Способ рекультивации водных объектов и утилизации донных отложений
METHOD FOR RECLAMATION OF WATER BODIES AND DISPOSAL OF BOTTOM SEDIMENTS

Изобретение относится к области мелиоративного и водохозяйственного строительства и может быть использовано в качестве устройства надводных широкопрофильных полей из донных отложений при увеличении полезной емкости водных объектов.
Известен двухсторонний способ намыва сооружений, включающий рассредоточенную подачу пульпы по обе стороны вдоль дамбы первичного и последующего (поярусного) обвалования с образованием прудка-отстойника в средней части возводимого сооружения (Меломут Д.Л. Гидромеханизация в мелиоративном и водохозяйственном строительстве. - М.: Стройиздат. - 1981. - С. 43-44; 303 с.).
Недостатком известного способа является строительство дамб обвалования и подача пульпы по обе стороны дамб.
Известен способ намыва узкопрофильных дамб, заключающейся в рассредоточенной подаче пульпы из центрального пульпопровода на узкую площадку, оконтуренную с двух сторон обвалованием (Меломут Д.Л. Гидромеханизация в мелиоративном и водохозяйственном строительстве. - М.: Стройиздат. - 1981. - С. 207-209; 303 с.).
Недостатком способа является намыв узкопрофильной площадки.
Также известен способ намыва грунта в сооружение, включающий одновременную подачу пульпы сосредоточенным выпуском ее из торца основного пульпопровода и рассредоточенным выпуском пульпы перпендикулярно основному пульпопроводу, с подачей пульпы за дамбу обвалования, размещенную со стороны откоса сооружения для намыва призмы грунта, препятствующей поступлению основного потока пульпы по намывной поверхности к дамбе обвалования (а.с. №1344851, 15.10.87, бюл. №38).
Недостатком известного способа является невозможностью утилизации донных отложений для формирования широкопрофильных полей и повышения полезной емкости водного объекта.
Известна рекультивация водоемов - расчистка от донных отложений, аэрация водных объектов, альголизация, создание биоплато, биогенное закрепление береговых откосов и береговой полосы в пределах береговых защитных полос, в т.ч. залужение и закрепление кустарниковой растительностью, включая использование георешеток и геотекстильных материалов, ликвидация в пределах береговых защитных полос накопленных загрязнений (https://uecomplex.ru/reclamation/).
Наиболее близким по технической сущности является способ очистки водных объектов от наносов (патент РФ №2604492, кл. Е02В 3/02,2016 г.), включающий формирование секций отвалов наносов, выборку донных отложений из водного объекта и намыв их в секцию отвалов наносов с помощью земснарядов, сброс очищенной воды.
Однако известный способ не обеспечивает утилизацию донных отложений и не предназначен для создания за счет донных отложений биоплато с целью формирования надводных широкопрофильных полей для сельскохозяйственных целей заданной формы на мелководье с защитой мокрых откосов от размыва и повышения полезной емкости водного объекта.
Техническим результатом является повышение эффективности рекультивации водного объекта и улучшения экологии окружающей среды за счет утилизации донных отложений.
Технический результат достигается тем, что в способе рекультивации водных объектов и утилизации донных отложений, включающем формирование секций отвалов наносов, выборку донных отложений из водного объекта и намыв их в секцию отвалов наносов с помощью земснарядов, сброс очищенной воды, согласно изобретению водный объект разбивают на прямоугольные участки и выше нормального подпорного уровня воды в акватории водного объекта из них формируют поочередно расположенные секции, одни из которых используют в качестве биоплато для формирования широкопрофильных полей из отвалов наносов, а другие - для формирования проток для накопления очищенной воды, при этом предварительно по периметру проектируемых широкопрофильных полей для ограждения размыва их мокрых откосов на мелководье устанавливают геотубы, которые заполняют песчаными донными отложениями и закрепляют их на дне водного объекта с помощью анкеров, затем в образовавшееся пространство между геотубами с двух сторон из соседних участков для образования протоков, начинают выборку донных отложений и намывают их для образования широкопрофильного поля.
