RU2382139C1 - Riverbed-diversion structure of seasonal waterway on permafrost - Google Patents

Riverbed-diversion structure of seasonal waterway on permafrost Download PDF

Info

Publication number
RU2382139C1
RU2382139C1 RU2008141180/03A RU2008141180A RU2382139C1 RU 2382139 C1 RU2382139 C1 RU 2382139C1 RU 2008141180/03 A RU2008141180/03 A RU 2008141180/03A RU 2008141180 A RU2008141180 A RU 2008141180A RU 2382139 C1 RU2382139 C1 RU 2382139C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
channel
tunnel
permafrost
flow
Prior art date
Application number
RU2008141180/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Петрович Ягин (RU)
Василий Петрович Ягин
Владимир Андреевич Вайкум (RU)
Владимир Андреевич Вайкум
Валерий Михайлович Руднов (RU)
Валерий Михайлович Руднов
Original Assignee
Василий Петрович Ягин
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 Василий Петрович Ягин filed Critical Василий Петрович Ягин
Priority to RU2008141180/03A priority Critical patent/RU2382139C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2382139C1 publication Critical patent/RU2382139C1/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
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

Landscapes

  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Abstract

FIELD: construction. ^ SUBSTANCE: structure of seasonal waterway on permafrost comprises dam, which blocks riverbed and talik of waterway, water channel arranged as bypassing protected mountain object, having foot below riverbed bottom, and low-flow water conduit, which provides for passage of riverbed talik underground waters that are capable of ice crust formation within the limits of the structure in cold season of the year as bypassing mountain object. Dam is equipped with antifiltration device adjoining permafrost, in water channel bottom in supply channel and bottom plate of inlet head are arranged at the level or below riverbed bottom adjoined to them, height of cavity and value of bottom longitudinal inclination permanently provide for nonpressure mode of water flow at underground section of water tunnel, provided with lining, bottom and walls of which produce water-impermeable tray, and output head, by means of diversion channel, is coupled with waterway. Low-flow water conduit comprises influent chamber installed in filtering water collector, and flow cavity of low-flow water conduit is heat insulated, besides supply channel of water tunnel within the borders of permafrost is equipped with antifiltration coat, which directly at the border of riverbed talik is coupled with permafrost in a water-permeable manner. ^ EFFECT: invention provides for reliability of structure. ^ 12 cl, 7 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к строительству, а именно к гидротехническим сооружениям, осуществляющим отвод сезоннодействующего водотока от защищаемого горного объекта в районах распространения вечной мерзлоты и сильной снегозаносимости.The invention relates to the construction, namely, hydraulic structures, carrying out the diversion of seasonal watercourse from a protected mountain object in areas of permafrost and severe snow tolerance.

Освоение обводненных месторождений связано с комплексом работ по их осушению, причем капитальные и эксплуатационные затраты на осушение достигают соответственно 20 и 15% от общей себестоимости сырья [1].The development of irrigated deposits is associated with a series of works on their drainage, and the capital and operating costs of drainage reach 20 and 15% of the total cost of raw materials, respectively [1].

В районах распространения вечной мерзлоты при открытой разработке полезных ископаемых затраты на осушение могут быть малыми, а работы могут ограничиваться, главным образом, только отводом от горного объекта поверхностного стока. Однако, если месторождение в плане пересекает водоток сезонного действия, то выполняется затратное руслоотводное сооружение (то же: искусственное русло), преимущественно самотечное. Такое сооружение состоит из водоподъемной плотины и водовода, выполненного в виде гидротехнического канала [2, стр.210-230] или гидротехнического туннеля [2, стр.248-265]. Этот гидротехнический водопроводный туннель (далее: туннель) включает подводящий канал, входной оголовок, подземный участок, устраиваемый без удаления лежащей выше массы грунта, выходной оголовок и отводящий канал [2, стр.250, рис.28.2].In areas of permafrost spreading with open-pit mining of minerals, drainage costs can be small, and work can be limited mainly by diverting surface runoff from a mountain object. However, if the field in the plan crosses a seasonal watercourse, then an expensive channel drainage construction is performed (the same: an artificial channel), mainly gravity. Such a structure consists of a water-lifting dam and a water conduit made in the form of a hydraulic channel [2, p. 210-230] or a hydraulic tunnel [2, p. 248-265]. This hydraulic plumbing tunnel (hereinafter: the tunnel) includes a supply channel, an inlet head, an underground section arranged without removing the ground mass above, an outlet head and a discharge channel [2, p. 250, Fig. 28.2].

Недостатки такого руслоотводного сооружения на вечной мерзлоте заключаются в следующем.The disadvantages of such a channel structure on permafrost are as follows.

1. Врезки в вечную мерзлоту, осуществляемые при выполнении руслоотводного сооружения, могут привести к нарушению верхнего водогазонепроницаемого ледогрунтового слоя многолетнемерзлых грунтов (то же: плаща). Такой плащ образовался в начальный период последнего (позднеголоценового) похолодания при одностороннем промерзании грунтов сверху вниз в условиях постоянного проникновения в его морозобойные трещины и поры воды атмосферных осадков сверху и мигрирующей в зону промерзания воды снизу. Образование плаща происходило практически повсеместно ниже границы сезонного оттаивания грунтов в пределах коры выветривания, а проникновение воды в плащ происходило в дозированном естественным путем количестве. Одновременно с этим по наиболее крупным трещинам напряжений, образовавшихся в предыдущие периоды оледенения-потепления, под действием гидравлического уклона вода из-под плаща вытекала в ближайшие места разгрузки. Газы, скопившиеся местами под плащом, создавали давление, превышающее атмосферное, что ускоряло вытекание воды из таких «ручейковых» (то же: русловых) трещин в места разгрузки. В результате этого по мере дальнейшего опускания нижней границы многолетнемерзлых грунтов под плащом часть глубинных трещин оказалась свободной ото льда - пустотелые трещины [3].1. Inserts into the permafrost, carried out during the implementation of channel channel construction, can lead to disruption of the upper water-gas-tight ice-ground layer of permafrost soils (the same: raincoat). Such a raincoat was formed in the initial period of the last (Late Holocene) cooling during unilateral freezing of soils from top to bottom under conditions of continuous penetration of precipitation from above into frost-pores and pores of water and migrating from below to freezing zone. The formation of the raincoat took place almost everywhere below the boundary of seasonal thawing of soils within the weathering crust, and the penetration of water into the raincoat occurred in a quantity dosed naturally. At the same time, along the largest stress cracks formed in previous periods of glaciation-warming, under the influence of a hydraulic slope, water from the cloak flowed to the nearest discharge sites. The gases accumulated in places under the cloak created a pressure exceeding atmospheric, which accelerated the flow of water from such "brook" (the same: channel) cracks to the discharge points. As a result of this, as the lower boundary of the permafrost soils further lowered below the cloak, part of the deep cracks turned out to be ice-free - hollow cracks [3].

Особо качественный такой плащ образовался в условиях обилия влаги у подошвы таликов неглубоких водоемов.Such a high-quality cloak was formed in conditions of abundance of moisture at the sole of taliks of shallow reservoirs.

