Способ опреснения водоема

Способ опреснения водоема

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к гидротехнике. Цель изобретения - повышение эффективности способа за счет сокращения затрат пресной воды и времени на удаление соленой воды из водоема при метеорологических условиях, обуславливающих появление на поверхности воды ветровых волн. При реализации способа опреснения водоема вначале уровень воды в водоеме поднимают над уровнем акватории на высоту, равную плотностному напору. При достижении данного уровня начинают отводить соленую воду с расходом меньшим, чем расход пресной воды, подаваемой в водоем, и одновременно пресную воду продолжают накапливать до тех пор, пока в водоеме толщина слоя пресной воды H не станет больше половины средней длины α ветровой волны. Затем выравнивают подачу пресной и отвод соленой воды из водоема. После удаления всей соленой воды из водоема продолжают поддерживать перепад уровней между водоемами и акваторией равным или превышающим плотностной напор. Кроме того, в случае, когда плотность воды в водоеме существенно меньше плотности воды в акватории, перед повышением уровня воды в водоеме плотность воды в нем увеличивают посредством подачи в него соленой воды из акватории при ветровом воздействии на водоем, при котором величина средней глубины водоема H<SB POS="POST">в</SB> становится меньше трети от средней длины волны. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1546538 (51)5 Е 02 В 0 й

° ;(/

+lt Q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4363070/23-15 (22) 12.01.88 (46) 28.02.90. Бюл. № 8 (71) Институт гидромеха ники АН УССР (72) А. Н. Шабрин (53) 626.1:626.9 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 608875, кл. Е 02 В 3/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР № 859528, кл. Е 02 В 3/00, 1979. (54) СПОСОБ ОПРЕСНЕНИЯ ВОДОЕМА (57) Изобретение относится к гидротехнике.

Цель изобретения — повышение эффективности способа за счет сокращения затрат пресной воды и времени на удаление соленой воды из водоема при метеорологических условиях, обуславливающих появление на поверхности воды ветровых волн. При реализации способа опреснения водоема вначале уровень воды в водоеме поднимают над уровнем акватории на высоту, равную плотностному напору. При достижении данного

Изобретение относится к гидротехнике, связанной с регулированием качества воды в водоемах, примыкающих к акваториям с повышенной минерализацией воды.

Целью изобретения является повышение эффективности способа за счет сокращения затрат пресной воды и времени на удаление соленой воды ьз водоема при метеорологических условиях, обуславливающих появление на поверхности воды ветровых волн.

На чертеже схематически изображен пример реализации способа.

Водоем 1 отделен от акватории 2 перегораживающим сооружением 3 с регулируемым водообменным отверстием 4, к которому вода со стороны водоема подтекает из выемки 5, выполненной в дне водоема 6.

2 уровня начинают отводить соленую воду с расходом меньшим, чем расход пресной воды, подаваемой в водоем, и одновременно пресную воду продолжают накапливать до тех пор, пока в водоеме толщина слоя пресной воды h не станет больше половины средней длины Х ветровой волны. Затем выравнивают подачу пресной и отвод соленой воды из водоема. После удаления всей соленой воды из водоема продолжают поддерживать перепад уровней между водоемами и акваторией равным или превышающим плотностной напор. Кроме того, в случае, когда плотность воды в водоеме существенно меньше плотности воды в акватории, перед повышением уровня воды в водоеме плотность воды в нем увеличивают посредством подачи в него соленой воды из акватории прн ветровом воздействии на водоем, при котором величина средней глубины водоема Н. становится меньше трети от средней длины волны.

1 з. и. ф-лы, 1 ил.

На чертеже представлены следующие обозначения: pi — плотность соленой воды: р — плотность пресной воды; h — толщина слоя пресной воды; ЛЬ вЂ” плотностной напор; Н, — глубина воды в акватории у водосбросного сооружения; Х вЂ” средняя длина ветровой волны.

В качестве примера пооперационного описания способа рассмотрена исходная ситуация, при которой опресняемый водоем 1 отделен от акватории перегораживающим сооружением 3. Удаление соленой воды из водоема 1 осуществляется через регулируемое отверстие 4, расположенное в выемке 5, выполненной в дне водоема 6. Вода из водоема 1 в акваторию 2 перетекает под действием избыточного давления со стороны водоема.

