НАМЫВНОЕ СООРУЖЕНИЕ
ALLUVIAL STRUCTURE

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при строительстве и эксплуатации намывных хранилищ отходов.
Известно намывное сооружение (Сысоев Ю.М., Кузнецов Г.И. Проектирование и строительство золоотвалов. - М.: Энергоатомиздат, 1990 г. с. 174), содержащее первичную ограждающую дамбу и дамбы ярусов наращивания, пульпопровод, секцию намыва в составе надводного откоса и отстойного пруда, устройства водоотведения, дренажи, насосную станцию осветленной воды. При этом для защиты от атмосферных осадков, от разрушения землеройными животными низовые откосы и гребни ограждающих дамб укреплены защитным слоем из глинистого или суглинистого грунта.
Основным недостатком намывного сооружения является невозможность регулирования водного баланса на сооружении: при повышении уровня воды, возможно, его переполнение, а при понижении уровня в отстойном пруду - возникает дефицит воды. Переполнение водой и ее перелив через ограждающие дамбы может привести к их разрушению и поступлению взвесенесущего потока на прилегающую территорию, а понижение уровня пруда - к не эффективному осветлению воды и ненадежному функционированию насосной станции с системой возврата воды на предприятие, на котором образуются отходы.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков является принятое нами за прототип намывное сооружение, содержащее первичную ограждающую дамбу и дамбы ярусов наращивания с водонепроницаемым экраном на откосах и гребнях, пульпопровод, секцию намыва в составе надводного откоса и отстойного пруда, водосбросной колодец и водоотводящий коллектор, дренажи и дренажную канаву, насосную станцию осветленной воды с резервуаром и двумя шандорными выпусками (Патент на ПМ №119758, МПК Е02В 7/06, опубл. 27.08.2012 г.).
Основным недостатком прототипа является возможность в весенний период поступления талых стоков с низовых откосов первичной ограждающей дамбы и дамб ярусов наращивания на прилегающую территорию. Излив талых стоков возможен вследствие переполнения водой, стекающей с откосов, дренажных канав и каналов, по которым осуществляется выпуск воды из резервуара к насосной станции или за пределы сооружения из-за наличия в них льда и наледи, в результате - более медленного оттаивания воды по сравнению с таянием снега на откосах. Другим недостатком прототипа является возможность негативного воздействия на прилегающую территорию из-за попадания загрязняющих веществ в поток, отводимый от резервуара за пределы сооружения.
Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое техническое решение, состоит в повышении надежности и эффективности намывного сооружения, уменьшении воздействия хранилищ отходов на прилегающую территорию.
Для достижения названного технического результата в предлагаемом намывном сооружении, содержащем первичную ограждающую дамбу и дамбы ярусов наращивания с водонепроницаемым экраном на откосах и гребнях, пульповыпуски, секцию намыва в составе надводного откоса и отстойного пруда, водосбросные колодцы и водоотводящий коллектор, дренажи и насосную станцию осветленной воды с резервуаром и двумя шандорными выпусками отводящими воду за пределы сооружения или на насосную станцию, низовые откосы ограждающих дамб с южной, юго-восточной и восточной сторон сооружения покрыты водонепроницаемым экраном из гибких солнечных панелей, а низовые откосы северной и западной сторон дамб и гребни всех дамб покрыты водонепроницаемым экраном для поступления атмосферных осадков по дренажным каналам в резервуар, расположенный у низовых откосов с гибкими солнечными панелями, в котором перед закрытым коллектором отвода воды установлен сигнализатор качества воды.
Отличительными признаками предложенного намывного сооружения является:
- покрытие низовых откосов ограждающих дамб с южной, юго-восточной и восточной сторон сооружения водонепроницаемым экраном из гибких солнечных панелей;
- покрытие низовых откосов северной и западной сторон дамб и гребней всех дамб водонепроницаемым экраном;
- расположение резервуара у низовых откосов с гибкими солнечными панелями;
- размещение сигнализатора качества воды перед закрытым коллектором отвода воды.
Благодаря покрытию гибкими солнечными панелями низовых откосов и расположению резервуара вблизи сторон намывного сооружения, покрытых панелями, возможен равномерный отвод талых вод с низовых откосов по дренажной канаве в резервуар и далее по закрытым коллекторам за пределы сооружения или к насосной станции для возврата талых вод обратно в сооружение, сначала с южной и восточной сторон, затем с западной и северной. Данными решениями обеспечивается повышение надежности и эффективности эксплуатации намывного сооружения, вследствие более равномерного отвода воды в весенний период.
А также возможно разместить резервуар меньшей емкости, установить насос меньшей мощности для возврата в сооружение воды. Появляется возможность эффективного использования площади низового откоса путем выработки на установленных гибких солнечных панелях электроэнергии, например, для электропитания насосов и/или освещения сооружения.
На прилегающую территорию уменьшается возможное воздействие хранилища отходов вследствие исключения излива воды при переполнении дренажной канавы в весенний период, так как в намывном сооружении участки дренажной канавы последовательно освобождаются ото льда одновременно с таянием снега на низовых откосах, и благодаря размещению резервуара вблизи откосов покрытых гибкими солнечными панелями.
