УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКАЧИВАНИЯ ВОДЫ ИЗ ИЛИ В ВОДОЕМЫ СО СЛАБЫМ ВОДООБМЕНОМ

Область применения
Предлагаемое устройство относится к мелиоративной технике и предназначено для улучшения качества вод и экологического состояния водоемов со слабым водообменном, путем перекачивания воды из таких водоемов в море или закачивания туда свежей морской воды.
Уровень техники
Существует много природных водоемов (бухт, заливов, лагун) в различной степени изолированных от моря. Большинство таких водоемов имеет слабый водообмен с морем и в них складывается неблагоприятная экологическая обстановка - «вода цветет», дно заиливается и могут возникать «заморные явления». Такая же неблагоприятная экологическая обстановка складывается и в некоторых искусственно созданных водоемах (в портах, лагунах искусственных островов и др.). Как правило, такие водоемы отгораживаются от моря дамбами и водообмен с морем в них значительно снижен.
Существуют устройства для улучшения качества вод природных водоемов, которые усиливают вертикальный водообмен, поднимая «загрязненную» воду из придонного горизонта и выливая ее в поверхностный слой того же самого водоема, или над его поверхностью. В качестве прототипов можно привести устройства, использующие для этой цели возобновляемую энергию волн [1, 2, 3, 4]. Эти устройства состоят из вертикального водоподъемного трубопровода, укрепленного на поплавке, отслеживающего волны. Для создания тока воды в трубопроводе верхний конец трубопровода таких устройств оборудован обратным клапаном или соплом-воронкой.
В качестве прототипа можно привести устройство, закачивающее воду поверхностного слоя в придонный горизонт [5]. Это устройство состоит из вертикального трубопровода, укрепленного на поплавке, отслеживающем волны. В поплавке имеются водопропускные каналы, открывающиеся в трубопровод, которые оборудованы обратными клапанами.
Недостатком устройства является ограниченность подачи воды со дна на поверхность. Использовать его для подачи воды из другого водоема невозможно.
Технический результат: обеспечивается искусственная циркуляция воды водоемов со слабым водообменном, усиливается в них водообмен, улучшается качество воды и экологическое состояние водоемов, характеризующихся слабым водообменом.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 показан общий вид и схема установки устройства для перекачивания воды из водоемов со слабым водообменом в море, где 1 - горизонтальный водоподъемный трубопровод, 2 - поплавок, 3 - обратный клапан, 4 - пригруз, 5 - якорь, 6 - груз.
Осуществление полезной модели
Заявленный технический результат достигается за счет того, что устройство для перекачивания воды, содержащее водоподъемный трубопровод, укрепленный на поплавке, причем на верхнем конце водоподъемного трубопровода установлен обратным клапан или сопло-воронка, отличающееся тем, что водоподъемный трубопровод установлен горизонтально и к его верхней части крепится груз. Груз выполнен с возможностью придания верхней части водоподъемного трубопровода вертикального положения.
Устройство использует для своей работы возобновляемую энергию поверхностных волн водоемов.
Предлагаемое устройство для перекачивания воды из водоемов со слабым водообменном в море (Фиг.1) представляет собой горизонтальный водоподъемный трубопровод (1), укрепленный на поплавке (2), отслеживающим волны. Верхний конец трубопровода оборудован обратным клапаном (3) или соплом-воронкой. Волнение в описанных выше водоемах, слабое или отсутствует, поэтому нижний, всасывающий конец горизонтального водоподъемного трубопровода устанавливается на дне залива или лагуны на якоре, трубопровод укладывается по дну (если трубопровод изготовлен из плавучего материала, то он удерживается на дне небольшими пригрузами (4), а его верхний рабочий конец (с поплавком и клапаном) выводится в море, где наблюдается волнение и укрепляется там на якоре (5). Для придания верхней части водоподъемного
трубопровода вертикального положения к нему (к верхней части трубопровода) крепится груз (6).
