RU2318952C1 - Method for deep river and canal cleaning of sediments - Google Patents

Method for deep river and canal cleaning of sediments Download PDF

Info

Publication number
RU2318952C1
RU2318952C1 RU2006119284/03A RU2006119284A RU2318952C1 RU 2318952 C1 RU2318952 C1 RU 2318952C1 RU 2006119284/03 A RU2006119284/03 A RU 2006119284/03A RU 2006119284 A RU2006119284 A RU 2006119284A RU 2318952 C1 RU2318952 C1 RU 2318952C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
river
cleaning
sediment
canal
helical
Prior art date
Application number
RU2006119284/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Татьяна Юрьевна Хаширова
Original Assignee
Татьяна Юрьевна Хаширова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Татьяна Юрьевна Хаширова filed Critical Татьяна Юрьевна Хаширова
Priority to RU2006119284/03A priority Critical patent/RU2318952C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2318952C1 publication Critical patent/RU2318952C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A10/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE at coastal zones; at river basins

Landscapes

  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

FIELD: stream regulation, for example, breaking up subaqueous rock, cleaning beds of waterways, directing water flow.
SUBSTANCE: cleaning method involves repeatedly moving floating vehicles provided with helical-blade devices along river or canal bed in upstream and downstream directions; stirring-up bottom sediments with helical-blade devices and removing the stirred-up sediments with water stream. To provide floating vehicle movement in dependence of river or canal depth and floating vehicle movement direction spatial helical-screw device positions are determined. In downstream floating vehicle movement plane of helical-blade devices is parallel to bottom. In upstream floating vehicle movement plane of helical-blade devices is at acute angle to bottom. Number of floating vehicle trips is determined from total length of river or canal section to be cleaned with the use of the following formula: n=L/Li=(L·ui)/(v·hi), where L is total length of river or canal section to be cleaned; v is water stream velocity; ui is hydraulic particle size of sediment fraction to be removed; hi is sediment fraction particle stirring-up height, which depends on particle diameters, i.e. h=(0.7÷0.8)H for particles having dimensions d=0.005 mm, h=(0.3÷0.8)H for d=2 mm and h=(0.1÷0.3)H for d>10 mm, here H is water stream depth; Li is river or canal section length, Li=(v/ui)·hi. Helical-blade devices are installed in pairs and rotated in opposite direction.
EFFECT: increased degree of water stream energy usage for river or canal bed cleaning of sediments and decreased cleaning costs, as well as increased efficiency and reliability of deep river and canal cleaning of sediments.
2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве способа очистки от наносов глубоких рек и каналов с использованием энергии потока воды.The invention relates to hydraulic engineering and can be used as a method of cleaning sediment from deep rivers and canals using the energy of a water stream.

Известен способ очистки русел рек от наносов, включающий бульдозеры с грабельными отвалами [1].A known method of cleaning riverbeds from sediment, including bulldozers with rake dumps [1].

Недостатками данного технического решения являются:The disadvantages of this technical solution are:

- относительно дорогостоящее техническое решение;- a relatively expensive technical solution;

- не используется полностью энергия потока воды, что позволило бы экономить значительные средства за счет сокращения сроков очистки;- the energy of the water flow is not fully used, which would save significant funds by reducing the cleaning time;

- в процессе производства работ нет возможности достигать полной очистки русел рек и каналов от наносов;- in the process of work, there is no way to achieve complete cleaning of river beds and channels from sediment;

- такой способ очистки неприменим на реках с большими глубинами.- this method of cleaning is not applicable on rivers with great depths.

Наиболее близким техническим решением является способ очистки от наносов [2], включающий расчистку русла реки или канала от осевших на дне наносов, при которой производят взмучивание наносов посредством перемещения по руслу реки или канала плавающих средств с вращающимися винтолопостными устройствами и транспортировку взмученных наносов потоком воды.The closest technical solution is a sediment cleaning method [2], which includes clearing the river bed or channel from sediment deposited at the bottom, during which sediment is stirred up by moving floating vehicles with rotating helical devices on the river bed or channel and transporting the turbid sediment with a stream of water.

Недостатками данного технического решения являются:The disadvantages of this technical solution are:

- достаточно сложное техническое решение и поэтому может оказаться ненадежным;- a rather complicated technical solution and therefore may be unreliable;

- в процессе производства работ нет возможности достигать полной очистки русел рек и каналов от наносов;- in the process of work, there is no way to achieve complete cleaning of river beds and channels from sediment;

- относительно дорогой способ очистки русел и каналов от наносов.- a relatively expensive way to clean the channels and channels from sediment.

