RU2223365C1

RU2223365C1 - Process of elimination of congestion

Info

Publication number: RU2223365C1
Application number: RU2002122682/03A
Authority: RU
Inventors: В.М. Козин; В.И. Одиноков
Original assignee: Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН
Priority date: 2002-08-22
Filing date: 2002-08-22
Publication date: 2004-02-10

Abstract

FIELD: equipment to destroy blockings in sections of rivers. SUBSTANCE: invention is intended for prevention of water floods arising with formation of blockings on river. Congestion is destroyed with gravitational waves excited by floating wave generator with frequency equal to its own frequency. Wave generator is positioned downstream of congestion on clear water, near its edge. Wave generator presents body of poorly streamlined form. It is delivered to operational position and is set in action with the aid of helicopter. EFFECT: effective elimination of congestion in river causing no damage to fish industry. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к ледотехнике, в частности к проведению работ по разрушению заторов на участках рек.The invention relates to ice engineering, in particular to the work on the destruction of congestion in sections of rivers.

Уровень техники известен из способа разрушения заторов, заключающегося в проведении подрыва ледяного покрова (1. В.В. Богородский, В.П. Гаврило, О.А. Недошивин. Разрушение льда. Методы, технические средства. Л.: Гидрометеоиздат, 1983, 232 с.).The prior art is known from a method of destroying congestion, which consists in undermining the ice cover (1. V.V. Bogorodsky, V.P. Gavrilo, O.A. Nedoshivin. Destruction of ice. Methods, technical means. L .: Gidrometeoizdat, 1983, 232 p.).

Недостатком способа является огромный вред, приносимый взрывами рыбному хозяйству, и его низкая эффективность [1].The disadvantage of this method is the huge damage caused by explosions to fisheries, and its low efficiency [1].

Сущность изобретения заключается в повышении эффективности разрушения затора на данном участке реки.The essence of the invention is to increase the efficiency of the destruction of congestion in this section of the river.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, состоит в предотвращении разрушительных наводнений в районах затора.The technical result obtained by the implementation of the invention is to prevent destructive floods in areas of congestion.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.The essential features characterizing the invention.

Ограничительные: затор ликвидируют путем его разрушения.Restrictive: congestion is eliminated by its destruction.

Отличительные: затор разрушают гравитационными волнами, возбуждаемыми плавучим волнопродуктором с частотой, равной его собственной частоте, при этом волнопродуктор, выполненный в виде тела плохообтекаемой формы, размещают ниже затора реки на чистой воде у его кромки, а доставляют к месту выполнения работ и приводят в действие при помощи вертолета.Distinctive: the jam is destroyed by gravitational waves excited by a floating wave producer with a frequency equal to its own frequency, while the wave producer, made in the form of a body of a poorly streamlined shape, is placed below the river jam in clean water at its edge, and delivered to the place of work and put into action using a helicopter.

Общеизвестно, что возникновение на участке реки затора сопровождается неизбежным повышением уровня воды и разрушительными наводнениями.It is well known that the occurrence of congestion in the area of the river is accompanied by an inevitable increase in water level and devastating floods.

Также известно [1], что путем возбуждения гравитационных волн при помощи волнопродуктора, совершающего колебания на чистой воде вблизи кромки ледяного покрова, можно разрушить лед с небольшими затратами.It is also known [1] that by exciting gravitational waves with the help of a wave producer oscillating in clean water near the edge of the ice sheet, ice can be destroyed at low cost.

Общеизвестно, что при совпадении вынужденных и собственных частот (резонанс) тело (волнопродуктор) можно раскачать до наибольших амплитуд с минимальными энергозатратами.It is well known that when the forced and natural frequencies (resonance) coincide, the body (wave producer) can be swung to the maximum amplitudes with minimal energy consumption.

