ЛЕДОБОЙНАЯ СНАРЯД

На многих реках текущих с юга на север во время весеннего ледохода часто образуются ледяные заторы – скопление льда в русле реки. Ледяные заторы вызывают уменьшение живого сечения реки и приводят к повышению уровня воды в местах возникновения и в некотором районе выше него, что может привести к наводнениям. Наиболее негативными последствиями ледяных заторов являются: наводнения, повреждение гидротехнических сооружений и речных судов.

На реке Сырдарья в Южно-Казахстанской области по причине заторно-зажорных явлении потенциальным наводнениям может быть подвергнуты: свыше 18 тыс. км², включая 24 населенных пункта с населением более 76 тыс. чел., 3 производственных объекта, более 20 км автомобильных дорог республиканского значения, 80 км линий электропередачи, десятки мостов, а в Кызылординской области потенциальным наводнениям могут быть подвергнуты территории свыше 1 тыс. км², включая 75 тыс. га сельхозугодий, 25 км автомобильных дорог республиканского значения, 15 населенных пунктов с населением свыше 100 тыс. чел., десятки мостов, более 800 км линий электропередачи и связи. Река Сырдарья течет с юга на север, основная зона формирования стока сильно зарегулирована. В нижнем течении русло реки, при наличии плоского рельефа и многолетним забором воды на орошение, при постоянной обваловке дамбами во многих местах оказалось выше окружающей местности. Исходя из представленной общей характеристики, наиболее вероятными причинами наводнений могут быть: Образование заторных явлений льда в сужениях и изгибах русла, а также у мостовых переходов при повышенных попусках воды из Шардарьинского водохранилища в зимнее время при его переполнении, связанным с несогласованностью действий водохозяйственных служб Кыргызской Республики и Республики Узбекистан по регулированию стока реки верхнем течении в многоводные годы. Прорыв береговых дамб при тех же условиях. Резкое и сильное похолодание в Южном Казахстане, активное льдообразование и возникновение зажорных явлений при повышенном сбросе воды из Шардарьинского водохранилища в холодный период.

В нынешнее время на реках Республики Казахстан, которые текут с юга на север проблема весеннего заторообразования очень актуально.

Борьба с заторами и зажорами на реках может осуществляться тремя путями:

1. Заблаговременное предсказание места образования затора или зажора и его мощности;

2. проведение предупредительных мер по управлению процессом образования и стоком ледового материала (например, создание затора в неопасном для народного хозяйства месте);

3. Борьба с уже образовавшимся затором и зажором.

Предлагаемое устройство для ликвидации заторообразования направлено на решение вопросов более эффективного пути борьбы в области заторообразования на реках.

Для ликвидации ледяных заторов в настоящее время чаще всего применяется взрывной метод, при котором на определенной глубине подо льдом, либо внутри затора подрываются заряды взрывчатого вещества. Недостатками взрывного метода являются высокие энергетические затраты, необходимость обеспечения безопасности людей, устанавливающих заряды взрывчатого вещества, вред наносимый экологий водоема.

В статье рассматривается новый способ разрушения ледяных заторов, который относится к ледотехнике основанный на использовании энергии взрыва пороха, который осуществляется с помощью инженерных конструкций.

Установка относится к ледотехнике и касается технологии ликвидации заторообразования, путем создания под ледяным покровом динамического действия, состоит из жесткой несущей рамы и ледобойного снаряда снабженное системой плавучести и перемещения.

Это достигается тем, что ледобойная установка содержит жесткую несущую раму сферической формы и ледобойный снаряд, которая дает возможность повысить эффективность разрушения льда.

Установка состоит из жесткой несущей рамы 1, сферического корпуса 2 который приварен к несущей раме, внутри несущей рамы есть шахта 3 который находиться внутри сферического корпуса на которую надет соединительная муфта 4, на сферически корпус 2 приваривается крышка корпуса 5, на шахту 3 надевается ледобойный снаряд 6, к несущей раме прикреплены двигатели 7, в корпусе установлен блок управления 8, внизу ледобойного снаряда есть полиуретановый пыж и электроразрядник 10, внутри ледобойного снаряда есть порох 11, в сферически корпус подается воздух воздухопроводом 12, устройство управляется кабелем управления и электропитания 13 и видеокамерой 14.

Принцип действия устройства. В одну треть ледобойного снаряда 6, засыпается пороховой заряд (сам ледобой многоразового пользования) ледобойный снаряд обмазывается герметичностью и вставляется в пыж, сам пыж обмазывается и вставляется в ледобойное устройство (снаряд заряжен). Ледобойный снаряд вставляется в шахту. Устройство опускаем в воду, затем открываем винт и вода прибывая начинает выдавливает воздух из корпуса и устройство погружается. Теперь рычагом управляя двигателями, доходим до нужной точки заторообразования и до предела открываем винт, корпус полностью наполняется водой, затем устройство полностью погружается. С помощью системой электропитания подаем искровой разряд для воспламенения порохового заряда внутри ледобойного снаряда, затем происходит выстрел. После включаем компрессор, воздух подается в корпус устройства и выталкивает воду и устройство всплывает, затем снова повторяем процесс.

Ледобойная установка предназначенная для ликвидации заторообразования путем создания под ледяным покровом более сильного динамического воздействия, содержащая жесткую несущую раму и ледобойный снаряд снабженное системой плавучести и перемещения, отличающийся тем, что ледобойная установка выполнено из жесткой несущей рамы сферической формы и ледобойного снаряда с присоединенной к жесткой несущей раме системой воздухопровода и электропитания, обеспечивающей подвод электроэнергий и воздуха в ледобойное устройство, внутри жесткой несущей рамы установлен электроразрядник (свеча зажигания) для подачи в него искрового разряда по вышеуказанной системе для воспламенения порохового заряда внутри ледобойного снаряда.

ЛЕДОБОЙНАЯ УСТАНОВКА

Рис. 1 – Схема ледобойной установки.

1 – жесткая несущая рама; 2 – сферически корпус; 3 – шахта; 4 - соединительная муфта; 5 - крышка корпуса; 6 – ледобойный снаряд; 7 – двигатели; 8 – блок управления; 9 – полиуретановый пыж; 10 - электроразрядник; 11 – порох; 12 – воздухопроводом; 13 – кабелем управления и электропитания; 14 – видеокамеры.

Литература

1. Труды координационных совещаний по гидротехнике выпуск 56, Заторы и зажоры на реках СССР и борьба с ними. – 5 стр.

2. Устройство для ликвидации заторообразования: РФ №2397911 Росийская Федерация /Одиноков В.И., Прокудин А.Н. – 2008145808/11; заявл. 19.11.2008 опубл. 27.08.2010, Бюл. № 24. – 5 с.

3. Кикоин И.К. Таблицы физических величин. Справочник. – М.: Атомиздат, 1976. – 1008 с.