Устройство противопаводковой защиты и способ его возведения
DEVICE FOR FLOOD PROTECTION AND METHOD OF ITS ERECTION

Изобретение относится к гидротехническому и гидроэнергетическому строительству и экологической безопасности строительства городской застройки. Оно может быть использовано при строительстве противопаводковых систем и при этом осуществлять накопление водных ресурсов для обеспечения технических и водопотребительских и гидроэнергетических нужд населения при чрезвычайных ситуациях. Известно устройство подпорно-регулирующего гидроэнергетического сооружения, описанное в изобретении «Способ возведения подпорно-регулирующего гидроэнергетического сооружения», Патент RU №2250950, опубл., 27.04.2005, МПК Е02В 7/02, Е02В 9/00, которое состоит из гибких рисбермы и понура (гибкого флютбета) к которым жесткими связями прикрепляется водовыпускное устройство с установленным в нем гидроагрегатом, а на нем закреплена водоподпорная оболочка с вантовой системой, которая укрепляется на береговых анкерных опорах, готовое сооружение устанавливают в русло.
Недостатком изобретения является создание его только для энергетического потенциала.
Известно устройство защитный барьер от наводнений, описанное в Патенте GB №2426026, опубл. 15.11.2006, МПК Е02В 3/10, Е02В 7/20, Е02В 7/40, взятое за прототип, содержащее непроницаемую мембрану, заключенную в траншею (у нас приямок с грунтонаполняемой оболочкой анкером), жесткие крышки (у нас водоподпорное сооружение), удерживающее устройство.
Недостатком является малый диапазон использования.
Известен способ возведения подпорно-регулирующего гидроэнергетического сооружения, описанный в изобретении «Способ возведения подпорно-регулирующего гидроэнергетического сооружения» Патент RU №2250950, опубл., 27.04.2005, МПК Е02В 7/02, Е02В 9/00, включающий сборку в русле водотока гибкого флютбета и гибких рисберм и понура, закрепляющихся к дну водотока, причем к ним прикрепляется водовыпускное устройство с установленным внутри гидроагрегатом, а затем на водовыпускном устройстве закрепляют связями водоподпорную оболочку совместно с вантовой системой, укрепляемой к береговым анкерам. Недостатком является обеспечение достижения только за счет гидроэнергетики.
Известен способ возведения подпорно-аэрационного регулирующего сооружения, взятый за прототип, описанный в Патент RU №2141552,, опубл. 20.11.1999, МПК Е02В 7/02, включающий сборку флютбета, состоящего из гибкого понура и гибкой рисбермы, подготовку траншеи, монтаж элементов сооружения и установку готового сооружения в русло, в начале гибкого понура устраивают гибкий зуб с креплением, который укладывают в заранее подготовленную траншею и утрамбовывают, а при монтаже элементов сооружения к жесткому узлу крепления монтируют центральный водослив, боковые открылки и удерживающую пластину и размещают аэратор.
Недостатком является малый диапазон использования.
Задачей изобретения является безопасность населенных мест от стихийного бедствия и одновременно обеспечивающих их необходимыми водными и энергетическими ресурсами.
Техническим результатом изобретения является использование гидравлики потока с использованием композитных наноматериалов.
Достигается технический результат в части устройства за счет того, что устройство противопаводковой защиты содержит подпорное сооружение с узлом крепления, удерживающее устройство, по обе стороны водонаполняемого бассейна расположены приямки с грунтонаполняемыми оболочками анкерами из композитного наноматериала, обладающего памятью формы, причем приямки и каждая грунтонаполняемая оболочка-анкер заполнены грунтом с размещением семян для прорастания корневой системы в верхней части каждого приямка расположен жесткий остов, в нижней части которого размещены гибкие связи, а в верхней его части карман хранения, узел крепления и грунтонаполняемое покрытие для укрепления русла, выполненное из композитного наноматериала обладающего памятью формы, в центре узла крепления расположено подпорное сооружение, выполненное в виде водоподпорного полотнища из композитного наноматериала, обладающего памятью формы, состоящего из одного и/или более выдвижных элементов продольных и поперечных, на котором расположены затворы - автоматы, к верхней части водоподпорного сооружения крепятся удерживающие устройства, в виде радиально направленных устоев, выполненные раздвижными, которые нижней частью крепятся к жесткому остову, затворы-автоматы соединены гибкими водоводами с емкостями хранения водных ресурсов, с горловиной выхода на поверхность и крышкой, позволяющие обслуживать емкости, выполненные из композитного наноматериала, обладающего памятью формы, внутренняя полость которых разделена на секции, наномембранами с сорбционными свойствами и снабжены картриджами- очистителями, емкости хранения водных ресурсов, уложены в траншеи, на элементах противопаводковой защиты размещены датчики управления, установленные с возможностью мониторинга работы устройства и передачи информации на щит управления. Карман хранения выполнен с возможностью укладки в него подпорного сооружения и радиально направленных устоев.
