CZ298180B6 - Zpusob budování protipovodnového systému - Google Patents

Abstract

Zpusob budování protipovodnového systému, spocíváv tom, ze se podle hydrotechnického modelu povodnové ochrany nejprve vytvorí v centru ohrozené oblasti nejméne jedna prípravná stanice (1) s rídicím dispecinkem (11). V ní se pripraví tesnicí ochranné prostredky a jejich komponenty, zejména velkoobjemové vaky (7) a plnicí smes (33), které se následne dopraví na ohrozené vodní brehy (6) k postavenínebo zpevnení ochranné hráze (8).

Description

Způsob budování protipovodňového systému

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu budování protipovodňového a protizátopového systému, sloužícího ke zpevňování a/nebo zvyšování stávajících ochranných protipovodňových hrází a/nebo k zamezení prosakování a průniku přívalových vod do území přiléhajícímu vodnímu toku.

Posavad n í sta v tec hn i ky

Vodní toky protékající krajinou mají svá koryta, která většinou vznikala samovolně po dobu mnoha let. V některých místech byla koryta vodních toků upravována a prováděla sc na nich i? regulace. Kde to bylo považováno za potřebné, byly podél jednoho nebo obou břehů vybudovány ochranné hráze, bud jako sypané nebo s různým typem zpevnění. Tyto hráze doznaly po stupem času různých oprav a úprav. V horských a podhorských oblastech je pak vodním tokům, zejména při samovolném vytváření nových tras a koryt ponechá n volný průběh. Pouze ve městech a obcích je zde jejich průchod poněkud usměrňován. Při zvýšení hladiny vodních toků, v důsled2o ku větší srážkové činností, nejsou proto stávající hráze schopny čelit síle a průtokovému množství vody a nemohou zabránit zaplavení okolní krajiny a rozsáhlým škodám, jaké postihly v roce 1997 celou Moravu a v roce 1998 severní Cechy. Neexistuje žádný jednotný technicko-organizační systém, který by byl schopen okamžitě reagovat na vzniklé kalamitní povodňové a záplavové situace.

Ze stavu techniky Jsou známa různá zařízení pro výstavbu nebo zvyšování stávajících protipovodňových hrází nebo jiných umělých protizátopových bariér. Lak například v dokumentu WO 95/06169 je popsáno řešení, jehož podstata se týká obalování vnějšího povrchu, který byl vybaven malý/mi háčky, zatímco ostatní povrchy byly vybaveny přizpůsobenými spojovacími 30 prvky, které jsou uvedeny na seznamu jako příklad. Když se obaly naplněné speciálním médiem umístí nahoru a/nebo vzájemně jeden ke druhému, malé háčky na jednom povrchu se vloží do spojovacích prvku umístěných na povrchu přinejmenším jednoho obalu.

Je známo řešení z patentové přihlášky WO 95/24531, jehož podstata se týká konstrukce bednění, 35 zvláště pro využití při záboru ploch, které jsou situovány horizontálně a/nebo na nakloněných plochách. Konstrukce bednění je provedena zásadně jako plochý pytel, vyrobený z PVC a/nebo jiné vhodné textilní tkaniny, který sestává z vrstvy horní a spodní tkaniny, které jsou navzájem spojeny švem sváru a/nebo zipovým uzávěrem. Mezi horní a dolní vrstvu tkaniny se vloží několik rozpěrných elementů.

Vynález popsaný v dokumentu WO 97/29246 se týká měkkého obalu, který sestává převážně l textilní tkaniny, vybavené jedním otvorem pro naplnění zejména sypkým a/nebo částečně zhutněným materiálem. Písek a půda, které se používají jako vložka k naplnění měkkého obalu, slouží ke zvýšení základů, ke zpevnění říčních břehů, přístavních hrází nebo vlnolamů, pro vyplňová45 ní otvorů nebo nádrží, například dna vodního toku a/nebo pro balení a skladování znečištěných látek. Měkký obal vytvoří kontejner, který je vybaven přinejmenším jedním plnicím otvorem na své horní straně. Na horní straně tohoto kontejneru se provede podélný zašitý šev nebo šev svaru, který propojuje horní okraje čelních ploch textilních tkanin.

