RU2769435C1

RU2769435C1 - Method for erection of alluvial structure

Info

Publication number: RU2769435C1
Application number: RU2021129590A
Authority: RU
Inventors: Андрей Николаевич Фролов; Наталия Владимировна Дубровская
Original assignee: Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники имени Б.Е. Веденеева"
Priority date: 2021-10-11
Filing date: 2021-10-11
Publication date: 2022-03-31

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention relates to hydraulic engineering and can be used in construction and operation of alluvial waste storages. Method of erection of the alluvial structure includes arrangement of enclosing dams of primary 1 and dams of tiers of building-up 2, pulp outlets 3, sections of alluvial in composition of above-water slope 4 and settling pond 5, water discharge wells 6 and 7. To ensure annular uniform alluvial water discharge wells 6 and 7 are installed on an alluvial structure of a flat type on a diagonal in pairs from the center at distances from the tops of the diagonal and sides of enclosing dams 1, 2 so that to carry out in non-winter period alluvial from the nearest, and in winter period from opposite sides.

EFFECT: invention provides higher reliability of alluvial structure of flat type, efficiency of sedimentation (clarification) of pulp and filling of useful capacity.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при строительстве и эксплуатации намывных хранилищ отходов.The invention relates to the field of hydraulic engineering and can be used in the construction and operation of alluvial waste storage facilities.

Известен способ возведения намывного сооружения (Кузнецов Г.И. Сысоев Ю.М. Проектирование и строительство золоотвалов. М.: Энергоатомиздат, 1990. С. 174, рис. 5.4), в котором устраивают первичную ограждающую дамбу и дамбы ярусов наращивания, пульповыпуски, секции намыва в составе надводного откоса и отстойного пруда, водосбросные колодцы. Намыв от дамб сооружения равнинного типа производят по кольцевой схеме. При этом один водосбросной колодец размещают в центре секции намыва, другой колодец располагают ближе к ограждающим дамбам по направлению прокладки водосбросного коллектора от колодца в центре.A known method of erecting an alluvial structure (G. I. Kuznetsov, Yu. sections of alluvium as part of the surface slope and settling pond, spillway wells. Alluvium from dams of flat-type structures is produced according to the ring scheme. In this case, one spillway well is placed in the center of the alluvium section, the other well is located closer to the enclosing dams in the direction of laying the spillway collector from the well in the center.

Недостатком данного способа является использование второго колодца в качестве резервного при возникновении аварийной ситуации или только при намыве от удаленных сторон ограждающих дамб для обеспечения качества воды в нем (эффективности осаждения пульпы), которое необходимо для последующего использования воды в технологическом цикле. Расположение колодцев ограничивает возможность равномерного заполнения сооружения, его наращивания в высоту и не позволяет эффективно заполнить полезную емкость.The disadvantage of this method is the use of the second well as a backup in the event of an emergency or only when alluvium from remote sides of the enclosing dams to ensure the quality of the water in it (the efficiency of pulp settling), which is necessary for the subsequent use of water in the technological cycle. The location of the wells limits the possibility of uniform filling of the structure, its growth in height and does not allow to effectively fill the usable capacity.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному техническому решению и по совокупности существенных признаков является принятый нами за прототип способ возведения намывного сооружения (Патент РФ № 2748474. МПК: Е02В 7/06, опубл. 26.05.2021 г.), при котором устраивают первичные ограждающие дамбы и дамбы ярусов наращивания, пульповыпусков, секции намыва в составе надводного откоса и отстойного пруда, водосбросные колодцы, которые устанавливают на расстоянии от верховой дамбы, как минимум, в 1,2 раза превышающем расстояние L от низовой дамбы до водосбросных колодцев для намыва намывного сооружения овражного типа в зимний период от верховой дамбы, а в остальное время года - от низовой дамбы.The closest in technical essence to the proposed technical solution and in terms of the totality of essential features is the method of erecting an alluvial structure adopted by us as a prototype (RF Patent No. 2748474. IPC: Е02В 7/06, publ. dams and dams of build-up tiers, slurry outlets, sections of alluvium as part of a surface slope and a settling pond, spillways, which are installed at a distance from the upper dam, at least 1.2 times greater than the distance L from the downstream dam to spillway wells for the fill of the alluvial structure ravine type in winter from the upstream dam, and in the rest of the year - from the downstream dam.