Врезки в вечную мерзлоту, включая бурение скважин, местами нарушают цельность плаща, что часто приводит к развитию интенсивной фильтрации воды из водохранилища, наполненного канала или туннеля и соответственно аномально быстрому протаиванию мерзлых грунтов: Иреляхский гидроузел в Якутии [4], хвостохранилище Надеждинского металлургического завода в Норильске [5], хвостохранилище №8, п.Айхал в Якутии и другие.Inserts in permafrost, including well drilling, sometimes violate the integrity of the cloak, which often leads to the development of intensive filtration of water from a reservoir filled with a channel or tunnel and, correspondingly, an abnormally fast thawing of frozen soils: the Irelyakhsky waterworks in Yakutia [4], the tailings of the Nadezhda Metallurgical Plant in Norilsk [5], tailing dump No. 8, Aikhal settlement in Yakutia and others.

Более того, например, при разработке глубокого карьера изменяется напряженное состояние пород в бортах, что обуславливает раскрытие в породах существующих трещин и образование новых. Этому способствуют природные и техногенные сотрясения.Moreover, for example, when developing a deep quarry, the stress state of the rocks in the sides changes, which leads to the opening of existing cracks in the rocks and the formation of new ones. This is facilitated by natural and man-made shocks.

О степени проницаемости мерзлых пород под плащом можно судить, например, по исследованию, которое было проведено на Вилюйской ГЭС-3, где воздух с дымом закачивали в изыскательскую штольню, выполненную в борту реки (тот же борт карьера). При этом дым выходил через пустотелые скважины на расстоянии от 90 до 160 метров от источника задымления [6].The degree of permeability of frozen rocks under the cloak can be judged, for example, by a study conducted at Vilyui HPP-3, where air with smoke was pumped into a prospecting adit, performed on the river side (the same side of the quarry). In this case, smoke exited through hollow wells at a distance of 90 to 160 meters from the smoke source [6].

Первоначальное проникновение воды из обводненной врезки в карьер может произойти только по одной самой крупной трещине. Этому будет способствовать возможная минерализация воды в трещине, что понизит температуру замерзания воды. В дальнейшем с неизбежностью пойдет интенсивное и неуправляемое растепление (размораживание) вечной мерзлоты.The initial penetration of water from a cut-in tie-in into a quarry can occur only along one of the largest fissures. This will be facilitated by the possible mineralization of water in the fracture, which will lower the freezing temperature of water. In the future, intensive and uncontrolled thawing (thawing) of permafrost will inevitably take place.

2. Водоподъемная плотина перегораживает как наземную русловую часть водотока, так и его поземную таликовую часть. После наступления отрицательных температур воздуха (холодный период года), в период между прекращением поверхностного стока со склонов и полным промораживанием слоя сезонного оттаивания и руслового талика, низкотемпературная грунтовая вода может проникнуть в водовод (канал и/или туннель) и образовать в нем наледь. Эта наледь, особенно в условиях сильной снегозаносимости местности, усложняет пропуск по водоводу весенних паводков и, как крайний случай, может сделать пропуск паводков невозможным.2. A water-lifting dam blocks both the ground channel part of the watercourse and its underground talik part. After the onset of negative air temperatures (cold season), between the termination of surface runoff from the slopes and the complete freezing of the seasonal thawing layer and channel talik, low-temperature groundwater can penetrate the water conduit (channel and / or tunnel) and form ice in it. This ice, especially in conditions of heavy snow cover, complicates the passage of spring floods through the water conduit and, as an extreme case, can make the passage of floods impossible.

3. В случае работы туннеля (точнее: его подземного участка) в напорном режиме руслоотводное сооружение дополнительно имеет следующие недостатки:3. In the case of the tunnel (more precisely: its underground section) in the pressure mode, the channel branch structure additionally has the following disadvantages:

- из условия работы предпочтительной формой туннеля является круглая или, по меньшей мере, овальная, что в производственном отношении менее удобно;- from the operating conditions, the preferred form of the tunnel is round or at least oval, which is less convenient from a production point of view;

- предпочтительно безотрывное обтекание потока на всем протяжении туннеля, что при частом изменении расхода трудно осуществимо, особенно в многокилометровом туннеле, так как требуется искусственный перевод туннеля в напорный режим (сегментный затвор на выходном оголовке);- preferably continuous flow flow throughout the tunnel, which with frequent changes in flow rate is difficult to achieve, especially in a multi-kilometer tunnel, since the tunnel is required to be switched to pressure mode (segmented shutter at the output end);

- работа туннеля в напорном режиме увеличивает нагрузку на обделку и неизбежно связана со значительным подъемом уровня воды перед входным оголовком и образованием водохранилища, что может привести к растеплению большого объема многолетнемерзлого грунта между руслоотводным сооружением и защищаемым горным объектом, что создаст проблему, которую будут трудно устранить даже при высоких затратах.- the operation of the tunnel in pressure mode increases the load on the lining and is inevitably associated with a significant increase in the water level in front of the inlet head and the formation of a reservoir, which can lead to the thawing of a large amount of permafrost between the channel structure and the protected mountain object, which will create a problem that will be difficult to eliminate even at high cost.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении надежности работы руслоотводного сооружения. Достигаемый при этом технический результат заключается в предотвращении растепления вечной мерзлоты между руслоотводным сооружением и защищаемым горным объектом, в предотвращении образования наледи в туннеле и в освобождении входного оголовка туннеля от наледи и снега естественным путем.The problem to which the invention is directed, is to increase the reliability of the channel structure. The technical result achieved in this case is to prevent permafrost from thawing between the channel structure and the protected mountain object, to prevent the formation of ice in the tunnel and to free the entry end of the tunnel from ice and snow naturally.

Указанная задача решается, а технический результат достигается тем, что руслоотводное сооружение сезоннодействующего водотока на вечной мерзлоте содержит плотину, перегораживающую русло и талик водотока, туннель, выполненный в обход защищаемого горного объекта, имеющего подошву ниже дна русла, и малорасходный водовод. Этот малорасходный водовод обеспечивает в холодное время года в обход горного объекта пропуск грунтовых вод руслового талика, способных в пределах сооружения образовать наледь. Плотина снабжена противофильтрационным устройством, сопряженным с вечной мерзлотой. В туннеле дно подводящего канала и низовая плита входного оголовка расположены на уровне или ниже сопрягающегося с ними дна русла, высота полости и величина продольного уклона дна постоянно обеспечивают безнапорный режим потока воды на подземном участке туннеля, снабженном обделкой, дно и стенки которой образуют водонепроницаемой лоток, а выходной оголовок посредством отводящего канала сопряжен с водотоком. Малорасходный водовод содержит водоприемник, расположенный в фильтрующем водосборнике, а проточная полость малорасходного водовода теплоизолирована. Подводящий канал туннеля в пределах вечной мерзлоты снабжен противофильтрационным покрытием, которое непосредственно у границы руслового талика водонепроницаемо сопряжено с вечной мерзлотой.This problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that the channel drainage structure of a seasonal operating watercourse on permafrost contains a dam blocking the channel and the talik of the watercourse, a tunnel bypassing the protected mountain object, having a sole below the bottom of the channel, and a low-flow water conduit. This low-flow conduit provides, in the cold season, bypassing a mountain object, the passage of groundwater of channel talik, capable of forming ice within the structure. The dam is equipped with an anti-filtration device associated with permafrost. In the tunnel, the bottom of the inlet channel and the bottom plate of the inlet head are located at or below the channel bottom mating with them, the height of the cavity and the longitudinal slope of the bottom constantly ensure a non-pressure mode of water flow in the underground section of the tunnel equipped with a lining, the bottom and walls of which form a waterproof tray, and the output tip through the outlet channel is connected to the watercourse. The low-flow conduit contains a water intake located in the filtering catchment, and the flow cavity of the low-flow conduit is thermally insulated. The tunnel inlet channel within the permafrost is equipped with an anti-filter coating, which is directly waterproofed with permafrost directly at the boundary of the channel talik.

