RU2086729C1

RU2086729C1 - Method for cleaning, deepening and straightening of river bed

Info

Publication number: RU2086729C1
Authority: RU
Inventors: Николай Иванович Русских
Original assignee: Николай Иванович Русских
Priority date: 1992-05-14
Filing date: 1992-05-14
Publication date: 1997-08-10

Abstract

FIELD: hydraulic engineering. SUBSTANCE: according to method, erected in river bed are partitioning hydraulic engineering structures with adjustable water-passing holes, water is accumulated in ponds or storages upstream of aforesaid structures, and water waves are generated in river bed downstream of location of structures by opening of water-passing holes. At maximal filling of ponds or water storages, opening of water-passing holes is effected subsequently beginning with structure located in lower reaches of river, and finishing with structure located in upper part of river. At low filling of ponds and water storages, opening of water-passing holes is performed in reverse sequence of operations. Opening of holes is effected for extent and water velocity being directly proportional to required intensity of river bed deepening and straightening. Time intervals between opening of water-passing holes of lower-located and upper-located structures are set depending on drying of soil around river bed as reversely proportional to intensity of river bed deepening and straightening. EFFECT: high efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехнике и гидромелиорации, может быть использовано преимущественно для интенсификации промывки русел регулируемых рек и других водопотоков путем создания в них бегущих водных волн. The invention relates to hydraulic engineering and land reclamation, can be used mainly to intensify the washing of channels of regulated rivers and other water streams by creating running water waves in them.

Преимущественная область применения равнинные условия таежной зоны и зоны смешанных лесов, зона Нечерноземья. The predominant area of application is the flat conditions of the taiga zone and the zone of mixed forests, the Non-Chernozem zone.

Из авт. св. N 1146359, кл.E 02 B 3/02, 1985 г. известен "Способ разработки канала в грунте потоком воды", включающий размещение в пионерном канале стеснительного устройства, пуск в канале потока воды и перемещение вдоль канала стеснительного устройства. Низкая производительность труда является одним из серьезных недостатков этого способа. From author St. N 1146359, class E 02 B 3/02, 1985. The “Method for developing a channel in the ground with a water stream” is known, which includes placing a restraint device in a pioneer channel, launching a water flow in the channel and moving a restraint device along the channel. Low productivity is one of the serious disadvantages of this method.

Из авт.св. N 763510, кл.E 02 B 3/02, 1980 г. известен "Способ регулирования стока рек", включающий устройство водохранилищ и использование искусственных источников водоснабжения в периоды уменьшения или прекращения водопотребления из них для заполнения водохранилищ, а также пополнение реки периодическими пропусками воды из водохранилищ. Невозможность создания мощной водной волны для очистки русла реки от донных отложений и зарастания травянистой растительностью является одним из наиболее существенных недостатков этого способа. From auto N 763510, class E 02 B 3/02, 1980. The "Method of river flow regulation" is known, including the construction of reservoirs and the use of artificial water sources during periods of reduction or cessation of water consumption from them to fill reservoirs, as well as replenishment of the river with periodic water passes from reservoirs. The inability to create a powerful water wave for cleaning the river bed from bottom sediments and overgrowing with grassy vegetation is one of the most significant drawbacks of this method.

Из авт.св. N 1130638, кл.E 02 B 3/02, 1984 г. известен "Способ гидравлической промывки русла водопотока", зарегулированного с помощью последовательно расположенных перегораживающих гидротехнических сооружений, включающих пропуск воды через водопропускные отверстия гидротехнических сооружений. From auto N 1130638, class E 02 B 3/02, 1984, is known for the "Method of hydraulic washing of the channel of a water stream", regulated by sequentially located blocking hydraulic structures, including the passage of water through the culverts of hydraulic structures.

