RU2732106C1 - Under-channel filter water intake of bucket structure - Google Patents

Under-channel filter water intake of bucket structure Download PDF

Info

Publication number
RU2732106C1
RU2732106C1 RU2019126244A RU2019126244A RU2732106C1 RU 2732106 C1 RU2732106 C1 RU 2732106C1 RU 2019126244 A RU2019126244 A RU 2019126244A RU 2019126244 A RU2019126244 A RU 2019126244A RU 2732106 C1 RU2732106 C1 RU 2732106C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipes
water intake
water
filtering
bucket
Prior art date
Application number
RU2019126244A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Владимирович Кузнецов
Харлампий Иванович Килиди
Анна Евгеньевна Хаджиди
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина"
Priority to RU2019126244A priority Critical patent/RU2732106C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2732106C1 publication Critical patent/RU2732106C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B9/00Water-power plants; Layout, construction or equipment, methods of, or apparatus for, making same
    • E02B9/02Water-ways
    • E02B9/04Free-flow canals or flumes; Intakes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03BINSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B3/00Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water
    • E03B3/32Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water with artificial enrichment, e.g. by adding water from a pond or a river
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)

Abstract

FIELD: construction.SUBSTANCE: invention relates to hydraulic engineering, namely to water intake structures used for water intake on mountain and foothill areas of rivers with complex geological conditions. Under-water filtering water intake comprises water-collecting element and filtering water intake in river bed. Water collection element is made in the form of a rectangular cross-section ladle and is installed across the river bed in the place of no washout, in which there is a filtering water receiver made of perforated pipes of equal length. Initial section of pipes is fixed with reinforced concrete. Gravel is laid around the pipes, rock-by-layer is placed above the level of bed bottom. Inside the pipes there installed are flushing tubes of smaller diameter with cylindrical nozzles, which are laid in the centre of perforated pipes, the wellhead part of which enters the chamber of the water-collecting well.EFFECT: technical result is higher reliability of bucket under-water inlet filter water intake.1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к водозаборным сооружениям, используемым для забора воды на горных и предгорных участках рек со сложными геологическими условиями. Известен водозабор, содержащий водоприемные перфорированные трубы, уложенные в слой фильтрующей обсыпки, защитный экран, выполненный из уложенных в ряд с зазором стержней, соединенных с нижней стороны пустотелыми трубами. Внутри пустотелых труб закреплены на дне дополнительные трубы с зазором, которые выполнены из мягкого эластичного материала, имеющего микропоры. Дополнительные трубы пневматически сообщены с полостью для подачи компрессором сжатого воздуха (патент РФ №2254415,кл.Е02В 9/04,2005 - аналог).The invention relates to hydraulic engineering, in particular to water intake structures used for water intake in mountainous and foothill sections of rivers with difficult geological conditions. Known water intake, containing perforated water intake pipes, laid in a layer of filtering dust, a protective screen made of stacked in a row with a gap of the rods, connected on the lower side of the hollow pipes. Inside the hollow pipes, additional pipes with a gap are fixed at the bottom, which are made of a soft elastic material with micropores. Additional pipes are pneumatically connected to the cavity for supplying compressed air by the compressor (RF patent No. 2254415, class E02B 9 / 04,2005 - analogue).

Основными недостатками данного технического решения являются сложность конструкции и необходимость иметь дополнительное устройство для подачи воздуха.The main disadvantages of this technical solution are the complexity of the design and the need for an additional device for supplying air.

Известен подрусловой фильтрующий водозабор комбинированной конструкции (патент РФ №2518634, кл. Е03В 3/32, 2014 г. - прототип), используемый для забора воды на участках рек со сложными гидрологическими условиями и содержащий водосборный элемент, фильтрующий водоприемник в русле реки трубчатый водоприемник из перфорированный труб.Known underflow filtering water intake of a combined design (RF patent No. 2518634, class E03B 3/32, 2014 - prototype), used for water intake in river sections with difficult hydrological conditions and containing a drainage element, filtering water intake in the river bed, tubular water intake from perforated pipes.

Основными недостатками водозабора являются низкая устойчивость к размыву, связанная с легкой конструкцией тюфяков, поперечное расположение тюфяков, приводящее к задержке наносов на водозаборе и сложность их использования на горных и предгорных участках рек.The main disadvantages of the water intake are low resistance to erosion associated with the light construction of mattresses, the transverse arrangement of mattresses, leading to sediment retention at the water intake and the difficulty of using them in mountainous and foothill areas of rivers.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности и эффективности работы ковшового подруслового фильтрующего водозабора в сложных геологических условиях на горных и предгорных участках рек.The technical result of the invention is to improve the reliability and efficiency of the bucket underflow filtering water intake in difficult geological conditions in mountainous and foothill areas of rivers.

Технический результат достигается тем, что в подрусловом фильтрующем водозаборе, содержащем водосборный элемент и фильтрующий водоприемник в русле реки, согласно изобретению водосборный элемент выполнен в виде ковша прямоугольного сечения и установлен поперек русла реки в месте отсутствия размыва, в котором размещен фильтрующий водоприемник, выполненный из перфорированных труб равной длины, начальный участок которых закреплен железобетонным пригрузом, вокруг труб уложен гравий, поверх которого размещена каменная наброска до уровня дна русла, а внутри труб установлены промывные трубы меньшего диаметра с цилиндрическим насадками, проложенные по центру перфорированных труб, устьевая часть которых входит в камеру водосборного колодца.The technical result is achieved by the fact that in the under-channel filtering water intake, containing the water collecting element and the filtering water intake in the river bed, according to the invention, the water collecting element is made in the form of a bucket of rectangular section and is installed across the river bed in the place where there is no erosion, in which the filter water intake made of perforated pipes of equal length, the initial section of which is fixed with a reinforced concrete surcharge, gravel is laid around the pipes, on top of which a rock fill is placed to the level of the channel bottom, and inside the pipes there are flushing pipes of a smaller diameter with cylindrical nozzles laid in the center of perforated pipes, the mouth of which enters the chamber drainage well.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 показано сечение сооружения по оси перфорированной трубы приемного ковша; на фиг. 2 - то же самое в плане; на фиг. 3 - поперечное сечение промывной трубы с цилиндрическими насадками; на фиг. 4 - поперечное сечение гравийного фильтра с каменной наброской.The essence of the invention is illustrated by a drawing, where FIG. 1 shows a cross-section of the structure along the axis of the perforated pipe of the receiving ladle; in fig. 2 - the same in the plan; in fig. 3 is a cross-section of a flushing pipe with cylindrical nozzles; in fig. 4 is a cross-sectional view of a rockfill gravel pack.

Подрусловой фильтрующий водозабор ковшовой конструкции состоит водосборного элемента в виде ковша прямоугольной формы 1, устроенным в неразмываемом дне участка русла реки 2 и фильтрующего водоприемника, выполненного из перфорированной трубы 3, вокруг которой уложен гравийный фильтр 4. Внутри перфорированных труб 3 устроены промывные трубы 5 меньшего диаметра с цилиндрическим насадками 6, проложенные по центру перфорированных труб равной длины. В приемном ковше 1 начальный участок перфорированных труб 3 закреплен железобетонным пригрузом 7, фиксируя их проектное положение от смещения. Объем приемного ковша вокруг перфорированных труб заполнен гравийным фильтром 4, при этом от верха гравийного фильтра в приемном ковше 1 уложена каменная наброска 8 до уровня дна русла 2, которая обеспечивает дополнительную защиту от размыва, при этом устьевая часть 9 трубчатого водоприемника входит в камеру водосборного колодца 10. Промывные трубы 5 через подающие трубы в водосборном колодце 10 подключены к напорной линии 11 насосов 12.The underflow filtering water intake of the bucket structure consists of a drainage element in the form of a rectangular bucket 1, arranged in the indelible bottom of the river bed section 2 and a filtering water intake made of a perforated pipe 3, around which a gravel filter is laid 4. Inside the perforated pipes 3, washing pipes 5 of a smaller diameter are arranged with cylindrical nozzles 6, laid in the center of perforated pipes of equal length. In the receiving bucket 1, the initial section of the perforated pipes 3 is fixed with a reinforced concrete surcharge 7, fixing their design position from displacement. The volume of the receiving bucket around the perforated pipes is filled with a gravel filter 4, while from the top of the gravel filter in the receiving bucket 1, a rock fill 8 is laid to the level of the bottom of the channel 2, which provides additional protection against erosion, while the mouth part 9 of the tubular water intake enters the chamber of the catchment well 10. The flushing pipes 5 through the supply pipes in the catchment well 10 are connected to the pressure line 11 of the pumps 12.

Подрусловой фильтрующий водозабор ковшовой конструкции устраивают следующим образом.The underflow filtering water intake of the bucket structure is arranged as follows.

В процессе изысканий устанавливают створ для строительства на реке ковшового подруслового фильтрующего водозабора. Обустраивают строительная площадка, устраивается дренажная система для откачки воды из котлована в виде ковша 1. Со строительной площадки на участке в дне 2 реки на месте котлована под водоприемный ковш 1 устраивается заграждение из шпунта Ларсена с помощью вибропогружателя. Разрабатывается котлован под ковшовый подрусловой водозабор. Устраивается часть гравийного фильтра 4 на дне котлована, где производится монтаж перфорированных труб 3 с промывными трубами 5. Промывные трубы 5 с насадками 6 вставляются и закрепляются в перфорированных трубах до их монтажа на строительной площадке. С помощью железобетонного пригруза 7 входная часть перфорированных труб 3 закрепляется в приемном ковше 1. Пригруз из железобетона 7 обеспечивает надежность работы сооружения от размыва дна 2 русла реки. Перфорированный трубопровод 3 соединяется с устьевой частью водосборного колодца 10. Промывные трубы подключаются к напорной линии 11 насосов 12. После данных операций и строительства водосборного колодца приемный ковш 1 подруслового фильтрующего сооружения заполняется гравийным фильтром 4 до определенного уровня, который обеспечивает необходимый захват воды из источника. От верха гравийного фильтра 4 в приемном ковше 1 укладывается каменная наброска 8 до уровня дна 2 русла, которая создает дополнительную защиту сооружения от размыва.In the process of surveying, a gate is installed for the construction of a bucket underflow filtering water intake on the river. They equip the construction site, arrange a drainage system for pumping water out of the pit in the form of a bucket 1. From the construction site, on the site at the bottom of the river 2, in place of the pit under the water intake bucket 1, a fence is made from Larsen's tongue with the help of a vibratory pile driver. A pit is being developed for the bucket under-channel water intake. A part of the gravel filter 4 is installed at the bottom of the excavation, where the installation of perforated pipes 3 with flushing pipes 5. Flushing pipes 5 with nozzles 6 are inserted and fixed in the perforated pipes prior to their installation at the construction site. With the help of a reinforced concrete weight 7, the inlet part of the perforated pipes 3 is fixed in the receiving bucket 1. The reinforced concrete weight 7 ensures the reliability of the structure from erosion of the bottom 2 of the river bed. The perforated pipeline 3 is connected to the wellhead of the catchment well 10. The flushing pipes are connected to the pressure line 11 of the pumps 12. After these operations and the construction of the catchment well, the intake bucket 1 of the underflow filtering structure is filled with a gravel filter 4 to a certain level, which ensures the necessary capture of water from the source. From the top of the gravel pack 4 in the receiving bucket 1, the rock fill 8 is laid to the level of the bottom 2 of the channel, which creates additional protection of the structure from erosion.

Ковшовой подрусловой фильтрующий водозабор работает следующим образом.Bucket underflow filtering water intake works as follows.

