RU82328U1 - A MODEL OF A PART OF A RIVER BED FOR A STUDY OF THE DYNAMICS OF THE DISTRIBUTION OF POLLUTANTS IN A WATER ENVIRONMENT - Google Patents

A MODEL OF A PART OF A RIVER BED FOR A STUDY OF THE DYNAMICS OF THE DISTRIBUTION OF POLLUTANTS IN A WATER ENVIRONMENT Download PDF

Info

Publication number
RU82328U1
RU82328U1 RU2008150914/22U RU2008150914U RU82328U1 RU 82328 U1 RU82328 U1 RU 82328U1 RU 2008150914/22 U RU2008150914/22 U RU 2008150914/22U RU 2008150914 U RU2008150914 U RU 2008150914U RU 82328 U1 RU82328 U1 RU 82328U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
model
dynamics
pollutants
channel
river bed
Prior art date
Application number
RU2008150914/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Марина Владимировна Ферезанова
Борис Васильевич Серебренников
Любовь Федоровна Щербакова
Алексей Геннадьевич Скоробогатов
Николай Васильевич Сотников
Александр Александрович Григорьев
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский военный институт биологической и химической безопасности Министерства обороны Российской Федерации" (СВИБХБ)
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 образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский военный институт биологической и химической безопасности Министерства обороны Российской Федерации" (СВИБХБ) filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский военный институт биологической и химической безопасности Министерства обороны Российской Федерации" (СВИБХБ)
Priority to RU2008150914/22U priority Critical patent/RU82328U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU82328U1 publication Critical patent/RU82328U1/en

Links

Landscapes

  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)

Abstract

Модель участка русла реки для исследования динамики распространения поллютантов в водной среде, содержащая каркас из деревянных брусков, настил из листов деревоволокнистой плиты, регулируемые водосливы, водосбросную емкость, отличающаяся тем, что она снабжена пенопластовыми модульными блоками со сформированным рельефом русла, уложенными в заданном порядке, и устройствами для моделирования поступления поллютанта в русло.A model of a section of a river bed for studying the dynamics of the spread of pollutants in an aquatic environment, containing a frame made of wooden blocks, flooring made of sheets of wood-fiber board, adjustable weirs, a spillway tank, characterized in that it is equipped with foam plastic modular blocks with a formed relief of the channel, laid in a given order, and devices for simulating pollutant entry into the channel.

Description

Полезная модель относится к гидродинамическим сооружениям, позволяющим в лабораторных условиях моделировать процесс распространения поллютантов различной природы в руслах исследуемых рек.The utility model relates to hydrodynamic structures, allowing in laboratory conditions to simulate the process of distribution of pollutants of various nature in the channels of the studied rivers.

Известно использование таких гидродинамических конструкций, как бассейны, гидролотки. Аналоги изобретения: опытовый бассейн (Патент РФ №2058542 G01М010/00), стендовая установка для моделирования обтекания водой буксируемого тела (Патент РФ №2013285 В63В009/02). Все они представляют собой капитальные громоздкие сооружения, создание которых возможно только в условиях специализированных помещений. Кроме того, они не учитывают морфологию русла исследуемого участка проточного водоема.It is known to use such hydrodynamic structures as pools, hydrowells. Analogs of the invention: experimental pool (RF Patent No. 2058542 G01M010 / 00), a bench installation for modeling the flow of water around a towed body (RF Patent No. 20133285 B63B009 / 02). All of them are bulky capital structures, the creation of which is possible only in specialized premises. In addition, they do not take into account the morphology of the channel of the studied section of the flowing reservoir.

Таким образом, известными гидродинамическими сооружениями невозможно:Thus, the known hydrodynamic structures impossible:

- проведение испытаний в условиях стандартной лаборатории без привлечения капитального оборудования;- conducting tests in a standard laboratory without involving capital equipment;

- проведение экспериментов с учетом морфологии русла конкретного водотока;- conducting experiments taking into account the morphology of the channel of a particular watercourse;

- параллельно моделировать поступление поллютанта в различном агрегатном состоянии и от различных типов источников загрязнения.- parallel simulate pollutant intake in a different state of aggregation and from various types of pollution sources.

