Патент на изобретение №2357041

(54) НАКОПИТЕЛЬ ДРЕНАЖНОГО СТОКА ГИДРОМЕЛИОРАТИВНЫХ СИСТЕМ

(57) Реферат:

Изобретение относится к орошаемому земледелию при утилизации дренажного стока гидромелиоративных систем. Накопитель дренажного стока гидромелиоративных систем включает подводящий канал с аванкамерами, отводящие каналы с блоками регулирования качества дренажного стока и очистки, отсеки для дифференцированной аккумуляции дренажного стока по классам в зависимости от величины его минерализации, установку для опреснения дренажного стока с максимальной минерализацией, нагорные канавы, отсек для аккумуляции талых и ливневых вод, солнечный водоем с энергетической и опреснительной установками, датчики минерализации и объема дренажного стока, пункты контроля минерализации и химического состава воды, блок для обработки дренажного стока с максимальной минерализацией. Аванкамеры имеют регулирующие сооружения с исполнительными механизмами. Блоки регулирования качества дренажного стока и очистки гидравлически связаны с аванкамерами подводящего канала. Отсеки для дифференцированной аккумуляции дренажного стока по классам гидравлически связаны с отводящими каналами, подводящим каналом и между собой в порядке возрастания класса воды и оборудованы сооружениями для подачи воды потребителям. Отсек для аккумуляции талых и ливневых вод гидравлически связан с нагорными канавами и отсеком накопителя для аккумуляции дренажного стока с минимальной минерализацией. Солнечный водоем гидравлически связан с отсеком для аккумуляции дренажного стока с максимальной минерализацией. Датчики минерализации и объема дренажного стока размещены в головной части подводящего канала и электрически связаны с исполнительными механизмами регулирующих сооружений аванкамер подводящего канала. Блок для обработки дренажного стока с максимальной минерализацией гидравлически связан на входе с подводящим каналом посредством шлюза-вододелителя и водовыпусков, а на выходе соединен посредством трубопровода, распределительных колодцев и водовыпусков с солнечным водоемом для производства электроэнергии и опресненной воды. Блок для обработки дренажного стока с максимальной минерализацией снабжен по крайнем мере двумя накопителями-испарителями, расположенными последовательно и имеющими уклон дна в направлении от первого накопителя к последующему. Каждый накопитель гидравлически связан с подводящим каналом посредством шлюза-вододелителя и водовыпуска, между собой соединены шлюзом-регулятором. Последний накопитель-испаритель имеет основной отсек и отводной канал с аванкамерой, разделенные дамбой и гидравлически связанные шлюзами-регуляторами, насосной станцией для подачи дренажных вод из аванкамеры последнего накопителя-испарителя в испаритель рассолов по трубопроводу с водовыпусками, испарителем рассолов, разделенным дамбой со шлюзами-регуляторами на основной отсек и отводной канал с аванкамерой, бассейном кондиционирования рассолов, насосной станцией для забора рассолов из аванкамеры испарителя рассолов и подачи в его основной отсек и бассейн кондиционирования рассолов, забора рассола из бассейна кондиционирования рассолов и подачи его через фильтр очистки, трубопровод с распределительными колодцами и водовыпуски в солнечный водоем. Уклон дна основного отсека выполнен в сторону отводного канала. Солнечный водоем выполнен секционным и имеет теплоизоляцию со стороны грунта. Изобретение позволяет повысить эффективность функционирования накопителя и его экологическую надежность. 11 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к орошаемому земледелию при утилизации дренажного стока гидромелиоративных систем.

К недостаткам данного водоприемника следует отнести отсутствие технического решения, обеспечивающего полезное использование высокоминерализованного дренажного стока, образующегося в результате его естественного испарения в пределах водоприемника, или рассолов как остаточного продукта процесса опреснения дренажного стока.

Известен также пруд-испаритель дренажного стока, содержащий ряд отсеков. Дренажная вода из коллектора поступает в один их них и далее перепускается в последующие, концентрация солей при этом возрастает. Последний отсек служит для окончательного осаждения солей. Например, в долине Сан-Хоакин (США) построен пруд с последовательным размещением 10 отсеков (Reuse and disposal of higher salinity subsurface drainage water. – A Review by D.W.Weatcot. Agricultural Water Management. – 1988. – Vol.14. – 1-4. – P.483-511. Повторное использование и отведение высокоминерализованных дренажных вод. Перевод 1254. – М.: ЦБНТИ Минводхоза СССР, 1989. – С.36-37).

Недостатком данного пруда-испарителя является отказ от возможного полезного использования части дренажного стока с высокой минерализацией, содержащегося в последнем отсеке.

Известен опыт проектирования, строительства и начального периода эксплуатации накопителей-испарителей дренажного стока гидромелиоративных систем в Волгоградской области, характеристика которых представлена в прилагаемой таблице. Параметры накопителей-испарителей определены из расчета практически полного естественного испарения всего объема дренажного стока, поступающего в них ежегодно.

Недостатком данных накопителей-испарителей является ежегодное образование в придонной зоне концентрированных рассолов и/или отложений солей, которые полезно не используются и представляют опасность как источник загрязнений для окружающей среды.

Известно предложение по созданию соляных солнечных прудов и использованию дренажного стока гидромелиоративных систем в качестве источника солей для них, согласно которому при ежегодном выносе солей с дренажным стоком со всех оросительных систем бывшего СССР, равным 100 млн. т, существует возможность ежегодно создавать соляные солнечные пруды общей площадью 200 км² и получать 1 млн кВт электрической мощности и 4 м³/с опресненной воды в год (Янтовский Е.И. Потоки энергии и эксергии. – М.: Наука, 1988. – С.127-129).

Недостатком данного предложения является отсутствие технического решения, обеспечивающего концентрирование дренажного стока до значений минерализации 200-300 г/л, необходимых для реализации эффекта солнечного пруда.

Известен гелиоводоем, в котором с целью повышения эффективности аккумулирования солнечной энергии по глубине водоема установлена, по крайней мере, одна селективно-прозрачная пленочная перегородка (SU. Авторское свидетельство 308276. МПК F24J 3/02. Гелиоводоем / Г.Я.Умаров, Р.А.Захидов, Ю.У Усманов. – Заявка 1317120/24-6; Заявлено 10.03.1969; Опубл. 01.07.1971, Бюл. 21).

К недостаткам данного гелиоводоема следует отнести то, что не указан источник солевого раствора для его заполнения, а также невозможность применения дренажного стока для заполнения гелиоводоема без его предварительного концентрирования до значений минерализации 200÷300 г/л.

