Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
1.4.2. Использование транспортных средств для разрушения заторов
Для повышения эффективности работ по разрушению ледяных заторов на реках с целью предотвращения наводнений может быть использован следующей способ: ледяной затор на реке разрушают путем возбуждения вблизи кромки затора гравитационных волн максимальной амплитуды от поступательного движения СВП вдоль кромки затора. Предварительно перед возбуждением волн надо льдом затора вблизи и вдоль его кромки на малой скорости перемещают источник низкой температуры, с помощью которого кромку затора подвергают низкотемпературному воздействию, что способствует повышению хрупкости верхних слоев льда затора.
Способ осуществляется следующим образом. Вдоль кромки затора в непосредственной от нее близости по чистой ото льда воде начинают перемещать СВП со скоростью, при которой амплитуда возбуждаемых им гравитационных волн становится максимальной. Если интенсивность этих волн, взаимодействующих с кромкой затора, окажется недостаточной для его разрушения, то СВП начинают повторно перемещать, но теперь уже надо льдом затора вблизи и вдоль его кромки. При этом судно с предварительно установленным на нем источником низкой температyры перемещают на предельно низкой скорости и одновременно включают источник низкотемпературного воздействия на лед, который может быть выполнен в виде открывающейся емкости со сжиженным азотом, и расположенной за пределами корпуса судна. Низкая скорость СВП и большая интенсивность испарения азота приведут к переохлаждению верхних слоев льда затора.После завершения прохода СВП над кромкой затора в таком режиме его перемещают на участок чистой ото льда воды и начинают перемещать по чистой воде вдоль кромки затора в его непосредственной близости со скоростью, при которой амплитуда возбуждаемых гравитационных волн достигнет максимального значения. Трансформация гравитационных волн в ИГВ вызовет соответствующие деформации в ледяном покрове, а переохлаждение его верхних слоев - более хрупкое его разрушение, что позволит достичь желаемого положительного результата за счет снижения энергозатрат [237].
Разрушение ледяного затора на реках для предотвращения наводнений можно вызвать ИГВ, возбуждаемыми отработанными газами от турбин с поворотными соплами самолета вертикального взлета и посадки при его перемещении на предельно низкой высоте надо льдом затора вдоль его свободной кромки с резонансной скоростью. Для этого самолет на предельно низкой, но безопасной высоте начинает перемещаться надо льдом затора вдоль его свободной кромки, т.е. вблизи чистого ото льда участка воды, с резонансной скоростью, так как переменность толщины ледяного покрова в речных условиях, т.е. в условиях мелкой воды, никак не влияет на резонансную скорость. Динамическое воздействие отработанных газов турбин самолета приведет к возбуждению ИГВ, что при достаточном давлении газа на лед может вызвать разрушение затора. За счет течения реки разрушенный лед затора начнет перемещаться вниз по течению и русло реки очистится ото льда [338].
Для предотвращения наводнений, возникающих при заторообразова-ниях на реках, разработан способ разрушения затора гравитационными волнами, возбуждаемыми плавучим волнопродуктором с его собственной частотой, вертикальных колебаний. Волнопродуктор размещают ниже затора по течению реки на чистой воде у его кромки. Его доставляют к месту выполнения работ и приводят в действие при помощи вертолета. Способ позволит эффективно разрушать заторы на реках без нанесения ущерба рыбному хозяйству. Осуществляется он следующим образом. Если возникла проблема разрушения затора 1 на реке 2, то за его пределами ниже по течению реки 2 на участке чистой воды 3 в непосредственной близости от кромки затора 4 начинают возбуждать гравитационные волны 5 при помощи волнопродуктора 6 (рис.1.118), который доставляют в район выполнения ледокольных работ 1 при помощи вертолета 7 и размещают на фарватере 8 реки 2, где скорость течения наибольшая. Затем при помощи лебедки 9 и троса 10 волнопродуктору 6 сообщают вертикальные колебания с его собственной частотой [342].
Рис.1.118. План участка реки с разрушаемым затором
Развитием выше приведенного способа является технология ликви-дация затора ИГВ, возбуждаемыми плавучим волнопродуктором с частотой, равной критической частоте для условия данной акватории, при этом волнопродуктор размещают на нижней по течению реки кромке затора [343].
Следующий разработанный способ ликвидации ледяного затора зак-лючается в его разрушении вибрацией, возбуждаемой волнопродуктором с положительной плавучестью, внутри которого располагают вибратор. Волнопродуктор размещают в толще затора ближе к его свободной кромке, чем достигается повышение эффективности разрушения затора на данном участке реки (рис.1.119). Реализация способа выполняется в следующей последовательности. Если возникла проблема разрушения затора 1 на реке 2, то в толще затора, ближе к его свободной кромке 3 при помощи вибратора 4, находящегося в волнопродукторе 5, создают вибрацию. Волнопродуктор 5 доставляют в район выполнения ледокольных работ 1 при помощи вертолета 6 и размещают на фарватере 7 реки 2, где скорость течения наибольшая. Это осуществляют при помощи лебедки 8 и троса 9. Сбрасывание волнопро-продуктора 5 с высоты приводит к пробиванию толщи 3 затора 1 жестким наконечником 10, установленным в нижней части волнопродуктора 5. Для удержания волнопродуктора на воде, т.е. обеспечения ему положительной плавучести, его верхнюю часть оснащают поплавком 11. Затем при помощи источника электроэнергии 12, находящегося на вертолете 6, соединенного с волнопродуктором 5 проводами 13, вибратор 4 включают. Возникающая при этом вибрация будет способствовать разрушению затора 1 [344].
Рис.1.119. План участка реки с разрушаемым затором