Способ обеспечения безопасности эксплуатации гидротехнических сооружений

Способ обеспечения безопасности эксплуатации гидротехнических сооружений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области акустики и может быть использовано в прикладной гидроакустике для обеспечения промышленной и экологической безопасности эксплуатации гидротехнических сооружений атомных электростанций (АЭС), гидроэлектростанций (ГЭС), тепловых электростанций (ГРЭС), приливо-отливных электростанций (ПЭС), морских буровых и добывающих нефтегазовых платформ (МНТП): защиты от проникновения к водозаборным окнам (ВЗО) биологических подводных объектов (БПО): подводных диверсантов (ПД), специально дрессированных водных животных (СДВЖ), рыб, беспозвоночных и т.д.; для уменьшения температуры оборотной технической воды и ее очистки от механических (МПР) и биологических (БПР) примесей, а также для защиты рыб и водных животных: дельфинов, ластоногих и т.д. от попадания в ВЗО; в экологии - для очистки промышленных сточных вод от различных примесей; в промышленности - для очистки оборотных технических вод от различных примесей; в интересах здоровья населения - для очистки и обеззараживания питьевой воды; в рыбоводстве - для защиты ВЗО различных технических сооружений от проникновения рыб, в том числе молоди рыб (с длиной тела от 12 мм и выше) и т.д. [СПП. 12 л.].

Технический результат предложенного способа заключается в дальнем обнаружении, достоверной классификации и точном определении пространственных координат «акустически малозаметных» БПО в условиях повышенных окружающих шумов техногенного и природного характера, а также интенсивной реверберации на дальней дистанции; в гидроакустическом вытеснении БПО, а также выводе из строя систем управления подводных носителей БПО; в механической защите рубежа от проникновения надводных и подводных носителей БПО; в многоэтапной (не менее двух этапов) очистке воды от МПР и БПР, в том числе от биообрастателей; в многоэтапном охлаждении воды, используемой для технологических целей, относительно простым способом при минимальных временных и финансовых затратах, с соблюдением медицинской безопасности для персонала и экологической безопасности для окружающей природной среды.

Известен способ обеспечения безопасности эксплуатации гидротехнических сооружений (в частности, системы водозабора АЭС), заключающийся в размещении на одной стороне контролируемого рубежа блока параметрического высоконаправленного (единицы градусов) излучения широкополосных (2-3 октавы) гидроакустических сигналов (ШГАС), а на противоположной стороне рубежа блока параметрического приема отраженных от БПО ШГАС (вторичное акустическое поле) и собственных шумоизлучений БПО (первичное акустическое поле), а также последующих обнаружении, распознавании и определении координат БПО, при этом с помощью низкочастотной волны разностной частоты (НЧВРЧ), сформированной в блоке параметрического высоконаправленного излучения ШГАС дополнительно воздействуют на БПО (в частности, их воздушные полости), вызывая резкие отрицательные изменения в функционировании внутренних органов БПО и осуществляя их гидроакустическое вытеснение из контролируемого водного пространства: в формировании усилений, непрерывном и направленном - вдоль защитных механических решеток (ЗМР) ВЗО, излучении в воде интенсивных - с амплитудой звукового давления 5×10⁴ Па и выше, акустических волн ультразвукового диапазона (УЗД) частот - выше 20 кГц, физическом уничтожении или обездвиживании биообрастателей (дрейссены и т.д.), находящихся в воде, а также откреплении биологических примесей (БПР): медуз и т.д. и биообрастателей от ЗМР нелинейными акустическими эффектами: управляемая акустическая кавитация, радиационное давление и акустические течения [Бахарев С.А. Способ гидроакустического обнаружения и вытеснения пловцов и морских биологических объектов от системы водозабора атомной электростанции. Патент РФ №2256196, по заявке №2003122012 от 15.07.2003 г., опубл. 10.07.2005, бюл. №19].

К недостаткам данного способа относятся:

1. Незначительный объем контролируемого подводного пространства из-за использования одного рубежа наблюдения.

2. Недостаточная эффективность физической защиты из-за возможности прохода БПО контролируемого рубежа (например, на подводном аппарате).

3. Низкая эффективность обнаружения (например, дальность и т.д.) и распознавания акустически малозаметных (малошумных и со слабой отражательной способностью) БПО.

4. Низкая эффективность защиты от биообрастателей, обусловленная реализацией только на одном рубеже - в непосредственной близости от ВЗО.

5. Недостаточная эффективность защиты ВЗО от попадания молоди (с длиной тела от 12 мм и выше) рыб.