Известны водоем, аккумулирующий солнечную энергию, энергетическая установка и способ сохранения халоклина, при этом водоем, содержащий поверхностный перемешенный ветром слой, расположенный под ним халоклин, соленость которого имеет заданную функциональную зависимость от глубины, аккумулирующий тепло слой, находящийся с ним в контакте, средство для извлечения тепла и испарительный участок с впускным и выпускным средствами над и под халоклином, в котором с целью упрощения конструкции участок выполнен открытым в атмосферу и/или в виде отдельного более мелкого водоема; участок огражден вертикальным отрезком трубы, причем выпускное средство выполнено в виде отверстий в трубе, а верхний торец трубы закрыт и снабжен вентиляционным отверстием; отверстия выполнены селективно регулируемыми (SU. Патент 1218933. А. МПК⁴ F24J 2/42. Водоем, аккумулирующий солнечную энергию, энергетическая установка и способ сохранения халоклина. / Гэд Ассаф. – Заявка 3401849/24-06; Заявлено 11.03.1982; Опубл. 15.03.86 Бюл. 10).

К недостаткам данного водоема следует отнести следующее: не указан источник солевого раствора для его заполнения, невозможность применения дренажного стока для заполнения водоема без его предварительного концентрирования до значений минерализации 200÷300 г/л.

Известен солнечный водоем, снабженный устройством для перераспределения концентрации солевого раствора по глубине в результате отбора воды из верхнего конвективного слоя водоема, подачи по трубопроводу в вакуумный дистилляционный опреснитель и ее опреснения, при этом остаточный от опреснения рассол подается через трубопроводы и горизонтальные распылители в нижний конвективный слой водоема, а опресненная вода посредством вакуумного насоса – в верхний конвективный слой водоема, и решеткой из вертикально ориентированных плоских пластин, расположенной в пределах водной поверхности водоема поперек преобладающему направлению ветра и обеспечивающей снижение волнообразования (WO. Патент 81/03694. А1. МПК³ F24J 3/02. – Заявлено 19.06.1980; Опубл. 24.12.1981).

К недостаткам данного водоема следует отнести следующее: не указан источник солевого раствора для его заполнения, невозможность применения дренажного стока для заполнения водоема без его предварительного концентрирования до значений минерализации 200÷300 г/л.

Известен также солнечный пруд, содержащий заполненный водой резервуар с боковыми стенками и днищем, примыкающим к аккумулирующему слою воды, и наклонную крышку для конденсации паров, размещенную над верхним конвективным слоем воды, в котором с целью повышения надежности работы в резервуаре установлена вертикальная перегородка с образованием емкостей пресной и соленой воды, при этом нижняя кромка перегородки соединена с днищем, верхняя расположена выше уровня воды, а емкости сообщены посредством размещенного в емкости соленой воды трубопровода, один конец которого подсоединен к нижней части емкости пресной воды, а другой расположен на уровне конвективного слоя соленой воды, крышка выполнена светопрозрачной и наклонена в сторону емкости пресной воды (SU. Авторское свидетельство 1513341. А1. МПК⁴ F24J 2/34. Солнечный пруд. / М.А.Берченко, Е.М.Ставиский. – Заявка 4260325/24-06; Заявлено 11.06.1987; Опубл. 07.10.1989, Бюл. 37).

К недостаткам данного солнечного пруда следует отнести значительные затраты времени на выход солнечного пруда в рабочий режим вследствие ограниченности площади испарения с водной поверхности размерами емкости соленой воды, сложность конструкции в части создания светопрозрачной наклонной крыши над прудами большой площади, поддержания ее прозрачности в условиях естественной запыленности воздуха и сохранения целостности в зимних условиях при выпадении снежных осадков, низкую эффективность использования опресненной воды – только для поддержания постоянства уровня и градиента солености в емкости соленой воды.

Известны солнечная тепловая система с солнечным водоемом и способ его эксплуатации, в которых солнечный водоем заполнен соленой водой, например морской, и снабжен устройством для поддержания требуемой концентрации солей в верхнем слое водоема и очистки вновь поступающей воды от примесей (загрязнений) в результате ее испарения, отделения солей и примесей и конденсации пара в воде из верхнего слоя водоема, устройством для концентрирования воды из нижнего слоя водоема с отводом опресненной воды за пределы системы, а концентрата – в нижний слой водоема для поддержания требуемой минерализации воды и устройством для опреснения воды за счет перепада температур воды в нижнем и верхнем слоях водоема. Функционирование перечисленных устройств обеспечивает выполнение способа поддерживающего эксплуатационный режим солнечного водоема. Твердые соли, получаемые в результате работы устройств для поддержания требуемой концентрации солей в верхнем слое водоема, включая очистку вновь поступающей воды от примесей, и для концентрирования воды из нижнего слоя водоема, могут быть использованы при создании новых солнечных водоемов (US. Заявка 2004/0098998. А1. МПК⁷ F25B 27/00. – Заявлено 08.03.2002; Опубл. 27.03.2004).

К недостаткам данного солнечного водоема следует отнести сложность конструкции, значительную мощность дополнительных устройств для поддержания требуемой концентрации солей в верхнем слое водоема и очистки вновь поступающей воды от примесей (загрязнений), для концентрирования воды из нижнего слоя водоема и для опреснения воды за счет перепада температур воды в нижнем и верхнем слоях водоема при использовании для заполнения солнечного водоема дренажного стока гидромелиоративных систем, максимальная минерализация которых не превышает 20÷30 г/л и имеет существенную изменчивость в течение годового цикла работы дренажа.

Известны способ и устройство для утилизации (избавления, размещения) солевых отходов и рассолов (или морской воды), в которых солевые отходы, и/или рассолы, и/или морскую воду концентрируют в испарительных водоемах до значения концентрации солей в нижнем слое с высокой температурой солнечного водоема и вводят полученный концентрат в данный слой воды солнечного водоема, снабженного установкой для производства энергии, при этом солнечный водоем выполняют более глубоким, чем при обычном исполнении (~2,5 м и более), солевые отложения в донной части водоема служат в качестве противофильтрационной защиты и/или могут быть использованы для создания новых солнечных водоемов (US. Патент 4719759. МПК⁴ F03G 7/02. – Заявлено 16.12.1986; Опубл. 19.01.1988).

Основными недостатками данного способа и устройства являются следующие: не рассматривается в качестве объекта утилизации дренажный сток гидромелиоративных систем; не учитываются возможные изменения минерализации утилизируемых солевых отходов, рассолов, морских и поверхностных вод (далее – объект утилизации) во времени, вызванные особенностями их происхождения, которые собираются в едином испарительном водоеме, что существенно увеличивает его размеры, продолжительность их концентрации до требуемого значения минерализации и исключает из рассмотрения альтернативные варианты их прямого использования без привлечения дополнительных затрат; отсутствует техническое решение конструкции испарительного водоема; не учтены особенности концентрирования объекта утилизации в условиях климата с морозной зимой; не предусмотрена очистка солевого концентрата от примесей, влияющих на степень прозрачности воды в солнечном водоеме, что снижает эффективность прогрева нижнего конвективного слоя воды в нем и, как следствие, выработку энергии; способ и устройство предусматривают в качестве исходного положения наличие действующего солнечного водоема с энергетической установкой, а не его создание.