Подрусловой фильтрующий водозабор ковшовой конструкции предназначен обеспечить требуемые расходы в системах водоснабжения в меженный период реки. Приемный ковш 1 для захвата воды работает при минимальных уровнях реки в диапазоне 0,1-0,3 м. При минимальных уровнях в приемном ковше 1 создаются необходимые напоры за счет положения оси перфорированной трубы 3 относительного дна реки, обеспечивая направленную фильтрацию воды из реки через гравийный фильтр 4 в перфорированную трубу 3, откуда вода попадает в устьевую часть водосборного колодца 10. Минимальные напоры на сооружении в диапазоне 1,0-1,2 м создаются перепадом уровней между рекой и глубиной воды в водосборном колодце 10. Расходы фильтрационного потока определяются диаметром и количеством отверстий на перфорированной трубе 3, а также размером фракционного состава гравийного фильтра 4. При снижении напоров в сооружении за счет засорения гравийного фильтра 4 и отверстий перфорированной трубы 3 включается промывное устройство, состоящее из промывной трубы 5, на которой имеются цилиндрические насадки 6. Обратным током воды от насоса 12, через напорную линию 11 насосов 12 вода под давлением направляется в промывное устройство, которое за счет избыточного давления промывает отверстия перфорированной трубы 3 и гравийный фильтр 4. Частота промывок приемного ковша 1 зависит от мутности потока в реке. При паводках ковшовой подрусловой фильтрующий водозабор гарантированно обеспечивает требуемые расходы.The underflow filtering water intake of the bucket design is designed to provide the required flow rates in water supply systems during the low-water period of the river. Receiving bucket 1 for capturing water operates at minimum river levels in the range of 0.1-0.3 m.At minimum levels in the receiving bucket 1, the necessary pressures are created due to the position of the axis of the perforated pipe 3 relative to the river bottom, providing directional filtration of water from the river through gravel filter 4 into perforated pipe 3, from where water enters the mouth of the catchment well 10. The minimum heads on the structure in the range of 1.0-1.2 m are created by the level difference between the river and the water depth in the catchment well 10. The filtration flow rates are determined by the diameter and the number of holes on the perforated pipe 3, as well as the size of the fractional composition of the gravel filter 4. When the pressure in the structure decreases due to clogging of the gravel filter 4 and the holes of the perforated pipe 3, a washing device is turned on, consisting of a washing pipe 5, on which there are cylindrical nozzles 6. The reverse flow of water from the pump 12, through the pressure line 11 of the pumps 12, water under pressure is sent to the washing device, which, due to excess pressure, washes the holes of the perforated pipe 3 and the gravel filter 4. The frequency of washing the receiving bucket 1 depends on the turbidity of the stream in the river. In case of floods, the bucket underflow filtering water intake is guaranteed to provide the required flow rates.

Подрусловой фильтрующий водозабор ковшовой конструкции может быть использован в сложных геологических условиях на горных и предгорных участках рек сложенными твердыми глинистыми породами. Надежность конструкции водозабора обеспечивает захват воды во время межени, что позволяет его эффективное применение как в системах питьевого водоснабжения, так и для орошения сельскохозяйственных культур в условиях дефицита влаги на полях, обеспечивая круглогодичную подачу воды потребителям.The underflow filtering water intake of a bucket structure can be used in difficult geological conditions in mountainous and foothill areas of rivers with folded hard clay rocks. The reliability of the water intake design ensures the capture of water during low-water periods, which allows its effective use both in drinking water supply systems and for irrigation of crops in conditions of moisture deficit in the fields, providing year-round water supply to consumers.

Claims (1)