1546538

Формула изобретения

30

55 обусловленного перепадом уровней и созданного слоем пресной воды. Удаление соленой воды из водоема 1 осуществляется с конца мая месяца по конец августа, когда скорость ветра в районе водоема не превосходит 5 м/с. Перед началом осуществления способа отверстие 4 закрыто, плотность воды в водоеме 1 и акватории 2 одинакова и равна р, уровни воды в водоеме 1 и акватории 2 расположены на одинаковых отметках.

Пресную, воду с плотностью р подают на поверхность водоема 1 и накапливают ее там до величины, равной плотному напору ЛЬ.

Открывают отверстие 4 и начинают отводить соленую воду р из водоема 1, а пресную воду с плотностью pi продолжают подавать в водоем 1 с расходом большим, чем расход, протекающий через отверстие 4. При этом наблюдают за изменением высотного положения границы раздела 7 между пресной и соленой водой.

После того, как граница раздела 7 понизится настолько, что толщина слоя пресной воды h станет больше Х/2, характерной для данного водоема при скорости ветра

W=5 м/с, отверстия 4 открывают больше и расход соленой воды, сбрасываемый из водоема в акваторию, выравнивают с расходом пресной воды, поступающей в водоем с учетом испарения. Данная операция продолжается до полного удаления соленой воды из водоема 1.

После того, как граница ралздела 7 опустилась в выемку 5, отверстие 4 закрывают и в водоем 1 продолжают подавать столько пресной воды, чтобы при всех ее потерях из водоема (испарение, фильтрация, на орошение и т. п.) поддерживался перепад уровней, равный Ah.

В случае иной исходной ситуации, когда плотность воды в водоеме существенно меньше плотности воды в акватории, но в то же время вода водоема не может быть использована для нужд народного хозяйства из-за повышенной минерализации, процесс опреснения включает дополнительные операции, выполняющиеся в период сильных ветров, когда волновое перемешивание достигает дна водоема.

Рассмотрим порядок операций, характерный для наиболее экономичного варианта, когда имеет место ветровой нагон со стороны акватории, в результате которого возникает избыточное давление за счет подъема уровня воды у перегораживающего сооружения со стороны акватории.

Сначала открывают отверстие 4 и пропускают соленую воду из акватории 2 в водоем 1. При этом контролируют соленость воды по всей глубине в разных точках водоема. Операцию прекращают, когда плотность воды в водоеме становится величиной одного порядка с плотностью воды в акватории, либо при изменении метеорологической обстановки (стих ветер или резко поменял направление, в результате чего вместо нагона образуется сгон).

Затем закрывают отверстия 4 и с помощью регулируемого водослива или насосов (не показаны) воду из поверхностных слоев водоема 1 отводят в акваторию 2 до выравнивания в них уровней свободной поверхности воды.

Если плотность воды в водоеме в результате этих двух операций увеличилась недосточно, они повторяются. Если плотность воды в водоеме в результате этих операций повысилась и стала величиной одного порядка с плотностью воды в акватории, приступают к опреснению водоема по изложенному циклу.

l. Способ опреснения водоема, включающий отделение опресняемого водоема от акватории соленой воды, подачу пресной воды в водоем и отвод из него соленок воды, а также подъем уровня свободной поверхности водоема на величину плотностного напора, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа за счет сокращения затрат пресной воды и времени на удаление соленой воды из водоема при метеорологических условиях, обуславливающих появление на поверхности воды ветровых волн, при подаче пресной воды в водоем контролируют положение границы раздела пресной и соленой воды, а отвод соленой воды из водоема начинают когда толщина слоя пресной воды достигнет величины плотностного напора, затем продолжают подавать в водоем пресную воду, при этом толщину слоя пресной воды продолжают наращивать до величины, превышающей половину ветровой волны в заданном диапазоне скоростей ветра, после чего стабилизируют положение свободной поверхности водоема, для чего уравнивают подачу пресной и отвод соленой воды из водоема, а после замены соленой воды в водоеме на пресную между водоемом и акваторией поддерживают перепад уровней, превышающий величину плотностного напора, посредством подачи в водоем пресной воды.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при плотности воды в водоеме, меньшей плотности воды в акватории, перед подачей пресной воды в водоем плотность воды в нем увеличивают посредством подачи в него соленой воды из акватории при ветровом воздействии на водоем со стороны акватории до момента выравнивания плотностей.

1546538

Составитель Р. Весчастнова

Редактор М. Бандура Техред И. Верес Корректор М. Кучерявая

Заказ 59 Тираж 534 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская на 6., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101