6. Невозможность очистки воды от МНР и БПР.

7. Невозможность охлаждения оборотной технической воды и др.

Известен способ обеспечения безопасности эксплуатации гидротехнических сооружений (в частности, системы водозабора МНГП) в создании нескольких - не менее трех, контролируемых рубежей из соответствующих блоков параметрического высоконаправленного излучения и приема ШГАС, а также последующих обнаружении, распознавании и определении координат ПО - БПО, обитаемый или необитаемый подводный аппарат, при этом: в составе каждого активного и пассивного гидроакустического средства (ГАС) применяют, соответственно, блоки линейного излучения и приема сигналов звукового (ЗД) и ультразвукового (УЗД) частот, а каждое ГАС размещено как на дне, так и в толще воды; дополнительно используют: нарушения естественной стратификации среды, а также радиолокационные средства (РЛС), с помощью которых не только обнаруживают воздушные (например, беспилотные самолеты) и надводные (например, скоростные катера) объекты, но и ПО - по электромагнитным неоднородностям воздушной среды на движущимся ПО; в качестве рассеивателей звука используют не только пузырьки воздуха, образованные в воде в результате ветрового волнения, но биологические звукорассеивающие (БЗРС) слои [Бахарев С.А. Способ обнаружения, распознавания и вытеснения подводных объектов от морской нефтегазовой платформы.- Патент РФ №2434245, по заявке №2010100191 от 11.01.2010 г., опубл. 20.11.2011, бюл. №32].

К недостаткам данного способа относятся:

1. Недостаточная эффективность физической защиты из-за возможности прохода БПО контролируемого рубежа.

2. Недостаточная эффективность обнаружения (например, дальность и т.д.) и распознавания акустически малозаметных (малошумных и со слабой отражательной способностью) БПО.

3. Низкая эффективность защиты от биообрастателей, обусловленная реализацией только на одном рубеже - в непосредственной близости от ВЗО.

4. Недостаточная эффективность защиты ВЗО от попадания молоди рыб, обусловленная неразвитостью у них органов слуха.

5. Невозможность очистки воды от МПР и БПР.

6. Невозможность охлаждения оборотной технической воды не только в башенных градирнях и в каналах, но и водоеме-охладителе и др.

Известен способ обеспечения безопасности эксплуатации гидротехнических сооружений (применительно к водозаборному окну), заключающийся в формировании за 30-50 м от ВЗО акустико-пузырьковой завесы (АПЗ) и поднятии пузырьками воздуха МПР и БПР на поверхность воды до ВЗО воды в виде грязной пены, а также сносе МПР и БПР выше ВЗО, вниз по течению реки. При этом акустическую завесу (AЗ) формируют путем направленного - вверх и навстречу движущемуся потоку воды, излучения менее интенсивных - с амплитудой акустического давления 10³ Па и выше, волн ЗД частот - от 20 Гц до 20 кГц, в формировании, непрерывном и направленном - навстречу-вниз и навстречу-вверх потоку воды, излучений интенсивных - с амплитудой акустического давления 5×10⁴ Па и выше, сигналов УЗД частот, формировании управляемой акустической кавитации и физическом уничтожении основной части БПР, а также гидроакустическому придавливанию ко дну и гидроакустическому поднятию на поверхность воды МПР и БПР с их последующим сносом течением воды мимо ВЗО [Бахарев С.А. Способ очистки воды от водорослей и взвешенных веществ. - Патент РФ №2381181 по заявке №2008127474 от 09.07.2008 г., опубл. 10.02.2010, бюл. 4].

К недостаткам данного способа относятся:

1. Недостаточная эффективность очистки воды, обусловленная реализацией только на двух рубежах - на небольшом (единицы-десятки м) удалении и в непосредственной близости от ВЗО.

2. Недостаточная эффективность, обусловленная невозможностью очистить от БПР воду и защитить от последующего биообрастания удаленные вглубь от водозабора подводные конструкции (камеры и др.) и оборудование.

3. Недостаточная эффективность защиты, обусловленная невозможностью заблаговременно более качественно очистить воду от МПР и БПР.

4. Невозможность физической защиты из-за возможности прохода БПО контролируемого рубежа.

5. Невозможность обнаружения и распознавания акустически малозаметных (малошумных и со слабой отражательной способностью) БПО и т.д.

Задача, которая решается изобретением, заключается в разработке способа, свободного от перечисленных выше недостатков.