Цель изобретения - повышение эффективности и экономичности очистки русел рек и каналов от наносов.The purpose of the invention is to increase the efficiency and economy of cleaning riverbeds and channels from sediment.

Поставленная цель достигается тем, что расчистку осуществляют многочисленными перемещениями по руслу реки или канала по течению потока воды с одного конца реки или канала до другого плавающих средств с вращающимися винтолопастными устройствами (фиг.1, 2). При движении транспортных механизмов в результате вращения винтолопастных устройств происходит взмучивание наносов, осевших на дне (фиг.3). Высота подъема hi осевших на дне наносов зависит от крупности фракцийThis goal is achieved in that the clearing is carried out by numerous movements along the channel of the river or canal over the flow of water from one end of the river or canal to the other floating means with rotating propeller devices (Figs. 1, 2). When the movement of transport mechanisms as a result of the rotation of the rotor-vane devices, the sediment is sedimented on the bottom (Fig. 3). The lifting height h i deposited at the bottom of the sediment depends on the size of the fractions

hi=(0,1÷0,8)H,h i = (0.1 ÷ 0.8) H,

где Н - глубина потока воды.where H is the depth of the water stream.

Взмученные наносы (фиг.4) по криволинейной траектории транспортируются потоком воды на расстояниеSwirling sediment (figure 4) along a curved path are transported by a stream of water at a distance

Figure 00000002
Figure 00000002

где v - скорость потока воды; ui - гидравлическая крупность частиц расчетной фракции надлежащей очистки; hi - высота взмучивания частиц расчетной фракции надлежащей очистки и зависящей от диаметра частиц. Высота подъема для частиц крупностью d=0,005 мм h=0,8H, для d=2 мм h=0,3Н, для d=10 мм h=0,1H; H - глубина потока воды. Промежуточные значения h можно определять интерполированием.where v is the water flow rate; u i - hydraulic particle size of the calculated fraction of the proper cleaning; h i - the height of the agitation of particles of the calculated fraction of the proper cleaning and depending on the diameter of the particles. The lifting height for particles with a particle size of d = 0.005 mm h = 0.8H, for d = 2 mm h = 0.3N, for d = 10 mm h = 0.1H; H is the depth of water flow. Intermediate values of h can be determined by interpolation.

Гидравлическая крупность частиц зависит от размеров и формы частиц, удельного веса их, а также от температуры воды, в которой происходит осаждение взвешенных наносов. Может быть принята по справочным данным.The hydraulic particle size depends on the size and shape of the particles, their specific gravity, and also on the temperature of the water at which sediment is suspended. It can be taken on reference data.

d,ммd mm 0,0010.001 0,10.1 0,50.5 1,01,0 2,02.0 5,05,0 10,010.0 20,020,0 30,030,0 u, мм/сu, mm / s 0,0680,068 5,125.12 50,7150.71 106,71106.71 190,0190.0 300,0300,0 425,0425.0 602,0602.0 736,0736.0

Полная длина перемещений наносов зависит от количества проходов плавающих средств и равнаThe total length of the movement of sediment depends on the number of passes of floating assets and is equal to

L=∑Li=n·Li.L = ∑L i = nL L i .

Количество перемещений плавающих средств с вращающимися винтолопастными устройствами будетThe number of movements of floating vehicles with rotating propeller devices will be

Figure 00000003
Figure 00000003

где L - длина очищаемого участка русла реки или канала.where L is the length of the cleared section of the river channel or channel.

Вращающиеся винтолопастные устройства изменяют пространственное положение в зависимости от глубины и направления движения. При движении по направлению потока плоскость, в которой находятся винтолопастные устройства, устанавливается параллельно дну, а при движении против направления движения потока под острым углом к дну, чтобы обеспечить движение плавающего средства. Винтолопастные устройства устанавливаются парами и вращаются в противоположенных направлениях. Таким образом, плавающее средство удерживается от заносов в одну из сторон путем компенсирования закручивающих моментов попарно установленных винтолопастных устройств (фиг.3).Rotating propeller devices change the spatial position depending on the depth and direction of movement. When moving in the direction of flow, the plane in which the propeller devices are located is installed parallel to the bottom, and when moving against the direction of flow at an acute angle to the bottom, to ensure the movement of the floating vehicle. The rotor blades are mounted in pairs and rotate in opposite directions. Thus, the floating tool is kept from skidding in one of the sides by compensating for the twisting moments of the pairwise mounted rotor-blade devices (figure 3).