5() Britská patentová přihláška GB 2 299 606 Λ představuje bariéry', jež vydrží činnost moře a/nebo jiných povrchových vodních toků. Ty sestávají ze sad kontejnerů, umístěných v řadách a vybavených prostředky pro vzájemné zajištění, stejně jako pro zpevnění povrchu, například mořského dna. Kontejnery'jsou perforovány a vybaveny jako celek nebo částečně suspendovanými látkami, například pískem, suspendovaným betonem, které sc umístí do kontejneru mimo zemi, například

- I CZ 298180 B6 se do kontejneru natlakují. Kontejnery mohou být umístěny na povrchu a plněny z lodí, nebo plněny na lodích a spouštěny dolů na dno.

Protipovodňové pytle pro ochranu před záplavami jsou dobře známy z patentové přihlášky 5 DE 44 02 458 AI. Tyto jsou založeny na principu předimenzovaných prázdných pytlů naplněných spíše těžšími látkami, aby se dosáhlo schopnosti jejich ponoření, stejně jako menší pytle naplněné superabsorbentem, který by byl schopen pohlcovat vodu v množství 100 násobku své vlastní hmotnosti. Menší pytel je velkoobjemového typu, takže z důvodu změny jeho vlastního objemu se protipovodňový pytel rozšiřuje od středu, což způsobuje samoucpávání mezer. Voda io se zde využívá tak, že současně s tím, jak se zvedá vodní hladina v místě použití, automaticky utěsňuje samotné protipovodňové hráze.

Je rovněž znám způsob a zařízení pro výstavbu pro t i po vodň o vých/prot i záplavových hrází vyrobených z látky, kterou sc naplní kontejnery' z tkaniny, podle dokumentu DE 44 17 672 A1. jehož i? podstata spočívá v tom, že přinejmenším několik prázdných paralelních textilních rezervoárů se umístí do svodné části ochranné přehrady. Takovéto textilní rezervoáry se současně spojí dohromady do tkaninového potrubí, které se posléze krok za krokem naplňuje.

Podstatou vynálezu podle dokumentu DE 197 38 216 je modul protipovodňové hráze, který je 20 vytvořen pro zpevnění, navýšení a/nebo novou stavební konstrukci ochranných protipovodňových hrází a přehrad. Aby se vybudoval takový modul protipovodňové hráze, hráz/prehrada se zpevní, zvýší a/nebo nově vybuduje pomocí jednoduché metody, v užívající standardní strojní vybavení, například bagry, nákladní auta, atp. Jinak lze vybudovat zcela novou ochrannou protipovodňovou hráz, u které pružný kontejner pro zachycování plnicí látky se umístí na obdél2s níkový skeleton. Takový kontejner se vyrábí z textilních tkanin, odolných proti protržení, obzvláště z. geotexti 1 ií, netkaného textilu, tkaného, pleteného a/nebo vláknitého materiálu, například plátěných tkanin a/nebo z fólií, zesílených plastovými vlákny.

Dokument WO 97/39192 popisuje nafukovací tělesa, vyrobená z částí, které umožňují změnu 30 jejich objemu, jako je součást nafukovacího potrubí připevněného na dno vodního zdroje tak.

aby jej bylo možno nafouknout ve velmi krátké době bez vystavení nebezpečí.

Vynález podle EP 0 721028 A2 se týká havarijního jezu, vybaveného určitým počtem pružných hadic, které mohou být naplněny kapalinou, zatímco tyto hadice jsou již propojeny během stádia 35 plnění. V případě, že jsou tyto hadice umístěny jedna na druhé vc vrstvách, alespoň dvě z těchto hadic jsou vzájemně propojeny na podélné straně. Během stavu ncnaplněnosti jsou výše uvedené hadice upevněny obzvláště v místech poklesu dna a mohou být zakryta víčkem.