Технический результат предложенного способа заключается в дальнем обнаружении, достоверной классификации и точном определении пространственных координат «акустически малозаметных» БПО в условиях повышенных окружающих шумов моря техногенного и природного, а также интенсивной реверберации на дальней дистанции; в гидроакустическом вытеснении БПО, а также выводе из строя систем управления носителей БПО; в механической защите рубежа от проникновения носителя БПО; в многоэтапной (не менее двух этапов) очистке воды от МПР и БПР. В том числе от биообрастателей; в многоэтапном (не менее двух этапов) охлаждении воды, используемой для технологических целей, относительно простым способом при минимальных временных и финансовых затратах с соблюдением медицинской безопасности для персонала и экологической безопасности для окружающей природной среды.

Поставленная цель достигается тем, что в способе обеспечения безопасности эксплуатации гидротехнических сооружений, заключающемся в сужении прилегающей ко всем водоподводящим каналам части водоема-охладителя путем перегораживания его части искусственной (например, насыпной) дамбой, создании первого (самого дальнего) рубежа безопасности (промышленной - защита водозаборов от подводных террористов, защита от подводных конструкций от биообрастания, очистка воды от МПР и т.д.) и экологической - защита рыб, очистка воды от БПР, уменьшение теплового загрязнения и т.д.) и первой физической защиты от проникновения БПО: ПД, СДВЖ и т.д., а также средств их доставки: катеров, подводных аппаратов и т.д., первой очистки оборотной технической воды от МПР и БПР, первой защиты рыб, в том числе от ее молоди, первого охлаждения оборотной технической воды; создании вторых идентичных друг другу и аналогичных по назначению первым рубежей безопасности на входе каждого водоподводящего канала и последующего обеспечения: второй физической защиты от проникновения БПО, второй очистки оборотной технической воды от МПР и БПР, второй защиты рыб, второго охлаждения оборотной технической воды; создании третьих идентичных друг другу рубежей безопасности на входе в ВЗО и последующего обеспечения: третьей физической защиты от проникновения БПО, третьей очистки оборотной технической воды от МПР и БПР, третьей защиты рыб, третьего охлаждения оборотной технической воды и ее первой акустической дегазации; создании четвертых идентичных друг другу рубежей безопасности на идентичных друг другу выходах водоотводящих каналах и последующего обеспечения: четвертой физической защиты от проникновения БПО, четвертой очистки оборотной технической воды от МПР и БПР, четвертой защиты рыб и четвертого охлаждения оборотной технической воды; создании пятого рубежа безопасности общем водоотводящем канале и последующего обеспечения пятой физической защиты от проникновения БПО и средств их доставки, пятой очистки оборотной технической воды от МПР и БПР, пятой защиты рыб, особенно в период их нереста, и пятого охлаждения оборотной технической воды.

На фиг.1-фиг.3 представлена структурная схема устройства, реализующая разработанный способ обеспечения безопасности эксплуатации гидротехнических сооружений на примере АЭС. При этом: на фиг.1 представлена структурная схема устройства применительно к общему принципу реализации разработанного способа; на фиг.2 представлена структурная схема устройства применительно к первому рубежу безопасности; на фиг.3 представлена структурная схема устройства применительно ко второму, третьему, четвертому и пятому рубежам безопасности.

Устройство содержит: ОЭК (1), например АЭС, идентичные друг другу водоотводящие каналы (2), общий водоотводящий канал (3), являющийся одновременно частью водоема-охладителя (4) с первой (продольной) разделительной дамбой (5) и второй (поперечной) разделительной дамбой (6), общий водоподводящий канал (7), являющийся одновременно частью водоема-охладителя (4), идентичные друг другу водоподводящие каналы (8), а также находящиеся в водоеме-охладителе (4): надводные носители (9) ПД: катера и т.д., подводные носители (10) ПД: обитаемые подводные аппараты (ОПА) и т.д., ПД (11): подводные пловцы и т.д., СДВЖ (12), скопления: половозрелых рыб (13), в том числе нерестовых, молоди рыб (14), БПР (15), в том числе биообрастателей (дрейссены и т.д.) и МПР (16).

При этом ОЭК (1) содержит параллельно - по числу, например, реакторов АЭС и последовательно функционально соединенные: ВЗО (17), подводная камера (18), водяной охладитель (19), например, охладитель турбины АЭС, первый насос (20), первый горизонтальный водовод (21), бетонный отводящий канал (22), второй горизонтальный водовод (23), второй насос (24), вертикальный водовод (25), градирня (26) и брызгальный бассейн (27).