Дополнительно:Additionally:

- противофильтрационное устройство плотины выполнено в виде ледогрунтовой стенки, образованной замораживающими колонками;- the anti-filter device of the dam is made in the form of an ice-soil wall formed by freezing columns;

- входной оголовок туннеля выполнен коридорного типа и образует собой продолжение лотка обделки подземного участка туннеля, при этом верх боковых стенок коридора расположен на незатопляемом в теплое время года уровне;- the entrance end of the tunnel is made of a corridor type and forms a continuation of the lining tray of the underground section of the tunnel, while the top of the side walls of the corridor is located at a level that is not flooded in the warm season;

- малорасходный водовод расположен в туннеле и самотечным путем отводит грунтовую воду из руслового талика в полость подземного участка туннеля или в выходной оголовок туннеля;- a low-flow conduit is located in the tunnel and gravity drains ground water from the channel talik to the cavity of the underground section of the tunnel or to the outlet end of the tunnel;

- водоприемник малорасходного водовода выполнен в виде трубы, перфорированной продольными щелями;- water intake low flow conduit is made in the form of a pipe perforated by longitudinal slots;

- фильтрующий водосборник малорасходного водовода выполнен из крупнообломочного грунта и является частью присыпки к плотине;- the filtering catchment of a low-flow water conduit is made of coarse soil and is part of the powder to the dam;

- входной оголовок снабжен противоналедным порогом, гребень которого расположен выше водоприемника малорасходного водовода;- the inlet head is equipped with an anti-icing threshold, the crest of which is located above the water intake of a low-flow water conduit;

- малорасходный водовод по длине частично или полностью выполнен из полиэтиленовых труб;- low water conduit along the length partially or completely made of polyethylene pipes;

- отводящий канал туннеля в пределах вечной мерзлоты снабжен противофильтрационным покрытием, которое непосредственно у границы руслового талика водонепроницаемо сопряжено с вечной мерзлотой.- the outlet channel of the tunnel within the permafrost is equipped with an antifiltration coating, which is directly waterproofed with permafrost directly at the boundary of the channel talik.

- сопряжение противофильтрационного покрытия подводящего канала и противофильтрационного покрытия отводящего канала с вечной мерзлотой у границы руслового талика осуществлено посредством зуба из глинистого грунта, промороженного при его выполнении;- the combination of the antifiltration coating of the inlet channel and the antifiltration coating of the outlet channel with permafrost at the boundary of the channel talik is carried out by means of a tooth from clay soil frozen during its implementation;

- по меньшей мере, часть коридора, непосредственно примыкающая к подземному участку туннеля, снабжена водопроницаемым перекрытием, на котором расположена фильтрующая призма из крупнообломочного грунта и которое гидравлически сообщает поровое пространство фильтрующей призмы с полостью подземного участка туннеля;- at least a portion of the corridor directly adjacent to the underground section of the tunnel is provided with a water-permeable overlap on which the filter prism from coarse soil is located and which hydraulically communicates the pore space of the filter prism with the cavity of the underground section of the tunnel;

- водопроницаемое перекрытие снабжено снегозащитным козырьком.- the permeable ceiling is equipped with a snow canopy.

Именно безнапорный режим работы туннеля позволяет осуществить забор воды из водотока посредством низконапорной земляной насыпной плотины практически без повышения уровня воды в водотоке, т.е. без создания водохранилища, а противофильтрационное покрытие затопляемых врезок позволяет эквивалентно восстановить водонепроницаемый плащ, поврежденный врезками (каналами). Это предотвращает фильтрацию воды под плащом по пустотелым трещинам, что предотвращает растепление вечной мерзлоты. Дополнительно выполнение по ранее указанным правилам малорасходного водовода и входного оголовка туннеля предотвращает образование наледи в туннеле, а при заполнении входного оголовка наледью и занесении его снегом, как крайний случай, обеспечивает освобождение входного оголовка от наледи и снега естественным путем в начале теплого периода года. Все это позволяет достигнуть ранее указанный технический результат.It is the non-pressure mode of operation of the tunnel that allows water to be taken from the watercourse by means of a low-pressure earthen bulk dam with virtually no increase in the water level in the watercourse, i.e. without creating a reservoir, and the antifiltration coating of the flooded insets allows you to equivalently restore a waterproof raincoat damaged by insets (channels). This prevents the filtering of water under the cloak through hollow cracks, which prevents permafrost thawing. In addition, the implementation of the low-flow conduit and the inlet head of the tunnel according to the previously mentioned rules prevents the formation of ice in the tunnel, and when filling the inlet head with ice and filling it with snow, as an extreme case, it ensures that the inlet head is free of ice and snow naturally in the beginning of the warm season. All this allows you to achieve the previously specified technical result.

Изобретение поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:

- на фиг.1 изображено руслоотводное сооружение, схематичный план;- figure 1 shows the channel structure, a schematic plan;

- на фиг.2 - узел I на фиг.1, план;- figure 2 - node I in figure 1, plan;

- на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2;- figure 3 is a section aa in figure 2;

- на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.2;- figure 4 is a section bB in figure 2;

- на фиг.5 - разрез С-С на фиг.4;- figure 5 is a section CC in figure 4;

- на фиг.6 - разрез Д-Д на фиг.4;- figure 6 is a section DD in figure 4;

- на фиг 7 - конструкция сопряжения противофильтрационного покрытия подводящего канала с вечной мерзлотой, разрез по продольной оси подводящего канала.- Fig 7 is a design of a pair of antifiltration coating of the inlet channel with permafrost, a section along the longitudinal axis of the inlet channel.

Сооружение на вечной мерзлоте 1 осуществляет отвод сезоннодействующего водотока 2, пересекающего в плане месторождение полезного ископаемого, намеченного к добыче открытым способом путем разработки глубокого карьера 3 (то же: горный объект). Сооружение содержит плотину 4, перегораживающую русло 5 и русловой талик (временный или постоянный) 6 водотока 2 (фиг.3), водопроводный туннель (то же: туннель) 7, выполненный в обход защищаемого карьера 3, имеющего подошву 8 ниже дна 9 русла 5, и малорасходный водовод 10. Этот водовод 10 обеспечивает в холодное время года в обход горного объекта пропуск грунтовых вод руслового талика, способных в пределах сооружения образовать наледь (фиг.2).The permafrost facility 1 diverts a seasonal watercourse 2 that crosses in plan a mineral deposit planned for open pit mining by developing a deep quarry 3 (the same: a mountain object). The structure contains a dam 4, blocking the channel 5 and the channel talik (temporary or permanent) 6 of the watercourse 2 (Fig. 3), a water tunnel (the same: tunnel) 7, bypassing the protected quarry 3, having a sole 8 below the bottom 9 of the channel 5 , and a low-flow conduit 10. This conduit 10 provides, in the cold season, bypassing a mountain object, the passage of ground water of channel talik, capable of forming ice within the structure (Fig. 2).