Недостатком прототипа является, то, что для намывных сооружений равнинного типа не обеспечивается равномерность заполнения вследствие намыва с разных сторон ограждающих дамб в зимний период и в остальное время года, а также произвольного назначения расстояния между водосбросными колодцами (основным и резервным), относительно центральной оси. Это повышает возможность приближения отстойного пруда к различным сторонам ограждающих дамб, что увеличивает вероятность аварии с разрушением дамбы и поступлением взвесенесущего потока на прилегающую территорию.The disadvantage of the prototype is that for alluvial structures of the flat type, uniformity of filling is not ensured due to alluvium from different sides of the enclosing dams in winter and the rest of the year, as well as arbitrary assignment of the distance between the spillway wells (main and reserve), relative to the central axis. This increases the possibility of approaching the settling pond to different sides of the enclosing dams, which increases the likelihood of an accident with the destruction of the dam and the flow of a suspension-carrying flow to the adjacent territory.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение состоит в повышении надежности намывного сооружения равнинного типа, эффективности осаждения (осветления) пульпы и заполнения полезной емкости.The technical result to which the present invention is directed is to increase the reliability of the alluvial structure of the flat type, the efficiency of sedimentation (clarification) of the pulp and filling the usable tank.

Для достижения вышеуказанного технического результата в предлагаемом способе возведения намывного сооружения, путем устройства ограждающих дамб: первичных и дамб ярусов наращивания, пульповыпусков, секции намыва в составе надводного откоса и отстойного пруда, водосбросных колодцев, для обеспечения кольцевого равномерного намыва водосбросные колодцы устанавливают на сооружении равнинного типа на диагонали попарно от центра на расстояниях от вершин диагонали и сторон ограждающих дамб так, чтобы осуществлять в не зимний период намыв от ближайших, а в зимний период от противоположных сторон.To achieve the above technical result in the proposed method of erecting an alluvial structure, by constructing enclosing dams: primary and dams of build-up tiers, pulp outlets, an alluvial section as part of a surface slope and a settling pond, spillway wells, to ensure an annular uniform alluvium, spillway wells are installed on a flat-type structure on the diagonal in pairs from the center at distances from the tops of the diagonal and the sides of the enclosing dams so as to carry out alluvium from the nearest, and in the winter from opposite sides.

Отличительным признаком предложенного способа является размещение водосбросных колодцев на намывном сооружении равнинного типа на диагонали, попарно от центра.A distinctive feature of the proposed method is the placement of spillway wells on the alluvial structure of the flat type on a diagonal, in pairs from the center.

Водосбросные колодцы устанавливают на расстояниях от вершин диагонали, сторон ограждающих дамб и между колодцами таким образом, чтобы осуществлять в не зимний период намыв от ближайших, а в зимний период от противоположных сторон на расстояниях, больших в 1,2 раза по сравнению с расстоянием до ближайших сторон.Discharge wells are installed at distances from the tops of the diagonal, the sides of the enclosing dams and between the wells in such a way as to carry out alluvium from the nearest, and in the winter from opposite sides at distances greater than 1.2 times compared to the distance to the nearest sides.

Благодаря подобной установке водосбросных колодцев на намывном сооружении равнинного типа обеспечивается кольцевой, равномерный намыв, также уменьшаются размеры и объем отстойного пруда, как в зимний период, так и в остальное время года; отстойный пруд находится в значительном удалении от ограждающих дамб. Уменьшение размеров и объема пруда и его удаление от всех четырех сторон ограждающих дамб позволяет повысить надежность намывного сооружения, уменьшается вероятность аварии с разрушением дамб и поступлением взвесенесущего потока на прилегающую территорию.Thanks to such an installation of spillway wells on a flat-type fill-in facility, an annular, uniform alluvium is provided, and the size and volume of the settling pond are also reduced, both in winter and in the rest of the year; the settling pond is located at a considerable distance from the enclosing dams. Reducing the size and volume of the pond and removing it from all four sides of the enclosing dams makes it possible to increase the reliability of the alluvial structure, and the likelihood of an accident with the destruction of dams and the flow of a suspension-carrying flow to the adjacent territory is reduced.