Задачами полезной модели являются:The objectives of the utility model are:

- моделирование распространения поллютанта на заданном участке русла с учетом его конкретных морфологических особенностей;- modeling the distribution of pollutant in a given section of the channel, taking into account its specific morphological features;

- моделирование процесса распространения токсичных поллютантов различной природы, использование которых в натурных условиях невозможно;- modeling of the spread of toxic pollutants of various nature, the use of which in natural conditions is impossible;

- моделирование процесса поступления поллютанта в аэрозольном - modeling of the process of pollutant intake in aerosol

или жидком состоянии от точечного или площадного источника заражения;or a liquid state from a point or area source of infection;

- определение временной динамики распространения области загрязнения;- determination of the temporal dynamics of the spread of the pollution area;

- определение степени разбавления области загрязнения относительно начальной концентрации на заданном удалении от источника.- determination of the degree of dilution of the contamination area relative to the initial concentration at a given distance from the source.

Технический результат, который может быть получен при использовании полезной модели, заключается в возможности проведения испытаний без привлечения капитального лабораторного оборудования (гидролотки, опытовые бассейны и т.п.). Модель упрощает методику проведения испытаний, а принцип ее строительства обеспечивает легкость и мобильность конструкции.The technical result that can be obtained using the utility model is the possibility of testing without the involvement of capital laboratory equipment (hydrowells, test pools, etc.). The model simplifies the test procedure, and the principle of its construction provides lightness and mobility of the structure.

Поставленная задача достигается тем, что каркас базируется на лабораторных столах, а настил из деревоволокнистой плиты выравнивается по уровню. Поверх настила укладываются пенопластовые модульные блоки со сформированным рельефом русла в заданном порядке. Рельеф русла формируется выжиганием в пенопласте по горизонталям нихромовой проволокой. Герметичность стыковки блоков обеспечивает силиконовый герметик.The task is achieved in that the frame is based on laboratory tables, and the flooring of the wood-fiber board is aligned in level. Modular foam blocks with a formed relief of the channel in the given order are laid on top of the flooring. The relief of the channel is formed by burning in the polystyrene horizontally with a nichrome wire. The tightness of the docking blocks provides a silicone sealant.

Масштаб модели ограничивается свободным пространством лаборатории. Существенным преимуществом модели является равенство ее вертикального и горизонтального масштабов. Это обеспечивает геометрическое подобие модели и натуры, что при правильном воспроизведении скоростей течения и глубин потока приводит к трехмерному подобию гидравлической структуры потока на модели и в натуре. В этом случае адекватно воспроизводятся области локализации загрязнения.The scale of the model is limited to the free space of the laboratory. A significant advantage of the model is the equality of its vertical and horizontal scales. This provides a geometric similarity between the model and nature, which, if the flow rates and flow depths are correctly reproduced, leads to a three-dimensional similarity of the hydraulic flow structure on the model and in nature. In this case, areas of localization of pollution are adequately reproduced.

Масштабный коэффициент длины Мl на модели равен масштабному коэффициенту глубины Мh. Соответственно масштабный коэффициент уклона равен 1. Из равенства чисел Фруда натуры и модели получаем масштабный коэффициент скорости воды. Отсюда масштабный коэффициент времени равен Мt=Ml/Mν.The scale factor of length M l on the model is equal to the scale factor of depth M h . Accordingly, the scale coefficient of the slope is 1. From the equality of the Froude numbers of nature and the model, we obtain the scale coefficient of water velocity. Hence the scale factor of time is equal to M t = M l / M ν .

Он используется при определении времени распространения загрязнения It is used in determining the propagation time of pollution.

по участку реки. Масштабный коэффициент площади определен Ms=Ml·Mh. Масштабный коэффициент объема равен Мvl·Мl·Мh. Масштабный коэффициент расхода равен MQ=Mv/Mt.on the river. The scale factor of the area defined M s = M l · M h . The scale factor of the volume is equal to M v = M l · M l · M h . The scaled flow coefficient is M Q = M v / M t .

Основой для строительства модели служит русловая съемка участка реки и аэрофотоснимок. Русловая съемка исследуемого участка проводится посредством портативного эхолота - глубиномера JJ - Connekt Fisherman 120.The basis for the construction of the model is a channel survey of a river section and an aerial photograph. The channel survey of the studied area is carried out using a portable echo sounder - the JJ depth gauge - Connekt Fisherman 120.

Рельеф модели формируется в пенопласте выжиганием по горизонталям нихромовой проволокой (d=0,5 мм). Верхний поверхностный слой обработан составом, включающим цемент, клей ПВА, мелкий просеянный речной песок в объемном соотношении (30:1:25).The relief of the model is formed in the foam by burning horizontally with a nichrome wire (d = 0.5 mm). The upper surface layer is treated with a composition including cement, PVA glue, fine sifted river sand in a volume ratio (30: 1: 25).

Оставшаяся часть поверхности, полностью воспроизводящая рельеф надводного участка местности, формируется шпатлевкой, обрабатывается фактурной штукатуркой и покрывается масляной краской (в случае моделирования ситуации половодья).The remaining part of the surface, fully reproducing the relief of the surface of the terrain, is formed by putty, processed with textured plaster and coated with oil paint (in the case of modeling the flood situation).