А благодаря размещению в резервуаре, перед закрытым коллектором отвода воды, сигнализатора качества воды появляется возможность дополнительного уменьшения негативного воздействия сооружения на прилегающую территорию, в случае ухудшения качества воды ее выпуск из резервуара за пределы сооружения не осуществляется.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-3.
На фиг. 1 показан план намывного сооружения.
На фиг. 2 - поперечный разрез намывного сооружения по дренажной канаве.
На фиг. 3 - фрагмент гибкой солнечной панели на низовом откосе ограждающей дамбы.
Намывное сооружение включает насосную станцию 1 осветленной (оборотной) воды, резервуар 2 с шандорными выпусками 3 и 4, обеспечивающих отвод воды из резервуара 2, дренажную канаву 5, насыпь 6 препятствующая поступлению воды в дренажную канаву 5 с территории за пределами сооружения, первичную ограждающую дамбу 7, дамбы ярусов наращивания 8, трубчатый дренаж 9, пульповыпуски 10, надводный откос 11, отстойный пруд 12, водосбросные колодцы 13, водоотводящий коллектор 14, водовод 15, водонепроницаемый экран 16, закрытые коллекторы 17 и 18 для отвода воды из резервуара 2, гибкие солнечные панели 19, сигнализатор качества воды 20.
Работа намывного сооружения осуществляется следующим образом.
Намывное сооружение возводится путем отсыпки первичной ограждающей дамбы 7 с установлением водосбросных колодцев 13, пульповыпусков 10. Подачей воды на поверхности сооружения образуется отстойный пруд 12, вода из которого по водоотводящему коллектору 14 поступает в насосную станцию 1 осветленной (оборотной) воды. В теле первичной ограждающей дамбы 7 устраивают трубчатый дренаж 9, вода из которого поступает в насосную станцию 1, откуда перекачивается обратно на сооружение по водоводу 15.
В дальнейшем эксплуатация производится непрерывно.
По пульповыпускам 10 производят намыв, при этом для равномерного повышения отметок намыва на надводном откосе 11 и в отстойном пруду 12 применяется кольцевой выпуск пульпы. При заполнении первичной емкости производятся работы по отсыпке дамб ярусов наращивания 8, наращиванию водосбросных колодцев 13 и реконструкции других элементов. Низовые откосы северной и западной сторон, гребни всех дамб покрывают водонепроницаемым экраном 16, например, из полимерных материалов. На низовых откосах южной и юго-восточной, восточной сторон устанавливаются гибкие солнечные панели 19 для поступления атмосферных осадков к дренажной канаве 5 и далее в резервуар 2, из которого вода отводится путем переключения шандорных выпусков 3 и 4-по закрытым коллекторам 17 и 18. Переключение шандорных выпусков 3 и 4 осуществляется на основе информации от сигнализатора качества воды 20, расположенного перед выпуском воды в закрытый коллектор 17 отводящем воду за пределы сооружения.
Вокруг намывного сооружения размещена дренажная канава 5, отводящая воду, стекающую с низовых откосов и гребней дамб 7 и 8 в резервуар 2, расположенный у низовых откосов с гибкими солнечными панелями 19. Насыпь 6 предназначена для исключения поступления в дренажную канаву 5 воды с прилегающей к сооружению территории.
При балансе воды в намывном сооружении (постоянстве уровне воды в отстойном пруду) выпадающие на откосы и гребни дамб 7 и 8 осадки по дренажной канаве 5 поступают к резервуару 2 и отводятся за пределы сооружения по закрытому коллектору 17, открываемому шандорным выпуском 4, при этом качество воды: мутность, водородный показатель (рН) и другие нормируемые параметры ее качества, контролируются сигнализатором качества воды 20. При понижении уровня воды в отстойном пруду (отрицательном балансе) или ухудшении качества воды закрывается шандорный выпуск 4 и открывается шандорный выпуск 3, вода из резервуара 2 по закрытому коллектору 18 поступает в насосную станцию 1, откуда перекачивается в отстойный пруд 12 по водоводу 15 или для использования на предприятие, где образуются отходы.
Таким образом, в предлагаемом изобретении увеличивается надежность сооружения (хранилища) отходов вследствие равномерной организации отвода воды, собираемой с низовых откосов в весенний период, что обеспечивает регулирование баланса воды в намывном сооружении.
Применение предлагаемого изобретения позволяет осуществлять эффективное использование территории размещения намывного сооружения вследствие создания водонепроницаемого экрана путем покрытия низовых откосов с южной, юго-восточной и восточной сторон сооружения гибкими солнечными панелями 19, выработка электроэнергии на которых может использоваться для электропитания насосов, освещения сооружения и других нужд предприятия; повышать эффективность сооружения, так как осуществляется более равномерный отвод воды в весенний период: сначала от дамб с южной и восточной сторон, а позднее с западной и северной сторон сооружения, это позволяет уменьшить емкость резервуара 2 и установить насос меньшей мощности для возврата воды в сооружение.
Уменьшается возможное воздействие хранилища отходов на прилегающую территорию вследствие исключения излива воды при переполнении дренажной канавы 5 в весенний период. Дополнительно, по данным с сигнализатора качества воды 20, в случае ухудшения качества воды ее выпуск из резервуара 2 за пределы сооружения не осуществляется.