СПОСОБ БОРЬБЫ С НАВОДНЕНИЕМ
METHOD FOR FLOOD CONTROL

Изобретение относится к области гидротехники и направлено на создание способа, обеспечивающего беспрепятственный сток по реке весенней паводковой воды.
В бассейнах равнинных рек, с небольшим гидравлическим уклоном, скорость течения воды мала, а в весенний период ее движение из-за сопротивления высокого снегового покрова с твердым настом, предельно снижается. Не в силах преодолеть это сопротивление, паводковая вода выходит из берегов и разливается на значительной, территории, затопляя, находящиеся в пойме реки сельскохозяйственные угодья и даже населенные пункты и города. Убытки от весеннего затопления паводками по устранению их последствий -эвакуации жителей и животных, а также компенсации за утрату или повреждение жилья, ежегодно составляют многомиллионные затраты и занятость большого числа спасателей, рабочих и жителей.
Известен способ защиты населения и территорий от наводнения, который включает, сооружение в месте возможного разлива реки локального водоограждающего устройства, выполненного в виде ледяной дамбы, намораживаемой непосредственно на ледяном покрытии реки, концы которой выходят на берег (Патент РФ №2225915, М. Кл. Е02В 3/00, 2004. Аналог).
Недостатком данного способа является то, что он не предотвращает разливы паводковой воды на всем протяжении реки и устраняют следствие, а не причину затопления поймы реки. Кроме этого сооружение дамбы намораживанием ледовых глыб является медленным и трудоемким процессом.
Известен также способ борьбы с наводнением, включающий возведение на потенциально подтапливаемом берегу ледяной дамбы на высоту, превышающую максимальный уровень возможного подъема воды из полученных в результате распиловки блоков из ледяного покрытия реки (Патент РФ №2547764, М. Кл. Е02В 3/00, 2015 г. Прототип).
Недостаток известного способа состоит в том, что ледяную дамбу возводят также только в местах потенциально подтапливаемого берега реки, что не решает проблему беспрепятственного стока воды на всем ее протяжении и, также не устраняет причину разливов реки, так как не устраняет сопротивление снежного покрова течению паводковой воды. Кроме этого распиловка блоков из ледового покрытия реки является трудоемкой операцией с большими затратами ручного труда.
Целью изобретения является обеспечение беспрепятственного течения паводковой воды от истоков до устья реки за счет устранения сопротивления снежного покрова.
Технический результат - существенное снижение возможности возникновения наводнений в пойме реки на всем ее протяжении и за счет этого уменьшение материальных и трудовых затрат на борьбу с наводнением, а также использование в хозяйственном обороте больших площадей сельскохозяйственных угодий.
Техническая задача и результат достигаются тем, что со средины русла реки и притоков, на протяжении до устья, с поверхности ее ледяного покрытия удаляют полосу снегового покрова и перемещают снег к берегам с образованием канала для стока паводковой воды по свободному от снега льду. Из удаленного снега сооружают водоограждающее устройство в виде снеговых упрочненных валков по обеим сторонам канала.
Указанные признаки необходимы и достаточны для осуществления изобретения и достижения технического результата.
Особенностями изобретения являются также то:
- что канал для стока паводковой воды образуют парой грейдеров или снегоуборочных машин, которые двигаются последовательно симметрично средины русла реки по всей ее длине и притоках;
- что поверхность каждого снегового валка, упрочняют воздействием на него выхлопными газами двигателей грейдеров и последующего естественного подмораживания с образованием наста;
- что в месте впадения реки в водоем, например, путем взрывных работ и удаления обломков льда, образуют обширную полынью для стока в нее паводковой воды.
Эти признаки являются факультативными, так как создают дополнительный технический результат и могут быть заменены другими эквивалентными признаками.
Причинно-следственная связь новых признаков и достигаемого технического результата состоит в том, что удаление со средины русла реки и притоков, на протяжении до устья с ее ледяного покрытия снегового покрова, позволило соорудить канал для беспрепятственного стока паводковой воды по освобожденному от снега льду канала;
- перемещение снега со средины реки и ее притоков к берегам, позволило соорудить по обеим сторонам канала водоограждающее устройство в виде упрочненных снеговых валков;
- образование канала для стока паводковой воды парой грейдеров, которые двигаются последовательно и симметрично средины русла реки и ее притоков, позволило соорудить канал шириной, достаточной для отвода паводковой воды;
- воздействие выхлопных газов двигателей грейдеров на поверхность снеговых валков, с последующим естественным подмораживанием, позволило их упрочнить за счет образования на поверхности твердого наста;
- образование в месте впадения реки в водоем обширной полыньи, путем, например, взрывных работ и удаления из нее обломков льда, позволило обеспечить отвод паводковой воды из устья реки.
Перечисленные основные и дополнительные признаки являются принципиально новыми и существенными, так как обеспечивают сток паводковой воды по льду канала, изготовленного в снеговом покрове реки с минимальным сопротивлением ее движению. Это создало условия для беспрепятственного течения паводковой воды на всей длине реки, сбросу ее в водоем и существенному предотвращению возникновения наводнений. При этом увеличение объема паводковой воды приводит к увеличению ее скорости движения по каналу.
Технологический процесс борьбы с наводнением поясняется чертежами, где на фиг. 1 и 2 показано образование канала для стока паводковой воды, а на фиг. 3 - образование и укрепление снеговых валков воздействием на них выхлопными газами двигателей грейдеров.
Способ осуществляется следующим образом. В начале весны на реке 1 (и притоках), симметрично с двух сторон от ее средины с ледяного покрытия 2, убирают снеговой покров 3 и перемещают его в сторону берегов 4 с образованием канала 5 и снеговых валков 6 по его сторонам. Уборку 3 снега проводят парой фронтальных грейдеров 7 легкого класса, например, модели Twister, с отвалами 8 длиною 10-12 метров. Одновременно на поверхность каждого снегового валка 6 воздействуют горячими выхлопными газами, поступающими по газопроводу 9 под отражатель. 10 от выхлопных труб двигателей грейдеров 7. Горячие выхлопные газы расплавляют поверхностный слой снеговых валков 6, который после прохода грейдеров 7 естественным путем подмораживается и упрочняет их боковые стенки, образуя прочный наст 11. Грейдеры 7 двигаются в паре последовательно друг за другом симметрично средины реки 1 и притоках по всей ее длине. В месте впадения реки 1 в водоем 12, путем, например, взрывных работ, образуют широкую полынью 13 для отвода в нее паводковой воды. Рабочий и вспомогательный персонал, обеспечивающий проведение работ по борьбе с наводнением, периодически «вахтовым методом» сменяется другим составом. Грейдеры 7 со вспомогательным оборудованием, топливом и средствами жизнеобеспечения перемещаются до конечного пути и остаются в последнем, по течению реки, населенном пункте. Поток паводковой воды по созданному каналу 5 без препятствий, со скоростью, которая превышает скорость течения воды реки подо льдом, перемещается в устье и через полынью 13 уходит в водоем 12. Превышение скорости течения паводковой воды объясняется тем, что она движется по ледяному покрытию 2 канала 5 и не испытывает сопротивления в результате отсутствия на нем снегового покрова 3, в то время, как движение воды в реке 1 испытывает большое сопротивление снизу от неровностей дна, а сверху от нижней поверхности льда.
Применение данного способа позволяет существенно снизить возможность появления наводнений на всей длине реки и притоков и исключить многомиллионные затраты на ликвидацию затопления пойм реки и притоков, населенных пунктов и городов от их разливов весенний период.