Достигается технический результат в части способа, за счет того, что способ возведения устройства противопаводковой защиты включающим, сборку и установку подпорного сооружения и закрепление его к узлу крепления, причем по обе стороны водонаполняемого бассейна отрывают приямок, по периметру которого раскладывают композитный наноматериал обладающего памятью формы и заполняют грунтом, с размещением в нем семян для прорастания корневой системы, с образованием грунтонаполняемой оболочки -анкера, на которую укладывают жесткий остов с гибкими связями и карманом, на жестком остове монтируют узел крепления и грунтонаполняемое покрытие для укрепления русла, выполненное из композитного наноматериала обладающего памятью формы в центре узла крепления располагают подпорное сооружение, выполненное в виде водоподпорного полотнища из композитного наноматериала, обладающего памятью формы, состоящего из одного и/или более выдвижных элементов продольных и поперечных, причем на подпорном сооружении размещают затворы- автоматы и к верхней его части крепят радиальнонаправленные устои, которые выполняют раздвижными и крепят своей нижней частью к жесткому остову, одновременно с этим открывают траншею и укладывают в него емкости для хранения водных ресурсов, с горловиной выхода на поверхность и крышкой, емкости хранения водных ресурсов выполняют из композитного наноматериала, обладающего памятью формы и соединяют гибкими водоводами с затворами - автоматами, внутренние полости емкостей хранения водных ресурсов делят на секции наномембранами, обладающими сорбционными свойствами и снабжают картриджами- очистителями, на всех элементах противопаводковой защиты размещают датчики управления, с возможностью мониторинга работы устройства и передачи информации на щит управления. Карман хранения, выполняют с возможностью укладки в него подпорного сооружения и радиально направленных устоев.
На фиг. 1 - представлено устройство противопаводковой защиты
Устройство противопаводковой защиты содержит:
1 - водонаполняемый бассейн;
2 - приямок;
3 - грунтонаполняемая оболочка -анкер;
4 - жесткий остов;
5 - гибкие связи;
6 - узел крепления;
7 - подпорное сооружение;
8 - радиально-направленные устои;
9 - затворы-автоматы;
10 - емкости хранения водных ресурсов;
11 - гибкими водоводами;
12 - наномембраны;
13 - секции;
14 - картриджи- очистители;
15 - датчики управления;
16 - горловина выхода на поверхность;
17 - крышка;
18 - карман хранения;
19 - грунтонаполняемое покрытие;
20 - траншеи;
21 - щит управления.