Плотина 4 снабжена противофильтрационным устройством, которое выполнено в виде ледогрунтовой стенки 11, образованной замораживающими колонками (термосифонами) 12 и сопряженной с вечной мерзлотой 1 (фиг.3). Дно 13 подводящего канала 14, низовая плита 15 входного оголовка 16 туннеля 7 расположена на уровне или ниже сопрягающегося с туннелем 7 дна 9 русла 5 (фиг.4). Высота hm полости 17 и величина продольного уклона дна im на подземном участке 18 туннеля 7 постоянно обеспечивают безнапорный режим потока воды на подземном участке 18 туннеля 7. На этом участке 18 туннель 7 снабжен несущей и/или облицовочной обделкой 19, дно 20 и стенки 21 которой образуют водонепроницаемой лоток 22 (фиг.6). Выходной оголовок 23 посредством отводящего канала 24 сопряжен с водотоком 2.The dam 4 is equipped with an anti-filtration device, which is made in the form of an ice-soil wall 11 formed by freezing columns (thermosiphons) 12 and conjugated with permafrost 1 (Fig. 3). The bottom 13 of the inlet channel 14, the bottom plate 15 of the inlet head 16 of the tunnel 7 is located at or below the bottom of the channel 9, which is connected with the tunnel 7 (Fig. 4). The height h m of the cavity 17 and the longitudinal slope of the bottom i m in the underground section 18 of the tunnel 7 constantly ensure a non-pressure mode of water flow in the underground section 18 of the tunnel 7. In this section 18, the tunnel 7 is equipped with a carrier and / or facing lining 19, the bottom 20 and the walls 21 which form a waterproof tray 22 (Fig.6). The output tip 23 by means of a discharge channel 24 is coupled to a watercourse 2.

Малорасходный водовод 10 содержит водоприемник 25, который выполнен в виде трубы, перфорированной продольными щелями 26 (фиг.3). Водоприемник 25 расположен в водосборнике 27, который выполнен из фильтрующего (крупнообломочного) грунта в виде нижней части присыпки 28 к плотине 4 (фиг.2). Эта присыпка 28 образует перед плотиной незатопляемую площадку 29 и теплоизолирует водоприемник 25. Малорасходный водовод 10 расположен в туннеле 7 и путем самотека отводит грунтовую воду из руслового талика 6 в полость 17 подземного участка 18 туннеля 7 в заданное место или в выходной оголовок 23 туннеля 7. Проточная полость 30 малорасходного водовода 10 теплоизолирована, прежде всего тем, что этот водовод 10 частично или полностью выполнен из полиэтиленовых труб и укрыт грунтовым материалом присыпки 28.Low water conduit 10 contains a water inlet 25, which is made in the form of a pipe perforated by longitudinal slots 26 (figure 3). The water intake 25 is located in the water collector 27, which is made of filtering (coarse) soil in the form of the lower part of the powder 28 to the dam 4 (Fig.2). This powder 28 forms an unsinkable platform 29 in front of the dam and insulates the water intake 25. The low-flow water conduit 10 is located in the tunnel 7 and by gravity drains ground water from the channel talik 6 into the cavity 17 of the underground section 18 of the tunnel 7 to a predetermined location or to the outlet head 23 of the tunnel 7. The flow cavity 30 of the low flow duct 10 is thermally insulated, first of all, by the fact that this duct 10 is partially or completely made of polyethylene pipes and covered with soil powder material 28.

Подводящий канал 14 туннеля 7 в пределах вечной мерзлоты 1 снабжен противофильтрационным покрытием. Это покрытие выполнено, например, в виде заключенной в геотекстиль полимерной пленки (то же: мембрана) 31, уложенной на выполненный из глинистого грунта подстилающий слой 32, и накрыто защищенными плитами 33. Такое покрытие посредством противофильтрационного зуба 34 непосредственно у границы руслового талика 6 водонепроницаемо сопряжено с вечной мерзлотой 1, точнее с естественным водонепроницаемым плащом 44 (фиг.7).The inlet channel 14 of the tunnel 7 within the permafrost 1 is provided with an anti-filter coating. This coating is made, for example, in the form of a polymer film enclosed in geotextile (the same: a membrane) 31, laid on a clay layer made of clay soil 32, and covered with protected plates 33. Such a coating is impermeable to water directly from the border of the channel 6 by means of an anti-filter tooth 34 is associated with permafrost 1, more precisely, with a natural waterproof raincoat 44 (Fig.7).

Входной оголовок 16 туннеля 7 выполнен коридорного типа, при этом его коридор 35 является продолжением лотка 22 обделки 19 подземного участка 18 туннеля 7, а верх его боковых стенок 36 расположен на незатопляемом в теплое время года уровне (фиг.4).The input tip 16 of the tunnel 7 is made of a corridor type, while its corridor 35 is a continuation of the tray 22 of the lining 19 of the underground section 18 of the tunnel 7, and the top of its side walls 36 is located at a level that is not flooded in the warm season (Fig. 4).

Входной оголовок 16 снабжен противоналедным порогом 37, гребень которого расположен выше водоприемника 25 малорасходного водовода 10. Место выпуска воды из малорасходного водовода 10 и конструктивное выполнение теплоизоляции его проточной полости 30 устанавливается проектом на основании теплотехнического расчета, а конструкция крепления малорасходного водовода 10 в туннеле 7 - на основании исследования.The inlet head 16 is equipped with an anti-slip threshold 37, the crest of which is located above the water inlet 25 of the low flow duct 10. The place of water discharge from the low flow duct 10 and the structural insulation of its flow cavity 30 is established by the design based on the heat engineering calculation, and the fastening design of the low flow duct 10 in the tunnel 7 is based on research.

Часть коридора 35, непосредственно примыкающая к подземному участку туннеля 18, снабжена водопроницаемым перекрытием 38, на котором расположена фильтрующая призма 39 из крупнообломочного грунта и которое гидравлически сообщает поровое пространство фильтрующей призмы 39 с полостью 17 подземного участка 18 туннеля 7 (фиг.4 и 5).The part of the corridor 35 immediately adjacent to the underground section of the tunnel 18 is provided with a permeable ceiling 38, on which the filter prism 39 from coarse soil is located and which hydraulically communicates the pore space of the filter prism 39 with the cavity 17 of the underground section 18 of the tunnel 7 (Figs. 4 and 5) .

Необходимость снабжения отводящего канала 24 в пределах вечной мерзлоты 1 противофильтрационным покрытием и его водонепроницаемого сопряжения с вечной мерзлотой 1 непосредственно у границы руслового талика 6 устанавливается проектом в зависимости от местных условий.The need to provide the outlet channel 24 within the permafrost 1 with an anti-filter coating and its waterproof connection with the permafrost 1 directly at the boundary of the channel talik 6 is established by the project depending on local conditions.