Данный способ наиболее близок к предложенному по назначению и содержит наибольшее количество сходных признаков, поэтому принят за прототип. Несмотря на ряд довольно существенных достоинств, прототипу присущ ряд недостатков, в частности:
недостаточно высокая эффективность из-за неотрегулированности вопросов очередности и скорости пропуска воды, а также промежутка времени между ними, то есть амплитуды и скорости распространения бегущей водной волны;
невозможность комплексного решения проблем по очистке, углублению и спрямлению русла реки в сочетании с охраной ихтиофауны.This method is closest to the proposed purpose and contains the largest number of similar features, therefore, taken as a prototype. Despite a number of fairly significant advantages, the prototype has a number of disadvantages, in particular:
insufficiently high efficiency due to the unresolved issues of priority and speed of water passage, as well as the time interval between them, that is, the amplitude and speed of propagation of a traveling water wave;
the impossibility of a comprehensive solution to the problems of cleaning, deepening and straightening the river bed in combination with the protection of ichthyofauna.

Цель изобретения повышение эффективности посредством регулирования углубления и спрямления русла реки, благодаря регулированию амплитуды и скорости распространения бегущих водных волн, а также промежутка времени между формированиями их. The purpose of the invention is to increase efficiency by regulating the deepening and straightening of the river channel, by controlling the amplitude and propagation velocity of traveling water waves, as well as the time interval between their formations.

Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки, углубления и спрямления русла рек, включающем возведение в русле реки перегораживающих гидротехнических сооружений с регулируемыми водопропускными отверстиями, накопление воды в прудах или водохранилищах выше мест расположения сооружений и формирование бегущих водных волн в русле ниже мест расположения сооружений посредством открытия водопропускных отверстий в сооружениях, при максимальных наполнениях прудов или водохранилищ открытие водопропускных отверстий осуществляют последовательно и с очередностью, начиная с сооружения, расположенного в низовье реки, и кончая сооружением, расположенным в верховье реки, а при малом наполнении прудов или водохранилищ с обратной очередностью, начиная с сооружения, расположенного в верховье реки, и кончая сооружением, расположенным в низовье реки, при этом открытие водопропускных отверстий осуществляют на величину и со скоростью, прямо пропорционально требуемой интенсивности углубления и спрямления русла, а промежутки времени между открытием отверстий нижерасположенного и вышерасположенного сооружений устанавливают в зависимости от высыхания грунтов русла и обратно пропорционально требуемой интенсивности углубления и спрямления его. Кроме того, по перешейкам в излучинах рек перед спуском воды из прудов или водохранилищ прокладывают борозды, канавы, траншеи или щели глубиной 10 50 см. This goal is achieved by the fact that in the method of cleaning, deepening and straightening the river channel, including the construction of blocking hydraulic structures in the river channel with adjustable culverts, the accumulation of water in ponds or reservoirs above the locations of structures and the formation of running water waves in the channel below the locations of structures by opening culverts in structures, with maximum filling of ponds or reservoirs, culverts are opened sequentially and with priority, starting with a structure located in the lower reaches of the river, and ending with a structure located in the upper reaches of the river, and with a small filling of ponds or reservoirs with reverse order, starting with a structure located in the upper reaches of the river and ending with a construction located downstream rivers, while opening the culverts is carried out by the amount and at a speed directly proportional to the required intensity of the deepening and straightening of the channel, and the time intervals between the opening of the openings are lower of this and upstream structures are installed depending on the drying of the bed of the channel and inversely proportional to the required intensity of deepening and straightening it. In addition, furrows, ditches, trenches or crevices with a depth of 10 50 cm are laid along the isthmuses in river bends before draining water from ponds or reservoirs.