Кроме описанных известен накопитель дренажного стока гидромелиоративных систем, включающий плотины, дамбы обвалования, отсеки, насосные станции, регулирующие сооружения, водовыпуски, трубопроводы, лоток, каналы, аэраторы и биоплато из высшей водной растительности, который снабжен подводящим каналом с датчиками минерализации и объема дренажного стока, содержащим аванкамеры, имеющие входные регулирующие сооружения с исполнительными механизмами, электрически связанными с датчиками минерализации и объема дренажного стока, и отводящими каналами с блоками химического регулирования качества дренажного стока и очистки его от пестицидов, биогенных веществ и тяжелых металлов, связанными с отсеками с противофильтрационным покрытием для дифференцированной аккумуляции дренажного стока по классам в зависимости от величины его минерализации; в условиях привязки на местности с односторонним или двухсторонним уклонами он снабжен нагорными канавами, гидравлически связанными с отсеком для аккумуляции талых и ливневых вод; отсеки накопителя гидравлически связаны между собой посредством сооружений в виде трубопроводов, насосных станций и/или водовыпусков в порядке возрастания класса воды для дополнительной корректировки минерализации воды путем смешивания; каждый отсек накопителя, для которого предварительно выбран потребитель дренажной воды определенного класса, снабжен водозабором, насосной станцией, линией в виде трубопровода, канала, лотка и других сооружений для подачи воды потребителю и установкой для предварительного опреснения дренажного стока с максимальной минерализацией; датчики минерализации и объема дренажного стока размещены в подводящем канале на расстоянии от аванкамеры, определяемом по предлагаемой математической зависимости; отсек для аккумуляции дренажного стока с максимальной минерализацией выполнен в виде естественного испарителя и имеет горизонтальное спланированное дно (RU. Патент 2214486. С2. МПК⁷ Е02В 11/00. Накопитель дренажного стока гидромелиоративных систем. / И.И.Конторович. – Заявка 23001127349/13; Заявлено 08.10.2001; Опубл. 20.10.2003, Бюл. 29).

К основным недостаткам данного накопителя следует отнести образование за период эксплуатации объекта значительных объемов рассола и отложений солей в отсеке с максимальной минерализацией дренажного стока, выполненного в виде естественного испарителя, и как побочного продукта функционирования опреснительной установки в специальном хранилище, которые полезно не используются и представляют опасность для окружающей природной среды в качестве потенциального источника загрязнений.

Этот накопитель дренажного стока, а также способ и устройство для утилизации солевых отходов, рассолов и морской воды по патенту 4719759 (US) как наиболее близкие к изобретению по технической сущности и достигаемому результату приняты нами за ближайшие аналоги.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, – концентрирование дренажного стока, получение рассолов с минерализацией 200÷300 г/л и их использование для производства энергии и опресненной воды на основе применения эффекта солнечного водоема.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, – повышение эффективности функционирования накопителя за счет использования возобновляемых климатических источников энергии и полезного использования свойств концентрированных рассолов для производства энергии и опреснения воды, повышение экологической надежности накопителя.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном накопителе дренажного стока, включающем подводящий канал с аванкамерами, имеющими водораспределительные регулирующие сооружения с исполнительными механизмами, отводящие каналы с блоками химического регулирования качества дренажного стока и очистки от пестицидов, биогенных веществ и тяжелых металлов, гидравлически связанными с аванкамерами подводящего канала, отсеки с противофильтрационным покрытием для дифференцированной аккумуляции дренажного стока по классам в зависимости от величины его минерализации, гидравлически связанные с отводящими каналами, подводящим каналом и между собой в порядке возрастания класса воды и оборудованные сооружениями для подачи воды потребителям, один из отсеков для аккумуляции дренажного стока с максимальной минерализацией выполнен в виде естественного испарителя, установку для опреснения дренажного стока с максимальной минерализацией, нагорные канавы, отсек для аккумуляции талых и ливневых вод, гидравлически связанный с нагорными канавами и отсеком накопителя для аккумуляции дренажного стока с минимальной минерализацией, солнечный водоем с энергетической и опреснительной установками, гидравлически связанный с отсеком для аккумуляции дренажного стока с максимальной минерализацией, датчики минерализации и объема дренажного стока, размещенные в головной части подводящего канала и электрически связанные с исполнительными механизмами водораспределительных регулирующих сооружений аванкамер подводящего канала, в котором, согласно изобретению, он снабжен пунктами контроля минерализации и химического состава воды, блоком для обработки дренажного стока с максимальной минерализацией, гидравлически связанным на входе с подводящим каналом посредством шлюза-вододелителя и водовыпусков, а на выходе соединен посредством трубопровода, распределительных колодцев и водовыпусков с солнечным водоемом для производства электроэнергии и опресненной воды; блок для обработки дренажного стока с максимальной минерализацией снабжен по крайне мере двумя накопителями-испарителями, расположенными последовательно и имеющими уклон дна в направлении от первого накопителя к последующему, причем каждый из них гидравлически связан с подводящим каналом посредством шлюза-вододелителя и водовыпуска, между собой соединены шлюзом-регулятором, последний накопитель-испаритель имеет основной отсек и отводной канал с аванкамерой, разделенные дамбой и гидравлически связанные шлюзами-регуляторами, насосной станцией для подачи дренажных вод из аванкамеры последнего накопителя-испарителя в испаритель рассолов по трубопроводу, который в пределах основного отсека испарителя рассолов оборудован равномерно распределенными по длине водовыпусками, испарителем рассолов, разделенным дамбой со шлюзами-регуляторами на основной отсек и отводной канал с аванкамерой, причем уклон дна основного отсека выполнен в сторону отводного канала, бассейном кондиционирования рассолов, насосной станцией для забора рассолов из аванкамеры испарителя рассолов и подачи в его основной отсек и бассейн кондиционирования рассолов, забора рассола из бассейна кондиционирования рассолов и подачи его через фильтр очистки, трубопровод с распределительными колодцами и водовыпуски в солнечный водоем; пункты контроля минерализации и химического состава воды расположены на входе в блок для обработки дренажного стока с максимальной минерализацией, в пределах основного отсека последнего накопителя-испарителя дренажного стока, аванкамеры испарителя рассолов, бассейна кондиционирования рассолов, солнечного водоема и снабжены приборами для контроля уровня минерализации и химического состава воды; уклоны дна отводных каналов последнего накопителя-испарителя и испарителя рассолов выполнены в сторону аванкамер и насосных станций; внутренние поверхности каждого накопителя-испарителя дренажного стока и испарителя рассолов окрашены в черный или близкий к нему по отражательной способности цвет; напорный трубопровод насосной станции с водозабором из аванкамеры испарителя рассолов снабжен отводным трубопроводом, гидравлически связанным с группой перфорированных трубопроводов и расположенных в придонной части аванкамеры; напорный трубопровод насосной станции с водозабором из бассейна кондиционирования рассолов снабжен отводным трубопроводом, гидравлически связанным с группой перфорированных трубопроводов и расположенных в придонной зоне бассейна; бассейн кондиционирования рассолов снабжен складом для хранения солей, дозирующим устройством и устройством для подачи солей; бассейн кондиционирования рассолов гидравлически связан с отсеком накопителя дренажного стока с минимальной минерализацией посредством трубопровода и насосной станции; блок для обработки дренажного стока с максимальной минерализацией снабжен установкой опреснения воды из последнего накопителя-испарителя дренажного стока, гидравлически связанной с испарителем рассолов посредством трубопровода для отвода остаточных солей; каждый водовыпуск в солнечный водоем выполнен в виде двухзвенного трубопровода с шарниром, при этом первое звено смонтировано неподвижно, а расположенное в пределах солнечного водоема второе звено снабжено подъемным механизмом; солнечный водоем выполнен секционным и имеет теплоизоляцию со стороны грунта.