Устройство также содержит: первую (28), вторую (29), третью (30), четвертую (31) и пятую (32) системы обеспечения безопасности эксплуатации гидротехнических сооружений (СОЭГС). При этом первая СОЭГС (28) содержит: подсистему (33) пассивного (используя информацию о первичном акустическом поле) обнаружения БПО и средств их доставки, подсистему (34) активного (используя информацию о вторичном акустическом поле) обнаружения БПО и средств их доставки, подсистему (35) первой механической защиты (от БПО и средств их доставки), подсистему (36) первой физической защиты (от БПО, а также защиты половозрелых рыб и молоди рыб), подсистему (37) первой очистки воды (от МПР и БПР) и подсистему (38) второй очистки воды (от МПР и БПР); вторая СОЭГС (29) содержит: подсистему (39) второй физической защиты (от БПО, а также защиты половозрелых рыб и молоди рыб), подсистему (40) третьей очистки воды (от МПР и БПР) и подсистему (41) четвертой очистки воды (от МПР и БПР); третья СОЭГС (30) содержит: подсистему (42) третьей физической защиты (от БПО и половозрелых рыб), подсистему (43) пятой очистки воды (от МПР и БПР) и подсистему (44) шестой очистки воды (от МПР и БПР); четвертая СОЭГС (31) содержит: подсистему (45) четвертой физической защиты (от БПО и половозрелых рыб), подсистему (46) седьмой очистки воды (от МПР и БПР) и подсистему (47) восьмой очистки воды (от МПР и БПР); пятая СОЭГС (32) содержит: подсистему (48) пятой физической защиты (от БПО и половозрелых рыб), подсистему (49) девятой очистки воды (от МПР и БПР) и подсистему (50) десятой очистки воды (от МПР и БПР).

При этом подсистема (33) пассивного обнаружения БПО и средств их доставки первой СОЭГС (28) содержит функционально соединенные: первый генератор (51) высокочастотного (ВЧ) сигнала накачки, первый усилитель (УМ) мощности (52) и первый ВЧ излучатель (53) накачки на частоте f₁, а также первый ВЧ приемник (54) ВЧ волн комбинационных частот, первый усилитель (55), первый детектор (56) и первый фильтр (57) нижних частот; подсистема (34) активного обнаружения БПО и средств их доставки первой СОЭГС (28) содержит функционально соединенные: второй генератор (58) ВЧ сигнала накачки на частоте f₂, третий генератор (59) ВЧ сигнала накачки на частоте f₃, первый двухканальный ВЧ усилитель мощности (60) и первый ВЧ излучатель (61) накачки на частотах f₂ и f₃; подсистема (35) первой механической защиты первой СОЭГС (28) содержит функционально соединенные: несколько - не менее трех, идентичных друг другу якорей (62), несколько - по числу якорей, идентичных друг другу якорных цепей (63) и несколько - не менее трех, идентичных друг стальных плавучестей (64) типа металлический буй, соединенных между собой первыми стальными тросами (65), гибкий сплошной щит (66), с ролами (67), второй стальной трос (68) с равномерно распределенными по его длине механическими скребками (69); подсистема (36) первой физической защиты первой СОЭГС (28) содержит: первый блок (70) формирования ВПЗ, включающий в себя последовательно функционально соединенные первый компрессор (71), первый сплошной воздуховод (72), первый ресивер (73) и несколько - не менее двух, перфорированных (с большой перфорацией - для проваливания на дно БПО и рыб, перемешивания нижних слоев воды с верхними, поднятия МПР и БПР на поверхность; с малой перфорацией - для проваливания на дно БПО и рыб, а также для удержания МПР и БПР на поверхности) воздуховодов (74); первый блок (75) формирования и направленного навстречу БПО и течению излучения широкополосных гидроакустических сигналов (ШГАС) с амплитудой акустического давления от 10³ Па и выше на расстоянии 1 м от излучателя, на частоте f₄ и предназначенных для дальнего энергетического (болевого) воздействия на БПО и рыб, а также для вывода из строя систем управления ПА и включающего в себя последовательно электрически соединенные: первый многоканальный - не менее трех каналов, генератор (76) ШГАС на частоте f₄, первый многоканальный УМ (77) ШГАС и несколько идентичных друг другу первых направленных гидроакустических излучателей (78) ШГАС; первый блок (79) формирования и направленного - снизу вверх, излучения ШГАС с амплитудой акустического давления от 10³ Па и выше на частоте f₅, предназначенных для ближнего энергетического воздействия на БПО и для вывода из строя систем управления ПА, а также для акустического удержания поднятых ВПЗ на поверхность моря МПР и БПР и включающего в себя последовательно электрически соединенные: второй многоканальный - не менее трех каналов, генератор (80) ШГАС на частоте f₅, второй многоканальный УМ (81) ШГАС и несколько идентичных друг другу вторых направленных гидроакустических излучателей (82) ШГАС; второй блок (83) формирования и направленного - сверху вниз, излучения ШГАС с амплитудой акустического давления от 10³ Па и выше на частоте f₆, предназначенных для ближнего энергетического воздействия на БПО и для вывода из строя систем управления ПА, а также для придавливания МПР и БПР ко дну и включающего в себя последовательно электрически соединенные: третий многоканальный - не менее трех каналов, генератор (84) ШГАС на частоте f₆, третий многоканальный УМ (85) ШГАС и несколько идентичных друг другу третьих направленных гидроакустических излучателей (86) ШГАС; подсистема (37) первой очистки воды первой СОЭГС (28) предназначена для формирования и излучения гармонических сигналов с амплитудой акустического давления от 10⁰ Па и выше на частоте f₇, а также, в конечном итоге, для акустико-пузырьковой очистки воды от МПР и БПР путем их подъема на поверхность воды в виде грязной пены, и содержит последовательно электрически соединенные: четвертый многоканальный - не менее двух каналов, генератор (87) ВЧ сигналов верхнего звукового (ВЗД) и ультразвукового (УЗД) диапазонов на частоте f₇, близкой к резонансным частотам f_0впз пузырьков воздуха в первой ВПЗ, четвертый многоканальный УМ (88) и несколько идентичных друг другу четвертых ВЧ направленных - в сторону пузырьков первой ВПЗ, гидроакустических излучателей (89) ВЗД и УЗД частот; подсистема (38) второй очистки воды первой СОЭГС (28) предназначена для формирования и излучения гармонических сигналов с амплитудой акустического давления от 10⁰ Па и выше на частоте f₈, близкой к резонансным частотам молекул чистой воды f_0ss равной 12,4 кГц или ее высшим гармоникам, а также близкой к частотам: субгармоники (1/2f_0T), основной частоты f_0T собственных тепловых колебаний молекул чистой воды или ее высшим гармоникам (2f_0T и т.д.) а в конечном итоге, соответственно, для акустической очистки оборотной технической воды от МПР и БПР - путем освобождения от них молекул чистой воды и для акустического охлаждения оборотной технической воды за счет повышения эффективности ее теплоотдачи на молекулярном уровне и содержит последовательно электрически соединенные: пятый многоканальный - не менее двух каналов, генератор (90) ВЧ сигналов ВЗД и УЗД диапазонов на частоте f₈, пятый многоканальный УМ (91) и несколько идентичных друг другу пятых ВЧ ненаправленных гидроакустических излучателей (92) ВЗД и УЗД диапазонов на частоте f₈.