На фиг.1 изображено продольное сечение русла реки или канала с плавающим средством, ориентированным по направлению движения потока, общий вид; на фиг.2 - продольное сечение русла реки или канала с плавающим средством, ориентированным против направления движения потока, общий вид; на фиг.3 - сечение А-А; на фиг.4 - схема процесса осаждения частиц.Figure 1 shows a longitudinal section of a river channel or channel with a floating vehicle, oriented in the direction of flow, a general view; figure 2 is a longitudinal section of a river channel or channel with a floating vehicle, oriented against the direction of flow, a General view; figure 3 is a section aa; figure 4 - diagram of the process of deposition of particles.

Расчистку осуществляют многочисленными перемещениями по руслу реки или канала 1 по и против течения плавающих средств 2 с вращающимися винтолопастными устройствами 3, взмучивающими наносы 4, осевшие на дне 5, и транспортируемые потоком воды частицы 6 по траектории 7 на расстояние

Figure 00000002
где v - скорость потока воды; ui - гидравлическая крупность частиц расчетной фракции надлежащей очистки; hi - высота взмучивания частиц расчетной фракции надлежащей очистки и зависящей от диаметра частиц, hi=(0,1÷0,8)H; H - глубина потока воды. Количество перемещений транспортных механизмов с вращающимися винтолопастными устройствами будет
Figure 00000003
где L - длина очищаемого участка русла реки или канала.Clearing is carried out by numerous movements along the channel of the river or channel 1 along and against the flow of floating vehicles 2 with rotating propeller devices 3, stirring up sediments 4, settled on the bottom 5, and particles 6 transported by the water flow along the trajectory 7 at a distance
Figure 00000002
where v is the water flow rate; u i - hydraulic particle size of the calculated fraction of the proper cleaning; h i - the height of the agitation of particles of the calculated fraction of the proper cleaning and depending on the diameter of the particles, h i = (0.1 ÷ 0.8) H; H is the depth of water flow. The number of movements of transport mechanisms with rotating propeller devices will be
Figure 00000003
where L is the length of the cleared section of the river channel or channel.

Способ очистки русел рек и каналов от наносов осуществляется следующим образом. Многочисленными перемещениями плавающих средств 2 с вращающимися винтолопастными устройствами 3 по руслу реки или канала 1 по и против течения происходит взмучивание наносов 4, осевших на дне 5. Взмученные наносы 4 транспортируются потоком воды на расстояние

Figure 00000002
где v - скорость потока воды; ui - гидравлическая крупность частиц расчетной фракции надлежащей очистки; hi - высота взмучивания частиц расчетной фракции надлежащей очистки и зависящей от диаметра частиц для частиц крупностью d=0,005 мм h=(0,7÷0,8)H, для d=2 мм h=(0,3÷0,5)H, для d>10 мм h=(0,1÷0,3)H; H - глубина потока воды. Процесс перемещения частиц 6 происходит по криволинейной траектории 7.The method of cleaning riverbeds and channels from sediment is as follows. Numerous movements of floating equipment 2 with rotary vane-propelled devices 3 along the river bed or channel 1 along and against the current cause the sediment 4 to settle at the bottom 5. The wound sediment 4 is transported by a stream of water to a distance
Figure 00000002
where v is the water flow rate; u i - hydraulic particle size of the calculated fraction of the proper cleaning; h i - the height of the agitation of particles of the calculated fraction of the proper cleaning and depending on the particle diameter for particles with a particle size d = 0.005 mm h = (0.7 ÷ 0.8) H, for d = 2 mm h = (0.3 ÷ 0.5 ) H, for d> 10 mm h = (0.1 ÷ 0.3) H; H is the depth of water flow. The process of moving particles 6 occurs along a curved path 7.

Вращающиеся винтолопастные устройства 3 изменяют пространственное положение в зависимости от глубины и направления движения. При движении по направлению потока плоскость, в которой находятся винтолопастные устройства, устанавливается параллельно дну, а при движении против направления движения потока - под острым углом к дну, чтобы обеспечить движение плавающего средства 2.Rotating vane-screw devices 3 change the spatial position depending on the depth and direction of movement. When moving in the direction of flow, the plane in which the propeller devices are located is installed parallel to the bottom, and when moving against the direction of flow, at an acute angle to the bottom, to ensure the movement of the floating vehicle 2.

