УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЛЕДЯНЫХ ЗАТОРОВ
ICE JAM PREVENTING DEVICE

Изобретение относится к области гидрологии, в частности к регулированию ледового режима рек, а именно относится к технике проведения работ по ликвидации ледовых заторов на реках и направлено на предотвращение наводнений, возникающих при заторах.
Известен способ ликвидации ледового затора путем механического разрушения льда ледорезными машинами или ледоколом [Методические рекомендации по предотвращению образования ледовых заторов на реках Российской Федерации и борьбе с ними. Шахраманьян М.А., Векслер А.Б., Пчелкин В.И. и др. - М.: ФЦ ВНИИ ГОЧС, 2003., с.73-86]. Недостатки способа заключаются в том, что ледорезные машины обычно пригодны для предупредительных, профилактических мероприятий, а ледоколы на реках практически отсутствуют. Отсутствуют и ледорезные машины.
Известен способ ликвидации ледового затора, включающий закладку зарядов взрывчатого вещества на лед, в лед и под лед и их взрывание [Методические указания по борьбе с заторами и зажорами льда. ВСМ 02870. Минэнерго СССР, М., 1970 г; Методические рекомендации по предотвращению образования ледовых заторов на реках Российской Федерации и борьбе с ними. Шахраманьян М.А., Векслер А.Б., Пчелкин В.И. и др. - М.: ФЦ ВНИИ ГОЧС, 2003., с.90-106]. Применение указанных способов связано с большими затратами материальных и трудовых ресурсов и в большинстве случаев малоэффективно, поскольку при наличии воды под поверхностью льда и благодаря его пластичности взрывные устройства пробивают лед и взрываются в воде, не вызывая заметных разрушений льда. При этом уничтожаются рыбные запасы, обуславливая большой экологический ущерб.
Известны способы борьбы с ледовыми осложнениями созданием пневмозащитных барьеров (Колесникова Т.В. Защита берегового водозабора Пскова от шуголедовых осложнений. Водоснабжение и санитарная техника. 1984, 4; А.С. 1086063, бюл. 14, 1984 г.; Колесникова Т.В. Гидравлика пневмобарьерных комплексов бесплотинных водозаборов насосных станций. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук, СНЦ "Госэкомелиовод", М., 1999 г.). В указанных способах предупреждается поступление льда и шуги за счет подачи сжатого воздуха под уровень реки или другого водоема. Эти способы борьбы с ледовыми осложнениями более рациональны, поскольку не приводят к возможным разрушениям и экологическому ущербу по сравнению, например, с бомбометанием и взрывами. Недостатком этих способов является их малая эффективность при разрушении крупных и прочных скоплений льда, уже образовавшихся в заторах.
Известен способ предотвращения и разрушения ледовых образований путем использования энергии и тепла глубинных вод (Баланин В.В., Бородкин Б.С., Мелконян Г.И. Использование тепла глубинных вод водоемов. Изд. "Транспорт", 1964 г.). Этот способ заключается в подаче сжатого воздуха от компрессора в уложенные на дне водоема перфорированные отверстиями трубопроводы. При этом воздух подается непрерывно во все перфорированные отверстиями трубопроводы и при его выходе из отверстий образуются воздушные пузыри, которые за счет архимедовых сил поднимаются на поверхность, увлекая нижние слои воды к поверхности водоема. Расход воздуха и расположение отверстий в трубопроводах выбираются такими, чтобы придонные, более теплые слои воды достигали поверхности на требуемой площади акватории и за счет этого тепла, а также за счет сил, возникающих при взаимодействии со льдом воды, поднимаемой в виде гребня, происходило предотвращение или разрушение ледовых образований. Недостатком этого способа является малая эффективность при борьбе с заторами льда. Связано это с тем, что используемого тепла и возникающих при этом сил взаимодействия со льдом при непрерывном подъеме глубинных вод недостаточно для разрушения и разгона крупных ледовых фрагментов, формирующих затор.
Известен способ разрушения льда амфибийным судном на воздушной подушке (СВП), которое перемещают по кромке льда с резонансной скоростью. При этом во льду возбуждаются резонансные изгибно-гравитационные волны (ИГВ), которые разрушают лед (Патент RU 2203826, 10.05.2003). Недостатком способа является его ограниченная ледоразрушающая способность по толщине ледового покрова.
Предлагаемое изобретение решает задачу повышения эффективности предотвращения разрушения заторов на участках рек.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, состоит в предотвращении разрушительных наводнений в районах затора.
Сущность предлагаемого изобретения иллюстрируется Фиг.1-2.
На Фиг.1 представлен общий вид предлагаемого устройства для разрушения ледяного покрова и заторов, где: шнек-валы - 1 для предварительного захвата льда, шнек-валы - 2 для окончательного крошения льда, грузовая цепь - 3, улитка выброса - 4, шестеренка - 5, зубчатое колесо - 6, ребра - 7, емкость с отверстиями для прохода воды и сбора кусков льда - 8, двигатели движения - 9.
На Фиг.2 представлено поперечное сечение предлагаемого устройства.
В одном из корпусов катамарана установлен дизель-двигатель, а в другом установлен генератор с аккумуляторной батареей. Через шестеренчатую гитару передач - 5,6 подается вращение на окончательный крошитель - шнек-вал - 2 с ребрами 7. На шнек-валу - 2 установлено зубчатое колесо - 6 для подачи вращения на шнек-вал - 2 для предварительного захвата льда через грузовую цепь - 3. Шнек-вал - 1 совершает вращение и перемещение вверх и вниз по пазу специального кронштейна. Подъем и опускание шнек-валов - 1 осуществляют гидравлическим поршнем (на Фиг. не показано), например, от самосвала ЗИЛ-130, доработанный для крепления и подъема шнек-валов. Передняя часть катамарана снабжена емкостью - 8 с отверстиями для прохода воды и сбора кусков льда после предварительного прохода речного ледокола. Аналогичная емкость - 8 и шнек-валы - 1, 2 установлены на корме (условно) катамарана. Движение вперед и назад осуществляется без разворота всего корпуса. Двигатели движения - 9 установлены в машинном отделении под кабиной рулевого между корпусами катамарана. Длину шнек-валов можно регулировать с помощью кронштейнов на стойках (на Фиг. не показано), т.е. довести до нескольких метров.
Применение предлагаемого устройства позволит сохранить рыбные запасы в реках, предотвратить весенние паводки и наводнения, создать чистый проход талой воды, а также его можно использовать для создания фарватерной линии для круглогодичного прохода кораблей и барж.
Устройство для предотвращения ледяных заторов, представляющее собой катамаран, в трюме одного из корпусов которого установлен дизель-двигатель, а в другом установлен генератор с аккумуляторной батареей, содержит шнек-вал для предварительного захвата льда, шнек-вал с ребрами для окончательного крошения льда, шестеренчатую гитару передач для подачи вращения на шнек-вал с ребрами, на валу с ребрами установлено зубчатое колесо для подачи вращения на шнек-вал предварительного захвата льда через грузовую цепь, вал предварительного захвата льда совершает вращение и перемещение вверх и вниз по пазу кронштейна, подъем и опускание шнек-вала предварительного захвата льда осуществляют гидравлическим поршнем, передняя часть катамарана снабжена емкостью с отверстиями для прохода воды и сбора кусков льда после предварительного прохода речного ледокола, аналогичная емкость и шнек-валы установлены на корме катамарана, двигатели движения установлены в машинном отделении под кабиной рулевого между корпусами катамарана, для регулировки длины шнек-валов установлены кронштейны на стойках.