За счет того что накопитель снабжен блоком обработки дренажного стока с максимальной минерализацией, обеспечивающим получение рассолов с минерализацией 200÷300 г/л за счет использования возобновляемых климатических источников энергии (солнечной радиации и ветра) и их полезного использования для производства энергии и опресненной воды, достигается указанный выше технический результат.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображена принципиальная схема накопителя дренажного стока, вид в плане.

На фиг.2 – блок для обработки дренажного стока с максимальной минерализацией, вид сверху.

На фиг.3 – разрез А-А на фиг.2.

На фиг.4 – разрез Б-Б на фиг.2.

На фиг.5 – разрез В-В на фиг.2.

На фиг.6 показаны осредненные формы гидрографа модуля дренажного стока (ДС) на орошаемых объектах с закрытым горизонтальным дренажем при различных положениях его максимума.

На фиг.7 – динамика минерализации дренажных и дренажно-сбросных вод на различных оросительных системах в течение года.

На фиг.8 – схема солнечного водоема (А) и график (В) изменения температуры рассола по глубине водоема, где 1 – верхний конвективный слой; 2 – градиентный (неконвективный) слой; 3 – нижний конвективный слой; 4 – солнечное излучение; Н – глубина солнечного водоема; t – температура рассола.

На фиг.9 – схема конструкции установки для комбинированного производства электроэнергии и опресненной воды на основе солнечного пруда, где СП – солнечный пруд; И – испаритель мгновенного вскипания; Т – турбина; ПВ – пресная вода; ХИ – холодный источник (Янтовский Е.И. Потоки энергии и эксергии. – М.: Наука, 1988. – С.127-129).

Сведения, подтверждающие возможность реализации изобретения, заключаются в следующем.

Накопитель дренажного стока гидромелиоративных систем (фиг.1-5) снабжен подводящим каналом 1 с аванкамерами 2 и 3, имеющими водораспределительные регулирующие сооружения 4-9 с исполнительными механизмами 10, отводящими каналами 11 с блоками химического регулирования качества воды 12 и очистки 13 от пестицидов биогенных веществ и тяжелых металлов, гидравлически связанными с аванкамерами 2 и 3 подводящего канала 1, отсеками 14-17 с противофильтрационным покрытием (не показано) для дифференцированной аккумуляции дренажного стока по классам в зависимости от величины его минерализации (ma₁, a₁а₂, а₂а₃, а₃a₄), гидравлически связанными с отводящими каналами 11, подводящим каналом 1 водораспределительными регулирующими сооружениями 4-9 и между собой посредством сооружений 18 в виде трубопроводов, насосных станций и/или водовыпусков в порядке возрастания класса воды и оборудованными насосными станциями 19 и трубопроводами 20 для подачи воды потребителям 21-24, установкой 25 для опреснения дренажного стока с максимальной минерализацией, нагорными канавами 26, отсеком 27 для аккумуляции талых и ливневых вод, гидравлически связанным с нагорными канавами 26 и отсеком 14 для аккумуляции дренажного стока с минимальной минерализацией (ma₁), солнечным водоемом 28 с энергетической 29 и опреснительной 30 установками, гидравлически связанным с блоком 31 для обработки дренажного стока с максимальной минерализацией (m>a₄), датчиками 32 и 33 минерализации и объема дренажного стока, размещенными в головной части подводящего канала 1 и электрически связанными посредством линии 34 с исполнительными механизмами 10 водораспределительных регулирующих сооружений 4-9, пунктами 35 контроля минерализации и химического состава воды, блоком 31 для обработки дренажного стока с максимальной минерализацией (m>а₄), гидравлически связанным на входе с подводящим каналом 1 посредством шлюза-вододелителя 36 и водовыпусков 37 и 38, а на выходе соединенным посредством трубопровода 39, распределительных колодцев 40 и 41 и водовыпусков 42, 43 и 44 с солнечным водоемом 28 для производства электроэнергии и опресненной воды.

Датчики 32 и 33 минерализации и объема дренажного стока размещены в головной части подводящего канала 1 на расстоянии L от аванкамеры 2, равном L=k·V_max·t_ипз, где k – коэффициент запаса (k=1, 2); V_max – максимальная скорость потока в подводящем канале; t_ипз – продолжительность изменения положения затворов регулирующих сооружений 4-9.

Блок 31 (фиг.2-5) для обработки дренажного стока с максимальной минерализацией (m>а₄) снабжен по крайней мере двумя накопителями-испарителями 45 и 46 дренажного стока. Они расположены последовательно и имеют уклон дна в направлении от первого накопителя 45 к последующему 46. Каждый из них гидравлически связан с подводящим каналом 1 посредством шлюза-вододелителя 36 и водовыпуска 37 и 38, а между собой соединены шлюзом-регулятором 47. Последний накопитель-испаритель 46 имеет основной отсек 48 и отводной канал 49 с аванкамерой 50. Они разделены дамбой 51 и гидравлически связаны шлюзами-регуляторами 52, 53 и 54.