Благодаря установке водосбросных колодцев по диагонали попарно от центра обеспечивается эффективное заполнение и повышение качества (осветление) отводимой с сооружения, так как учитываются различия осаждения намываемых частиц отходов на верховой поверхности сооружения в зимний период и в остальное, не зимнее время года. Эффективное заполнение верховой поверхности уменьшает расстояние необходимое для обеспечения качества воды в намывном сооружении для последующего использования ее в технологическом цикле, что позволяет увеличить полезную емкость намывного сооружения, путем дополнительного наращивания сооружения в высоту.Thanks to the installation of spillway wells diagonally in pairs from the center, effective filling and an increase in the quality (clarification) of the discharged from the structure are ensured, since differences in the deposition of the washed-up waste particles on the upper surface of the structure in winter and in the rest of the non-winter season are taken into account. Efficient filling of the upper surface reduces the distance required to ensure the quality of water in the alluvial structure for its subsequent use in the technological cycle, which makes it possible to increase the useful capacity of the alluvial structure by additionally increasing the height of the structure.

Предлагаемый способ возведения намывного сооружения поясняется чертежами, представленными на фиг. 1-2.The proposed method for erecting an alluvial structure is illustrated by the drawings shown in Fig. 1-2.

На фиг. 1 - план намывного сооружения равнинного типа.In FIG. 1 - plan of the alluvial structure of the flat type.

На фиг. 2 - поперечный разрез намывного сооружения равнинного типа.In FIG. 2 - cross section of the alluvial structure of the flat type.

Намывное сооружение включает ограждающие дамбы: первичные 1 и дамбы ярусов наращивания 2, обозначенные по разным сторонам сооружения равнинного типа: 2а, 2б 2в, 2г (фиг. 1), пульповыпуски 3, надводный откос 4, отстойный пруд 5, водосбросные колодцы 6, 7, L - расстояние от стороны или двух сторон ограждающей дамбы 1 или 2 до водосбросного колодца 6 или 7, обеспечивающее эффективное осветление в не зимний период, >1,2L -расстояние от стороны или двух сторон ограждающей дамбы 1 или 2 до водосбросного колодца 6, 7 обеспечивающее эффективное осветление в зимний период, ≥0,29L - расстояние между колодцами 6 и 7, ≥1,41L - расстояние по диагонали от вершин до водосбросных колодцев 6 или 7 при расстояниях их от дамб L и 1,2L.The alluvial structure includes enclosing dams: primary 1 and dams of buildup tiers 2, marked on different sides of the flat-type structure: 2a, 2b 2c, 2d (Fig. 1), pulp outlets 3, surface slope 4, settling pond 5, spillway wells 6, 7 , L is the distance from a side or two sides of the enclosing dam 1 or 2 to the spillway well 6 or 7, providing effective lighting in the non-winter period,> 1.2L is the distance from the side or two sides of the enclosing dam 1 or 2 to the spillway well 6, 7 providing effective lightening in winter, ≥0.29L - distance between wells 6 and 7, ≥1.41L - diagonal distance from tops to spillway wells 6 or 7 at their distances from dams L and 1.2L.

Способ осуществляется следующим образом.The method is carried out as follows.

Намывное сооружение возводят путем отсыпки первичной ограждающей дамбы 1 с установлением пульповыпусков 3 и водосбросных колодцев 6 или 7 на расстоянии ≥1,41L по диагонали от вершин. Размещая водосбросные колодцы 6 и 7 на расстоянии между ними ≥0,29L. При подаче пульпы в сооружение образуется надводный откос 4 и отстойный пруд 5. В дальнейшем эксплуатацию осуществляют непрерывно: по пульповыпускам 3 производят намыв отходов и при заполнении емкости сооружения (повышении высотных отметок намыва надводного откоса 4 и отстойного пруда 5) выполняются работы по отсыпке дамб ярусов наращивания 2 и наращиванию водосбросных колодцев 6 и 7.The alluvial structure is erected by backfilling the primary enclosing dam 1 with the establishment of pulp outlets 3 and spillway wells 6 or 7 at a distance of ≥1.41L diagonally from the tops. By placing spillways 6 and 7 at a distance between them ≥0.29L. When the pulp is supplied to the structure, a surface slope 4 and a settling pond 5 are formed. In the future, operation is carried out continuously: waste is washed along the pulp outlets 3 and when the structure’s capacity is filled (increasing the elevation marks of the surface slope 4 and settling pond 5), work is carried out to fill the dams of the tiers building 2 and building spillway wells 6 and 7.