В процессе работы способа амплитуду бегущей водной волны регулируют в зависимости от требуемой величины углубления русла реки за счет регулирования скорости спуска воды из пруда или водохранилища посредством пропорционального изменения величины открытия водопропускных отверстий (шлюзов, шахт и т. п. ), а очередность спуска воды из прудов и водохранилищ устанавливают в зависимости от уровня воды в них и требуемого увеличения глубины русла, например, при максимально допустимом уровне воды на уровне критического во избежание разрушения нижерасположенных плотин спуск воды начинают из пруда или водохранилища, расположенного в низовьях, и заканчивают из расположенного в верховьях реки, а при небольшом, то есть неопасном для плотин уровне воды и необходимости максимального углубления или спрямления русла реки в направлении сверху вниз, при этом в случае необходимости максимально возможного углубления и спрямления русла реки величину и скорость открытия водопропускных отверстий (шлюзов, шахт и т.п.) делают максимальной и промежутки времени от спуска нижерасположенных прудов или водохранилищ до спуска вышерасположенных устанавливают в соответствии с пропиткой водой прилегающих к руслу земель до максимально возможной влажности, не дожидаясь процесса иссушения почвы после скатывания бегущей водной волны, а в случае необходимости минимально допустимого углубления русла реки эти промежутки времени устанавливают по достижению максимально возможного иссушения почвы по следу предыдущей водной волны, то есть наибольшими. In the process, the amplitude of the running water wave is regulated depending on the required value of the deepening of the river channel by adjusting the rate of descent of the water from the pond or reservoir by proportionally changing the amount of opening of the culverts (locks, mines, etc.), and the priority of the descent of water from ponds and reservoirs are installed depending on the water level in them and the required increase in the depth of the channel, for example, at the maximum permissible water level at the critical level in order to avoid destruction from the dams located in the upper reaches of the river, and when the water level is small, that is, harmless to the dams, and the need for maximum deepening or straightening of the river channel in the direction from top to bottom, in this case of the need for the maximum possible deepening and straightening of the river channel, the size and speed of opening the culverts (locks, mines, etc.) make the maximum and the time intervals from the descent of the lower ponds in or reservoirs before lowering downstream, set in accordance with the impregnation of water adjacent to the channel to the maximum possible moisture content, without waiting for the process of drying out the soil after rolling a traveling water wave, and if necessary, the minimum permissible deepening of the river channel, these time periods are set to achieve the maximum possible drainage soil following the previous water wave, that is, the largest.

На фиг. 1 показан вариант последовательного расположения прудов и/ или водохранилищ на русле реки; на фиг.2 вариант расположения прудов и/или водохранилищ на основном русле реки и ее притоках. In FIG. 1 shows an embodiment of the sequential arrangement of ponds and / or reservoirs on a river bed; figure 2 option for the location of ponds and / or reservoirs on the main channel of the river and its tributaries.

Условные изображения, принятые на схемах:
1 река, 2 приток реки, 3 пруд или водохранилище с гидротехническим сооружением, расположенным в верховье реки, 9 пруд или водохранилище с гидротехническим сооружениям, расположенным в низовье реки, 5, 7 пруды или водохранилища с промежуточными гидротехническими сооружениями, расположенными на русле реки; 4, 6, 8 пруды или водохранилища с гидротехническими сооружениями, расположенными на притоках реки.Conventional images taken on the diagrams:
1 river, 2 tributary of the river, 3 pond or reservoir with a hydraulic structure located in the upper river, 9 pond or reservoir with a hydraulic structure located in the lower river, 5, 7 ponds or reservoirs with intermediate hydraulic structures located on the riverbed; 4, 6, 8 ponds or reservoirs with hydraulic structures located on the tributaries of the river.

Для осуществления способа на реке 1 сооружают каскад прудов и/или водохранилищ посредством перегораживающих гидротехнических сооружений 3 9, накапливают в них воду и спускают ее через водопропускные отверстия (шлюзы, шахты) вниз по течению с каждого водоема одноразово, формируя бегущую водную волну (на схемах не обозначенную), например, в виде катящегося водного вала, очищающего дно русла от или и травы. To implement the method, a cascade of ponds and / or reservoirs is constructed on river 1 by means of blocking hydraulic structures 3 9, accumulate water in them and lower it through culverts (locks, mines) downstream of each reservoir once, forming a traveling water wave (on the diagrams not indicated), for example, in the form of a rolling water shaft clearing the bottom of the channel from or and grass.

При этом:
амплитуду бегущей водной волны регулируют в зависимости от требуемой величины углубления, спрямления русла реки 1 за счет регулирования скорости спуска воды из пруда или водохранилища посредством изменения скорости и величины открытия шлюзов (на схемах не обозначенных);
очередность спуска воды из прудов и/или водохранилищ устанавливают в зависимости от уровня воды в них и требуемого увеличения глубины русла, например, при максимально допустимом уровне воды на уровне критического (во время паводковых или ливневых вод) во избежание разрушения нижерасположенных дамб и плотин спуск воды начинают из пруда или водохранилища 9, расположенного в низовьях, и заканчивают из расположенного в верховьях реки, то есть последовательно спускают пруды 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, а при небольшом, то есть не опасном для плотин уровне воды и необходимости максимального углубления или спрямления русла реки 1 в направлении сверху вниз, то есть начинают с водоема 3, затем поочередно спускают воду из водоемов 4, 5, 6, 7, 8 и заканчивают спуском из водоема 9. В последнем случае возможен вариант формирования суммарной водной волны ниже одного или нескольких водоемов 3-9.Wherein:
the amplitude of the running water wave is regulated depending on the required magnitude of the deepening, straightening of the riverbed 1 by regulating the rate of descent of water from a pond or reservoir by changing the speed and magnitude of the opening of locks (not shown in the diagrams);
the priority for the discharge of water from ponds and / or reservoirs is set depending on the water level in them and the required increase in the depth of the channel, for example, at the maximum permissible water level at the critical level (during flood or storm water) in order to avoid the destruction of downstream dams and dams start from a pond or reservoir 9 located in the lower reaches, and end from located in the upper river, that is, successively lower ponds 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, and with a small, i.e. not dangerous for dams, water level and the need for maximum deepening or straightening of the channel of the river 1 in the direction from top to bottom, that is, they start from the reservoir 3, then they drain water from reservoirs 4, 5, 6, 7, 8 and end by descent from the reservoir 9. In the latter case, the option of forming the total a water wave below one or more bodies of water 3-9.

Кроме того, в случае необходимости максимально возможного углубления и спрямления русла реки 1 величину и скорость открытия водопропускных отверстий (шлюзов, шахт и т.д.) делают максимальной, а промежутки времени от спуска нижерасположенных прудов или водохранилищ до спуска вышерасположенных устанавливают в соответствии с пропиткой водой прилегающих к руслу земель до максимально возможной влажности, не дожидаясь процесса иссушения почвогрунта после скатывания каждой предыдущей бегущей водной волны. Влажный и переувлажненный почвогрунт подвергается гораздо большему разрушению очередной бегущей водной волной, чем сухая твердая почва, при этой за счет большего разрушения почвогрунта происходит большее углубление и спрямление русла реки 1. In addition, if it is necessary to maximize the deepening and straightening of the riverbed 1, the magnitude and speed of opening the culverts (locks, mines, etc.) is maximized, and the time intervals from the lower ponds or reservoirs to the lower ones are set in accordance with the impregnation water adjacent to the channel to the maximum possible moisture content, without waiting for the process of desiccation of the soil after rolling each previous running water wave. A moist and waterlogged soil undergoes much more destruction by the next traveling water wave than dry solid soil, and due to the greater destruction of the soil, there is a greater deepening and straightening of the riverbed 1.

В случае необходимости минимально допустимого углубления русла реки 1 эти промежутки времени устанавливают по достижению максимально возможного иссушения почвы по следу предыдущей водной волны. If necessary, the minimum permissible deepening of the riverbed 1, these time intervals are set to achieve the maximum possible desiccation of the soil in the wake of the previous water wave.

Очередность спуска воды из прудов и водохранилищ, степень открытия водопропускных отверстий (шлюзов, шахт и т.п.) в плотинах и промежутки времени между спусками воды должны быть заранее спланированы, согласованы между всеми гидротехническими службами данного речного комплекса и уточняться штабом гидротехнической службы (диспетчерским пунктом) во время половодья, при этом в штаб должны периодически поступать сведения об уровне воды в водоемах, степени открытия водовыпускных отверстий ( шлюзов, шахт и т.п.), скорости течения воды и степени увлажнения почвы на затопленных прежде окрестностях русла реки. С этой целью гидротехнические службы по всем прудам и водохранилищам на реке должны быть оснащены телефонной и/или радиосвязью, обеспечивающей оперативное принятие мер по регулированию стока воды. The sequence of water discharge from ponds and reservoirs, the degree of opening of water passage openings (locks, shafts, etc.) in dams and the time intervals between water discharge should be planned in advance, agreed between all hydraulic services of this river complex and specified by the headquarters of the hydraulic engineering service (dispatch paragraph) during a flood, while the headquarters should periodically receive information about the water level in the water bodies, the degree of opening of water outlets (locks, mines, etc.), the speed of the water flow and the degree vlazhneniya soil on the flooded river bed above the surrounding area. To this end, hydraulic services for all ponds and reservoirs on the river should be equipped with telephone and / or radio communications, ensuring the prompt adoption of measures to regulate water flow.

Предлагаемый способ обладает значительным положительным эффектом, в частности:
1. За счет большой энергии бегущей водной волны обеспечивается разовое решение нескольких проблем одновременно, в частности:
очистка русла реки от донных отложений и зарастаний травянистой растительностью;
углубление русла реки, в том числе и на территориях прудов;
спрямление русла.The proposed method has a significant positive effect, in particular:
1. Due to the high energy of the traveling water wave, a one-time solution of several problems at the same time is provided, in particular:
cleaning the river bed from bottom sediments and overgrowing with grassy vegetation;
deepening the river bed, including in the territory of ponds;
straightening of the channel.

2. За счет наличия на реке множества прудов и/или водохранилищ с регулируемыми водопропускными отверстиями (шлюзами, шахтами и т.п.) обеспечивается возможность регулирования параметров бегущей водной волны, в частности:
амплитуды волны;
скорости распространения водной волны;
промежутков времени между спусками воды из прудов и/или водохранилищ.2. Due to the presence on the river of many ponds and / or reservoirs with adjustable culverts (locks, mines, etc.), it is possible to control the parameters of a traveling water wave, in particular:
wave amplitudes;
water wave propagation velocity;
time intervals between drains of ponds and / or reservoirs.

3. Благодаря спрямлению русла реки мощным водным потоком, в местах оставшихся извилин реки остаются заливы и тихие заводи, являющиеся пристанищем для рыб и птиц, что содействует установлению оптимальных экологических связей в природе, разнообразит и преумножает численность фауны. 3. Due to the straightening of the riverbed by a powerful water stream, in the places of the remaining meanders of the river there are bays and quiet backwaters, which are a haven for fish and birds, which helps to establish optimal environmental ties in nature, diversifies and increases the number of fauna.

Claims

The method of cleaning, deepening and straightening the river bed, including the construction of blocking hydraulic structures with adjustable culverts in the river channel, the accumulation of water in ponds or reservoirs above the locations of structures and the formation of water waves in the channel below the locations of structures by opening culverts in structures the fact that at maximum fillings of ponds or reservoirs, the opening of culverts is carried out sequentially and in turn starting from a structure located in the upper river, and ending with a structure located in the upper river, and with a small filling of ponds or reservoirs with the reverse order, starting from a structure located in the upper river and ending with a structure located in the lower river, this opening of the culverts is carried out at a value and with a speed directly proportional to the required intensity of the deepening and straightening of the channel, and the time intervals between the opening of the culverts below and in sheraspolozhennogo structures set depending on the drying bed soil is inversely proportional to the desired intensity of its recess and rectification.