Устройство противопаводковой защиты содержит подпорное сооружение 7 с узлом крепления 6, а также дополнительно включает расположенные по обе стороны водонаполняемого бассейна 1, приямки 2 с грунтонаполняемыми оболочками - анкерами 3 из композитного наноматериала, обладающего памятью формы, приямки 2 и каждая грунтонаполняемая оболочка-анкер 3 заполнены грунтом с размещением семян для прорастания корневой системы, обеспечивающей его надежность и устойчивость, в верхней части каждого приямка 2 расположен жесткий остов 4, в нижней части которого размещены гибкие связи 5, а в верхней его части карман хранения 18, узел крепления 6 и грунтонаполняемое покрытие 19 для укрепления русла, выполненное из композитного наноматериала обладающего памятью формы, в центре узла крепления 6 расположено подпорное сооружение 7, выполненное в виде водоподпорного полотнища из композитного наноматериала, обладающего памятью формы, состоящего из одного и/или более выдвижных элементов продольных и поперечных, на котором расположены затворы - автоматы 9 для сохранения водных ресурсов в емкостях 10 при чрезвычайных ситуациях и использования их для водоснабжения, технических нужд, к верхней части водоподпорного сооружения 7 крепятся радиально направленные устои 8, выполненные раздвижными, которые своей нижней частью крепятся к жесткому остову 4, затворы-автоматы 9 соединены гибкими водоводами 11 с емкостями хранения водных ресурсов 10, с горловиной выхода на поверхность 16 и крышкой 17 позволяющие обслуживать емкости 10, выполненные из композитного наноматериала, обладающего памятью формы, внутренняя полость которых разделена на секции 13, наномембранами 12 с сорбционными свойствами и снабжены картриджами- очистителями 14, которые меняются с течением времени, обеспечивая воду соответствующим качеством. Емкости хранения водных ресурсов 10, уложены в траншеи 20, на всех элементах противопаводковой защиты размещены датчики управления 15, установленные с возможностью мониторинга работы устройства и передачи информации на щит управления 21. Карман хранения выполнен с возможностью укладки в него подпорного сооружения 7 и радиально направленных устоев 8.
Работа системы противопаводковой защиты осуществляется следующим образом. При подъеме воды в водонаполняемом бассейне 1 датчики мониторинга 15 через щит управления 21 дают команду поднятия подпорного сооружения 7 из композитного материала, обладающего памятью формы и удерживаемых радиально-направляемых устоев 8. При значительном подъеме уровня воды в водонаполняемом бассейне 1 в подпорном сооружении 7 открывается затвор-автомат 9 и вода из водонаполняемого бассейна 1 по гибким трубопроводам 11 поступает в емкости для хранения водных ресурсов 10, уложенных в траншеи 20. Внутри емкости для хранения водных ресурсов 10, установленные картриджи-очистители 14 улучшают качество воды. На щит управления 21 через датчики 15 поступает сигнал о заполнении емкости хранения водных ресурсов 10 для подачи воды на поверхность для ее использования.
После прохождения паводка датчики мониторинга 15 подают информацию на щит управления 21, откуда поступает команда об опускании радиально-направленных устоев 8 и подпорного сооружения 7 и укладка их в карманы хранения 18.
Способ возведения устройства противопаводковой защиты включающим, сборку и установку подпорного сооружения 7 и закрепление его к узлу крепления 6. По обе стороны водонаполняемого бассейна 1 отрывают приямок 2, по периметру которого раскладывают композитный наноматериал обладающий памятью формы и заполняют грунтом, с размещением в нем семян для прорастания корневой системы, с образованием грунтонаполняемой оболочки -анкера 3, на которую укладывают жесткий остов 4 с гибкими связями 5 и карманом хранения 18, на жестком остове 4 монтируют узел крепления 6 и грунтонаполняемое покрытие 19 для укрепления русла, выполненное из композитного наноматериала, обладающего памятью формы, в центре узла крепления 6 располагают подпорное сооружение 7, выполненное в виде водоподпорного полотнища из композитного наноматериала, обладающего памятью формы состоящего из одного и/или более выдвижных элементов продольных и поперечных, причем на подпорном сооружении 7 размещают затворы-автоматы 9 и к верхней его части крепят радиально-направленные устои 8, которые выполняют раздвижными и крепят своей нижней частью к жесткому остову 4, одновременно с этим открывают траншею 20 и укладывают в него емкости для хранения водных ресурсов 10, с горловиной выхода на поверхность 16 и крышкой 17, емкости хранения водных ресурсов 10 выполняют из композитного наноматериала, обладающего памятью формы и соединяют гибкими водоводами 11 с затворами - автоматоми 9, внутренние полости емкостей хранения водных ресурсов делят на секции 13 наномембранами 12, обладающими сорбционными свойствами и снабжают картриджами- очистителями 14, на всех элементах противопаводковой защиты размещают датчики управления 15, с возможностью мониторинга работы устройства и передачи информации на щит управления 21.