Способ осуществляется следующим образом. Если возникла проблема разрушения затора, то за его пределами ниже по течению реки, т.е. на чистой воде в непосредственной близости от кромки затора, начинают возбуждать гравитационные волны при помощи волнопродуктора, выполненного в виде плохообтекаемого тела (конуса), путем его вертикальных колебаний с собственной частотой ω, которую можно определить по зависимостям

, где γ - удельный вес воды, S - площадь ватерлинии волнопродуктора, k - коэффициент присоединенных масс воды при вертикальных колебаниях, р - сила тяжести волнопродуктора (см. 2. А.А. Лукашевич и др. Теория корабля. Судпромгиз, 1950. С. 175) или определить экспериментально, т.е. вывести плавучий волнопродуктор из состояния равновесия и определить его собственную частоту свободных колебаний. Волнопродуктор доставляют в район выполнения ледокольных работ, например, при помощи вертолета и размещают на фарватере реки, т.е. в том месте, где скорость течения наибольшая. Большая скорость течения будет способствовать более быстрому сносу обломков затора вниз по течению. После этого вертолет зависает над указанным местом и при помощи предварительно установленной на нем лебедки и троса опускает волнопродуктор на воду. Затем при помощи лебедки и троса волнопродуктору сообщают вертикальные колебания с собственной частотой ω и амплитудой, достаточной для возбуждения волн максимальной амплитуды. Возникающие при этом гравитационные волны будут воздействовать на затор, вызывая его эффективное разрушение.The method is as follows. If there is a problem of the destruction of the congestion, then outside it, downstream of the river, i.e. in pure water in the immediate vicinity of the edge of the mash, gravitational waves begin to be excited with the help of a wave product made in the form of a poorly streamlined body (cone) by means of its vertical vibrations with a natural frequency ω, which can be determined from the dependences

, where γ is the specific gravity of water, S is the area of the waterline of the wave producer, k is the coefficient of attached masses of water during vertical oscillations, and p is the gravity of the wave producer (see 2. A. A. Lukashevich et al. Theory of the ship. Sudpromgiz, 1950. C . 175) or determined experimentally, i.e. to remove the floating wave product from the state of equilibrium and determine its own frequency of free vibrations. The wave product is delivered to the icebreaking area, for example, by helicopter and placed on the fairway of the river, i.e. in the place where the flow velocity is greatest. A higher flow rate will contribute to a faster drift of mash debris downstream. After that, the helicopter hangs over the indicated place and with the help of a winch and cable pre-installed on it, lowers the wave producer into the water. Then, using a winch and a cable, the wave producer is informed of vertical oscillations with a natural frequency ω and amplitude sufficient to excite waves of maximum amplitude. The resulting gravitational waves will act on the congestion, causing its effective destruction.

Реализация изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан в плане участок реки с разрушаемым затором; на фиг.2 – разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 – разрез Б-Б на фиг.1.The implementation of the invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows in plan a section of a river with destructible congestion; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 is a section bB in figure 1.

Если возникла проблема разрушения затора 1 на реке 2, то за его пределами ниже по течению реки 2 на участке чистой воды 3 в непосредственной близости от кромки затора 4 начинают возбуждать гравитационные волны 5 при помощи волнопродуктора 6. Волнопродуктор 6 доставляют в район выполнения ледокольных работ 1 при помощи вертолета 7 и размещают на фарватере 8 реки 2, где скорость течения v наибольшая. Затем при помощи лебедки 9 и троса 10 волнопродуктору 6 сообщают вертикальные колебания с собственной частотой ω.If there is a problem of the destruction of the mash 1 on the river 2, then outside it downstream of the river 2 in the area of clean water 3 in the immediate vicinity of the edge of the mash 4, gravitational waves 5 begin to be excited using the wave producer 6. The wave producer 6 is delivered to the icebreaking area 1 using a helicopter 7 and placed on the fairway 8 of river 2, where the current velocity v is the highest. Then, using a winch 9 and a cable 10, the wave producer 6 is informed of vertical vibrations with a natural frequency ω.

Claims

1. The method of eliminating the jam, consisting in its destruction, characterized in that the jam is destroyed by gravitational waves excited by a floating wave producer with a frequency equal to its own frequency, while the wave producer is placed below the jam along the river on clean water at its edge.

2. The method according to claim 1, characterized in that the wave product is a body of a streamlined shape.

3. The method according to claim 1, characterized in that the wave product is delivered to the place of work and is driven by a helicopter.