Таким образом, в результате одного перемещения транспортных механизмов 2 произошло перемещение наносов 4 на расстояние Li, которое зависит от размеров частиц 6.Thus, as a result of movement of the transport mechanism 2 moving sediment was 4 at a distance L i, which depends on the particle size 6.

Количество перемещений плавающих средств 2 с вращающимися винтолопастными устройствами 3 для полной очистки всей длины русла реки или канала 1 будет

Figure 00000003
где L - длина очищаемого участка русла реки или канала. Собранные в конце русла реки или канала 1 наносы 4, будут удаляться из него в отведенные места.The number of movements of floating equipment 2 with rotating rotor-vane devices 3 for the complete cleaning of the entire length of the river channel or channel 1 will be
Figure 00000003
where L is the length of the cleared section of the river channel or channel. Sediment 4 collected at the end of the river bed or channel 1 will be removed from it to the designated places.

Винтолопастные устройства 3 устанавливаются парами и вращаются в противоположенных направлениях. Таким образом, плавающее средство 2 удерживается от заносов в одну из сторон путем компенсирования закручивающих моментов попарно установленных винтолопастных устройств 3.The rotor blades 3 are mounted in pairs and rotate in opposite directions. Thus, the floating means 2 is kept from skidding in one of the sides by compensating for the twisting moments of the pairwise installed rotor-blade devices 3.

Предлагаемый способ очистки русел рек от наносов дешевле и надежнее в работе известных аналогичных технических решений и позволяет в максимальной степени использовать энергию потока воды для очистки русел рек и каналов от наносов.The proposed method for cleaning river beds from sediments is cheaper and more reliable in the work of known similar technical solutions and allows to use the energy of the water flow to the maximum extent to clean river beds and channels from sediments.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ № 2256023, E 02 B 3/02, 15/00. Способ очистки русел рек от наносов. / Хамирова Т.Ю., заявл. 29.09.2003; опубл. 10.07.2005, БИ № 19 (аналог).1. RF patent No. 2256023, E 02 B 3/02, 15/00. A method of cleaning river beds from sediment. / Khamirova T.Yu., declared. 09/29/2003; publ. 07/10/2005, BI No. 19 (analogue).

2. Заявка RU 94019237 A1, МПК E 02 B 15/00, опубл. 10.08.1996 (прототип).2. Application RU 94019237 A1, IPC E 02 B 15/00, publ. 08/10/1996 (prototype).

Claims (2)

1. Способ очистки глубоких рек и каналов от наносов, включающий расчистку русла реки или канала от осевших на дне наносов, при которой производят взмучивание наносов посредством перемещения по руслу реки или канала плавающих средств с вращающимися винтолопастными устройствами и транспортировку взмученных наносов потоком воды, отличающийся тем, что перемещение плавающих средств осуществляют многочисленно по и против направления течения, при этом для обеспечения движения плавающих средств в зависимости от глубины и направления движения изменяют пространственное положение вращающихся винтолопастных устройств, а именно: при движении по направлению течения потока плоскость, в которой находятся винтолопастные устройства, устанавливают параллельно дну, а при движении против течения потока - под острым углом к дну, количество перемещений плавающих средств определяют в зависимости от полной длины очищаемого участка и крупности фракций, осевших на дне наносов, по формуле1. A method of cleaning deep rivers and canals from sediment, including clearing the river bed or channel from sediment deposited at the bottom, in which the sediment is stirred up by moving floating means with rotating rotor-vane devices along the river channel or canal and transporting the agitated sediment with a water stream, characterized in that the movement of floating means is carried out numerously in and against the direction of flow, while to ensure the movement of floating means depending on the depth and direction of movement change the spatial position of the rotating screw-blade devices, namely: when moving in the direction of the flow stream, the plane in which the screw-blade devices are located is installed parallel to the bottom, and when moving against the flow direction - at an acute angle to the bottom, the number of movements of floating vehicles is determined depending on the full the length of the cleaned area and the size of the fractions deposited at the bottom of the sediment, according to the formula
Figure 00000004
Figure 00000004
где L - полная длина очищаемого участка русла реки или канала;where L is the total length of the cleared section of the river channel or channel; v - скорость потока воды;v is the water flow rate; ui - гидравлическая крупность частиц расчетной фракции надлежащей очистки;u i - hydraulic particle size of the calculated fraction of the proper cleaning; hi - высота взмучивания частиц расчетной фракции надлежащей очистки, зависящая от диаметра частиц: для частиц крупностью d=0,005 мм h=(0,7÷0,8)H, для d=2 мм h=(0,3÷0,5)H, для d>10 мм h=(0,1÷0,3)H, где Н - глубина потока воды;h i is the height of the agitation of particles of the calculated fraction of the proper cleaning, depending on the particle diameter: for particles with a particle size of d = 0.005 mm h = (0.7 ÷ 0.8) H, for d = 2 mm h = (0.3 ÷ 0, 5) H, for d> 10 mm h = (0.1 ÷ 0.3) H, where N is the depth of the water flow; Li - длина участка русла реки или канала, L i - the length of the section of the river bed or channel,
Figure 00000005
Figure 00000005
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что винтолопастные устройства устанавливают парами и вращают в противоположных направлениях.2. The method according to claim 1, characterized in that the propeller devices are installed in pairs and rotate in opposite directions.
RU2006119284/03A 2006-06-01 2006-06-01 Method for deep river and canal cleaning of sediments RU2318952C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006119284/03A RU2318952C1 (en) 2006-06-01 2006-06-01 Method for deep river and canal cleaning of sediments

