12-14 в течение года

регламентируют следующим образом: в летнее время (май-август) в период интенсивного «цветения воды и в водохранилищах 9-11 ГАЭС интенсивно перекачивая воду, предотвращают развитие синезеленых водорослей, в остальное время года они осуществляют гидравлическое аккумулирование энергии для других нужд народного хозяйства. Мощность каждой ГАЭС и объем соответствующих верхних резервуаров подбирают такими, чтобы уся-ановить режим работы ГАЭС из условия 4-6 кратного водообмена в каждом «цветущем водохранилище посредством перекачивания воды из них в верхние резервуары и обратно в период интенсивного «цветения, т. е. в летнее время в течение 60-80 сут. При этом нарушаются нормальные условия жизнедеятельности синезеленых водорослей. Перекачивание воды из водохранилища 9-11 соответственно в верхний резервуар 15-17 с помощью ГАЭС 12-14 производят независимо от наличия транзитного течения через каждое водохранилище в процессе работы канала как транспортной артерии воды. Перекачивание воды и транзитное течение обеспечивают увеличение водообмена и перемешивание воды водохранилищ, что подавляет развитие синезеленых водорослей.. При перекачке воды, например, из водохранилища 9 в верхний резервуар 15 ГАЭС 12 работает в насосном режиме и для питания ее электроэнергией используют работающую с ней в паре, например, ГАЭС 13, размещенную на другом водохранилище 10, и производящую в данный момент перекачку воды из верхнего резервуара 16 в водохранилище 10, т. е. работающую в турбинном режиме.

Выполнение именно 4-6 кратного оборота воды в каждом водохранилище обеспечивает достаточное подавление интенсивного цветения воды по трассе переброски стока при минимальных затратах электроэнергии. Как показали исследования, при менее чем 4-х кратном обороте воды цветение не подавляется, а при более чем б-ти кратном обороте воды нарушается экологическое равновесие в водохранилище, так как при этом возникает недостаток в биогенах, способствующих нормальному ведению рыбного хозяйства.

Все это позволяет улучшить качество транспортируемой воды за счет многократного интенсивного водообмена посредством ГАЭС, работающих в оптимальном режиме, и полного перемешивания воды в транзитных и регулирующих водохранилищах на трассе межбассейновой переброски стока в период; когда они подвержены интенсивному «цветению.

Способ может выполнять функции водоохранного мероприятия, как на канале комплексного назначения, так и на любом локальном водоеме, подверженном «цветению.