Plnicí vak podle publikovaného popisu k patentově přihlášce GB 2 297 343 A, pro uspořádání 40 protipovodňové hráze bude naplněn pískem a kamením. Tento pytel má trubicovité těleso, upevněné na vtoku a výtoku. Přitom vtok jc přizpůsoben k naplnění plnicího vaku pískem a kameny, zatímco výtok jc upraven k vyprázdnění vody.

Vynález podle dokumentu DE 197 54 340 AI se týká ochranného protizáplavového zařízení i? používaného v zatopených územích. Toto zařízení sestává z vodotěsných hadic různých velikostí.

Ty zůstanou naplněny vodou a pomocí nevýznamného množství přetlaku jsou schopny zachovat tvarovou stabilitu. Tato vlastnost jim umožňuje sloužit jako dočasné bariery' proti přívalovým vodám.

Řešení popsané v dokumentu EP 0 636 748 Al se zabývá zajištěním svahů ohrožených podemíláním břehů, stejně jako udržením vazeb podemílaných břehů tvořených půdami s malou zrnitostí. Toto uspořádání sestává z jednoho kompletního otvoru vyvrtaného shora a/nebo ze strany klouzajícího svahu. Otvor bude mít regulovaný průběh, napřed sc navrtá přinejmenším na jedné straně, mimo oblast svahu ohroženého podemíláním a/nebo mimo oblast podemílání. Následně se vyvrtá úplný otvor s regulovaným vy vrtem na předem vybraném místě, do povrchu náchylného k podemílání. Poté se vývrt injektuje vhodným injektážním činidlem pro zpevnění narušeného svahu či břehu.

Dokument US 5 669 732 popisuje pytel, který' se automaticky uzavírá tlakem do něj plněné látky. Tento pytel se sestává z otevíratclné, elastické konstrukce, v níž je elastický materiál uspořádán tak, aby umožňoval úplné zakrytí otvoru pytle.

Jc známo zařízení pro zabránění vzniku zátopových a erozních škod, podle dokumentu ίο EP 0 952 259. Jeho podstata spočívá v tom, že sestává z hadicovitcho tělesa, obsahujícího jedno nebo více uzavíratelných oddělení, pro zachycení náplně. Uzavíratelná oddělení mohou být spojena buď zvlášť, nebo v rámci svazku na přelivové hraně hráze a/nebo nábřežní části zatopené vodou a ukotví se pomocí upevňovacích pilot. Tímto způsobem se přelivová hrana a/nebo nábřeží účinně chrání před podemletím.

Řešení podle dokumentu DE-A-34 12 300 popisuje ochranu nábřeží proti zatopení tak, aby nebylo bráněno normální dopravě a uvádí sc do provozu, když záplavy začínají, nebo se očekávají. Tento ochranný prostředek sestává z hadice ve srolovaném nebo složeném stavu, která se uvádí do provozu naplněním plynem nebo tekutinou. Tento ochranný prostředek není mobilní 20 a musí být zapuštěn do ohroženého nábřeží.

Je známo řešení podle dokumentu US 4 728 221. jehož podstatou je nafukovací a skládací uspořádání hráze, včetně pružného membránového přelivového prvku tak, aby když se zařízení nafoukne dokáže blokovat tok vody. Regulační komora pro přeliv je rozdělena na horní a dolní 25 sekci. Horní sekce má alespoň část nad zemí a obsahuje zařízení pro nafukování hráze, které činí přelivový prvek samonosným. Dolní regulační sekce obsahuje alespoň část umístěnou do podzemí a obsahuje zařízení pro poskládání hráze. Opět, tento ochranný prostředek není mobilní a musí být uložen v ohroženém nábřeží.

Výše uvedené příklady pro řešení krizových stavů během povodní ukazují, že kromě správného řešení jednotlivých těles, budujících a/nebo zpevňujících, nebo zvyšujících stávající protipovodňové hráze, neexistuje žádný jednotný technickoorganizační systém, umožňující okamžitou reakci na vzniklou povodňovou katastrofu a na zátopové situace.