При этом подсистема (39) второй физической защиты второй СОЭГС (29) является аналогичной по назначению подсистеме (36) первой физической защиты первой СОЭГС (28) и содержит: второй блок (93) формирования ВПЗ, включающий в себя последовательно функционально соединенные второй компрессор (94), второй сплошной воздуховод (95), второй ресивер (96) и несколько - не менее двух, вторых перфорированных воздуховодов (97); второй блок (98) формирования и направленного - навстречу БПО и течению, излучения ШГАС с амплитудой акустического давления от 10³ Па и выше на расстоянии 1 м от излучателя, на частоте f₉ и предназначенных для энергетического воздействия на оставшихся в воде БПО, а также рыб, включая молодь, и включающего в себя последовательно электрически соединенные: четвертый многоканальный - не менее трех каналов, генератор (99) ШГАС на частоте f₉, четвертый многоканальный УМ (100) ШГАС и несколько идентичных друг другу первых направленных гидроакустических излучателей (101) ШГАС; второй блок (102) формирования и направленного - снизу вверх, излучения ШГАС с амплитудой акустического давления от 10³ Па и выше на частоте f₁₀ и предназначенных для ближнего энергетического воздействия на БПО и рыб, включающего в себя последовательно электрически соединенные: пятый многоканальный - не менее трех каналов, генератор (103) ШГАС на частоте f₁₀, пятый многоканальный УМ (104) ШГАС и несколько идентичных друг другу пятых направленных гидроакустических излучателей (105) ШГАС; подсистема (40) третьей очистки воды второй СОЭГС (29) является аналогичной по назначению и составу подсистеме (37) первой очистки воды первой СОЭГС (28); подсистема (41) четвертой очистки воды второй СОЭГС (29) является аналогичной по назначению и составу подсистеме (38) первой очистки воды первой СОЭГС (28).