Малорасходный водовод 10 при благоприятных условиях может быть проложен в обход горного объекта по поверхности местности, а подача по нему грунтовой воды из руслового талика 6 может быть осуществлена насосами.Low drainage conduit 10 under favorable conditions can be laid bypassing a mountain object on the surface of the area, and the supply of ground water from the channel talik 6 can be carried out by pumps.

На чертежах обозначены и другие элементы сооружения и среды, а именно:In the drawings, other elements of the structure and environment are indicated, namely:

40 - свободная поверхность потока (в коридоре);40 - free surface of the stream (in the corridor);

41 - максимальный уровень потока в подводящем канале (то же: перед плотиной);41 - maximum level of flow in the inlet channel (same: in front of the dam);

42 - максимальный уровень потока на подземном участке туннеля;42 - maximum level of flow in the underground section of the tunnel;

43 - таломерзлый слой (слой сезонного оттаивания-замерзания);43 - thawed layer (seasonal thawing-freezing layer);

44 - водонепроницаемый плащ;44 - waterproof raincoat;

45 - поверочный уровень наледи и снега;45 - calibration level of ice and snow;

46 - снегозащитный козырек;46 - snow shield;

hm - высота полости туннеля;h m is the height of the cavity of the tunnel;

ho - нормальная глубина в туннеле;h o - normal depth in the tunnel;

im - продольный уклон дна в туннеле;i m is the longitudinal slope of the bottom in the tunnel;

iв - продольный уклон русла водотока.i in - the longitudinal slope of the channel of the watercourse.

Особенностью создания такого руслоотводного сооружения является то, что на момент начала эксплуатации к первому теплому периоду года должны быть возведены все три основных технологических узла сооружения: плотина 4, туннель 7 и противоналедные средства (малорасходный водовод 10 и фильтрующая призма 39). При этом оценка эффективности противоналедных средств и уточнение их конструкции осуществляют при эксплуатации сооружения, а разработку карьера 3 в пределах осушенного участка русла 5 водотока 2 производят после первого года эксплуатации сооружения и создания в плотине 4 ледогрунтовой стенки 11.A feature of the creation of such a channel-discharge structure is that at the time of the start of operation, by the first warm period of the year, all three main technological units of the structure should be erected: dam 4, tunnel 7 and anti-slip means (low flow conduit 10 and filter prism 39). At the same time, the effectiveness of anti-slip agents and the refinement of their design are evaluated during the operation of the structure, and quarry 3 is developed within the drained section of the channel 5 of watercourse 2 after the first year of operation of the structure and the creation of an ice-soil wall 11 in dam 4.

Сооружение работает следующим образом.The construction works as follows.

В теплый период года плотина 4 без существенного подъема уровня воды, т.е. без создания водохранилища, направляет поверхностный и грунтовый сток водотока 2 в туннель 7. Во входном оголовке 16, в пределах его коридора 35, происходит интенсивное понижение свободной поверхности 40 потока. Эта поверхность 40 понижается от максимального уровня 41, установившегося в подводящем канале 14 при максимальном расходе, до максимального уровня 42, установившегося на подземном участке 18 туннеля 7 с нормальной глубиной ho<hm, где hm - высота полости 17 туннеля 7. Это обстоятельство обеспечивает возможность выполнить полость 17 туннеля 7 с постоянной высотой hm. Одновременно с этим грунтовый сток осуществляется по малорасходному водоводу 10.In the warm season, dam 4 without a significant rise in water level, i.e. without creating a reservoir, directs the surface and ground runoff of watercourse 2 to tunnel 7. In the inlet head 16, within its corridor 35, an intensive decrease in the free surface 40 of the stream occurs. This surface 40 decreases from the maximum level 41, which was established in the inlet channel 14 at the maximum flow rate, to the maximum level 42, which was established on the underground section 18 of the tunnel 7 with a normal depth h o <h m , where h m is the height of the cavity 17 of the tunnel 7. This circumstance provides the ability to perform the cavity 17 of the tunnel 7 with a constant height h m . At the same time, groundwater flow is carried out through a low flow conduit 10.

В холодный период года поверхностный сток прекращается. Грунтовый же сток посредством теплоизолированного малорасходного водовода 10 выводится из руслового талика 6 и концентрированно направляется в полость 17 подземного участка 18 туннеля 7. При этом противоналедный порог 37 обеспечивает самотечный режим в малорасходном водоводе 10 и предотвращает проникновение грунтовой воды во входной оголовок 16, следовательно, предотвращает образование в нем наледи. Одновременно с этим противофильтрационный зуб 34 (фиг.7) предотвращает весьма опасное проникновение грунтовой воды со стороны руслового талика 6 в таломерзлый слой (слой сезонного оттаивания-замерзания) 43, который может образоваться в вечной мерзлоте ниже удаленного в подводящем канале 14 водонепроницаемого плаща 44 в теплое время года.In the cold season, surface runoff ceases. The ground drain, by means of a heat-insulated low-flow conduit 10, is discharged from the channel talik 6 and concentratedly directed into the cavity 17 of the underground section 18 of the tunnel 7. In this case, the anti-slip threshold 37 provides a gravity flow in the low flow conduit 10 and prevents the entry of ground water into the inlet head 16, therefore, prevents education in it ice. At the same time, the anti-filtration tooth 34 (Fig. 7) prevents the very dangerous penetration of ground water from the channel talik 6 side into the frozen layer (seasonal thawing-freezing layer) 43, which can form in permafrost below the waterproof raincoat 44 removed in the inlet channel 14 warm season.

Входной оголовок 16, как крайний случай, может забиться наледью и снегом до поверочного уровня 45, а уровень воды перед верховым оголовком 16 с наступлением теплого периода года временно может подняться выше водопроницаемого перекрытия 38. В этом случае вода по фильтрующей призме 39 через перекрытие 38 поступит в полость 17 подземного участка 18 туннеля 7 и раскроет входной оголовок 16. Указанное обстоятельство следует учитывать при назначении отметки гребня плотины 4.The input tip 16, as a last resort, can become blocked by ice and snow to a reference level of 45, and the water level in front of the top tip 16 may temporarily rise above the permeable ceiling 38 with the onset of the warm period of the year. In this case, water will flow through the filter prism 39 through the ceiling 38 into the cavity 17 of the underground section 18 of the tunnel 7 and will open the inlet head 16. This circumstance should be taken into account when assigning the mark of the dam crest 4.

В примере описан наиболее простой и предпочтительный вариант водоотводного сооружения, создающего искусственное русло в условиях вечной мерзлоты для отвода водотока от горного объекта.The example describes the simplest and most preferred variant of a drainage structure that creates an artificial channel under permafrost conditions to divert a watercourse from a mountain object.

В настоящее изобретение могут быть внесены различные модификации и изменения без отхода от его объема, например:Various modifications and changes may be made to the present invention without departing from its scope, for example:

- малорасходная труба 10 может быть помещена в закрытый лоток, который выполняется в основании туннеля 7;- low flow pipe 10 can be placed in a closed tray, which runs at the base of the tunnel 7;

- малорасходная труба 10 может быть коаксиально помещена в дополнительную трубу большего диаметра с образованием кольцевого зазора, заполняемого теплоизоляционным материалом;- low flow pipe 10 can be coaxially placed in an additional pipe of larger diameter with the formation of an annular gap filled with heat-insulating material;

- водопроницаемое перекрытие 38 может быть снабжено стационарным или съемным снегозащитным козырьком 46 (козырек на фиг.4 и 5 показан пунктиром), а поровое пространство фильтрующей призмы 39 может быть гидравлически сообщено с полостью 17 туннеля 7 коротким водоводом (не показан);- the permeable ceiling 38 can be equipped with a stationary or removable snow protection canopy 46 (the canopy in FIGS. 4 and 5 is indicated by a dotted line), and the pore space of the filter prism 39 can be hydraulically communicated with the cavity 17 of the tunnel 7 with a short conduit (not shown);

- грунтовая вода в холодный период года может аккумулироваться в водосборном колодце и насосами, при необходимости с подогревом, подаваться в малорасходный водовод 10, конструкция и режим работы которой уточняется в первый же год эксплуатации.- ground water in the cold season can be accumulated in the drainage well and, if necessary heated, can be supplied to a low-flow conduit 10, the design and operation of which is specified in the first year of operation.

Дополнительно противофильтрационное покрытие врезки в канале 14 и 24 может быть выполнено без полимерной пленки 31, т.е. может состоять из геотекстильного слоя и выполненного из глинистого грунта подстилающего слоя 32. Такое покрытие обеспечивает проникновение под него воды в весьма ограниченном количестве. Эта вода в виде капель проникает в возможные пустотелые трещины и под действием отрицательных температур вечной мерзлоты 1 превращается в лед и восстанавливает, таким образом, водонепроницаемость плаща 44.Additionally, the anti-filter coating of the insert in the channel 14 and 24 can be performed without a polymer film 31, i.e. may consist of a geotextile layer and a clay layer 32 made of clay soil. Such a coating allows water to penetrate under it in a very limited amount. This water in the form of drops penetrates possible hollow cracks and, under the influence of negative temperatures of permafrost 1, turns into ice and thus restores the waterproofness of the cloak 44.

Предложенное руслоотводное сооружение в виде туннеля может быть осуществлено, например, при разработке одного из крупнейшего в России Нежданинского золоторудного месторождения (Якутия).The proposed channel discharge structure in the form of a tunnel can be implemented, for example, during the development of one of the largest in Russia, the Nezhdaninsky gold ore deposit (Yakutia).

В горной местности обычно выполняться условие: im<ip, где im - продольный уклон туннеля; ip, - продольный уклон русла водотока.In mountainous areas, the condition is usually satisfied: i m <i p , where i m is the longitudinal slope of the tunnel; i p , is the longitudinal slope of the channel of the watercourse.

Исходя из этого условия и принимая режим потока в туннеле безнапорный, а водонепроницаемый лоток туннеля из бетона, рекомендуется следующая последовательность проектирования туннеля:Based on this condition and assuming the flow regime in the tunnel is non-pressure, and the tunnel tray is made of concrete, the following tunnel design sequence is recommended:

- исходя из гидрологических данных и назначенного класса капитальности туннеля определяются расходы воды основного Qосн и поверочного Qпов;;- on the basis of hydrological data and the assigned capitality class of the tunnel, the water discharges of the main Q main and calibration Q pov are determined ; ;

- с учетом в потоке наносов назначается допустимая средняя скорость потока νдоп и определяется площадь поперечного сечения потока wnom=Qосндоп;- taking into account the sediment flow, a permissible average flow velocity ν dop is assigned and the cross-sectional area of the flow w nom = Q main / ν dop is determined;

- исходя из анализа возможного горного давления принимается профиль туннеля, включая ширину bm, и высоту hm полости после выполнения обделки, а также нормальную глубину потока ho при Qосн и Qпов;;- based on the analysis of possible rock pressure, the profile of the tunnel is taken, including the width b m , and the height h m of the cavity after lining, as well as the normal depth of flow h o at Q main and Q pov; ;

- при Qосн гидравлическими расчетами определяется продольный уклон туннеля im, при котором обеспечивается вышеуказанный режим потока в туннеле: скорость потока νдоп и его глубина ho;- when Q basic hydraulic analysis determines the longitudinal slope of the tunnel i m , which ensures the above flow regime in the tunnel: flow velocity ν dop and its depth h o ;

- принимается конструкция оголовков и каналов туннеля, после чего определяется высотное положение свободной поверхности потока по всей длине туннеля при Qосн и Qпов.- the design of the heads and channels of the tunnel is adopted, after which the height position of the free surface of the flow along the entire length of the tunnel is determined for Q main and Q sw .

Пример: Qосн=150 м3/с; νдоп=10 м2/с; скальная порода прочная, горное давление незначительное, а боковое давление отсутствует (f>8). Принимаем поперечное сечение туннеля прямоугольное с пологим сводом и размерами полости после выполнения обделки: ширину вm=4,5 м и высоту hm=5,5. Таким размерам полости соответствует глубина потока ho=3,5 м. Далее следует продолжить гидравлический расчет туннеля, т.е. определить продольный уклон туннеля im и положение свободной поверхности потока.Example: Q main = 150 m 3 / s; ν extra = 10 m 2 / s; the rock is solid, rock pressure is negligible, and lateral pressure is absent (f> 8). We take the cross section of the tunnel rectangular with a gently sloping arch and cavity dimensions after lining: width m = 4.5 m and height h m = 5.5. Such cavity dimensions correspond to a flow depth h o = 3.5 m. Next, the hydraulic calculation of the tunnel should continue, i.e. determine the longitudinal slope of the tunnel i m and the position of the free surface of the flow.

Использованные источникиUsed sources

1. Цыгельнюк Е.Ю., Рыжков А.Н., Кравцов А.В. Испытание тампонажной смеси ЛП на Коашвинском карьере Восточного рудника ОАО «Апатит» // Горный журнал. 2006. №1.1. Tsygelnyuk E.Yu., Ryzhkov AN, Kravtsov A.V. Testing cement slurry mix at the Koashvinsky quarry of the East mine of Apatit OJSC // Mining Journal. 2006. No1.

2. Гидротехнические сооружения: Учеб. для вузов: В 2 ч. Ч.2 / Л.Н.Рассказов, В.Г.Орехов, Ю.П.Правдивцев и др.; Под ред. Л.Н.Рассказова. - М.: Стройиздат, 1999.2. Waterworks: Textbook. for universities: In 2 hours, Part 2 / L.N. Rasskazov, V.G. Orekhov, Yu.P. Pravdivtsev and others; Ed. L.N. Rasskazova. - M.: Stroyizdat, 1999.