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob budování protipovodňového systému za použití velkoobjemových vaků k postavení nebo zpevnění ochranné hráze ohroženého břehu vodního toku, podle 40 vynálezu, jehož: podstata spočívá v tom, že podle hydrotechnického modelu povodňové ochrany se nejprve vytvoří v centru ohrožené oblasti jednak nejméně jedna přípravná stanice s řídicím dispečinkem, do které se průběžně dopravují komponenty, ze kterých se následně vyrábí plnicí směs velkoobjemových vaků, jednak nejméně jedna dopravní čerpací stanice a jednak na ohrožený břeh nebo hráz vodního toku se umísti prázdné velkoobjemové vaky. Ty se následně propojí 45 prostřednictvím potrubního řádu s dopravní čerpací stanicí, poté se vyrobená plnicí směs z přípravné stanice dopravuje mobilním přepravuíkem do dopravní čerpací stanice, ze kterc se dále prostřednictvím dopravního čerpadla a potrubního řádu plní velkoobjemové vaky.

Výhodu tohoto vynálezu lze dále spatřovat v systémovém řešení řízení a organizace ochrany 50 lidských obydlí a zátopových oblastí před nežádoucími účinky povodní. Tento systém využívá zcela nové technologie a technických prostředků zajištujících vysokou účinnost protipovodňových opatření při minimalizaci podílu lidské práce a vysoké operativnosti a rychlosti jejich realizace.

- j CZ 29818U B6

Přehled obrázků na výkresech

Na obr. 1 je schematicky znázorněna přípravná stanice s řídicím dispečinkem a násypným systémem napojeným na míchárnu a dopravním systémem s využitím mobilních domíchávačů a dopravního systému zajištujícího dopravu plnicí směsi na místo určení na ohrožený břeh vodního toku. Na obr. 2 je schematicky znázorněna mobilní míchárna pro příjem plnicího materiálu s dopravním systémem zajišťujícím dopravu plnicí směsi na místo určení.

Příklady provedení vynálezu

Zařízení podle obr, 1 sestává z přípravné stanice ]_ s řídicím dispečinkem 11. Řídicím dispečinkem 11 je ovládán násypný systém 2. Ten sestává z mobilních navážečů 21 a/nebo z plnicího dopravníku 22. Plnicí dopravník 22 a mobilní navážeč 21 jsou pak navedeny do zásobníku 23, opatřeného dávkovačem 24. Pod zásobníkem 23 je umístěn výsypný dopravník 25. Mobilní navážce 21 a plnicí dopravník 22 jsou určeny k zásobování komponenty plnící směsi 33 (není kreslena) míchacího zařízeni 32, které je umístěno v míchárně 3. K míchacímu zařízení 32 je pak připojena vodovodní přípojka 31 a výsypka 32_L Pro odtransportování hotové plnicí směsi 33 jsou k výsypce 321 uspořádány mobilní přepravuíky 4 a/nebo dopravní čerpací stanice 5. Dopravní čerpací stanice 5 pak sestává z agregátu 51 pro výrobu stlačeného vzduchu, k němuž je připojeno dopravní čerpadlo 52, na něž je napojen potrubní řád 53. Na obr. 2 je znázorněna mobilní míchárna 3' s míchacím zařízením 32'. které je plněno mobilními navážeči 21. K míchacímu zařízení 32' je připojena vodovodní přípojka 31' a výsypka 321Pro odtransportování hotové plnicí směsi 33 jc k výsypce 321' uspořádána dopravní čerpací stanice 5\ Dopravní čerpací stanice 5ý pak sestává z agregátu 51' pro výrobu stlačeného vzduchu. K němu jc připojeno dopravní čerpadlo 52', na něž je napojen potrubní řád 53'. Plnicí směs 33 jc na ohrožené břehy 6 vodního toku k plnění velkoobjemových vaků 7 a k po stavení nebo zpevnění ochranné hráze dopravována buď přímo z dopravní stanice 5, nebo z dopravní čerpací stanice 5\