При этом подсистема (42) третьей физической защиты (преимущественно, от половозрелых рыб) третьей СОЭГС (30) содержит последовательно электрически соединенные: первый НЧ генератор-модулятор (106) сигнала на частоте П3, близкой к биорезонансной частоте 6,5 Гц живой клетки, многоканальный - не менее 4-х каналов (по числу сторон ВЗО) первый микшер-усилитель (107) и идентичные друг другу первые излучатели (108) модулированных колебаний; подсистема (43) пятой очистки воды (преимущественно от биообрастателей) третьей СОЭГС (30) содержит последовательно электрически соединенные шестой генератор (109) ВЧ сигнала на частоте f₁₁, шестой многоканальный - не менее 4-х каналов (по числу сторон ВЗО) УМ (ПО) и идентичные друг другу шестые ВЧ излучатели (111) на частоте f₁₁; подсистема (44) шестой очистки воды (преимущественно от пузырьков воздуха) третьей СОЭГС (30) содержит последовательно электрически соединенные: седьмой генератор (112) ВЧ сигнала на частоте f₁₂, седьмой многоканальный - не менее 4-х каналов (по числу сторон ВЗО) УМ (113) и идентичные друг другу седьмые ВЧ излучатели (114) на частоте f₁₂.

Устройство также содержит четвертую СОЭГС (31), аналогичную по составу и назначению второй СОЭГС (29), а также пятую СОЭГС (32), аналогичную по составу и назначению первой СОЭГС (28).

Устройство, реализующее разработанный способ обеспечения безопасности (промышленной и экологической) эксплуатации гидротехнических сооружений, функционирует следующим образом (фиг.1-фиг.3).

В процессе работы ОЭК (1), например АЭС, требуется постоянно охлаждать турбины и другое оборудование. Для этого используют оборотную техническую воду, постоянно циркулирующую в интересах ее охлаждения через водоем-охладитель (4) естественного (например, природное озеро) или искусственного (например, водохранилище) происхождения с первой (продольной) разделительной дамбой (5), обеспечивающей более полный водообмен в озере-охладителе (4). Однако в определенные сезоны года (например, летом) не обеспечивается требуемая степень (например, до 30° Цельсия) охлаждения оборотной технической воды, что снижает эффективность отвода тепла от турбин и другого оборудования ОЭК (1). В результате понижается промышленная безопасность его эксплуатации. При этом происходят глубокие негативные изменения в экосистеме водоема-охладителя (4): гибнут или теряют способность к воспроизводству рыбы, быстрыми темпами размножаются водоросли (в том числе биообрастатели) и т.д., что (уменьшение популяции рыб и увеличение численности бентоса) вызывает уменьшение объема (в процессе зарастания) водоема-охладителя (4) и снижение экологической безопасности эксплуатации ОЭК (1), а биообрастание подводных сооружений (например, ВЗО и т.д.) и оборудования (например, насосы и т.д.) из-за уменьшения их фильтрационных способностей вызывает понижение промышленной безопасности эксплуатации ОЭК (1).

Кроме того, в определенные сезоны года (например, весной) вода загрязняется пухом деревьев (тополя и т.д.) и кустарников (чертополох и т.д.), который формирует (пух) в воде сплошную биомассу из БПР (15) с нулевой плавучестью и забивает защитные металлические решетки ВЗО (17). В результате уменьшается их фильтрационная способность по аналогии с биообрастанием, снижается промышленной безопасности эксплуатации ОЭК.

Кроме того, в определенные сезоны года: в весенне-осенние периоды (интенсивное ветровое волнение и т.д.) и в летний период (дноуглубительные работы и т.д.) вода, находящаяся в озере-охладителе (4), загрязняется МПР (16): частицами глины и т.д., что может вызвать (например, при концентрации МПР в воде более 40 мг/л) автоматическую остановку насосов и, как следствие, снижает промышленную безопасность эксплуатации ОЭК (1).

Кроме того, из-за природных инстинктов (особенно в периоды питания и нереста) половозрелые рыбы (12) стремятся зайти в водоотводящие каналы (с активно перемешиваемой, а в летний период с перегретой водой) и гибнут (или теряют способность к воспроизводству), а также провоцируют местное население к коммерческой рыбалке в водоотводящих каналах (2), что затрудняет противостояние террористам, легендирующимся под рыбаков; из-за прижимных к ВЗО (17) течений в водоподводящих каналах (8) молодь (длина тела от 12 мм и выше) рыб (14), не имеющая развитых внутренних органов (в том числе и слуха) в большом количестве попадает в ВЗО (17) и гибнет, что нарушает равновесие в водной экосистеме и приводит к снижению экологической безопасности эксплуатации ОЭК (1).

