Конструктивно-технические решения для создания надежной противофильтрационной защиты каналов, водоемов и накопителей | Статья в сборнике международной научной конференции

Автор:

Рубрика: 16. Новые технические решения

Опубликовано в

VII международная научная конференция «Технические науки в России и за рубежом» (Москва, ноябрь 2017)

Дата публикации: 02.11.2017

Статья просмотрена: 45 раз

Библиографическое описание:

Баев О. А. Конструктивно-технические решения для создания надежной противофильтрационной защиты каналов, водоемов и накопителей [Текст] // Технические науки в России и за рубежом: материалы VII Междунар. науч. конф. (г. Москва, ноябрь 2017 г.). — М.: Буки-Веди, 2017. — С. 176-179. — URL https://moluch.ru/conf/tech/archive/286/13226/ (дата обращения: 22.06.2018).



}}}

В настоящее время в Российской Федерации функционирует большое количество каналов гидромелиоративных систем и малых водоемов, общая протяженность каналов составляет более 50 тыс. км. Каналы комплексно используются для подачи воды с целью орошения сельскохозяйственных угодий в аридной зоне, водоснабжения населенных пунктов, обводнения маловодных водотоков гидрографической сети (малых рек, водохранилищ) и для других целей (рассоления прудов, заполнения бассейнов суточного регулирования).

По данным проведенных исследований было выявлено, что только 20–22 % от всей протяженности каналов имеют противофильтрационные покрытия, остальные выполнены в земляном русле. При этом потери воды из каналов составляет более 30 % от забираемого объема воды. Кроме того, большинство прудов-накопителей в настоящее время эксплуатируются без должной противофильтрационной защиты в основании. Жидкий фильтрат вместе с водой из накопителей загрязняет не только почвогрунты, но и подземные воды.

Решением данной проблемы в нашей стране начали заниматься еще в конце XIX — начале XX века. Учеными было разработано значительно количество технических решений (на большинство которых получены авторские свидетельства СССР) по созданию конструкций противофильтрационных экранов и способов исключения потерь воды на фильтрацию. Такие решения включали использование следующих материалов: полимерных пленок, рубероида, битума, асфальтобетона и других, которые в настоящее время не применяются из-за высокой повреждаемости, неэффективности и экологической безопасности.

Решением проблемы значительных потерь воды на фильтрацию из каналов и водоем, а также предотвращения загрязнения подземных вод на накопителях является разработка и внедрение новых конструктивно-технических решений с использованием строительных материалов нового поколения — геосинтетических и геокомпозитных, которые находят все большое применение в гражданском, природоохранном, промышленном строительстве и обладают повышенной надежностью, долговечностью.

В таблице 1 представлены некоторые новые конструктивно-технические решения (по патентам на изобретения РФ), которые могут быть использованы при создании и ремонте конструкций противофильтрационных покрытий каналов, водоемов и накопителей.


Таблица 1

Конструктивно-технические решения для создания надежной противофильтрационной защиты каналов, водоемов инакопителей

Наименование технического решения

Назначение ипреимущество

Конструктивная схема

1

Комбинированный противофильтрационный экран (варианты) [1]

Изобретение относится к области гидротехнического и природоохранного строительства и может быть использовано при создании противофильтрационных устройств в основании сооружений.

Применение комбинированных конструкций экранов на каналах и водоемах позволяет экономить водные ресурсы на 20–30 %, за счет исключения фильтрации и создавать более благоприятную экологическую обстановку на накопителях. Прогнозный срок службы составляет 75–100 лет.

C:\Users\Баев Олег\Desktop\1.jpg

1 — геомембрана; 2 — геотекстиль; 3 — основание; 4 — георешетка;

5 — защитное покрытие

2

Способ создания противофильтрационного покрытия на накопителях жидких отходов [2]

Изобретение относится к способам создания противофильтрационных покрытий на полигонах захоронения и складирования промышленных, бытовых и преимущественно жидких отходов.

Предлагаемое противофильтрационное покрытие отличает высокая эксплуатационная надежность, долговечность, самозалечиваемость повреждений, а также устойчивость экрана на откосах и при возможных просадках основания.

C:\Users\Баев Олег\Desktop\1.jpg

1 — противофильтрационный элемент; 2 — геотекстиль;

3 — защитное покрытие; 4 — полимерный закрепитель

3

Способ выполнения бентоматополимерного экрана на просадочных грунтах [3]

Изобретение относится к гидротехнике, в частности может быть использовано при строительстве противофильтрационных экранов (облицовок) на каналах, водоемах, накопителях отходов, выполняемых в сложных инженерных условиях (в том числе на просадочных грунтах).

Цель изобретения — упрощение технологии производства работ и повышение противофильтрационной эффективности работы экрана в случае просадок или повреждения полимерных полотнищ.

Разработанный способ выполнения бентоматополимерного экрана отличает высокая надежность его работы при возможных деформациях грунтового основания, заключающаяся в свободном перемещении полимерных полотнищ без защемления их грунтом, образования в них перенапряжений, малых повреждений и разрывов.

C:\Users\Баев Олег\Desktop\фиг.jpg

1,2 — полимерные полотнища; 3 — компенсатор деформаций; 4 — антифрикционный состав; 5 — бентонитовые маты; 6 — защитный слой

4

Способ герметизации стыков облицовок каналов и водоемов с бентонитовым жгутом [4]

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано для герметизации и ремонта швов бетонных облицовок каналов, водоемов, а также в качестве шпоночных соединений водопроводящих сооружений.