Для повышения надежности сооружения равнинного типа и уменьшения размеров отстойного пруда 5 намыв в не зимний период производят из пульповыпусков 3 со стороны одной дамбы 2а (2б) или с двух сторон дамб 2а и 2б одновременно и включением в работу одного водосбросного колодца 6. При этом колодец 6 расположен на диагонали верховой поверхности сооружения до центральной оси сооружения, расстояния его размещения от противоположной вершины и от противоположных сторон дамб 2в и 2г принято для осуществления намыва в зимний период. Расстояние до колодца 6 от сторон дамб 2в и 2г как минимум в 1,2 раза больше, чем расстояние L необходимое для намыва от сторон дамб 2а и 2б в не зимний период.To improve the reliability of the flat-type structure and reduce the size of the settling pond 5, alluvium in the non-winter period is produced from pulp outlets 3 from the side of one dam 2a (2b) or from both sides of the dams 2a and 2b at the same time and the inclusion of one spillway well 6. In this case, the well 6 is located on the diagonal of the upper surface of the structure to the central axis of the structure, the distance of its location from the opposite top and from the opposite sides of the dams 2c and 2d is taken for the implementation of alluvium in winter. The distance to the well 6 from the sides of dams 2c and 2d is at least 1.2 times greater than the distance L required for alluvium from the sides of dams 2a and 2b in the non-winter period.

При этом для равномерного намыва и заполнения сооружения целесообразно производить намыв с отведением воды от водосбросного колодца 6 или 7 работавшего в зимний период, например, если в зимний период намыв осуществляется с 2а и 2б сторон дамбы, то намыв в не зимний период осуществляется с 2в и 2г сторон дамб, а отвод воды с сооружения, водосбросным колодцем 7.At the same time, for uniform alluvium and filling of the structure, it is advisable to carry out alluvium with water diverted from spillway well 6 or 7 that worked in the winter, for example, if in winter the alluvium is carried out from sides 2a and 2b of the dam, then alluvium in the non-winter period is carried out from 2c and 2d sides of dams, and water drainage from the structure, spillway 7.

Таким образом, в предлагаемом способе увеличивается надежность намывного сооружения равнинного типа вследствие расположения отстойного пруда 5 минимальных размеров и повышения устойчивости ограждающих дамб 1, 2, что обеспечивается расположением водосбросных колодцев 6, 7 попарно в центре. Эффективное заполнение и повышение качества (осветление) отводимой с сооружения воды обеспечивается размещением водосбросных колодцев 6, 7 таким образом, что учитываются различия осаждения намываемых частиц отходов на верховой поверхности сооружения в зимний период и в остальное, безморозное время года и обеспечивается возможность осуществления кольцевого намыва (заполнения). Размещение водосбросных колодцев 6, 7 по диагонали от центра обеспечивает эффективное осветление пульпы, так как в зимний период расстояние от сторон дамб 2, с которых производится намыв, превышает как минимум в 1,2 раза расстояние L, которое необходимо для эффективного осветления в остальное время года. Эффективное заполнение верховой поверхности и расположение водосбросных колодцев в отстойном пруду минимальных размеров позволяет увеличить полезную емкость намывного сооружения, путем дополнительного наращивания его в высоту.Thus, in the proposed method, the reliability of the alluvial structure of the flat type increases due to the location of the settling pond 5 of minimum size and the increase in the stability of the enclosing dams 1, 2, which is ensured by the location of the spillway wells 6, 7 in pairs in the center. Efficient filling and improvement of the quality (clarification) of the water discharged from the structure is ensured by the placement of spillway wells 6, 7 in such a way that differences in the sedimentation of deposited waste particles on the upper surface of the structure in winter and in the rest, frost-free season are taken into account and the possibility of annular alluvium is provided ( filling). Placement of spillway wells 6, 7 diagonally from the center provides effective clarification of the pulp, since in winter the distance from the sides of the dams 2, from which the alluvium is made, exceeds at least 1.2 times the distance L, which is necessary for effective clarification in the rest of the time of the year. Efficient filling of the upper surface and location of spillway wells in a settling pond of minimum size allows increasing the useful capacity of the fill facility by further increasing it in height.

Claims

A method for erecting an alluvial structure by constructing primary fencing dams 1 and dams of buildup tiers 2, slurry outlets 3, an alluvial section as part of a surface slope 4 and a settling pond 5, spillway wells 6 and 7, characterized in that, to ensure annular uniform alluvium, spillway wells 6 and 7 are installed on the alluvial structure of the flat type diagonally in pairs from the center at distances from the tops of the diagonal and the sides of the enclosing dams 1, 2 so as to carry out alluvium from the nearest, and in winter from opposite sides.