RU2258629C1

RU2258629C1 - Method of breaking ice cover in rivers

Info

Publication number: RU2258629C1
Application number: RU2004110099/11A
Authority: RU
Inventors: В.М. Козин (RU); В.М. Козин; Э.С. Горкунов (RU); Э.С. Горкунов; В.Л. Колмогоров (RU); В.Л. Колмогоров; М.В. Козин (RU); М.В. Козин
Original assignee: Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН
Priority date: 2004-04-02
Filing date: 2004-04-02
Publication date: 2005-08-20

Abstract

FIELD: ice breaking technique; methods of breaking ice blockage in rivers.

SUBSTANCE: proposed method includes excitation of flexural gravitational waves of maximum amplitude by creating load on ice with waste gases of turbines with swivel blades when vertical takeoff and landing aircraft flies at resonance speed and minimum altitude above ice blockage along its free edge.

EFFECT: avoidance of flood in rivers.

Description

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

Уровень техники известен из решения, заключающегося в проведении простого 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 the solution, consisting in a simple blasting of 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 решения является его огромный вред, приносимый взрывами рыбному хозяйству, и его низкая эффективность /1/.The disadvantage of this solution is its huge damage caused by explosions to fisheries, and its low efficiency / 1 /.

Сущность изобретения состоит в предотвращении разрушительных наводнений в районах затора.The essence of the invention is to prevent devastating floods in areas of congestion.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности разрушения затора на данном участке реки.The technical result obtained by the implementation of the invention is to increase the efficiency of the destruction of congestion in this section of the river.

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

Ограничительные: способ разрушения ледяного затора на реках.Restrictive: a method of destroying ice jam on rivers.

Отличительные: способ заключается в возбуждении изгибно-гравитационных волн максимальной амплитуды посредством создания нагрузки на лед отработанными газами турбин с поворотными соплами при перемещении самолета вертикального взлета и посадки на предельно низкой высоте надо льдом затора вдоль его свободной кромки с резонансной скоростью.Distinctive: the method consists in the excitation of bending-gravitational waves of maximum amplitude by creating a load on ice with exhaust gases of turbines with rotary nozzles when moving an airplane of vertical take-off and landing at an extremely low altitude above the ice of the mash along its free edge at a resonant speed.

Общеизвестно, что при весеннем ледоходе в узкостях, на крутых поворотах руслов рек и перед гидротехническими сооружениями вероятность заторообразований довольно высока, при этом за нижней по течению реки кромкой затора, как правило, образуются чистые ото льда участки воды. Последнее обстоятельство позволяет эффективно использовать предлагаемый способ.It is well known that during spring ice drift in narrow places, on sharp bends of river channels and in front of hydraulic structures, the probability of congestion is quite high, while behind the lower edge of the river, as a rule, ice-free sections of water form. The latter circumstance allows you to effectively use the proposed method.

Также известно (2. Зуев В.А., Козин В.М. Использование судов на воздушной подушке для разрушения ледяного покрова. - Владивосток: Изд-во ДВГУ, 1988. - 125 с.), что движение нагрузки по ледяному покрову с резонансной скоростью приводит к возбуждению во льду резонансных изгибно-гравитационных волн (ИГВ), которые способны эффективно разрушать заторы.It is also known (2. Zuev VA, Kozin VM The use of hovercraft to destroy the ice cover. - Vladivostok: FENU publishing house, 1988. - 125 p.) That the movement of the load on the ice cover with resonance speed leads to the excitation in ice of resonant bending-gravitational waves (IGW), which are able to effectively destroy congestion.

Поскольку самолет вертикального взлета и посадки способен перемещаться на малой высоте с небольшой скоростью, достаточной для возбуждения ИГВ (см. [2]), то его можно использовать в качестве нагрузки, возникающей от давления отработанных газов двигателей и возбуждающей резонансные ИГВ, так как при движении на малой высоте отработанные газы, выходящие из поворотных сопел, установленных практически в вертикальное положение, будут создавать область повышенного давления под самолетом, т.е. на лед будет действовать нагрузка, равная весу самолета.Since a vertical take-off and landing aircraft is capable of moving at low altitude with a low speed sufficient to excite IGV (see [2]), it can be used as a load arising from the pressure of the exhaust gases of the engines and exciting resonant IGVs, since when moving at low altitude, the exhaust gases coming out of the rotary nozzles installed almost vertically will create an area of increased pressure under the aircraft, i.e. a load equal to the weight of the aircraft will act on ice.

Изобретение осуществляется следующим образом.The invention is as follows.

В район возникшего на реке затора доставляют устройство для его разрушения в виде самолета вертикального взлета и посадки. Затем самолет на предельно низкой, но безопасной высоте начинают перемещать надо льдом затора вдоль его свободной кромки, т.е. вблизи чистого ото льда участка воды, с резонансной скоростью Up, значение которой может быть определено по известной зависимости

где g - ускорение силы тяжести, а H - глубина воды, так как переменность толщины ледяного покрова в речных условиях, т.е. в условиях мелкой воды, никак не влияет на U_p [2]. Динамическое воздействие движущейся нагрузки (отработанных газов турбин самолета) приведут к возбуждению ИГВ максимальной амплитуды, которые разрушат затор с меньшими по сравнению с аналогом затратами. За счет течения реки разрушенный лед затора начнет перемещаться вниз по течению, и русло реки очистится ото льда.A device for its destruction in the form of a vertical take-off and landing aircraft is delivered to the area of the jam on the river. Then the aircraft at an extremely low, but safe altitude, they begin to move over the ice of the mash along its free edge, i.e. near an ice-free section of water with a resonant speed Up, the value of which can be determined from the known dependence

where g is the acceleration of gravity, and H is the depth of water, since the variability of the thickness of the ice cover in river conditions, i.e. in shallow water, does not affect U _p [2]. The dynamic effect of a moving load (exhaust gas from an airplane’s turbines) will lead to the excitation of IGW of maximum amplitude, which will destroy the mash at a lower cost than the analogue. Due to the flow of the river, the destroyed ice of the congestion will begin to move downstream, and the river bed will clear of ice.

Claims

A method of destroying an ice jam on rivers, which consists in generating maximum-amplitude flexural-gravitational waves by creating a load on the ice with exhaust gases of turbines with rotary nozzles when moving an airplane of vertical take-off and landing at an extremely low height above the ice of the jam along its free edge with resonant speed.