3. Ягин В.П., Вайкум В.А. Опорная гидрогеологическая схема-гипотеза многолетней мерзлоты с учетом истории геокриологического развития территории и применительно гидротехнического строительства. Интеллектуальный продукт. 2007. Зарегистрирован ФГУП «ВНТИЦ» под номером 73200700080.3. Yagin V.P., Vaikum V.A. The basic hydrogeological scheme is the hypothesis of permafrost, taking into account the history of geocryological development of the territory and with regard to hydraulic engineering construction. Intellectual product. 2007. The Federal State Unitary Enterprise VNTIC is registered under the number 73200700080.

4. Биянов Г.Ф. Плотины на вечной мерзлоте. - М.: Энергоатомиздат, 1983. С.144-148.4. Biyanov G.F. Dams on permafrost. - M .: Energoatomizdat, 1983. S.144-148.

5. Ягин В.П., Вайкум В.А., Поваренкин В.А., Давыдов И.А., Нейланд Н.Н. К вопросу размещения твердых водосодержащих отходов ТЭЦ и других производств // Гидротехническое строительство. 1998. №6.5. Yagin V.P., Vaikum V.A., Povarenkin V.A., Davydov I.A., Neyland N.N. On the issue of placement of solid water-containing wastes of thermal power plants and other industries // Hydrotechnical construction. 1998. No. 6.

6. Фрункин В.Н., Шерман М.М. О строительстве Вилюйской ГЭС-3 на многолетнемерзлом полускальном основании. // Гидротехническое строительство. 2003. №12.6. Frunkin V.N., Sherman M.M. About the construction of the Vilyui HPS-3 on a permafrost semi-rock base. // Hydraulic engineering. 2003. No. 12.

ОбозначенияDesignations

1 - вечная мерзлота1 - permafrost

2 - водоток2 - watercourse

3 - карьер3 - quarry

4 - плотина4 - dam

5 - русло (водотока)5 - channel (watercourse)

6 - русловой талик (временный или постоянный)6 - channel talik (temporary or permanent)

7 - водопроводный туннель (то же: туннель)7 - water tunnel (same: tunnel)

8 - подошва (карьера)8 - sole (career)

9 - дно (русла)9 - bottom (channel)

10 - малорасходный водовод (далее: водовод 10)10 - low consumption water conduit (hereinafter: water conduit 10)

11 - ледогрунтовая стенка11 - ice wall

12 - замораживающие колонки (термосифоны)12 - freezing columns (thermosiphons)

13 - дно (подводящего канала)13 - bottom (inlet channel)

14 - подводящий канал14 - inlet channel

15 - низовая плита (входного оголовка)15 - bottom plate (inlet head)

16 - входной оголовок (туннеля)16 - input end (tunnel)

17 - полость (туннеля)17 - cavity (tunnel)

18 - подземный участок (туннеля)18 - underground section (tunnel)

19 - обделка туннеля (несущая и/или облицовочная)19 - lining of the tunnel (bearing and / or facing)

20 - дно (обделки, то же туннеля)20 - bottom (lining, the same tunnel)

21 - стенки (обделки)21 - walls (lining)

22 - лоток (обделки)22 - tray (lining)

23 - выходной оголовок23 - output tip

24 - отводящий канал24 - outlet channel

25 - водоприемник (противоналедного водовода)25 - water intake (anti-icing conduit)

26 - продольные щели26 - longitudinal slots

27 - водосборник (противоналедного водовода)27 - catchment basin (anti-icing conduit)

28 - присыпка (к плотине)28 - powder (to the dam)

29 - площадка29 - playground

30 - проточная полость (противоналедного водовода)30 - flow cavity (anti-icing conduit)

31 - полимерная пленка31 - polymer film

32 - подстилающий слой32 - underlying layer

33 - защитные плиты33 - protective plates

34 - противофильтрационный зуб34 - antifiltration tooth

35 - коридор (входного оголовка)35 - corridor (inlet head)

36 - боковые стенки (коридора)36 - side walls (corridor)

37 - противоналедный порог37 - anti-slip threshold

38 - водопроницаемое перекрытие38 - permeable floor

39 - фильтрующая призма39 - filter prism

40 - свободная поверхность потока (в коридоре)40 - free flow surface (in the corridor)

41 - максимальный уровень потока в подводящем канале (то же: вперед плотиной)41 - maximum level of flow in the inlet channel (same: forward dam)

42 - максимальный уровень потока на подземном участке туннеля42 - maximum flow level in the underground section of the tunnel

43 -таломерзлый слой (слой сезонного оттаивания-замерзания)43 - frozen layer (seasonal thawing-freezing layer)

44 - водонепроницаемый плащ;44 - waterproof raincoat;

45 - поверочный уровень наледи и снега;45 - calibration level of ice and snow;

46 - снегозащитный козырек;46 - snow shield;

hm - высота полости туннеляh m - the height of the cavity of the tunnel

ho - нормальная глубина в туннелеh o - normal depth in the tunnel

im - продольный уклон дна в туннелеi m - longitudinal slope of the bottom in the tunnel

iв - продольный уклон русла водотокаi in - the longitudinal slope of the channel

Claims (12)