Кроме того, ОЭК (1) и АЭС, в частности, в настоящее время является мишенью для террористов, способных самостоятельно - ПД (11), в том числе с индивидуальными средствами подводного передвижения, или на надводных носителях (9): на катерах и моторных лодках (залегендированных под прогулочные и рыболовные), или на подводных носителях (10): ОПА и т.д., или с помощью СДВЖ (12), например, пресноводных дельфинов и т.д. доставить необходимое количество взрывчатого вещества к месту диверсии и произвести террористический акт. При этом турбулизация потоков воды, особенно в водоподводящих (8) и водоотводящих (2) каналах, наличие большого количества планктона и бентоса (в том числе из-за перегрева озера-охладителя), а также рыб (из-за стремления бороться с биообрастателями и водорослями) существенно (на порядок и выше) увеличивает нелинейность водной среды и делает малоэффективным использование традиционных (линейных) активных гидроакустических средств (ГАС) для заблаговременного обнаружения подводных диверсантов и средств их доставки (ОПА и т.д.).

Поэтому для обеспечения требуемой современными условиями степени промышленной и экологической безопасности эксплуатации гидротехнических сооружений законодательно отчуждается часть (например, до 500 м от ВЗО) водоема-охладителя (4), в первую очередь, непосредственно прилегающая к водоподводящим каналам (8), строят вторую (поперечную) разделительную дамбу (6), формируют общий (например, длиной 300 м) водоподводящий канал (7), являющийся одновременно частью водоема-охладителя (4) и на входе в общий водоподводящий канал (7) разворачивают первую СОЭГС (28).

С помощью последовательно электрически соединенных: первого генератора (51) ВЧ сигнала накачки, первого УМ (52) и первого ВЧ излучателя (53) подсистемы (33) пассивного обнаружения БПО и средств их доставки, вынесенного на несколько десятков метров от наиболее узкого места и в наружную сторону первого рубежа безопасности, осуществляют формирование, усиление и направленное - в сторону водоема-охладителя (4) излучение ВЧ сигнала накачки на частоте f₁, близкой к резонансной частоте f₀ рассеивателей звука (например, пузырьков воздуха), доминирующих в данной водной акватории. Одновременно с этим при помощи последовательно электрически соединенных первого ВЧ приемника (54), первого усилителя (55), первого детектора (56) и первого фильтра (57) нижних частот осуществляют высоконаправленный (единицы градусов) прием ВЧ волн комбинационных частот: f₁±Ω₂ (Ω₂ - первичное акустическое поле БПО и средств их доставки) и f 1 ± Ω ′ 1 ( Ω ′ 1 - вторичное акустическое поле БПО и средств их доставки), их усиление, детектирование - выделение НЧ сигналов на частотах Q₂ и Ω ′ 1 из ВЧ сигналов комбинационных частот f₁±Ω₂ и f 1 ± Ω ′ 1 , а также удаление ВЧ помех соответственно. В результате осуществляют заблаговременное (на дальностях сотни метров-единицы км) обнаружение БПО: ПД (11) и СДВЖ (12), а также заблаговременное (на дальностях единицы-десятки км) обнаружение средств их доставки: надводные носители (9) - катера и т.д., и подводные носители (10) - ОПА и т.д.

Одновременно с этим при помощи функционально соединенных: второго генератора (58) ВЧ сигнала накачки на частоте f₂, третьего генератора (59) ВЧ сигнала накачки на частоте f₃, первого двухканального ВЧ УМ (60) и первого ВЧ излучателя (61) накачки подсистемы (34) активного обнаружения БПО и средств их доставки, вынесенного на несколько десятков метров от наиболее узкого места и в наружную сторону первого рубежа, осуществляют формирование, усиление направленного в сторону водоема-охладителя (4) излучения ВЧ волн накачки на близких частотах f₂ и f₃, близких, в свою очередь, к резонансной частоте f₀ рассеивателей звука (например, пузырьков воздуха), доминирующих в данной водной акватории. В неоднородной водной среде осуществляют нелинейное взаимодействие ВЧ волн накачки с формированием волн суммарной и разностных частот. При этом исходные ВЧ волны накачки: f₂ и f₃, а также ВЧ волны комбинационной частоты f₂+f₃, из-за существенного поглощения в водной среде, относительно быстро (на расстоянии несколько десятков метров) затухают в пространстве, в то время как НЧ ВРЧ Ω₁=f₃-f₂ распространяется на значительные (десятки км) расстояния. При этом НЧ ВРЧ Q₁ близка по частоте к резонансной частоте Ω₀ воздушных полостей ПД (11) и СДВЖ (12): легких, желудка и т.д. В дальнейшем с помощью НЧ ВРЧ Ω₁ последовательно лоцируют (просматривают) весь сектор подводного наблюдения и по НЧ эхо-сигналу Ω ′ 1 (во вторичном акустическом поле) заблаговременно (на дальностях единицы-десятки км) обнаруживают БПО и средства их доставки: надводные носители (9) и подводные носители (10).