Регулируемые водосливы и водосбросная емкость располагаются по периметру конструкции в зависимости от морфологических особенностей русла реки.Regulated spillways and a spillway are located around the perimeter of the structure, depending on the morphological features of the river bed.

Поступление поллютанта в русло реки обеспечивают устройства для моделирования поступления поллютанта в виде аэрозоля (площадного) и точечного источника загрязнений.The flow of pollutant into the riverbed is provided by devices for modeling the flow of pollutant in the form of an aerosol (areal) and a point source of pollution.

Сущность полезной модели поясняется фотографиями, где на фото 1 изображена лабораторная гидрологическая модель русла реки. На фото 2 - устройство для моделирования поступления поллютанта в русло реки в виде аэрозоля. На фото 3 - устройство для моделирования точечного источника поступления поллютанта в русло реки.The essence of the utility model is illustrated by photographs, where photo 1 shows a laboratory hydrological model of the river bed. In photo 2 - a device for simulating the flow of pollutant into the riverbed in the form of an aerosol. Photo 3 shows a device for modeling a point source of pollutant input into a river bed.

Предложенная гидрологическая модель состоит из:The proposed hydrological model consists of:

- каркаса из деревянных брусков;- frame made of wooden blocks;

- настила - основания, выполненного из деревоволокнистой плиты;- flooring - a base made of wood fiberboard;

- пенопластовых модульных блоков;- foam modular blocks;

- регулируемого водослива; - adjustable spillway;

- водосбросных емкостей;- spillway tanks;

- устройств для имитации поступления поллютанта в русло реки. Процесс работы на модели включает следующие этапы:- devices to simulate the inflow of pollutant into the riverbed. The process of working on the model includes the following steps:

Установка гидрологического режима. Регулируемые водосливы и водосбросная емкость обеспечивают заданный расход воды. Проверка правильности установки скоростного режима водотока обеспечивается замером скорости перемещения поплавка на заданных участках русла модели.Setting the hydrological regime. Adjustable spillways and a spillway tank provide the set water consumption. Checking the correctness of the installation of the speed regime of the watercourse is provided by measuring the speed of movement of the float on the specified sections of the channel of the model.

Имитация поступления поллютанта в русло реки. Поступление поллютанта обеспечивают устройства для имитации поступления поллютанта в русло. На фото 2 представлено устройство для имитации поступления поллютанта в русло реки в виде аэрозоля. Устройство представляет собой закрепленный на штативе аэрозольный генератор, позволяющий моделировать площадной источник аэрозольного загрязнения. На фото 3 представлено устройство для имитации точечного поступления жидкого поллютанта в русло реки. Устройство представляет собой закрепленную бюретку с краном, которая переходит в пластиковую трубку с зажимом. Кран бюретки регулирует подачу раствора поллютанта, а зажим трубки - интенсивность поступления раствора.Imitation of pollutant inflow into the riverbed. Pollutant intake is provided by devices for simulating pollutant intake. Photo 2 shows a device for simulating the influx of pollutant into the riverbed in the form of an aerosol. The device is an aerosol generator mounted on a tripod, which allows modeling the areal source of aerosol pollution. Photo 3 shows a device for simulating the point inflow of liquid pollutant into a river bed. The device is a fixed burette with a tap, which goes into a plastic tube with a clip. The burette tap controls the flow rate of the pollutant solution, and the tube clamp controls the rate of flow of the solution.

Определение динамики распространения поллютанта в русле. По ходу течения ниже уровня сброса поллютанта определяются рубежи отбора проб. При прохождении области загрязнения указанных рубежей через равные промежутки времени пипеткой проводится отбор проб воды. На основе данных анализа водных проб определяется количественное содержание поллютанта на заданном рубеже в определенный период времени.Determination of the dynamics of the distribution of pollutant in the channel. In the course of the course below the level of pollutant discharge, the sampling boundaries are determined. When the contamination area of the indicated boundaries passes through equal intervals of time, a water sample is taken with a pipette. Based on the data from the analysis of water samples, the quantitative content of pollutant at a given boundary in a certain period of time is determined.

Преимуществом предложенной модели является возможность исследования динамики распространения поллютанта в водотоке с учетом конкретных морфологических особенностей русла реки в условиях стандартной лаборатории без привлечения капитального оборудования. Указанное преимущество позволяет упростить методику испытаний, уменьшает трудоемкость, стоимость изготовления и проведения испытаний.The advantage of the proposed model is the possibility of studying the dynamics of the distribution of pollutant in the watercourse, taking into account the specific morphological features of the river channel in a standard laboratory without involving capital equipment. This advantage allows us to simplify the test procedure, reduces the complexity, the cost of manufacturing and testing.