Подрусловой фильтрующий водозабор, содержащий водосборный элемент и фильтрующий водоприемник в русле реки, отличающийся тем, что водосборный элемент выполнен в виде ковша прямоугольного сечения и установлен поперек русла реки в месте отсутствия размыва, в котором размещен фильтрующий водоприемник, выполненный из перфорированных труб равной длины, начальный участок которых закреплен железобетонным пригрузом, вокруг труб уложен гравий, поверх которого размещена каменная наброска до уровня дна русла, а внутри труб установлены промывные трубы меньшего диаметра с цилиндрическими насадками, проложенные по центру перфорированных труб, устьевая часть которых входит в камеру водосборного колодца.An underflow filtering water intake containing a water collecting element and a filtering water intake in the river bed, characterized in that the water collecting element is made in the form of a rectangular bucket and is installed across the river bed in the place where there is no erosion, in which a filtering water intake is located, made of perforated pipes of equal length, initial the section of which is fixed with a reinforced concrete surcharge, gravel is laid around the pipes, on top of which a rock fill is placed to the level of the channel bottom, and inside the pipes there are flushing pipes of a smaller diameter with cylindrical nozzles laid in the center of perforated pipes, the mouth of which enters the catchment chamber chamber.
RU2019126244A 2019-08-19 2019-08-19 Under-channel filter water intake of bucket structure RU2732106C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019126244A RU2732106C1 (en) 2019-08-19 2019-08-19 Under-channel filter water intake of bucket structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019126244A RU2732106C1 (en) 2019-08-19 2019-08-19 Under-channel filter water intake of bucket structure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2732106C1 true RU2732106C1 (en) 2020-09-11

Family

ID=72516379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019126244A RU2732106C1 (en) 2019-08-19 2019-08-19 Under-channel filter water intake of bucket structure

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2732106C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU582359A1 (en) * 1972-11-22 1977-11-30 Грузинский научно-исследовательский институт энергетики и гидротехнических сооружений Filtering water intake
RU2095524C1 (en) * 1995-10-09 1997-11-10 Вологодский Политехнический Институт Device for taking and purifying water from surface water sources
RU2518456C2 (en) * 2012-08-20 2014-06-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "БЕРЕГ" Method to erect underflow filtering water intake of combined design
RU2592414C1 (en) * 2015-04-07 2016-07-20 Михаил Иванович Голубенко Water intake

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU582359A1 (en) * 1972-11-22 1977-11-30 Грузинский научно-исследовательский институт энергетики и гидротехнических сооружений Filtering water intake
RU2095524C1 (en) * 1995-10-09 1997-11-10 Вологодский Политехнический Институт Device for taking and purifying water from surface water sources
RU2518456C2 (en) * 2012-08-20 2014-06-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "БЕРЕГ" Method to erect underflow filtering water intake of combined design
RU2592414C1 (en) * 2015-04-07 2016-07-20 Михаил Иванович Голубенко Water intake

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI74760B (en) FOERFARANDE FOER SEDIMENTERING AV FASTA AEMNEN SOM DRIVS MED NATURLIGA VATTEN, SAOSOM SJOEAR, HAV ELLER OCEANER.
CN106759066B (en) A kind of method of mountain area side slope water conservancy diversion energy dissipating prevention and control geological disaster
RU2732496C1 (en) Method for construction of under-water filtering water intake of bucket structure
RU2518634C2 (en) Underflow filtering water intake of combined design
RU2732106C1 (en) Under-channel filter water intake of bucket structure
JP4194460B2 (en) Aquatic vegetation in waters affected by tidal saltwater
RU2518456C2 (en) Method to erect underflow filtering water intake of combined design
JP2005090212A (en) Water intake device for installing water tank between river bed gravel
TW201311971A (en) Strata structure maintenance and underground water recharge/storage device
JPH11229450A (en) Water reservation method
CN106759173B (en) A kind of method in hidden pipe gutter drainage improvement cold spring field
RU2560952C1 (en) Method for reducing underflooding of flood plains by flood waters
Ahmed et al. Groundwater dams, general characteristics and historical development
US20210246621A1 (en) Rods and assemblies of rods for the collection and transportation of water
CN210031684U (en) Water purification stone cage bank protection structure
JP4118770B2 (en) Sabo dam storage and drainage structure
RU2537715C1 (en) Method to dehydrate landslide body
RU2601818C1 (en) Erection method of combined drainage earth structures
RU2723487C1 (en) Method for combined drainage of ground dam
CN212688855U (en) A bank protection for hydraulic engineering
RU2412303C2 (en) Method to erect tubular drain
RU2243321C2 (en) Ice-proof water intake structure
CN219508710U (en) Water filling type rubber dam infiltration flowtube water taking system
CN211948509U (en) Diversion device for side wall of foundation pit
US374378A (en) Dam and reservoir construction