При помощи функционально соединенных нескольких идентичных друг другу якорей (62), нескольких идентичных друг другу якорных цепей (63) и нескольких идентичных друг другу стальных плавучестей (64), соединенных между собой первыми стальными тросами (65), на поверхности и во всей толще воды, подсистемы (35) осуществляют первую механическую защиту, в первую очередь от прохода средств доставки БПО: надводных носителей (9) и подводных носителей (10), первой СОЭГС (28). В результате исключается их несанкционированный проход (или прорыв) через СОЭГС (28). Одновременно с этим при помощи гибкого (эластичного) сплошного щита (66) с увеличенной вглубь рабочей поверхностью, выставленного на рубеже под острым углом, осуществляют задержку и сбор (с одной стороны рубежа - для удобства) благодаря ролам (67), второму стальному тросу (68) с равномерно распределенными по его длине и непрерывно двигающимися по его длине механическими скребками (69), плавающих предметов и всплывших, с воздушными пузырьками первой ВПЗ, МПР (16) и БПР (15). В результате осуществляют очистку воды от мусора, плавающих и всплывших на поверхность различных примесей.

При этом с помощью последовательно функционально соединенных: первого компрессора (71), первого сплошного воздуховода (72), первого ресивера (73) и нескольких перфорированных (с большой перфорацией - для проваливания на дно БПО и рыб, перемешивания нижних слоев воды с верхними, поднятия МПР и БПР на поверхность; с малой перфорацией - для проваливания на дно БПО и рыб, а также для удержания МПР и БПР на поверхности) воздуховодов (74) первого блока (70) подсистемы (36) первой физической защиты первой СОЭГС (28) осуществляют формирование первой ВПЗ. В результате все-таки проникшие к первому рубежу БПО: ПД (11) и СДВЖ (12) скопления рыб: (13) и (14), а также подводные носители (10), резко - из-за существенно изменившейся плотности среды «вода-воздух», проваливаются на дно и не могут двигаться дальше в толще воды. При этом скопления рыб (13) и (14) благодаря линейным размерам своих тел, разворачиваются и покидают данную водную акваторию, а подводный носитель (10), ПД (11) и СДВЖ (12) остаются на дне, а затем поднимаются персоналом охранного подразделения ОЭК (1) на поверхность воды.

При этом с помощью последовательно электрически соединенных: первого многоканального генератора (76) ШГАС, первого многоканального УМ (77) ШГАС и нескольких идентичных друг другу первых направленных гидроакустических излучателей (78) ШГАС первого блока (75) осуществляют формирование, усиление направленного навстречу БПО и течению, излучения ШГАС с амплитудой акустического давления от 10³ Па и выше на расстоянии 1 м от излучателя, на частоте f₄ и производят дальнее энергетическое гидроакустическое воздействия на БПО и рыб, а также осуществляют гидроакустическое подавление системы управления подводного носителя (10). В результате основное (более 50%) количество ПД (11) и СДВЖ (12), а также скоплений взрослых особей (12) и молоди (13) рыб разворачиваются и уходят назад - в водоем-охладитель (4), не приближаясь к данному рубежу. Однако меньшее (менее 50%) их количество, а также подводный носитель (10), все-таки подходит к данному рубежу.

Поэтому с помощью последовательно электрически соединенных: второго многоканального генератора (80) ШГАС, второго многоканального УМ (81) ШГАС и нескольких идентичных друг другу вторых направленных гидроакустических излучателей (82) ШГАС блока (79) осуществляют формирование, усиление и направленное снизу вверх, излучение ШГАС с амплитудой акустического давления от 10³ Па и выше на частоте f₅, производят ближнее гидроакустическое энергетическое воздействие на БПО и рыб, ближнее гидроакустическое подавление систем управления подводного носителя (10), а также гидроакустическое удержание (акустический подпор снизу) поднятых первой ВПЗ на пов