Claims (1)

Модель участка русла реки для исследования динамики распространения поллютантов в водной среде, содержащая каркас из деревянных брусков, настил из листов деревоволокнистой плиты, регулируемые водосливы, водосбросную емкость, отличающаяся тем, что она снабжена пенопластовыми модульными блоками со сформированным рельефом русла, уложенными в заданном порядке, и устройствами для моделирования поступления поллютанта в русло.A model of a section of a river bed for studying the dynamics of the distribution of pollutants in an aqueous medium, containing a frame of wooden blocks, a deck of sheets of wood-fiber board, adjustable spillways, a spillway tank, characterized in that it is equipped with foam plastic blocks with a formed relief of the channel, laid in a predetermined order, and devices for simulating pollutant intake.
RU2008150914/22U 2008-12-22 2008-12-22 A MODEL OF A PART OF A RIVER BED FOR A STUDY OF THE DYNAMICS OF THE DISTRIBUTION OF POLLUTANTS IN A WATER ENVIRONMENT RU82328U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008150914/22U RU82328U1 (en) 2008-12-22 2008-12-22 A MODEL OF A PART OF A RIVER BED FOR A STUDY OF THE DYNAMICS OF THE DISTRIBUTION OF POLLUTANTS IN A WATER ENVIRONMENT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008150914/22U RU82328U1 (en) 2008-12-22 2008-12-22 A MODEL OF A PART OF A RIVER BED FOR A STUDY OF THE DYNAMICS OF THE DISTRIBUTION OF POLLUTANTS IN A WATER ENVIRONMENT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU82328U1 true RU82328U1 (en) 2009-04-20

Family

ID=41018304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008150914/22U RU82328U1 (en) 2008-12-22 2008-12-22 A MODEL OF A PART OF A RIVER BED FOR A STUDY OF THE DYNAMICS OF THE DISTRIBUTION OF POLLUTANTS IN A WATER ENVIRONMENT

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU82328U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2737238C1 (en) * 2020-07-10 2020-11-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» Laboratory plant for river stream modeling

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2737238C1 (en) * 2020-07-10 2020-11-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» Laboratory plant for river stream modeling

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN208706080U (en) A kind of simulator of coastal region seawater invasion process
Muschenheim et al. Flumes for benthic ecologists: theory, construction and practice
CN108507894A (en) A kind of simulation bulk solid slope pulls force test system and test method when slope runoff washes away
Rodhe Physical models for classroom teaching in hydrology
Germann Preferential flow: Stokes approach to infiltration and drainage
Kurup et al. Flushing of dense, hypoxic water from a cavity of the Swan River Estuary, Western Australia
RU82328U1 (en) A MODEL OF A PART OF A RIVER BED FOR A STUDY OF THE DYNAMICS OF THE DISTRIBUTION OF POLLUTANTS IN A WATER ENVIRONMENT
KR102225911B1 (en) Falling head test method and apparatus for measuring saturated hydraulic conductivity of soils
RU2737238C1 (en) Laboratory plant for river stream modeling
CN109900596A (en) A kind of experimental provision for simulating Shallow Groundwater Pollution regulation effect
Savvidis et al. Optimum design of the entrance of a fishpond laterally to the main stream of an open channel
Carling et al. A new method to determine interstitial flow patterns in flume studies of sub‐aqueous gravel bedforms such as fish nests
CN110164280A (en) Head lines visualizer and the observation methods such as diving
Smoot An examination of stream reaeration coefficients and hydraulic conditions in a pool-and-riffle stream
CN112903949A (en) Sediment pollutant release experimental device and experimental method
CN211784968U (en) Experimental device for simulating vertical migration of seawater pollution feather
Hirsch Hydraulic resistance to overland flow on semiarid hillslopes: A physical simulation
Reingold An experimental comparison of bubble and sediment plumes in stratified environments
Mavis et al. Percolation and capillary movements of water through sand prisms
CN214669021U (en) Sediment pollutant release experimental device
Gates et al. Ground-water-simulation apparatus for introductory and advanced courses in environmental geology
CN108593846B (en) Experimental method for measuring adsorption rate of vegetation in water body to supersaturated total dissolved gas
Kamal Transport and Transfer of Total Dissolved Gases in the Lower Columbia River Hydropower System
Fischer Some remarks on computer modeling of coastal flows
CN207164011U (en) A set of natural material resource simulation system

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20091223