Новизна заявляемого технического решения заключается в том, что за счет строительства широкопрофильных полей выше отметки нормального подпорного уровня воды с формированием водных протоков для увеличения полезной емкости водного объекта, и использования фильтрующих геотуб на мелководье, заполняемых донными отложениями, а также использование этих же донных отложений из проток для формирования широкопрофильных полей, обеспечивается повышение эффективности рекультивации водного объекта и улучшения экологии окружающей среды за счет утилизации донных отложений.
Сущность изобретений поясняется чертежом, на фиг. 1 - разбивка водного объекта на прямоугольные участки; на фиг. 2 - общий план схемы производства работ, на фиг. 3 - сечение А-А, устройство ограждения геотубами широкопрофильных полей; на фиг. 4 - крепление геотубы анкерами; на фиг. 5 - сечение Б-Б, формирование широкопрофильных полей над уровнем воды; на фиг. 6 - сечение В-В, поперечный профиль формирование широкопрофильных полей и проток.
Наименование позиций на фигурах:
1 - прямоугольный участок; 2 - широкопрофильные поля; 3 - участок расчистки от донных отложений для формирования протока; 4 - ограждающая геотуба; 5 - анкер; 6 - земснаряд; 7 - донные отложения в геотубе; 8 - дно мелководья; 9 - карта намыва.
Способ рекультивации водных объектов и утилизации донных отложений осуществляют следующим образом
Водный объект разбивают на прямоугольные участки 1 (фиг. 1) и выше нормального подпорного уровня воды в акватории водного объекта из них формируют поочередно расположенные секции отвалов наносов, которые используют в качестве биоплато для создания широкопрофильных полей 2 и проток 3 для накопления очищенной воды (фиг. 2).
Предварительно по периметру проектируемых широкопрофильных полей 2 для ограждения размыва их мокрых откосов на мелководье устанавливают геотубы 4 (фиг. 3), которые заполняют песчаными донными отложениями 7 земснарядом 6 и закрепляют их на дне мелководья 8 водного объекта с помощью анкеров 5 через равные расстояния для предотвращения их перемещения (фиг. 4). Геотуба 4 под весом донных отложений 7 тонет и занимает проектное положение на дне мелководья 8, обеспечивая замкнутое пространство равное размеру широкопрофильному полю 2 (фиг. 5). Затем в образовавшееся пространство между геотубами 4 с двух сторон из соседних участков для образования протоков 3, начинают выборку донных отложений и намывают их для образования широкопрофильного поля 2 (фиг. 6). Намыв надводных широпрофильных полей 2 заданной формы осуществляется земснарядами 6.
Формирование широкопрофильных полей производится по картам намыва 9 из-под воды с двух сторон соседних участков, начиная от середины широкопрофильного поля к краю геотубы 4, отвод воды с поля выполняется общеизвестными способами. Для ускорения отделения осадка от воды применяется коагулянты.
Размеры проток 3 и широпрофильных полей 2 зависят от объема расчистки водного объекта и определяются таким образом, чтобы обеспечить достаточную емкость для накопления полезного объема воды.
Пример конкретного осуществления способа рекультивации водных объектов и утилизации донных отложений.
Для подтверждения эффективности заявляемого способа был проведен производственный опыт на водном объекте, в качестве которого было использовано Шапсугское водохранилище (республика Адыгея).
3
2
2
Для проведения опыта использовали часть акватории Шапсугского водохранилища площадью 90 га, которая была разбита на прямоугольные участки размером 18 га. Для формирования широкопрофильных полей были использованы геотубы и дамбы намыва. Работы выполнялись земснарядами производительностью по пульпе 600 м/час. Донные отложения под воды выбирались с двух сторон соседних участков, начиная от середины широкопрофильного поля к краю геотубы 4, отвод воды с поля выполняется общеизвестными способами. В результате рекультивации Шапсугского водохранилища были созданы биоплато в виде широкопрофильных полей размером 200×200 м, которые сформировалось за счет утилизированных донных отложений и протоки размером 100×200 м.
2
3
Способ рекультивации водных объектов и утилизации донных отложений возможно применять для расчистки акватории Краснодарского водохранилища, которое находится в стадии деградации. Площадь Краснодарского водохранилища за 47 лет эксплуатации сократилась на 82 км. Средняя глубина уменьшилась с 7,0 до 4,4 м, Объемы накопления воды при нормальном подпорном уровне уменьшили примерно на 1 млрд км.