Работа предлагаемого устройства для перекачивания воды из водоемов со слабым водообменном в море осуществляется следующим образом (Фиг.2, А, Б). При установке устройства в воду, трубопровод заполняется водой. Поплавок устройства, «отслеживая» волны в море, совершает движения вверх-вниз и поднимает и опускает верхнюю часть трубопровода с клапаном выше или ниже спокойной поверхности моря (без волнения). Остальная часть трубопровода неподвижна и лежит на дне. Когда поплавок поднимает устройство вверх (на гребень волны) (Фиг.2, А), клапан устройства закрывается и поднимает воду внутри трубопровода выше уровня спокойной поверхности моря. Когда поплавок «проваливается» в ложбину между волнами (Фиг.2, Б), вода, находящаяся внутри трубопровода, «отжимает» (открывает) клапан и выливается из трубопровода на поверхность моря.
Прокачав воду, заполнившую трубопровод при его установке, устройство начинает выкачивать в горизонтальном направлении загрязненную воду из залива или лагуны и выливать ее на поверхность в открытое море. При этом увеличивается поступление в водоем чистой воды с моря, то есть в заливе или в лагуне усиливается водообмен и, таким образом, качество воды и экологическое состояние таких водоемов улучшается. При необходимости произвести вброс свежей морской воды в водоемы со слабым водообменном из моря, направление трубопровода и поплавка меняют на обратное и происходит закачивание воды по сценарию, описанному выше: нижний всасывающий конец горизонтального водоподъемного трубопровода устанавливают на дне моря, откуда производят забор свежей воды, а трубопровод укладывают горизонтально по рельефу дна, верхний рабочий конец которого с поплавком выводят в залив или лагуну, где требуется осуществить вброс свежей воды, и укрепляют там на якоре. Отличием является то, что поплавок имеет водопропускные каналы (на чертеже не показаны), открывающиеся в трубопровод, и оборудованные обратными клапанами (3). Через водопропускные каналы осуществляется вброс воды.
Когда поплавок поднимает устройство на гребень волны (выше уровня спокойного моря) (Фиг.2, Б), клапаны закрываются, не давая воде по водопропускным каналам вылиться из верхней части трубопровода в поверхностный слой моря. В этот момент вода по трубопроводу выливается из трубопровода в залив или лагуну.
Прокачав в залив или лагуну воду, заполнившую трубопровод при его установке, устройство перекачивает в горизонтальном направлении чистую воду поверхностного слоя моря в залив или лагуну.
Выкачивая в горизонтальном направлении загрязненную воду из водоемов со слабым водообменом и выливая ее на поверхность в открытое море или закачивая свежую морскую воду в водоем со слабым водообменом, устройство увеличивает поступление в такие водоемы чистой воды с моря, усиливает в них водообмен и, таким образом, улучшает качество воды и экологическое состояние водоемов, характеризующихся слабым водообменом.
Источники информации:
1. Авторское свидетельство РФ №1248579 «Устройство для подъема глубинной воды в поверхностный слой водоема», Вершинский Н.В., Пшеничный Б.П., Сидоренко А.А., 08.04.1986 г.
2. Авторское свидетельство РФ №1563446 «Устройство для подъема глубинной воды в поверхностные слои водоема», Вершинский Н.В., Леонтьев С.Ю., Пшеничный Б.П., Соловьев А.В., 15.01.1990 г.
3. Патент РФ на изобретение №2057230 «Волновой Водоподъемник» Пшеничный Б.П., Пономарев А.И., Клецов А.С., Горохов Л.А., 27.03. 1996 г.
4. Патент РФ на полезную модель №59940 «Устройство для подъема глубинной воды на поверхность водоема». Пшеничный Б.П., 11.05.2007 г.
5. Авторское свидетельство РФ №1479693 «Устройство для подачи поверхностной воды в глубинные слои водоема». Пшеничный Б.П., Фащук Д.Я., Волшаник В.В., Зуйков А.Л., Мордасов А.П., Орехов Г.В., Монахов Б.Е.,. 15.05.1989 г.