Podle hydrotechnického modelu protipovodňové ochrany, se v centru ohrožené oblasti vytvoří nejméně jedna přípravná stanice 1, s řídicím dispečinkem JJL Ten reaguje na požadavky protipovodňového centra a zabezpečuje pomoc oblastem ohroženým povodněmi a záplavami zajišťováním výroby a dopravy plnicí směsi 33 k plnění velkoobjemových vaků 7. sloužících k zpevňování nebo postavení ochranné hráze 8 ohroženého břehu 6 vodního loku.

Jednotlivé komponenty plnicí směsi 33 (není kreslena) se dopravují do míchacího zařízení 32, míchámy 3 buď pomocí mobilních navážečů 2L a/nebo plnicím dopravníkem 22. Pro získání kašovitého stavu plnicí směsi 33, se do míchacího zařízení přivádí voda (není kreslena) z napojené vodovodní přípojky 31. Plnicí směs 33 se pak přepravuje na ohrožený břeh 6 k naplnění velkoobjemových vaků 7 a k postavení nebo zpevnění ochranných hrází 8 pomocí dopravního čerpadla 52 a potrubního řádu 53, přičemž dopravní čerpadlo 52 je poháněno stlačeným vzduchem produkovaným agregátem 51 pro výrobu stlačeného vzduchu. Při větší vzdálenosti ohroženého břehu 6 vodního toku od přípravné stanice 1, v nej bližší vzdálenosti od ohroženého břehu 6 vodního toku, současně dostupné mobilním navážečům 21, se vytvoří samostatná mobilní míchárna 3ý s přivedenou vodovodní přípojkou 31' napojenou na míchací zařízení 32'. Míchací zařízení 32' se pak naplní komponenty plnicí směsi 33 pomocí mobilních navážečů 2J_. Plnicí směs 33 se následně odtransportuje na ohrožené břehy 6 vodních toků k naplnění velkoobjemových vaku 7 a k postavení nebo zpevnění ochranných hrází 8 pomocí dopravního čerpadla 52' a samostatné větve potrubního řádu 53', přičemž stlačeného vzduchu. Na ohrozeném břehu 6 vodního toku se pak plnicí směs 33 plní do velkoobjemových vaků 7, kterými sc zpevní nebo postaví ochranná hráz 8.

-4CZ 298180 B6

Průmyslová využitelnost

Způsob budování protipovodňového systému lze s výhodou používat všude tam, kde vzniká potřeba zpevnění nebo zvýšení stávajících břehů a hrází vodních toků nebo při výstavbě umělých valů a překážek. Zejména je výhodné využití tohoto způsobu při akutním nebezpečí přelití povodňové vlny přes pobřežní nebo protipovodňovou hráz nebo při hrozbě jejího protržení.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (1)

1. Způsob budování protipovodňového systému za použití vclkoobjemových vaků k postavení nebo zpevnění ochranné hráze ohroženého břehu vodního toku, vyznačující se t í m , že podle hydrotechnického modelu povodňové ochrany se nejprve vytvoří v centru ohrožené oblasti jednak nejméně jedna přípravná stanice (1) s řídicím dispečinkem (11). do které se průběžně dopravují komponenty, ze kterých se následně vyrábí plnicí směs (33) velkoobjemových vaků (7). jednak nejméně jedna dopravní čerpací stanice (5, 5 ) a jednak na ohrožený břeh (6) nebo hráz (8) vodního toku se umístí prázdné velkoobjemové vaky (7), které se následně propojí prostřednictvím potrubního řádu (53. 53 ) s dopravní čerpací stanicí (5, 5 ), poté se vyrobená plnicí směs (33) z přípravné stanice (1) dopravuje mobilním přepravníkem (4) do dopravní čerpací stanice (5, 5'), ze které se dále prostřednictvím dopravního čerpadla (52, 52 ) a potrubního řádu (53, 53 ) plní velkoobjemové vaky (7).