1. Руслоотводное сооружение сезоннодействующего водотока на вечной мерзлоте, характеризующееся тем, что оно содержит плотину, перегораживающую русло и талик водотока, водопроводный туннель, выполненный в обход защищаемого горного объекта, имеющего подошву ниже дна русла, и малорасходный водовод, обеспечивающий в холодное время года в обход горного объекта пропуск грунтовых вод руслового талика, способных в пределах сооружения образовать наледь, при этом плотина снабжена противофильтрационным устройством, сопряженным с вечной мерзлотой, в водопроводном туннеле дно в подводящем канале и низовая плита входного оголовка расположены на уровне или ниже сопрягающегося с ними дна русла, высота полости и величина продольного уклона дна постоянно обеспечивают безнапорный режим потока воды на подземном участке водопроводного туннеля, снабженном обделкой, дно и стенки которой образуют водонепроницаемой лоток, а выходной оголовок посредством отводящего канала сопряжен с водотоком, малорасходный водовод содержит водоприемник, расположенный в фильтрующем водосборнике, а проточная полость малорасходного водовода теплоизолирована, причем подводящий канал водопроводного туннеля в пределах вечной мерзлоты снабжен противофильтрационным покрытием, которое непосредственно у границы руслового талика водонепроницаемо сопряжено с вечной мерзлотой.1. The channel structure of a seasonal watercourse in permafrost, characterized in that it contains a dam blocking the channel and the talik of the watercourse, a water tunnel made to bypass a protected mountain object with a sole below the channel bottom, and a low-flow water conduit providing during the cold season in bypassing a mountain object groundwater pass of channel talik, capable of forming ice within the structure, while the dam is equipped with an anti-filter device paired with permafrost d, in the water tunnel, the bottom in the inlet channel and the bottom plate of the inlet head are located at or below the channel bottom that mates with them, the height of the cavity and the longitudinal slope of the bottom constantly ensure a non-pressure mode of water flow in the underground section of the water tunnel equipped with a lining, the bottom and walls which form a waterproof tray, and the output tip through the outlet channel is interfaced with a watercourse, a low-flow conduit contains a water intake located in the filtering catchment, and malorashodnyh-lingual cavity is thermally insulated conduit, wherein the supply channel plumbing a tunnel within the permafrost impervious covering is provided, which is directly at the border of the channel talik waterproof associated with permafrost. 2. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что противофильтрационное устройство плотины выполнено в виде ледогрунтовой стенки, образованной замораживающими колонками.2. The construction according to claim 1, characterized in that the dam filter is made in the form of an ice-soil wall formed by freezing columns. 3. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что входной оголовок водопроводного туннеля выполнен коридорного типа и образует собой продолжение лотка обделки подземного участка туннеля, при этом верх боковых стенок коридора расположен на незатопляемом в теплое время года уровне.3. The construction according to claim 1, characterized in that the inlet head of the water tunnel is made of a corridor type and forms a continuation of the lining tray of the underground section of the tunnel, while the top of the side walls of the corridor is located at a level that is not flooded in the warm season. 4. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что малорасходный водовод расположен в водопроводном туннеле и самотечным путем отводит грунтовую воду из руслового талика в полость подземного участка туннеля в заданном месте или в выходной оголовок водопроводного туннеля.4. The construction according to claim 1, characterized in that the low flow conduit is located in the water tunnel and gravity drains ground water from the channel talik into the cavity of the underground section of the tunnel in a given place or in the outlet head of the water tunnel. 5. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что водоприемник малорасходного водовода выполнен в виде трубы, перфорированной продольными щелями.5. The construction according to claim 1, characterized in that the intake of low flow conduit is made in the form of a pipe perforated by longitudinal slots. 6. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что фильтрующий водосборник малорасходного водовода выполнен из крупнообломочного грунта и является частью присыпки к плотине.6. The construction according to claim 1, characterized in that the filtering drain pan of a low-flow water conduit is made of coarse soil and is part of the powder to the dam. 7. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что входной оголовок снабжен противоналедным порогом, гребень которого расположен выше водоприемника малорасходного водовода.7. The construction according to claim 1, characterized in that the inlet head is equipped with an anti-icing threshold, the crest of which is located above the water intake of a low-flow water conduit. 8. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что малорасходный водовод по длине частично или полностью выполнен из полиэтиленовых труб.8. The construction according to claim 1, characterized in that the low flow conduit along the length is partially or completely made of polyethylene pipes. 9. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что отводящий канал водопроводного туннеля в пределах вечной мерзлоты снабжен противофильтрационным покрытием, которое непосредственно у границы руслового талика водонепроницаемо сопряжено с вечной мерзлотой.9. The construction according to claim 1, characterized in that the outlet channel of the water tunnel within the permafrost is equipped with an anti-filter coating, which is directly waterproof from the permafrost directly at the boundary of the channel talik. 10. Сооружение по пп.1 и 9, отличающееся тем, что сопряжение противофильтрационного покрытия подводящего канала и противофильтрационного покрытия отводящего канала с вечной мерзлотой у границы руслового талика осуществлено посредством зуба из глинистого грунта, промороженного при его выполнении.10. The construction according to claims 1 and 9, characterized in that the conjugation of the antifiltration coating of the inlet channel and the antifiltration coating of the outlet channel with permafrost at the boundary of the channel talik is carried out using a tooth from clay soil frozen during its implementation. 11. Сооружение по п.3, отличающееся тем, что, по меньшей мере, часть коридора, непосредственно примыкающая к подземному участку водопровадного туннеля, снабжена водопроницаемым перекрытием, на котором расположена фильтрующая призма из крупнообломочного грунта и которое гидравлически сообщает поровое пространство фильтрующей призмы с полостью подземного участка водопроводного туннеля.11. The construction according to claim 3, characterized in that at least a portion of the corridor directly adjacent to the underground section of the water supply tunnel is provided with a permeable ceiling, on which a filter prism from coarse soil is located and which hydraulically communicates the pore space of the filter prism with a cavity underground section of the water tunnel. 12. Сооружение по п.9, отличающееся тем, что водопроницаемое перекрытие снабжено снегозащитным козырьком. 12. The construction according to claim 9, characterized in that the permeable ceiling is equipped with a snow canopy.
RU2008141180/03A 2008-10-16 2008-10-16 Riverbed-diversion structure of seasonal waterway on permafrost RU2382139C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008141180/03A RU2382139C1 (en) 2008-10-16 2008-10-16 Riverbed-diversion structure of seasonal waterway on permafrost

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008141180/03A RU2382139C1 (en) 2008-10-16 2008-10-16 Riverbed-diversion structure of seasonal waterway on permafrost

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2382139C1 true RU2382139C1 (en) 2010-02-20

Family

ID=42127060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008141180/03A RU2382139C1 (en) 2008-10-16 2008-10-16 Riverbed-diversion structure of seasonal waterway on permafrost

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2382139C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111270644A (en) * 2020-02-25 2020-06-12 中国科学院东北地理与农业生态研究所 Rice field drainage ditch retaining dam construction device
RU2783461C1 (en) * 2022-06-22 2022-11-14 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук. ИГД СО РАН Method for the development of reserves of solid minerals in riverbeds

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111270644A (en) * 2020-02-25 2020-06-12 中国科学院东北地理与农业生态研究所 Rice field drainage ditch retaining dam construction device
RU2783461C1 (en) * 2022-06-22 2022-11-14 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук. ИГД СО РАН Method for the development of reserves of solid minerals in riverbeds

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hanson et al. Ground‐water dams for rural‐water supplies in developing countries
WO2021109537A1 (en) Ultra-long tunnel sewage disposing and separation drainage structure suitable for cold regions
CN103953008A (en) Modified mixed dam applicable to tailings ponds
CN101758058A (en) Method for piling tails without building tails reservoir
RU2679682C1 (en) Method of flooding cutover peats by supplying local water
RU2382139C1 (en) Riverbed-diversion structure of seasonal waterway on permafrost
CN112228151A (en) Tunnel open cut tunnel water drainage system
RU2468146C1 (en) Method for prevention of landslip formation
CN1804234B (en) Drainage method and apparatus for red mud dump in karst terrain
RU2386033C1 (en) Protection method of mine openings against water inrush from side of water course in conditions of permafrost
RU2416692C1 (en) Water engineering system on permafrost soils
RU2662473C1 (en) Method for supplying local waters for watering the developed peatlands and device for its implementation
CN102587399B (en) Salivary flow ice prevention and management structure in cold zone
RU2244785C1 (en) Underground water reserve regulating method
RU2385985C1 (en) Hydrotechnical channel on permafrost soils of slope
RU2673370C1 (en) Method for overlapping discharge collector by means of flooding cutover peat and device for its implementation
Carey Icing occurrence, control and prevention: an annotated bibliography
RU2618336C1 (en) Method for regulating groundwater accumulations
RU2392376C1 (en) Hydrotechnical channel under conditions of permafrost soils of slope
RU2309219C1 (en) Earth-fill dam of frozen type
CN201125367Y (en) Road saliva floe ice multi-exit port water drain ice blocking system
RU2385986C1 (en) Hydrotechnical channel deepened into permafrost soils of slope and method of its development
RU2785656C1 (en) Thaw-type embankment dam on a permafrost foundation
RU2645367C1 (en) Local waters purification method for watering of peatlands
RU2249072C1 (en) Method for complex multilayer engineering protection of territory to be developed against underflooding