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006119284/03A RU2318952C1 (en) 2006-06-01 2006-06-01 Method for deep river and canal cleaning of sediments

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2318952C1 true RU2318952C1 (en) 2008-03-10

Family

ID=39280938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006119284/03A RU2318952C1 (en) 2006-06-01 2006-06-01 Method for deep river and canal cleaning of sediments

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2318952C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA018312B1 (en) * 2009-09-07 2013-07-30 Олег Ханышевич Халидуллин Method of cleaning and deepening river beds from sediment and device therefor
CN112814688A (en) * 2021-02-22 2021-05-18 陈景智 Suspended river treatment method based on riverbed sedimentation

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA018312B1 (en) * 2009-09-07 2013-07-30 Олег Ханышевич Халидуллин Method of cleaning and deepening river beds from sediment and device therefor
CN112814688A (en) * 2021-02-22 2021-05-18 陈景智 Suspended river treatment method based on riverbed sedimentation
CN112814688B (en) * 2021-02-22 2022-11-29 陈景智 Suspended river treatment method based on riverbed sedimentation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1008754B (en) Underwater sludge moving device and method for cleaning water area by using same
CN109751051B (en) Underwater ore collecting mechanism
RU2318952C1 (en) Method for deep river and canal cleaning of sediments
DE2951173A1 (en) FLOATING WATER CLEANER
CN111321772A (en) Ecological farmland irrigation excavating equipment
CN109797795A (en) One kind taking formula silt cleaning device
CN106193156B (en) A kind of dredger twisting sucker head
CN106759599A (en) A kind of shallow water silt remover
JP2011115675A (en) Foam treating apparatus
KR101025125B1 (en) Dredging Head Apparatus for Dredging Stream Sediment, Dredging System and Dredging Method using such Apparatus
RU2318951C1 (en) Method for river and canal bed cleaning of sediments
JP3288643B2 (en) Liquid material recovery device
CN108360597A (en) A kind of environment-protective desilting dredger floating clearly
KR100650111B1 (en) Dredging apparatus
JP2014173253A (en) System for moving and discharging sediment within reservoir by making use of dam discharge energy
JP4713930B2 (en) Dredge equipment
JP2017002534A (en) System and method for recovering bottom mud
CN2758332Y (en) Sludge cleaner for river channel tubulent sand
CN105817314B (en) Anti-clogging hydraulic classifier
CN108343110A (en) A kind of river dredging and irrigation rig
CN211585355U (en) Side goes out peripheral transmission mud scraper of water
JP2002167740A (en) Hydraulic power generating method
CN117449274B (en) Water body garbage cleaning and harmless treatment equipment and method for river basin treatment
CN206495252U (en) The conveying device and shallow water silt remover of a kind of shallow water silt remover
CN1206425C (en) Apparatus for stirring silt by stirring and floating and flowing carrying mud to dredge watercourse