В дополнение к перечисленным выше элементам блок 31 включает насосную станцию 55 для подачи дренажных вод после естественного сезонного испарения из аванкамеры 50 последнего накопителя-испарителя 46 в испаритель 56 рассолов по трубопроводу 57, через распределительный колодец 58 с арматурой (не показана) и по трубопроводу 59, который в пределах основного отсека 60 испарителя 56 рассолов оборудован равномерно распределенными по длине водовыпусками (не показаны), испаритель 56 рассолов, разделенный дамбой 61 со шлюзами-регуляторами 62, 63 и 64 на основной отсек 60 и отводной канал 65 с аванкамерой 66, причем уклон дна основного отсека 60 выполнен в сторону отводного канала 65, бассейн 67 кондиционирования рассолов для их обработки с целью доведения состава и свойств рассолов до требуемых значений и характеристик, насосную станцию 68 для забора рассолов из аванкамеры 66 испарителя 56 рассолов и подачи по трубопроводу 69, через распределительный колодец 58 и трубопровод 59 в его основной отсек 60, забора рассола из бассейна 67 кондиционирования рассолов и подачи его по трубопроводу 70 через фильтр 71 очистки рассолов и далее по трубопроводу 39 с распределительными колодцами 40 и 41, через водовыпуски 42, 43 и 44 в солнечный водоем 28.

Шлюзы-регуляторы 47, 52-54, 62-64 снабжены сороудерживающими решетками с механизмами очистки (не показаны).

Накопители-испарители 45 и 46 дренажного стока, испаритель 56 рассолов, бассейн 67 кондиционирования рассолов и солнечный водоем 28 снабжены противофильтрационной защитой (не показана).

Уклоны дна отводных каналов 49 и 65 последнего накопителя-испарителя 46 и испарителя рассолов 56 выполнены соответственно в сторону аванкамер 50 и 66 и насосных станций 55 и 68.

Внутренние поверхности каждого накопителя-испарителя 45 и 46 дренажного стока и испарителя 56 рассолов окрашены в черный или близкий к нему по отражательной способности цвет.

Для перемешивания рассолов в аванкамере 66 напорный трубопровод (не показан) насосной станции 68 с водозабором из аванкамеры 66 испарителя 56 рассолов снабжен отводным трубопроводом 72, который через распределительный колодец 73 с арматурой (не показана) гидравлически связан с группой перфорированных трубопроводов 74. Трубопроводы 74 расположены в придонной части аванкамеры 66.

Для перемешивания рассолов в бассейне 67 кондиционирования рассолов напорный трубопровод (не показан) насосной станции 68 с водозабором из бассейна 67 кондиционирования рассолов снабжен отводным трубопроводом 72, который через распределительный колодец 73 с арматурой (не показана) гидравлически связан с группой перфорированных трубопроводов 75. Трубопроводы 75 расположены в придонной зоне бассейна 67.

Бассейн 67 кондиционирования рассолов снабжен складом 76 для хранения солей, дозирующим устройством 77, устройством 78 для подачи солей и гидравлически связан с отсеком 14 накопителя дренажного стока с минимальной минерализацией (ma₁) посредством трубопровода 18 и насосной станции 19.

Блок 31 для обработки дренажного стока с максимальной минерализацией (m>а₄) снабжен установкой 25 опреснения воды из основного отсека 48 последнего накопителя-испарителя 46 дренажного стока, гидравлически связанной с испарителем рассолов 56 посредством трубопровода 79 для отвода остаточных солей, распределительного колодца 58 и трубопровода 59 и с потребителем опресненной воды 80.

Солнечный водоем 28 выполнен на модульной основе секционным – секции 81, 82 и 83, и имеет теплоизоляцию со стороны грунта. Ввод в эксплуатацию каждой секции солнечного водоема 28 производят по мере накопления достаточного объема рассола и создания требуемого распределения концентрации солей по их глубине. Каждый водовыпуск 42 (43 и 44) в солнечный водоем 28 выполнен в виде двухзвенного трубопровода с шарниром (не показан). Первое звено трубопровода смонтировано неподвижно, а расположенное в пределах солнечного водоема 28 второе звено снабжено подъемным механизмом (не показан) для регулирования глубины подачи рассола.

Энергетическая установка 29 снабжена тепловыми трубами 84 для отбора тепловой энергии, размещенными в придонной части секций 81-83 солнечного водоема 28 (фиг.2, 3). Конденсатор отработанного пара (не показан), обеспечивающий получение опресненной воды, размещен в пределах отсека 16 или 17 накопителя дренажного стока. Энергетическая установка 29 электрически связана с потребителем 85 электроэнергии. Опреснительная установка 30 гидравлически связана с потребителем 80 опресненной воды.

Для осуществления технологического контроля процесса концентрирования дренажного стока пункты 35 контроля минерализации и химического состава воды расположены на входе в блок 31 для обработки дренажного стока с максимальной минерализацией, в пределах основного отсека 48 последнего накопителя-испарителя 46 дренажного стока, аванкамеры 66 испарителя 56 рассолов, бассейна 67 кондиционирования рассолов, солнечного водоема 28 и снабжены приборами для контроля уровня минерализации и химического состава воды.

Дренажный сток и сбросные воды, являясь отходами (нецелевыми продуктами) функционирования гидромелиоративных систем, могут вызывать загрязнение и последующую деградацию различных природных объектов – водотоков и водоемов, подземных вод, почвы и т.д. Заявленный накопитель предназначен для аккумуляции, обработки и использования дренажных вод.

Динамика минерализации дренажного стока по перечисленным выше причинам в каждом конкретном случае будет определяться положением объекта в пределах ландшафта или ландшафтов, гидрогеологическими, гидрохимическими и литологическими условиями дренируемой толщи почвогрунтов, минерализацией и химическим составом грунтовых вод, степенью, характером засоления почв и подстилающих грунтов, техническим решением дренажа, техникой полива и режимом орошения сельскохозяйственных культур, минерализацией и химическим составом оросительной воды, количеством выпавших атмосферных осадков и др.

Таким образом, дренажному стоку гидромелиоративных систем свойственна существенная изменчивость минерализации и химического состава во времени, что отличает их как объекта утилизации от морской воды и солевых растворов различных производств.

Для конкретного орошаемого объекта с горизонтальным дренажем или группы объектов в некотором створе коллекторно-дренажной сети, где планируется создание накопителя дренажного стока, существует определенная динамика минерализации дренажной воды во времени m=f(T) – фиг.1. Весь диапазон изменения минерализации стока (m_minm_max) можно разбить на классы: ma₁; a₁a₂; а₂а₃; ; m>a_n, где а – граничное верхнее и/или нижнее значения диапазона допустимой минерализации воды для ее потенциального (реально существующего или создаваемого совместно с накопителем) потребителя в зоне накопителя дренажного стока; индекс 1, 2, 3, n – порядковый номер граничного значения диапазона допустимой минерализации воды. Например, для орошения среднесолеустойчивых сельскохозяйственных культур при 80% потенциале урожайности минерализация оросительной воды может быть 1,32,3 (г/л), для очень сильносолеустойчивых – 3,95,5 (г/л) – (см. Безднина С.Я. Качество воды для орошения: принципы и методы оценки. – M.: Издательство «РОМА», 1997. – С.145, рис.4.2); для водопоя взрослых овец может быть использована вода с минерализацией m5,0 г/л (Кульский Л.А., Гороновский И.Т., Когановский A.M., Шевченко М.А. Справочник по свойствам, методам анализа и очистке воды. – Киев: Наукова думка, 1980, ч.1. – 680 с., раздел 3.6.2.3) и т.д. Предлагается создавать накопитель, состоящий из (n+2) отсеков, (n+1) из которых предназначены для аккумуляции дренажного стока с минерализацией в заданных пределах (по классам), а один отсек служит для аккумуляции талых и ливневых вод в зоне действия накопителя. Классы дренажной воды по минерализации выбирают, исходя из требований потенциальных потребителей, так, чтобы максимально возможным образом избежать применения дополнительной обработки стока.

Дренажная вода с наибольшей минерализацией (m>а_n), не удовлетворяющая требованиям потребителей в зоне накопителя, может, например, по патенту RU 2214486 подвергаться естественному испарению в накопителях-испарителях или опресняться с помощью специальных устройств. Однако при этом образуются концентрированные рассолы, которые не используются и представляют угрозу для загрязнения окружающей среды.

Предлагается использовать испарители дренажного стока в составе заявленного накопителя для получения концентрированных рассолов с минерализацией 200÷300 г/л и последующего создания солнечных водоемов с целью получения тепловой и/или электрической энергии, опреснения воды.

Солнечный водоем (солнечный пруд, солнечный энергетический бассейн, гелиоводоем – синонимы, solar pond – англ.) – горизонтальный солнечный коллектор в виде водоема с высокими градиентами концентрации растворенной соли – концентрированный раствор в донной области и разбавленный у поверхности, которые обуславливают проявление температурной аномалии: в нижнем придонном слое температура под действием солнечной радиации достигает 100°С и выше (Даффи Дж.А., Бекман У.А. Тепловые процессы с использованием солнечной энергии. – М.: Мир, 1976. – С.385-388) – фиг.8.

На фиг.9 приведена схема конструкции установки для комбинированного производства электроэнергии и опресненной воды на основе солнечного водоема. Рассол с температурой около 100°С из нижней конвективной зоны солнечного водоема подается в испаритель мгновенного вскипания – емкость, где поддерживается пониженное давление (около 0,9 атм). Из испарителя поток пара поступает в турбину низкого давления. Вращение турбины обеспечивает работу генератора и получение электроэнергии. Отработанный пар из турбины поступает в конденсатор и превращается в опресненную воду.

Накопитель дренажного стока работает следующим образом.

Дренажный сток с минерализацией m=f(T) транспортируют по коллекторно-дренажной сети, поступает в подводящий канал 1 накопителя, проходит створ расположения датчиков 32 и 33 минерализации и объема воды и далее в аванкамеру 2. За время прохождения дренажной воды подводящего канала 1 длиною L по сигналу датчика минерализации стока 32 исполнительный механизм 10 открывает затвор водораспределительного регулирующего сооружения 5, соответствующего классу минерализации воды, например, a₁a₂ (фиг.1). Остальные входные регулирующие сооружения 4, 6-9 закрыты. Далее дренажный сток поступает через открытое входное регулирующее сооружение 5 по отводящему каналу 11 самотеком в отсек 15 накопителя и аккумулируется в нем.

При изменении класса минерализации дренажного стока (например, при а₂а₃) и при объеме стока с новым уровнем минерализации, превышающим принятую точность распределения воды по отсекам, что фиксируют датчики 32 и 33, сигналы от датчиков по линии связи 34 поступают на соответствующие исполнительные механизмы 10, один из которых закрывает затвор действующего ранее регулирующего сооружения 5, а второй и третий открывают регулирующие сооружения 6 и 8. Изменение положения затворов «открыто – закрыто» регулирующих сооружений 5, 6 и 8 выполняют синхронно. Дренажный сток поступает через аванкамеру 2, регулирующее сооружение 6, по каналу 1, через аванкамеру 3 и регулирующее сооружение 8, по отводящему каналу 11 в отсек 16 и аккумулируется в нем.

При необходимости повышения качества дренажного стока на отводящих каналах 11 дополнительно устанавливают блок 12 химического регулирования качества дренажного стока и блок 13 для его очистки от пестицидов, биогенных веществ и тяжелых металлов, а в отсеках 14-17 создают биоплато из высшей водной растительности (на чертежах не показано).

Блок 12 химического регулирования качества дренажного стока снабжен емкостями для реагентов, дозирующим аппаратом и устройством для подачи реагентов в канал 11 (не показаны). В качестве реагентов могут быть использованы азотная кислота, кальциевая селитра, гипс и другие химмелиоранты, смешивание которых с дренажной водой позволяет изменять водородный показатель рН, соотношение ионов Na⁺/Ca⁺⁺, Mg⁺⁺/Са⁺⁺, выводить карбонат- и гидрокарбонат-ионы из дренажной воды (Рекомендации по использованию дренажных вод для орошения сельскохозяйственных культур (для условий Волгоградского Заволжья). – М.: ВНИИГиМ, 1978. – С.17, п.4.10).

Блок 13 очистки дренажного стока от пестицидов, биогенных веществ и тяжелых металлов представляет собой адсорбционный фильтр для работы в безнапорных условиях, в котором в качестве сорбента используют различные искусственные и природные материалы: зола, коксовая мелочь, торф, силикагели, алюмогели, глины, активированные угли и др. (Пособие по очистке и утилизации дренажно-сбросных вод.- М.: ВНИИГИМ, ВНИИОЗ, 1999. – С.28-36).

При создании накопителя дренажного стока в условиях местности с односторонним и/или двухсторонним уклоном (i, фиг.1) в его состав включают нагорные канавы 26, обеспечивающие сбор и транспортирование талых и ливневых вод в зоне накопителя в специальный отсек 27 для их аккумуляции. Пресная вода из этого отсека служит для улучшения качества дренажного стока в отсеке 14 с ma₁ посредством ее подачи через сооружение 18 или используется самостоятельно (не показано).

Для дополнительной корректировки минерализации и качества дренажных вод путем их смешивания отсеки 27 и 14-17 накопителя последовательно гидравлически связаны между собой сооружениями 18. В качестве последних могут использоваться трубопроводы с регулирующим сооружением, насосные станции с трубопроводом, водовыпуски различных конструкций (не показаны).

В процессе аккумуляции или после ее завершения дренажные воды определенного класса посредством насосных станций 19 по линиям 20 в виде трубопровода, канала, лотка и других технических сооружений подаются для использования потребителям 21-24.

Дренажный сток с максимальной минерализацией (m>а₄) поступает по подводящему каналу 1 при закрытых по сигналу датчиков 32 и 33 регулирующих сооружениях 4, 5, 7 и 8 и открытых 6 и 9 через шлюз-вододелитель 36 по водовыпускам 37 и 38 в накопители-испарители 45 и 46, при этом шлюз-регулятор 47 находится в открытом состоянии, а шлюзы-регуляторы 52-54 – в закрытом. В течение интервала времени март – август включительно дренажный сток в накопителях 45 и 46 подвергается естественному испарению. Это обеспечивает, например, в условиях Волгоградской области при 50% уровне обеспеченности температуры воздуха формирование 78% годового слоя испарения с водной поверхности. С сентября и до конца периода работы дренажа подачу дренажных вод с m>а₄ осуществляют только по водовыпуску 37 в накопитель-испаритель 45 при закрытом шлюзе-регуляторе 47. Дренажный сток в накопитель 46 в этот период не поступает, и он продолжает концентрироваться в результате естественного испарения до конца теплого периода года, который, например, в Волгоградской области заканчивается в ноябре. В процессе аккумуляции дренажного стока в накопителе-испарителе 46 часть его опресняют установкой 25, например обратноосмотической или электродиализной. Опресненную воду подают потребителю 80, а остаточные от опреснения солевые растворы поступают по трубопроводу 79, через распределительный колодец 58 и по трубопроводу 59 с водовыпусками в основной отсек 60 испарителя 56 рассолов, где аккумулируются.

Перед наступлением морозного периода открывают шлюзы-регуляторы 52, 53 и 54. Дренажный сток из накопителя-испарителя 46 самотеком поступает и аккумулируется в отводном канале 49. После этого шлюзы-регуляторы 52-54 закрывают. Далее открывают шлюз-регулятор 47, и весь объем дренажного стока из накопителя 45 самотеком поступает в накопитель 46, где аккумулируется в течение зимы. Накопитель-испаритель 45 в это время остается порожним, а его дно в течение ноября-декабря подвергают очистке. В течение зимнего периода на водной поверхности накопителя 46 и отводного канала 49 образуется ледяной покров. С наступлением положительной температуры воздуха (на следующий год эксплуатации накопителя дренажного стока) с помощью насосной станции 55 дренажный сток из отводного канала 49 откачивают в основной отсек 60 испарителя 56 по трубопроводу 57 через распределительный колодец 58 и трубопровод 59 с водовыпусками, где в дальнейшем подвергается концентрированию в результате естественного испарения. При этом шлюзы-регуляторы 62, 63 и 64 закрыты. После завершения таяния льда в отводном канале 49 пресная талая вода откачивается насосной стацией 55 и подается возможному потребителю, например для орошения лесополос (не показаны).

Подача и аккумулирование дренажного стока в накопители-испарители 45 и 46 во второй и последующие годы выполняется, как описано выше (для первого года).

После завершения теплого периода и/или при достижении в испарителе 56 заданной минерализации рассола (200÷300 г/л) открывают шлюзы-регуляторы 62-64. Рассол самотеком поступает в отводной канал 65 испарителя 56. Затем с помощью насосной станции 68 по трубопроводу 69, распределительному колодцу 58 и трубопроводу 59 с водовыпусками его снова подают в основной отсек 60 испарителя 56 при открытых шлюзах-регуляторах 62-64 для промывки отсека 60 от солевых отложений. После завершения промывки отсека 60 шлюзы-регуляторы 62-64 закрывают.

Рассол оставляют в отводном канале 65 на зимний период и концентрируют в результате естественного вымораживания. С наступлением положительных температур воздуха рассол откачивают из отводного канала 65 насосной станцией 68 в бассейн 67 кондиционирования рассола, предназначенный для обработки рассола с целью доведения его состава и свойств до требуемых значений и характеристик, обеспечивающих осуществление эффекта солнечного водоема.

При этом часть расхода рассола из напорного трубопровода насосной станции 68 по отводному трубопроводу 72, через распределительный колодец 73 подают в группу перфорированных трубопроводов 74. Это обеспечивает перемешивание рассола в аванкамере 66 и выравнивание его минерализации. После освобождения отводного канала 65 от рассола оставшийся пресный поверхностный лед подвергается естественному таянию, а талую воду подают насосной станцией 68 по трубопроводу 69, распределительному колодцу 58 и трубопроводу 57 в насосную станцию 55, а ей – возможному потребителю, например для орошения лесополос (не показаны). Далее выполняют очистку отводного канала 65 и аванкамеры 66.

Рассол в бассейне 67 отстаивается, его концентрация повышается до заданного значения в результате естественного испарения и/или внесения в него необходимого количества солей из склада 76 дозирующим устройством 77 и устройством 78 подачи солей или понижается в результате разбавления водой из отсека 14, поступающей по трубопроводу 18. Таким образом, достигают любой заданной минерализации рассола в пределах его требуемого изменения по глубине солнечного водоема 28. Для интенсификации процесса растворения солей и выравнивания минерализации рассола по глубине бассейна 67 насосная станция 68 прокачивает рассол по замкнутому циклу: бассейн 67 – насосная станция 68 – трубопровод 72 – группа перфорированных трубопроводов 75 – бассейн 67.

После получения в бассейне 67 рассола с требуемой концентрацией солей его забирают насосной станцией 68 и подают по трубопроводу 70 через фильтр очистки 71, далее по трубопроводу 39, через распределительный колодец 40 и водовыпуск 42 в первый модульный отсек 81 солнечного водоема 28, заполняя его до заданной отметки. Процесс заполнения отсека 81 выполняют поэтапно, последовательно подавая воду с различной минерализацией – от максимальной для нижней зоны отсека до минимальной – для приповерхностной зоны отсека. Это достигается перемещением звена водовыпуска 42 по глубине отсека 81 подъемным механизмом (не показан). Запуск солнечного водоема 28, т.е. создание эффекта температурной аномалии в нижней зоне водоема, выполняют по известной технологии.

Рассол в нижней конвективной зоне отсека 81 солнечного водоема в результате поглощения солнечного излучения прогревается до температуры около 100°С, что создает условия для функционирования установок 29 и 30 по выработке электроэнергии и опресненной воды (фиг.9). Для охлаждения отработанного в турбине пара и получения опресненной воды используют конденсатор (не показан) опреснительной установки 30, размещенный в пределах отсека 16 или 17 накопителя дренажного стока.

Таким образом, за 2 года концентрирования дренажного стока с m>а₄ в накопителях-испарителях 45, 46 и испарителе 56 обеспечивается ввод в действие одного модульного отсека 81 солнечного водоема 28. На третий год в работу вступает секция 82, а на четвертый – секция 83 солнечного водоема 28. Далее, если расширение мощности солнечного водоема не предусматривается, накопители 45, 46 и 56 используют как обыкновенные испарители, что учитывается при определении их размеров. Электроэнергия и опресненная вода, полученные в результате работы солнечного водоема 28, используются потенциальными потребителями 85 и 80, например предприятиями сельскохозяйственного профиля, и/или для собственных нужд накопителя дренажного стока.

К позитивным качествам заявленного технического решения можно отнести:

– полезное использование дренажного стока с высокой минерализацией, для которого в зоне накопителя отсутствуют потребители;

– использование модульного принципа позволяет создавать солнечные водоемы и энергетические установки различной мощности, не изменяя принципиальной конструкции;

– низкие затраты энергии за счет применения самотечного режима работы таких элементов накопителя дренажного стока, как подводящий канал 1, отводящие каналы 11, накопитель-испаритель 45 и, частично, накопитель-испаритель 46, испаритель 56, а также использования возобновляемых климатических источников энергии – солнечного излучения и ветра, для концентрирования дренажных вод в результате естественного испарения, получения электроэнергии и опресненной воды за счет полезного использования эффекта солнечного водоема.

Формула изобретения

1. Накопитель дренажного стока гидромелиоративных систем, включающий подводящий канал с аванкамерами, имеющими водораспределительные регулирующие сооружения с исполнительными механизмами, отводящие каналы с блоками химического регулирования качества дренажного стока и очистки от пестицидов, биогенных веществ и тяжелых металлов, гидравлически связанные с аванкамерами подводящего канала, отсеки с противофильтрационным покрытием для дифференцированной аккумуляции дренажного стока по классам в зависимости от величины его минерализации, гидравлически связанные с отводящими каналами, подводящим каналом и между собой в порядке возрастания класса воды и оборудованные сооружениями для подачи воды потребителям, один из отсеков для аккумуляции дренажного стока с максимальной минерализацией выполнен в виде естественного испарителя, установку для опреснения дренажного стока с максимальной минерализацией, нагорные канавы, отсек для аккумуляции талых и ливневых вод, гидравлически связанный с нагорными канавами и отсеком накопителя для аккумуляции дренажного стока с минимальной минерализацией, солнечный водоем с энергетической и опреснительной установками, гидравлически связанный с отсеком для аккумуляции дренажного стока с максимальной минерализацией, датчики минерализации и объема дренажного стока, размещенные в головной части подводящего канала и электрически связанные с исполнительными механизмами водораспределительных регулирующих сооружений аванкамер подводящего канала, отличающийся тем, что он снабжен пунктами контроля минерализации и химического состава воды, блоком для обработки дренажного стока с максимальной минерализацией, гидравлически связанным на входе с подводящим каналом посредством шлюза-вододелителя и водовыпусков, а на выходе соединен посредством трубопровода, распределительных колодцев и водовыпусков с солнечным водоемом для производства электроэнергии и опресненной воды.

2. Накопитель по п.1, отличающийся тем, что блок для обработки дренажного стока с максимальной минерализацией снабжен по крайней мере двумя накопителями-испарителями, расположенными последовательно и имеющими уклон дна в направлении от первого накопителя к последующему, причем каждый из них гидравлически связан с подводящим каналом посредством шлюза-вододелителя и водовыпуска, между собой соединены шлюзом-регулятором, последний накопитель-испаритель имеет основной отсек и отводной канал с аванкамерой, разделенные дамбой и гидравлически связанные шлюзами-регуляторами, насосной станцией для подачи дренажных вод из аванкамеры последнего накопителя-испарителя в испаритель рассолов по трубопроводу, который в пределах основного отсека испарителя рассолов оборудован равномерно распределенными по длине водовыпусками, испарителем рассолов, разделенным дамбой со шлюзами-регуляторами на основной отсек и отводной канал с аванкамерой, причем уклон дна основного отсека выполнен в сторону отводного канала, бассейном кондиционирования рассолов, насосной станцией для забора рассолов из аванкамеры испарителя рассолов и подачи в его основной отсек и бассейн кондиционирования рассолов, забора рассола из бассейна кондиционирования рассолов и подачи его через фильтр очистки, трубопровод с распределительными колодцами и водовыпуски в солнечный водоем.

3. Накопитель по п.1 или 2, отличающийся тем, что пункты контроля минерализации и химического состава воды расположены на входе в блок для обработки дренажного стока с максимальной минерализацией, в пределах основного отсека последнего накопителя-испарителя дренажного стока, аванкамеры испарителя рассолов, бассейна кондиционирования рассолов, солнечного водоема и снабжены приборами для контроля уровня минерализации и химического состава воды.

4. Накопитель по п.2, отличающийся тем, что уклоны дна отводных каналов последнего накопителя-испарителя и испарителя рассолов выполнены в сторону аванкамер и насосных станций.

5. Накопитель по п.2, отличающийся тем, что внутренние поверхности каждого накопителя-испарителя дренажного стока и испарителя рассолов окрашены в черный или близкий к нему по отражательной способности цвет.

6. Накопитель по п.2, отличающийся тем, что напорный трубопровод насосной станции с водозабором из аванкамеры испарителя рассолов снабжен отводным трубопроводом, гидравлически связанным с группой перфорированных трубопроводов и расположенных в придонной части аванкамеры.

7. Накопитель по п.2, отличающийся тем, что напорный трубопровод насосной станции с водозабором из бассейна кондиционирования рассолов снабжен отводным трубопроводом, гидравлически связанным с группой перфорированных трубопроводов и расположенных в придонной зоне бассейна.

8. Накопитель по п.2, отличающийся тем, что бассейн кондиционирования рассолов снабжен складом для хранения солей, дозирующим устройством и устройством для подачи солей.

9. Накопитель по п.2, отличающийся тем, что бассейн кондиционирования рассолов гидравлически связан с отсеком накопителя дренажного стока с минимальной минерализацией посредством трубопровода и насосной станции.

10. Накопитель по п.2, отличающийся тем, что блок для обработки дренажного стока с максимальной минерализацией снабжен установкой опреснения воды из последнего накопителя-испарителя дренажного стока, гидравлически связанной с испарителем рассолов посредством трубопровода для отвода остаточных солей.

11. Накопитель по п.2, отличающийся тем, что каждый водовыпуск в солнечный водоем выполнен в виде двухзвенного трубопровода с шарниром, при этом первое звено смонтировано неподвижно, а расположенное в пределах солнечного водоема второе звено снабжено подъемным механизмом.

12. Накопитель по п.1, отличающийся тем, что солнечный водоем выполнен секционным и имеет теплоизоляцию со стороны грунта.

РИСУНКИ