Применение изобретения позволит исключить потери воды на фильтрацию, повысить долговечность и качество герметизации стыковых соединений из бетонных (железобетонных) плит.

C:\Users\Баев Олег\Desktop\фиг 1.jpg

1 — бетонные плиты; 2 — перфорированная геомембрана;

3 — бентонитовый жгут; 4 — жидкая резина

5

Способ определения фильтрационных потерь [5]

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к способам определения потерь воды на фильтрацию из оросительных каналов гидромелиоративных систем.

Способ заключается в устройстве вблизи действующего канала изолированного отсека, выполненного с подводом и сбросом воды в канал, вертикальными стенками из водонепроницаемого материала — геомембраны, защитных прокладок из геотекстиля. Преимущество разработанного способа заключается в том, что замеры потерь воды на фильтрацию осуществляются без предварительной остановки и опорожнения канала.

C:\Users\Баев Олег\Desktop\ФИГ 1__2.jpg

1 — геомембрана; 2 — геотекстиль; 3 — вертикальные стенки;

4 — удерживающие щиты; 5 — обратная отсыпка из грунта

6

Способ создания противофильтрационных завес на накопителях отходов [6]

Изобретение предназначено для перехвата загрязненных грунтовых потоков из накопителей отходов (прудов-накопителей, и шламохранилищ) и других объектов, устроенных без противофильтрационных экранов и завес.

Преимуществом данного изобретения является исключение подпора и понижение уровня грунтовых вод перед завесой, отсутствие подтопления и заболачивания прилегающих территорий. Устройство основной противофильтрационной и дополнительной фильтрующей завесы позволяет произвести комплексную очистку загрязненного потока за счет удлинения пути фильтрации и его механической очистки, а также благодаря выполненному фильтрующему элементу из геотекстильных матов, заполненных адсорбционным материалом.

C:\Users\Баев Олег\Desktop\2.jpg

1 — траншея; 2 — дополнительная фильтрующая завеса; 3 — геотекстильные маты с адсорбирующим материалом; 4 — гидронаблюдательная скважина; 5– перфорация в полимерном элементе; 6 — отходы


Разработанные и представленные в таблице 1 технические решения в виде конструкций экранов, способов их выполнения, ремонта повреждений и определения потерь воды на фильтрацию позволят в целом обеспечить высокоэффективную противофильтрационную защиту на каналах и водоемах, создать более благоприятную обстановку на накопителях отходов, уменьшив загрязнение грунтовых вод и прилегающих территорий.

Необходимо отметить, что по данному направлению автором (совместно с учеными проф. Ю. М. Косиченко, проф. А. В. Ищенко, доц. Е. О. Скляренко и др.) за последние 3 года получено более 12 патентов на изобретения РФ, подано и находится в делопроизводстве 6 заявок на изобретения. Кроме того, разработаны, зарегистрированы (в качестве программ для ЭВМ) и внедрены методики расчета водопроницаемости противофильтрационных бетонных и полимерных покрытий при наличии в них повреждений, предложены способы их ремонта.

Литература:

  1. Пат. 2579482 Российская Федерация, МПК E02B 3/16. Комбинированный противофильтрационный экран / Баев О. А.; заявитель и патентообладатель Баев О. А. –
  2. № 2014142662/14; заявл. 22.10.2014; опубл. 10.03.2016, Бюл. № 10. — 8 с.: ил. 4.
  3. Пат. 2555450 Российская Федерация, МПК E02B 3/16. Способ создания противофильтрационного покрытия на накопителях жидких отходов / Щедрин В. Н., Косиченко Ю. М., Ищенко А. В., Баев О. А.; заявитель и патентообладатель ООО «ЮжНИИГиМ». — № 2013144167/13; заявл. 01.10.2013; опубл. 10.07.2015, Бюл. № 19. — 6 с.: ил. 1.
  4. Пат. 2553579 Российская Федерация, МПК E02B 3/16. Способ выполнения бентоматополимерного экрана на просадочных грунтах / Ищенко А. В., Косиченко Ю. М., Баев О. А., Макарова Л. Н.; заявитель и патентообладатель Донской госуд. аграр. универ. — № 2013101079/13; заявл. 09.07.2013; опубл. 20.06.2015, Бюл. № 17. — 5 с.: ил. 1.
  5. Пат. 2598635 Российская Федерация, МПК E02B 3/16. Способ герметизации стыков облицовок каналов и водоемов с бентонитовым жгутом / Ищенко А. В., Косиченко Ю. М., Баев О. А., Скляренко Е. О.; заявитель и патентообладатель Донской госуд. аграр. универ. — № 2014154338/13; заявл. 30.12.2014; опубл. 27.07.2016, Бюл. № 21. — 6 с.: ил. 2.
  6. Пат. 2616801 Российская Федерация, МПК E02B 3/16. Способ определения фильтрационных потерь / Баев О. А.; заявитель и патентообладатель Баев О. А. –
  7. № 2016112250; заявл. 31.03.2016; опубл. 18.04.2017, Бюл. № 11. — 8 с.: ил. 2.
  8. Заявка на изобретение РФ 2017112629, МПК Е02B 3/16. Способ создания противофильтрационных завес на накопителях отходов / Баев О. А. Заявитель и патентообладатель Баев О. А. — заявл. 12.04.2017.
Основные термины (генерируются автоматически): потеря воды, накопитель отходов, водоем, канал, способ создания, изобретение, защитное покрытие, дополнительная фильтрующая завеса, гидротехническое строительство, изобретение РФ.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос