Система плавучого озера і спосіб очищення води в плавучому озері

Реферат: Винахід стосується плавучих озер і очистки води в таких озерах. Винахід також стосується великих плавучих озер, які можуть бути встановлені в природній або штучній водоймі, щоб покращити параметри води, яка є непридатною для рекреаційних застосувань. Плавуче озеро може мати систему внесення хімічних речовин; систему фільтрування, яка має мобільний всмоктувальний пристрій і фільтри; систему зняття бруду з поверхні води, і, необов'язково, координаційну систему. UA 115278 C2 (12) UA 115278 C2 UA 115278 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Перехресне посилання на споріднені заявки Заявка на винахід з пріоритетом попередньої заявки на патент США N 61/900,308, яку подано 5 листопада 2013 та включено як посилання у повному обсязі. Галузь техніки Винахід стосується способу і системи для очищення і побудови плавних озер, які встановлено у великих водоймах, причому, якість води та/або естетичні характеристики в плавних озерах відповідають різним стандартам рекреації або більш жорстким стандартам. Передумови У світі існує велика кількість водойм, в яких мікробіологічні, фізико-хімічні та/або естетичні умови водойми не є прийнятними для рекреаційних цілей, таких як купання і зайняття водним спортом, де має місце безпосередній контакт з водою. Якість води в цих водоймах представляє потенційні ризики з точки зору гігієни і безпеки для людей, які знаходяться в безпосередньому контакті з водою. Окрім того, естетичні умови цих водойм можуть бути непривабливими, неприємними, та/або довершеними, що може додатково перешкоджати застосуванню водойм для активного відпочинку. Басейни для гольфу, пруди-відстійники, басейни в громадських парках, басейни, річки, озера, океан, океанські бухти, бухти річок, тощо, є прикладами водойм, які можуть мати мікробіологічні, фізико-хімічні та/або естетичні умови, які роблять водойму непридатним для рекреаційного застосування. Такі водойми можна знайти в густонаселених містах, в сільській місцевості, а також в мало заселених місцях. Оскільки населення світу зростає, земля стає дефіцитним ресурсом і багато земельних ділянок інтенсивно займаються. Прибережні райони привертають багатьох людей через близькість до моря або річок. Проте, інтенсивний розвиток цих районів часто призводить до того, що вільні землі застосовують для будівництва домів або промислового будівництва, що обмежує можливість застосовувати ділянки для рекреаційних цілей. В неприбережних районах багато людей не мають доступу до водойм або можливості жити поблизу водойм, які мають якість води та/або естетичні умови, які підходять для рекреаційного застосування. У переповнених містах, які мають природні або штучні водойми, доступну землю зазвичай застосовують для житла або для промислового будівництва, не залишаючи вільного внутрішнього простору для створення водойм, які можуть поліпшити якість життя людей в цих містах, забезпечуючи можливість для водних видів спорту та для іншого рекреаційного застосування, пов'язаного з водоймами. Крім того, водойми, розташовані в межах густонаселених районів, не можуть бути придатні для рекреаційного застосування в зв'язку зі сміттям, забруднення та/або небезпечними умовами водойм (наприклад, нахиленим дном, поганою прозорістю води, і невідомим підводним рельєфом). Багато людей в усьому світі прагнуть мати доступ до місць, де є водойми, аналогічні тропічним морям, де вода має низьку мутність, високу прозорість і чистоту, що створює ефект кристально чистої води, а біле піщане дно створює естетичну особливість, яка є привабливою і бажаною. Прозорість води в тропічних морях приваблює туристів з усього світу. Наприклад, в 2012 році місця в Карибському басейні і навколо відвідали майже 25 млн туристів, на 5,4 % більше, ніж в 2011 році, і очікується, що така кількість буде продовжувати збільшуватися щорічно. З огляду на велику кількість водойм по всьому світу, існує необхідність трансформувати існуючі неестетичні водні об'єкти з низькою якістю води, в об'єкти, які можна ефективно застосовувати в рекреаційних цілях безпечним чином. Тому було б бажано перетворювати водойму або її частину у водний об'єкт, що має якість води і естетичні якості, притаманні тропічному морю. Здатність трансформувати такі водойми забезпечать економічний розвиток місцевих громад, а також поліпшить життя більшої частини людей у світі, надаючи вигляд привабливого тропічного морського середовища існуючій водоймі, яка не підходить для рекреаційних цілей. Кілька досліджень були виконані на озерах, водосховищах, ставках в США. Наприклад, з більш ніж 17 мільйонів акрів озер, водосховищ та ставків, більше 44 % були визначені як непридатні для того чи іншого застосування. Встановлено, що цим водоймам завдають шкоду поживні речовини, метали, замулювання, загальна кількість розчинених твердих речовин і надмірний ріст водоростей поряд з іншими ефектами. Було встановлено, що понад 41 % озер в США створюють високий або помірний ризик потенційного впливу водоростевих токсинів, що потенційно може мати значний вплив на здоров'я людини. Ці дослідження також виявили, що існує більш 140000 водойм з потенційною можливістю застосування для рекреаційних цілей, наприклад, для купання або для водних видів спорту, де є безпосередній контакт людини з водою, якщо якість води та/або естетичні умови були б більш придатні для цього. Як правило, ці водойми не придатні для рекреаційних цілей через низьку якість води та/або естетичні умови, які не відповідають рекреаційним або естетичним стандартам якості води. 1 UA 115278 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Крім того, багато існуючих водойм, як природні, так і штучні, не підходять для рекреаційних цілей та водних видів спорту з міркувань безпеки, пов'язаних з фактичними небезпеками, такими як сильні течії, небезпечні берегові лінії та/або невизначені або небезпечні особливості дна, і практично всі ці водойми не мають естетичних характеристик тропічних морів. Ці водойми для купання або для водних видів спорту можуть бути пов'язані з одним або декількома ризиками. Наприклад, може відбутися утоплення, якщо купальник або учасниками водного спорту потраплять в приливні або інші види потоків води або потрапити на підводні перешкоди. Купальники або учасники водного спорту також можуть постраждати від зісковзування або падіння у скелях або взагалі у сміття та/або постраждати у береговій зоні або інших частинах берегової смуги, які мають схили, що можуть бути неправильно оцінені і тому становлять небезпечну загрозу. Для того щоб відповідати рекреаційним цілям водойма, як правило, повинна відповідати певним строгим правилам, щоб уникнути мікробного і /або фізіохімічного забруднення, які можуть викликати негативні наслідки для здорового відпочинку користувачів. Це особливо важливо для певних груп населення, які мають високий ризик захворювання, таких як юні і літні люди. Крім того, слід брати до уваги дію водоростей, так як були зареєстровані кілька захворювань людини, які пов'язані з токсичними видами водоростей, які можуть бути у водоймах. Такі правила спрямовані на контроль мікробактеріологічної та/або фізіохімічної якості води для забезпечення води, яка є безпечною для рекреаційного застосування, коли є безпосередній контакт з водою. Є також багато водойм, які мають якість води, придатну для рекреаційних цілей, але вони не є естетично привабливими внаслідок ден, які покриті відкладеннями, сміттям та/або мулом, які створюють темне і неприємне забарвлення водойми. Тому, вимоги до якості води для рекреаційних цілей часто включають вимоги, спрямовані на підтримання естетичного стану води. Ці вимоги, як правило, передбачають, що водойма повинна бути вільною від плаваючого сміття, плаваючих водоростей, масла, піни і інших речовин, які можуть осідати, утворюючи відкладення, вільною від речовин, які можуть виробляти небажаний колір, запах, смак чи мутність, і вільною від речовин, які виробляють небажану водну флору і фауну. Необхідною умовою є достатня прозорість води в зоні відпочинку була, щоб дозволити користувачам оцінювати глибину і мати можливість легко бачити підводні загрози, і виявити підводне сміття або небезпеку у вигляді каменів і нахилених ден. Взагалі, певна кількість світла, яке може досягати дна водойми, є визначальним для забезпечення прозорості води. Проте, глибина проникнення світла в природних або штучних водоймах може бути порушена суспендованими мікроскопічними рослинами і тваринами, суспендованими мінеральними частинками, плямами, які надають колір, маслом і піною, плаваючим і підвіслим сміттям, наприклад листям, накиданим папером і т.п. Є багато місць по всьому світу, де великі водойми могли принести значну користь, якщо б вони мали відповідну якість води та/або естетичні умови для рекреаційних цілей та для впровадження морських видів спорту. Проте, такі великі водойми не можуть бути очищені при нинішніх технологіях або традиційною технологією фільтрування басейну з очевидних причин, пов'язаних з великими розмірами водойм, що потребує нових конструктивних рішень, великої кількості хімічних речовин і енергії. Також, у багатьох випадках, структурні зміни природних або штучних водойм повинні бути виконані для вирішення естетичних умов, таких як, поряд з іншими вимогами, зміна дна, вкритого осілими породами, сміттям та/або мулом, і умов безпеки, наприклад, забезпечення безпечних нахилів прибережних зон. В даний час немає економічно виправданих технологій, які б забезпечували повну зміну якості всієї води великих озер або інших великих природних або штучних водойм та/або надавання привабливого забарвлення водоймам, які вже мають добру якість води, але мають неестетичні характеристики, які перешкоджають рекреаційному застосуванню. Тому існує потреба в системі і способах, здатних перетворити природну або штучну водойму, щоб забезпечити ділянку в межах водойми, яка має якість води та/або естетичні якості, прийнятні для рекреаційного застосування і для практикування морських видів спорту. Рівень техніки У патенті США N 4 087 870 розкрито вузол плавного плавального басейну, який включає стінки, зроблені з пружного листа, плавну крайову частину і вузол фільтрування. Плавний плавальний басейн спроектований з можливістю очистки басейна за звичайною технологією і забезпечує експлуатаційні характеристики, аналогічні тим, що забезпечені обладнанням стаціонарного басейн, таким як звичайні централізовані системи фільтрування, де фільтрується увесь об'єм води плавального басейну від 1 до 6 разів на день, і забезпечується постійна хімічна концентрація. Така система не підходить для застосування у великому плавному озері, 2 UA 115278 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 так як застосовує традиційні технології очищення води плавального басейна і фільтруванні, що є технічно і економічно не прийнятними для застосування у великому плавному озері. У патенті США 2005/0198730 розкрито пристрій плавного плавального басейну. Основні структурні компоненти пристрою виконані з водонепроникного посиленого жорсткого склопластику, що призводить до підвищеної вартості матеріалів і не забезпечує пружність, щоб долати рух води і структурні навантажень, пов'язані з великим плавним озером. Крім того, такий пристрій дуже важко масштабувати у великі плавні озера, внаслідок їх структурних обмежень. Суть винаходу Винахід відноситься до плавних озер і до способу очистки води в таких озерах. Даний винахід додатково відноситься до великих плавних озер, встановлених в межах природної або штучної водойми. Розміри плавного озера, в тому числі глибина і площа поверхні плавного озера, можна змінювати в залежності від потреб та наявних ресурсів, а також площі поверхні і інших фізичних характеристик водойми. Плавне озеро може бути забезпечено системою введення хімічних речовин; системою фільтрування, включаючи мобільний всмоктувальний пристрій і фільтри; системою зняття шару бруду з поверхні води і може також містити координаційну систему. Система і спосіб за даним винаходом можуть бути виконані з можливістю забезпечити значну економію, завдяки більш малим капітальним витратам, меншому споживанню енергії і застосуванню хімічних речовин у порівнянні з традиційними системами. Це досягається способами за цією заявкою, які базуються на реальних вимогах до водойми, оцінкою конкретних змінних величин, і завдяки більш низьким стандартам ОВП (окиснювально-відновний потенціал) у порівнянні з очищенням традиційного плавального басейна, а також завдяки застосуванню ефективної системи фільтрування, що базується на кольорі дна плавних озер. Винахід відноситься до способу очистки води в плавному озері, встановленому у водоймі, яке має стінки і дно, причому, дно плавного озера виконане з пружного матеріалу, що має модуль Юнга до 20 ГПа. Спосіб взагалі включає введення окиснювача у воду в плавному озері підтримання рівня ОВП щонайменше 550 мВ протягом не менше приблизно 10 до приблизно 20 годин протягом 52-годинного циклу; введення флокулянта у воду в плавному озері перш, ніж мутність водойми перевищить 5 NTU(Nephelometric Turbidity Units, нефелометрична одиниця мутності); всмоктування мобільним всмоктувальним пристроєм, коли компонент чорного кольору дна плавного озера перевищить 30 % за шкалою CMYK (шкала кольорів системи кольороділення СМYK (Cyan, Magenta, Yellow, Key)), причому, мобільний всмоктувальний пристрій всмоктує частину води з дна плавного озера, що містить осілі тверді частинки; фільтруванні води, що всмоктана мобільним всмоктувальним пристроєм і повернення відфільтрованої води у плавне озеро; і подачу води в плавне озеро для підтримки надлишкового тиску щонайменше 20 Ньютонів на квадратний метр площі поверхні плавного озера, при цьому, надлишковий тиск підтримують протягом щонайменше 50 % часу, в межах 7денних інтервалів, а вода подається до плавного озера інтенсивно з інтенсивністю поповнення згідно з наступним рівнянням: ІнтенсивністьІнтенсивністьІнтенсивністьІнтенсивністьІнтенсивність поповнення води ≥ Інтенсивність випаровування води + Інтенсивність очищення води + Інтенсивність витікання води… Даний винахід також відноситься до конструкції плавного озера. Плавне озеро за винаходом взагалі має пружне дно, яке має модуль Юнга менш ніж приблизно 20 ГПа; стіни, що мають зовнішній край, причому, зовнішній край має систему плавучості; насосну систему для підтримки надлишкового тиску щонайменше 20 Ньютонів на квадратний метр площі поверхні плавного озера, при цьому, надлишковий тиск підтримують протягом. щонайменше, 50 % часу, в межах 7деннх інтервалів; систему додавання хімічних речовин для внесення хімічних речовин, таких як окиснювач або флокулянт у воду в плавному озері, мобільний всмоктувальний пристрій, здатний рухатися уздовж пружного дна плавного озера і всмоктувати частину води з дна, що містить осілі тверді частинки, систему фільтрування, що знаходиться в рідинному сполученні з мобільною всмоктувальною системою, причому, система фільтрування отримує порцію води, що всмоктується мобільною всмоктувальною системою; зворотну лінію для повернення відфільтрованої води від системи фільтрування у плавне озера. Система може також містити координаційну систему, яка активує роботу систему подачі хімічних речовин. Короткий опис фігур На фіг. 1 - варіант плавного озера відповідно до винаходу. На фіг. 2 - варіант плавного озера відповідно до винаходу у збільшеному масштабі. На фіг.3 - схематично поперечний переріз плавного озера відповідно до винаходу. 3 UA 115278 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 На фіг. 4A-4C - схематично шаруваті структури, які застосовують в плавних озерах відповідно до винаходу. На фіг. 5 - схематично варіант плавного озера відповідно до винаходу. На фіг. 6 - схематично варіант плавного озера відповідно до винаходу. На фіг. 7 - схематично варіант плавного озера відповідно до винаходу. На фіг. 8 - схематично варіант всмоктувального пристрою відповідно до варіанту здійснення винаходу. На фіг. 9А і 9В - варіанти плавного озера на фіг.1. На фіг. 10А і 10В - схематично система несної рами для плавного озера на фіг.1. На фіг. 11А і 11В - схематично надувна секція для плавного озера на фіг. 1. На фіг. 12А - схематично різні варіанти розташування надувних секцій на дні плавного озера на фіг.1. На фіг. 12В і 12С - схематично в частковому поперечному перерізі надувні секції на фіг.12А. Детальний опис Наступний детальний опис наведено з посиланнями на прикладені креслення. Хоча в описі наведено варіанти здійснення винаходу, але можуть бути здійснені модифіковані, адаптовані та інші варіанти. Наприклад, деякі заміни, додавання і модифікації можуть бути зроблені до елементів, проілюстрованих на кресленнях, а описані способи можуть бути змінені замінами, змінами порядку, або додаванням операцій до описаних способів. Відповідно, подальший докладний опис не обмежує обсяг винаходу. Системи і способи описано, застосовуючи терміни "що має" різну апаратуру або операції, але системи і способи також можуть "суттєво складатися з" або "складається з" різної апаратури або операцій, якщо не вказано інше. Системи і способи за даним винаходом Винахід стосується систем плавних озер і способів очищення і підтримки якості води в плавних озерах. Винахід стосується великих плавних озер з кришталево чистою водою, схожих на тропічні моря, коли великі плавні озера, як правило, встановлені в природній або штучній водоймі, наприклад, океан, річка, озеро, басейн, лагуни, дамби, ставки, канали, водойми гаваней, гирла рік, рукава рік, океанські бухти, річкові бухти або в інших водоймах. Хоча у винаході представлені варіанти, які здійснені в різних водойм, фахівцям в даній галузі буде зрозуміло, що втілення винаходу може включати варіант, де край плавного озера примикає до берегу або пляжу. Дана заявка також стосується способу очищення великих плавних озер, з метою скористатися перевагою водойм по всьому світу, які мають погану якість води та/або погані естетичні характеристики, і покращити життя люди у всьому світі. Плавні озера за даною заявкою дозволяють рекреаційне застосування, в тому числі зайняття водними видами спорту в безпечних умовах, і можуть створювати безпрецедентний вплив на географію і зручності міст у всьому світу. Плавні озера за даною заявкою створюють естетичну характеристику, яку було б неможливо економічно забезпечити при нинішніх технологіях, забезпечуючи застосування природних або штучних водойм, які раніше не розглядалися як корисні. Розміри плавного озера, в тому числі глибина і площа поверхні плавного озера, можуть варіювати в залежності від потреб та наявних ресурсів, а також площі поверхні та інші фізичні особливостей, наприклад, підводні перешкоди, глибина і т.п., водойми, в якій плавне озеро встановлене. Наприклад, в деяких варіантах здійснення плавне озеро може мати площу 2 2 2 поверхні щонайменше 5000 м , або щонайменше 10000 м , або щонайменше 20000 м . Варіант способу очищення спрямований на забезпечення очищення великих плавних озер, які встановлено в природних або штучних водоймах. Такі природні або штучні водойми можуть мати якість води, яка не відповідає санітарним та/або естетичних вимогам для рекреаційних цілей, або більш жорстким вимогам. Передбачені спеціально розроблені системи плавних озер, які дозволяють застосування способу за винаходом. Відповідно до варіантів втілення, плавне озеро може бути встановлено в природних або штучних водах. На фіг.1 і 2 показано, як приклад, варіант плавного озера, встановленого в природному судноплавному руслі. Плавне озеро може, наприклад, забезпечити рекреаційну функцію води в місті або іншому населеному пункті в зоні, де в іншому разі не забезпечується якість води та/або естетичні умови, які підходять для рекреаційного застосування. Плавне озеро може бути встановлено з метою покращення води, яка непридатна для рекреаційного застосування через хімічне або біологічне забруднення, через проблеми безпеки або з естетичних міркувань. Плавне озеро може бути побудоване, забезпечуючи плавучість і ураховуючи зміни рівня води навколишньої водойми. Наприклад, система плавного озеро може бути спроектована так, 4 UA 115278 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 щоб мати можливість плавання при зміні рівня води в навколишній водоймі. У випадку, коли рівень води оточуючої водойми (наприклад, під час відливу) знижується, вся система плавного озера може бути знижена разом з поверхнею природної водойми. З іншого боку, коли рівень води в навколишній водоймі піднімається, плавне озеро може підніматися з нею. Це відбувається тому, що системи плавучості плавного озера забезпечують плавучість плавного озера і здатні підтримувати поверхню плавного озера на або поблизу рівня поверхні навколишньої водойми. В альтернативних варіантах здійснення щонайменше деяка частина дна плавного озера може вступати в контакт з дном навколишньої водойми при низьких рівнях води, або може бути в контакті з дном весь час. Зміни рівнів води і рух води в плавному озері і в навколишній водоймі через припливи, течії і природні хвилі, викликані вітром та іншими явищами. може викликати зміни тиску або навантаження на дно плавного озера. Конструктивна стійкість плавного озера повинна бути забезпечені при розробці конструкції, наприклад, для подолання навантажень, що створюються, коли конструкція є вертикально закріпленою відносно дна навколишньої водойми. Для витримки такими навантажень конструкція може бути спроектована з пружним, але стійким, дном, яке може коливатися або переміщатися відповідно до руху навколишньої водойми. Крім того, конструкція може містити кріпильну систему, яка забезпечує вертикальну та/або горизонтальну підтримку системи плавного озера, щоб витримувати навантаження від підводних течій. Згідно варіанту здійснення, показаному на фіг.3, плавне озеро 1 може мати пружне дно 2 і стінки 3. Дно 2 і стінки 3 можуть мати оболонку 200, виконану з непроникних матеріалів, які здатні підтримувати масу води плавного озера і суттєво відокремити воду у внутрішній частині плавного озера від навколишнього штучної або природної водойми. Прикладами відповідних матеріалів є, але не обмежуються ними, гуми, пластмаси, тефлон, поліетилен низької щільності, поліетилен високої щільності, поліпропілен, нейлон, полістирол, полікарбонат, поліетилентерефталат, волокна, фіброліт, деревина, поліаміди, ПВХ мембрани, тканини, композитні матеріали, геомембрани, акрилові матеріали, серед інших, і їх комбінації. Оболонка 202 дна 2 може бути продовженням оболонки 203 стінок 3. В альтернативному варіанті, оболонка 202 дна 2 виконана з інших матеріалів, ніж оболонка 203 стінок 3. Згідно варіанту втілення винаходу, дно 2 та/або стінки 3 містять декілька шарів, які можуть бути з однакових або різних матеріалів і проникність яких може варіювати. Додаткові шари можуть бути передбачені, щоб допомогти уникнути витоку води з плавного озера в навколишню водойму. Для того, щоб зменшити втрати води з плавного озера у навколишню водойму, передбачена система збору або дренажу між різними шарами дна. Окрім того, різні конструкції можна застосувати, щоб забезпечити певний рівень або жорсткість дна та/або стінок плавного озера. Дно 2 певної пружності може краще протистояти проколам, проломам і іншим пошкодженням плавного озера 1. Модуль Юнга або модуль пружності матеріалу є мірою еластичності матеріалу. Більш високі значення вказують на більш жорсткий матеріал, а нижчі значення на більш еластичний матеріал. Для того, щоб забезпечити пружне дно, модуль Юнга матеріалів або компонентів, що застосовуються для дна 2 зазвичай є не більше, ніж приблизно 100 ГПа приблизно 50 ГПа приблизно 20 ГПа або від. Приблизно, 15 ГПа або 10 ГПа, дозволяючи дону мати пружність і можливість повернутися до свого природного стану, а не деформуватися або розриватися від навантажень, прикладених до матеріалу навколишньою водою, водою плавного озера або навантажень від тиску, наприклад, під дією мобільного всмоктувального пристрою. Відповідно до варіантів втілення винаходу, оболонка 200 виготовляється з пружних компонентів з модулем Юнга до приблизно 20 ГПа. У варіанті втілення, оболонку 200 виготовляють з пружних елементів з модулем Юнга до приблизно 10 ГПа. В іншому варіанті, оболонку 200 виготовляють з пружних елементів з модулем Юнга від приблизно 0,01 до приблизно 20 ГПа. В іншому варіанті, оболонку 200 виготовляють з пружних елементів з модулем Юнга від приблизно 0,01 до приблизно 15 ГПа. У ще одному варіанті, оболонку 200 виготовляють з пружних елементів з модулем Юнга від приблизно 0,01 до приблизно 10 ГПа. Різні частини оболонки 200 (наприклад, оболонка 202 дна або оболонка 203 стінки) можуть бути виконані з різних компонентів. Пружне дно 2 забезпечує багато переваг плавному озеру 1. Наприклад, пружне дно 2 забезпечує низьку вартість конструкцій плавного озера, може витримати тиск без проколу або пошкодження, є простим в установці і може забезпечити переміщення води в плавному озері і зовні плавного озера. В іншому разі, повністю жорстке дно було б дуже дорогим, важко встановлюваним і може бути легко пошкодженим через великі навантаження, які створюються навколишню водоймою. При застосуванні повністю жорсткого дна навантаження, які створюються навколишньою водою може призвести до послаблення матеріалів, злому 5 UA 115278 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 структури, і вода, що міститься в плавному озері буде забруднена і змішана з навколишньою водою, а тому не буде досягнуто необхідної якості води та/або естетичних умов для рекреаційних цілей. Дно 2 плавного озера 1 може мати один або кілька матеріалів і конфігурацій. У варіантах здійснення, плавне озеро 1 може мати дно 2, яке має один або декілька шарів. Як показано на фіг.4-4C, дно 2 може мати шарувату структуру. У варіанті, показаному на фіг.4, шарувата структура дна 2 може мати один шар. В іншому варіанті, показаному на фіг.4В, шарувата структура дна 2 може мати два шари. У ще одному варіанті здійснення, показаному на фіг.4С, шарувата структура дна 2 може мати декілька шарів. Різні шари можуть бути комбіновані, щоб забезпечити дно 2 з різними характеристиками, такими як міцність, непроникність, стабільність, жорсткість та/або пружність. В одному з варіантів, дно 2 і стінки 3 виготовлені з тих же самих або аналогічних матеріалів. Альтернативно, дно 2 може бути виготовлено з інших матеріалів, ніж стінки 3, або може мати іншу шарувату структуру. Визначений модуль Юнга матеріалу дна стосується дна як цілого, хоча воно може мати один або більше різних матеріалів в різних конфігураціях. Відповідно до варіантів втілення винаходу, дно 2 має компоненти або матеріали, такі як гуми, пластмаси, тефлон, поліетилен низької щільності, поліетилен високої щільності, поліпропілен, нейлон, полістирол, полікарбонат, поліетилентерефталат, волоконні матеріали, фіброліт, деревина, поліаміди, ПВХ мембрани, тканини, акрилове волокно, серед інших, і їх комбінацій, які здатні забезпечити пружне дно з загальним модулем Юнга до 20 ГПа. У багатьох варіантах здійснення винаходу кожен з шарів дна 2, незалежно один від одного, мають модуль Юнга максимально 20 ГПа. У варіанті здійснення, як приклад, дно 2 і стінки 3 мають шар тканого матеріалу, наприклад, композитного матеріалу, такого як шар водонепроникної тканини типу Hipora®, яка складається з нейлонової тканини з поліуретановим включенням, яка має властивості непроникнення. Тканина може бути зшита і згерметизована для створення дна 2 і стінок 3 плавного озера 1, утворюючи структуру, яка може тримати воду в плавному озері 1, суттєво відокремлену від навколишньої води, і захищаючи воду плавного озера від інфільтрування навколишньої води. В іншому варіанті здійснення, як приклад, дно 2 і стінки 3 мають шар оболонки з поліетилену низької щільності ("LLDPE "). Наприклад, дно 2 і стінки 3 можуть мати геомембрани з LLDPE, які можуть бути термосплавлені, зварені чи склеєні разом герметиком, придатним для тривалого контакту з водою. В іншому варіанті здійснення, як приклад, дно 2 і стінки 3 мають шар ПВХ матеріалу високої міцності. Інші відповідні матеріали включають геотекстиль, матеріали з ПВХ, еластомерні матеріали або полімерні аерозолі, або багатошарові бітумні геокомпозіти. Товщина оболонки може бути будь-якою відповідною для забезпечення поставленої мети і може бути скоректованою відповідно до вимог до плавного озера 1, таких як довговічність, міцність на прокол, стабільність і жорсткість / пружність. Товщина оболонки може бути, наприклад, близько 0,4 мм, 0,5 мм, 0,75 мм, 1 мм або товщі. Оболонка може бути включена як шару в шарувату структуру, таку як багатошарова структура на фіг.4С. Відповідними герметиками для приєднання секцій дна 2 одна до одної або до стінок 2 є бутилові стрічки, які є водонепроникними, самосклейкими, пружними, і пружна клейка герметизуюча стрічка, здатна прилипати до пластмас. Водонепроникні матеріали і способи ущільнення, такі як термосплавлення, зварювання або склеювання, також дозволяють створити структуру, що може надійно відокремити воду в плавному озері 1 від навколишньої води. Дно також може мати однy або декілька несних рам. Несні рами можуть мати конструкцію, пристосовану для розміщення модульної конструкції системи плавного озера. Як можна бачити на фіг.10А, плавне озеро 1 може мати одну або кілька несних рам 15, які розташовані на дні плавного озера 1. Несні рами можуть мати конструкцію, пристосовану для розташування під або поверх шаруватої структури дна 2, або між шарами. Однак несні рами переважно розташовують під дном, щоб забезпечити конструкцію, але не впливати на непроникність плавного озера. Несні рами 15 можуть бути з'єднані одна з одною. створюючи конфігурацію в залежності від форми дна плавного озера 1, яка забезпечує додаткову стабільність дна. На фіг.10В показаний варіант плавного озера 1, що має дно 2 з несними рамами 15, стінками 3 і системами 5 плавучості. В щонайменше деяких варіантах, несні рами 15 також можуть бути виконані в стінках 3 плавного озера 1, щоб забезпечити більшу стабільність і підтримувати форму плавного озера 1. Несна рама 15 може бути з'єднана з ободом 4 та/або системою 5 плавучості. Несна рама 15 може бути сконструйована з жорстких або пружних матеріалів. Матеріали повинні бути вибрані такими, щоб забезпечити придатність роботи під водою, так як несна рама зазвичай розташована під водою. Жорсткі рамки, труби, або профілі для створення жорсткої несної рами можна виготовляти з будь-яких відповідних матеріалів. Приклади жорстких 6 UA 115278 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 матеріалів включають, серед інших матеріалів, метали, такі як сталь або алюміній, пластмаси, деревина і бетон. Пружні рамки, труби, шланги, або профілі для створення пружної несної рами можна виготовляти з будь-яких матеріалів, придатних для побудови пружної рами. Приклади пружних матеріалів, серед інших матеріалів, включають пластмаси, гуми, тканини і нейлон, . Несна рама 15 може бути виконана з рамних елементів 150, які можуть бути з'єднані один з одним з допомогою з'єднувачів 151. З'єднувачі 151 і матеріали для з'єднувачів можуть бути вибрані в залежності від конфігурації конструкції і матеріалів рамних елементів 150. З'єднувачі 151 можуть бути виготовлені з пружних або жорстких матеріалів. Прийнятними з'єднувачами 151 для рами є, серед інших, кільця, системи механічного з'єднання, такі як зварювання, пластини, гвинтів, шнури. З'єднувачі 151 додатково можуть бути застосовані для з'єднання рамних елементів 150 з іншою частиною структури плавного озера1. Відповідно до варіантів втілення, стінки 3 можуть додатково мати обід 4, як показано на фіг. 3 і 5-7. Обід 4 може містити елементи 150 несної рами і може бути, щонайменше частково, покритий оболонкою 200.Обід 4 плавного озера 1 може містити систему 5 плавучості (показано на фіг. 3 і 5-7). Система 5 плавучості забезпечує спроможність триматися на воді і дозволяє підтримувати рівень води в плавному озері 1, який утворюєнадлишковий тиск в плавному озері 1. Система 5 плавучості може також забезпечувати стійкість по периметру плавного озера 1 і може допомогти плавному озеру 1 зберегти свою поверхневу форму. Система 5 плавучості може містити множину флотаційних елементів, розподілених по периметру плавного озера 1, або безперервний флотаційний елемент, який оточує периметр плавного озера 1. Система 5 плавучості може бути прикріплена до оболонки 200 та/або може бути щонайменше частково покрита оболонкою 200, як показано на фіг. 5-7. Система 5 плавучості може додатково бути прикріплена до несної рами 15. Система 5 плавучості уздовж обода 4 або стінки 3 плавного озера 1 може мати різні флотаційні матеріали та обладнання, наприклад, поліуретанові системи; полістирольні системи, такі як екструдований полістирол і бульбашковий пінополістирол; поліетиленові системи; системи, наповнені повітрям, такі як. серед інших, повітряні камери, гумові подушки безпеки, або вінілові повітряні мішки; і системи, побудовані з інших відповідних матеріалів, таких як пластики, піни, гуми, вініл, смоли, бетон, алюміній, і різних типів деревина. Прикладами комерційно доступних флотаційних матеріалів є матеріали марки Royalex® (композитний матеріал, що містить зовнішній шар з вінілу і твердого акрилонітрилбутадієнстирол (ABS) пластика, а внутрішній шар з ABS піни), Стиролпін(Styrofoam), і високо- продуктивні, екструдовані, поліетиленові піни з закритими порами, такі, як марки Ethafoam™. Розмір і тип флотаційних елементів може бути визначено на основі об'єму плавного озера 1, кількості води в плавному озері 1 і бажаної плавучості флотаційних елементів. Наприклад, система 5 плавучості може мати розміри, щоб забезпечити достатню плавучість плавного озера 1 так, що плавне озеро 1 залишається на плаву (тобто не вступає в контакт з дном навколишньої водойми) навіть при високих внутрішніх тисках. Альтернативно, система 5 плавучості і глибина плавного озера 1 можуть бути такими, що щонайменше деяка частина дна плавного озера 1 входить в контакт з дном навколишньої водойми. У варіанті втілення винаходу, плавному озеру 1 можуть бути додані додаткові особливі елементи. Наприклад, обід 4 плавного озера 1 може бути виконаний таким, що має вигляд пляжу, має тротуари, пішохідні доріжки, понтони, поручні і нахилені в'їзні системи та/або інші зручності для відпочинку. Додаткові особливі елементи також можуть бути, необов'язково, приєднані або до зовнішнього периметру або до внутрішнього периметру плавного озера 1, наприклад, плавучі доки, які можуть бути модульним або фіксованим обладнанням, плавучі платформи, понтони та інші. Плавне озеро 1 може бути закріплено або зафіксовано на місці в навколишньої водоймі. Наприклад, плавне озеро 1 може бути закріплено до дна навколишньої водойми та/або може бути зафіксовано або закріплено до берега навколишньої водойми. Плавне озеро 1 може мати кілька опорних точок 210, від яких плавне озеро може бути прив'язане тросами 220 до відповідних якірних точок або якорів на дні або вздовж берега навколишньої води, як показано на фіг. 3. Кількість і розташування якірних точок 210 може бути встановлено в залежності від розміру плавного озера 1, а також розміру і умов (наприклад, типові погодні умови, припливи і течії) навколишнього водойми. Якірні точки 210 може бути армовані і можуть бути виконані, застосовуючи будь-які відповідні матеріали, наприклад, пластик, метал, бетон, а також їх комбінації. Згідно варіанту втілення винаходу, троси 220, що з'єднують плавне озеро 1 з якорями можуть бути регульованими та/або висувними. Це дозволить збільшити пружність за необхідності. Наприклад, якщо спостерігається збільшення течії або хвиль в навколишній 7 UA 115278 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 водоймі, то довжина троса може бути збільшена (або зменшена), вручну або автоматично, щоб запобігти напруження матеріалу плавного озера від утворених в результаті цього сил. У варіанті втілення винаходу, плавне озеро 1 розроблене і виконане з можливістю прикріплення до материкової ділянки вздовж частини обода 4 плавного озера 1. Як можна бачити на фіг. 9A, плавне озеро 1 може бути прикріплене до материкової ділянки безпосередньо або з допомогою системи 10 настилу, яка забезпечує відповідний і безпечний в'їзд особам з материкової ділянки до системи плавного озера. В іншому варіанті, як показано на фіг.9В, плавне озеро 1 відділене від материкової ділянки і знаходиться на віддалені від берега навколишньої водойми. Плавне озеро 1 може бути з'єднане з материковою ділянкою системою 11 типу настил/міст, яка дозволяє безпечний і прийнятний вхід особам з материкової ділянки до системи плавного озера. В іншому варіанті, система плавного озера не з'єднана з материковою ділянкою і може бути доступна через природню або штучну навколишню водойму. Згідно варіанту втілення винаходу, в плавному озері 1 забезпечується надлишковий тиск. Надлишковий тиск плавного озера може бути застосовано для того, щоб вода, що міститься в плавному озері 1, не була забруднена навколишню водою в разі проколу або пошкодження дна 2 або стінок 3 і щоб допомогти підтримувати форму з плавного озера 1. Надлишковий тиск озера дозволить воді плавного озера 1 плинути в навколишню водойму, і тому воду плавного озера 1 не буде забруднено. Для того, щоб підтримувати надлишковий тиск, у випадку пошкодження дна 2 або стінок 3 плавного озера 1, є можливість додавання води в плавне озеро 1 з інтенсивністю, щоб забезпечити підтримання надлишкового тиску плавного озера 1. Згідно варіанту втілення, надлишковий тиск може підтримуватися в межах плавного озера 1 утриманням поверхні 6 води в плавному озері 1 над рівнем 100 води навколишньої водойми, тобто невеликим переповненням плавного озера 1. Без такого переповнення плавне озеро 1 буде приймати нормальну форму і об'єм. Однак, так як стінки 3 і дно 2 плавного озера1 виготовлені з пружних матеріалів, то матеріали будуть згинатися під дією ваги води, коли плавне озеро 1 переповнене. Пружність матеріалів викличе фактичний рівень води в плавному озері 1, що є подібний або рівний рівню навколишньої води, при збереженні бажаного надлишкового тиску. Хоча на практиці рівень води буде приблизно дорівнювати рівню навколишньої води, теоретичне підвищення рівня води може бути застосовано для обчислення необхідного додаткового об'єму води, щоб створити необхідний надлишковий тиск. Наприклад, якщо рівень води в плавному озері бажано мати на 2 мм вище рівня води навколишньої води, то об'єм перевищення рівня води може бути розрахований множенням величини площі поверхні води на висоту перевищення рівня води. На практиці, однак, через пружність стінок 3 плавного озера 1, тобто структури, яка відокремлює об'єм плавного озера від навколишньої води, коли додається об'єм вище рівня, стінки 3 плавного озера 1 розширюються, і фактичний рівень води в плавному озері стає подібним або дорівнює рівню навколишньої води. У переважному варіанті втілення винаходу, надлишковий тиск має бути щонайменше 2 близько 20 Ньютонів на квадратний метр (Н/м ) на внутрішній поверхні плавного озера, щоб запобігти потраплянню навколишньої води в плавне озеро 1 в разі проколу або іншого 2 пошкодження. В інших варіантах, надлишковий тиск становить щонайменше близько 10 Н/м , 2 2 2 2 близько 15 Н/м , близько 18 Н/м , близько 25 Н/м , або близько 30 Н/м . Надлишковий тиск 2 щонайменше 20 Н/м є еквівалентним утриманню поверхні 6 води в плавному озері 1 щонайменше близько 2 мм над поверхнею 100 навколишньої води, створюючи об'єм води, який є над рівнем навколишньої води. Як вже обговорювалося, підвищення рівня води є теоретичним, а в дійсності стінки 3 і дно 2 плавного озера 1 вигинаються, щоб вмістити додатковий об'єм води, і рівні води плавного озера 1 і навколишньої води стають приблизно однакові. Тому, такий надлишковий тиск може також базуватися на додатковому об'ємі води, що перевищує початковий об'єм води плавного озера 1 в його природному (не вигнутому) стані. Надлишковий тиск може підтримуватися в плавному озері 1 подачею в озеро води, яка потрібна для підтримки необхідного тиску, з допомогою насосної системи. Наприклад, надлишковий тиск може підтримуватися подачею води протягом періоду часу, який становить не менше 50 % часу в межах семиденного періоду. Переважно, надлишковий тиск безперервно підтримується в плавному озері. Більш високий внутрішній тиск в плавному озері 1 врівноважується плавучістю, яка забезпечується системою 5 плавучості. Згідно варіанту, розмір системи 5 плавучості і плавучість, яка забезпечується флотаційними матеріалами, налаштовують так, щоб відповідати навантаженню, яке викликане надлишковим тиском, спричиненим додатковим об'ємом води, а також користувачами і обладнанням, які перебувають на плавному озері 1 або по його периметру. Розміром і формою системи 5 плавучості можна 8 UA 115278 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 керувати (додаванням або видаленням матеріалу для забезпечення плавучості) для зміни його плавучості з обчисленням результуючих навантажень. Згідно варіанту втілення, плавне озеро 1 може мати координаційну систему, яка може отримувати інформацію про якість води та фізико-хімічні параметри, обробляти інформацію і здійснювати процеси для підтримки параметрів якості води та інших фізико-хімічних характеристик в заданих межах. Плавне озеро може мати координаційну систему для підтримки якості води та інших фізико-хімічних параметрів в плавному озері у наперед визначених межах. Координаційна система дозволяє здійснювати різні процеси, які можна виконувати автоматично з допомогою вузла координування і блоків управління, які отримують інформації, або вручну, введенням та/або обробкою інформації вручну. У варіантах здійснення, необов'язкових, координаційна система включає ряд датчиків, розташованих в плавному озері і близько від нього. Інформація від датчиків може бути введена або вручну, або автоматично в комп'ютер, який обробляє інформацію. Координаційний засіб може просто забезпечувати інструкції, які повинні здійснюватися користувачем, або може забезпечувати необхідну дію автоматично. Відповідно до переважного варіанта здійснення, показаного на фіг.5, координаційна система має вузол 20 координування, який може отримувати та/або приймати інформацію (від, наприклад, датчиків, розташованих в плавному озері 1 і близько нього в навколишній воді), обробляти інформацію та здійснювати процеси (або наданням інструкції, або здійсненням таких процесів автоматично) на підставі прийнятої інформації. Вузол 20 координування може мати блок 22 керування, наприклад, комп'ютер, і щонайменше один пристрій 24 моніторингу, наприклад, датчик. Датчик може бути вимірювачем окиснювально-відновного потенціалу ("ОВП"), вимірювачем мутності, або іншим пристроєм для вимірювання параметру якості води. Згідно з іншими варіантами, вузол 20 координування може включати два або більше пристроїв 24 моніторингу. Вузол 20 координування може також мати, серед інших, додаткові пристрої 24 моніторингу для інших параметрів якості води, таких як рН, лужність, жорсткість (кальцій), наявність хлору і росту мікробів. Відповідно до альтернативних варіантів здійснення, координаційна система може бути замінена однією або кількома особами, щоб вручну отримувати та/або вводити та/або обробляти інформацію, або розпочинати та/або виконувати процеси для підтримки параметрів якості води та/або інших фізико-хімічні характеристик. Процеси, серед інших, можуть включати додавання хімікатів для обробки води та/або експлуатації мобільного всмоктувального пристрою. Згідно варіанту втілення винаходу, координаційна система може мати автоматизовану систему. Автоматизована система може бути запрограмована для моніторингу параметрів якості води та/або фізико-хімічних параметрів безперервно або в наперед заданому інтервалі часу, і для вмикання однієї або більше систем. Наприклад, автоматизована система може здійснювати додавання хімікатів для обробки води після виявлення перевищення заданої величини. Згідно до альтернативного варіанту здійснення, координаційна система включає ручне управління додаванням хімікатів для обробки на основі емпіричного визначення або візуально параметрів якості води. Плавне озеро 1 може мати систему для додавання до води хімікати для очистки. Згідно варіанту здійснення, показаному на фіг.5, система для додавання хімікатів для очистки містить систему 30 внесення хімічних речовин. Система 30 може бути автоматизованою і може управлятися блоком 22 керування вузла 20 координування. Відповідно до альтернативного варіанту здійснення, показаному на фіг.6, система 30 внесення хімічних речовин може працювати або приводитися в дію вручну, ґрунтуючись на параметрах якості води. Наприклад, параметри якості води можуть бути отримані вручну, емпіричними або аналітичними методами, такими як алгоритми, засновані на досвіді, візуальний огляд, або з допомогою датчика, і інформація про параметри якості води може бути оброблена вручну або з допомогою введення в пристрій обробки (наприклад, комп'ютер). На основі інформації про параметри якості води, системи 30 внесення хімічних речовин може бути розпочато вручну, наприклад, з допомогою перемикача. Система 30 внесення хімічних речовин може працювати на місці або через віддалене підключення (наприклад, через Інтернет), де інформація передається на центральний блок обробки і може бути доступною через віддалене підключення, дозволяючи вмикати систему 30. Система 30 внесення хімічних речовин може мати щонайменше один хімічний резервуар, помпу для дозування хімічних речовин і пристрій дозування. Система 30 може мати декілька хімічних резервуарів для розміщення окремих хімікатів для обробки, таких як окиснювачі, флокулянти та ін. Помпу можна приводити в дію сигналом від блоку 22 керування або вручну з 9 UA 115278 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 допомогою перемикача на місці або віддалено. Пристрій дозування може мати будь-який відповідний механізм роздавання, такий як інжектор, дощувальний пристрій, дозатор, трубопровід або їх комбінації. На фіг. 7 показаний альтернативний варіант втілення винаходу, де хімікати можуть бути дозовані вручну в воді або з допомогою окремого механізму внесення хімічних речовин. Наприклад, параметри якості води може бути отримано вручну візуально або з допомогою датчика, і інформацію про параметри якості води може бути оброблено вручну або введенням даних в пристрій обробки (наприклад, комп'ютер). Відповідно інформації стосовно параметрів якості води хімікати можуть бути додані у воду вручну. Дно 2 плавного озера 1 може бути очищене мобільним всмоктувальним пристроєм 42, який здатний рухатися вздовж дна 2 плавного озера 1 для видалення з дна 2 осілих частинок. Дно 2 плавного озера 1 можна чистити періодично, щоб забезпечити привабливе забарвлення водойми і уникнути накопичення осілого матеріалу і сміття, що виявлене на дні 2. Як правило, мобільний всмоктувальний пристрій 42 здатний очистити пружне дно 2, яке має модуль Юнга до 20 ГПа. Плавне озеро 1 зазвичай також має систему 40 фільтрування. Згідно варіанту втілення винаходу, фільтрація тільки частини води в плавному озері є достатньою для підтримки якості води в межах бажаної якості води та фізико-хімічних параметрів. Як видно на фіг.5-7, система 40 фільтрування включає щонайменше один мобільний всмоктувальний пристрій 42 і пов'язані структури 44 фільтрування. Мобільний всмоктувальний пристрій 42 виконаний з можливістю всмоктування частина води з дна 2 плавного озера 1, що містить сміття, порошкові матеріали, тверді частинки, флокули, фокуловані матеріали та/або інші домішки, які осіли на дно 2. Всмоктування і фільтрація цієї частини об'єму води в плавному озері забезпечує необхідну якість води без системи фільтрування, яка фільтрує весь об'єм води плавного озера, що відрізняється від технологій фільтрування звичайних басейнів, де потрібна фільтрація всього об'єму води від 1 до 6 разів на день. Згідно варіанту втілення, мобільний всмоктувальний пристрій 42 може переміщатися по дну 2 плавного озера 1. Однак, щоб максимізувати ефективність видалення сміття, порошкових матеріалів, твердих частинок, флокул, флокульованих матеріалів та/або інших домішок, які осіли на дно 2, мобільний всмоктувальний пристрій 42 може бути виконаний таким чином, що його рух створює мінімальне розсіювання осілих матеріалів. У варіантах здійснення мобільний всмоктувальний пристрій 42 виконаний таким, що не має деталей, таких як обертові щітки, які можуть при роботі повторно розсіювати істотну частину осілих матеріалів з дна 2 плавного озера 1 під час роботи всмоктувального пристрою. Вмиканням мобільного всмоктувального пристрою 42 можна керувати з допомогою координаційної системи, яка має блок 22 керування, або вручну оператором. Згідно варіанту фіг.5 вмикання мобільного всмоктувального пристрою 42 здійснюється блоком 22 керування. На фіг.6 і 7 показано альтернативні варіанти, де мобільний всмоктувальний пристрій 42 вмикають вручну, наприклад, перемикачем, або відправленням повідомлення з кодом вмикання. Мобільний всмоктувальний пристрій 42 може мати помпу, або окрема помпа або насосна станція можуть бути забезпечені для всмоктування води і перекачування води, що всмоктується, в систему 44 фільтрування. Окрему помпу або насосну станцію може бути розташовано в плавному озері 1, по периметру плавного озера 1 або за межами плавного озера 1, наприклад, на березі навколишньої водойми. Мобільний всмоктувальний пристрій 42 знаходиться в рідинному сполученні з системою 44 фільтрування. Система 44 фільтрування зазвичай має один або кілька фільтрів, наприклад, патронний фільтр, піщаний фільтр, мікрофільтр, ультра-фільтр, нано-фільтр або їх комбінацію. Мобільний всмоктувальний пристрій 42 зазвичай підключений до системи 44 фільтрування лінією 43 збирання, яка має, серед іншого, пружний шланг, жорсткий шланг, трубу. Система 44 фільтрування може бути розташована по периметру плавного озера 1, в плавному обладнанні або уздовж берега навколишньої водойми. Потужність системи 44 фільтрування зазвичай відповідає потужності мобільного всмоктувального пристрою 42. Система 44 фільтрування фільтрує потік води від мобільного всмоктувального пристрою, який всмоктує невелику частину об'єму води в плавному озері. Фільтрована вода з системи 44 фільтрування повертається у плавне озера по зворотній лінії 60, яка має, серед іншого, пружний шланг, жорсткий шланг, трубу, відкритий канал. Визначення місця для води, що повертається, може бути оптимізовано, щоб мінімізувати витрати на закачування води. У порівнянні зі звичайною системою фільтрування, яка фільтрує всю воду в басейні від 1 до 6 разів на день, система 44 фільтрування за цією заявкою може бути налаштована на фільтруванні води, яка відповідає приблизно 1/10 звичайної системи, або, приблизно, 1/30 10 UA 115278 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 звичайної системи, або. Приблизно, 1/60 звичайної системи, або приблизно 1/100 звичайної системи, або приблизно 1/300 звичайної системи. Це призводить до щоденної фільтрування кількості води, яка знаходиться в діапазоні від приблизно 1:10, або приблизно 1:25 приблизно 1:50 приблизно 1:75 приблизно 1: 100 приблизно 1: 200, або приблизно 1: 300 об'єму плавного озера. Споживання енергії системою фільтрування приблизно пропорційно розміру і, таким чином, можна очікувати значне заощадження витрат від більш низького енергоспоживання і потрібне менше обладнання для процесу фільтрування. В одному варіанті здійснення мобільний всмоктувальний пристрій 42 може мати магнітну систему, пристосовану для чищення пружних днищ під водою. Покращене очищення плавного озера з пружним дном може бути досягнуто мобільним всмоктувальним пристроєм, який здатний міцно держатися на донному матеріалі магнітними компонентами протилежного знака. Як показано на фіг.8, мобільний магнітний всмоктувальний пристрій 420, який містить магнітну систему, має внутрішній компонент 430 і зовнішній компонент 435. Внутрішній компонент 430 знаходиться на дні 2 плавного озера 1 на внутрішньому боці плавного озера 1, в контакті з водою плавного озера 1. Внутрішній компонент 430 може мати щонайменше всмоктувальний пристрій 431. Зовнішній компонент 435 поміщається на зовнішньому боці плавного озера 1 в контакті з навколишньою водою. Магнітна система може мати два або більше магнітних елементів (432, 436), здатних притягатися один до одного. Магнітні елементи 432, 436 можуть мати або протилежні магнітні поля, або щонайменше один з магнітних елементів має магнітне поле, а один або більше магнітних елементів є феромагнітними (тобто притягатися магнітним полем). Внутрішній компонент 430 мобільного всмоктувального пристрою 420, який має всмоктувальний пристрій 431, має перший магнітний елемент 432. Внутрішній компонент 430 з першим магнітним елементом 432 розміщують уздовж внутрішньої поверхні дна 2 плавного озера 1. Зовнішній компонент 435 має другий магнітний елемент 436, який розміщений на зовнішній поверхні дна 2 і знаходиться в контакті з навколишньою водою. Перші і другі магнітні елементи 432, 436 вирівняні у відповідних місцях уздовж дна 2 плавного озера 1 таким чином, що магнітне притягнення підтримує вирівнювання першого і другого магнітних елементів 432, 436. Магнітна система, таким чином, здатна підтримувати мобільний всмоктувальний пристрій 420 вздовж пружного дна 2 плавного озера 1. Внутрішній і зовнішній компоненти 430, 435 мобільного всмоктувального пристрою 420 можуть мати щітки, валики, гусениці, поверхні катання та інші механізми для руху мобільного магнітного всмоктувального пристрою 420 уздовж дна 2. В одному варіанті здійснення, внутрішній компонент 430 рухається уздовж дна 2 плавного озера 1 і, при цьому, завдяки взаємодії між першим і другим магнітними елементами 432, 436, зовнішній компонент 435 тягнеться так, що він залишається суміжним з внутрішнім компонентом 430. В альтернативному варіанті, замість внутрішньої компонента 430, який тягне зовнішній компонент 435, зовнішній компонент 435 приводиться в рух уздовж зовнішньої поверхні дна 2 і тягне внутрішній компонент 430 і разом з ним всмоктувальний пристрій 431. Це може бути досягнуто, наприклад, забезпеченням зовнішньої поверхні дна 2 тяговою системою, яка може мати гусениці, поверхні катання або інші конструктивні елементи, які дозволяють зовнішньому компоненту 435 рухатися по зовнішній поверхні дна 2. Забезпечення системи тягнення уздовж зовнішньої поверхні дна 2 дозволяє застосовувати більш недорогий і легший внутрішній компонент 430. В іншому варіанті здійснення, мобільний всмоктувальний пристрій 42 має пружний мобільний всмоктувальний засіб, який рухається по дну плавного озера, причому, в плавному озері 1 забезпечене стійке дно для мобільного всмоктувального пристрою для переміщення по дну. Пружний мобільний всмоктувальний засіб може пристосовуватися до стабільного дна, яке є пружним, щоб ретельно очистити його. Ще в одному додатковому варіанті здійснення, дно 2 плавного озера 1 має шарувату структуру. Як можна бачити на фігурах 11А і 11В, відповідно до варіанту здійснення, наприклад, шарувата структура містить шаруватий матеріал у вигляді подушки, наповненої повітрям, водою або іншим рідинним матеріалом між шарами, який функціонує як додаткова подушка 16 з водою або повітрям між водою плавного озера і навколишньою водою. Ця додаткова подушка 16 може забезпечити стабільність дна 2 і забезпечити, наприклад, більш ефективну роботу всмоктувального пристрою. Ця подушка також може бути наповнена піноматеріалами, що можуть розширюватися. В іншому варіанті, оболонка має серію надувних секцій 17 в оболонці, які розподілені уздовж дна 2 плавного озера 1. Як показано на фіг.12А, надувні секції 17 прикріплені до дна і можуть бути надуті так, що надувна секція 17 розширюється вгору (фіг. 12В) або донизу (фіг. 12С) від дна 2, в залежності від конструкції і метода виробництва надувних секцій 17. Рекомендується, 11 UA 115278 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 щоб надувні секції 17 були виконані на зовнішньому боці дна (як показано на фіг.12С), тобто з боку навколишньої водойми, для того, щоб уникнути впливу на рівність дна плавного озера. Надувні секції 17 можуть мати різні форми. В одному варіанті, секції є, суттєво, прямокутними, що покривають всю площу поверхні оболонки 200 і розділяють її на окремі секції. Однак в інших варіантах, надувні секції 17 можуть мати інші форми, наприклад, трикутні або п'ятикутні, у міру необхідності, щоб ефективно підтримувати роботу всмоктувального пристрою 42 і протидіяти зовнішнім силам. Надувні секції 17 можуть також мати форму труб, які утворюють периметр різних форм, тим самим знижуючи площу поверхні, яка повинна бути надутою. Надування секцій може бути досягнуто будь-яким звичайним способом, наприклад, забезпеченням оболонки 200 загальними трубопроводами для надування, з'єднаними з однією або декількома помпами, або постійно або в міру необхідності. В більшості варіантів, надувні секції 17 нагнітають повітрям з можливістю більш очищеними газами або іншими рідинами, такими як вода або рідини, що мають щільність меншу, ніж у навколишньої води. Крім того, деякі з надувних секцій 17 з множини надувних секцій 17 можуть бути наповнені однією рідиною або газом, а інші наповнені іншої рідиною чи газом, або надувні секції 17 можуть бути наповнені сумішшю рідини і газу (наприклад, вода і повітря), для досягнення різних плавучостей в межах цих секцій. Надувні секції 17 можуть бути постійно надутими під час установки або бути вибірково надутими за необхідністю. Наприклад, надувні секції 17 може бути постійно або вибірково надутими, щоб примусити дно стати достатньо стабільним, щоб витримувати вагу і рух всмоктувального пристрою 42. Можуть бути інше застосування вибірково надутих секцій, коли очікують появу певних сил, наприклад, підсилення вітру або хвиль, що викликане штормами або рухом великих суден. Оболонка з надувними секціями 17, також може бути включена в більшу структуру. Більша структура може бути більш товстою оболонкою 200, де надувні секції 17 складають додатковий шар оболонки 200. Інші шари можуть мати або не мати власні надувні секції 17. Якщо інший шар (шари) має/мають надувні секції 17, то ці секції можуть бути вирівняні з відповідними додатковими надувними секціями 17. Також, донна оболонка 202 може бути прикріплена до жорстких структур (наприклад, несні рами 15), щоб дозволити забезпечення натягу до донного матеріалу і прикріплення анкерних систем. Плавне озеро 1 може також мати систему 50 зняття піни. Систему 50 може бути застосовано для видалення плаваючого сміття і мастильних матеріалів з води. Як показано на фіг.5-7, система 50 зняття піни може мати шкребок 52, який ковзає по поверхні води плавного озера 1 і знаходиться у рідинному сполученні з системою 54 сепарації. Взагалі шкребок 52 з'єднаний з системою 54 сепарації з'єднальною лінією 53, яка має, серед інших, пружний шланг, жорсткий шланг, трубу, відкритий канал. Через різну природу і якість забруднень (наприклад, масло, жир і плаваюче сміття), що знімають як плівка з поверхні води, і домішок на дні 2 плавного озера 1, вода, з якої знята плівка забруднень, зазвичай не потрібує фільтрування. Тому, відповідно до варіанта втілення винаходу, система 54 сепарації може мати знежирювальну установку (наприклад, пристрій над потоком) для відділення мастильних матеріалів і жирів від води і екран або фільтр грубої очистки для відділення наносів. Вода з системи 54 сепарації може бути повернена в плавне озеро 1 по зворотній лінії 60. Зворотна лінія 60 може бути тою самою або може бути окремою лінією від зворотної лінії системи 40 фільтрування. Згідно варіанту втілення, система 50 зняття піни має множину шкребків 52, які можуть бути розосереджені по периметру плавного озера 1. На фіг. 5 показаний один шкребок 52, а другий шкребок 52 показаний пунктиром, щоб показати множину шкребків. Робота системи 50 зняття піни, переважно, є безперервною, або, альтернативно, може бути переривчастою. Роботою системи 50 можна управляти блоком 22 керування (фіг. 5) або вручну (фіг.6). Робота плавних озер В даний час плавні плавальні басейни є дуже рідкісними, і ті плавні басейни, що знаходяться на ринку, є невеликими за розміром і працюють як звичайні басейни. Звичайні плавні плавальні басейни, як правило, побудовані і експлуатуються відповідно до стандартів для плавальних басейнів, які вимагають високі і постійні рівні хімічних речовин і фільтруванні всієї водойми від 1 до 6 разів на день. Застосування звичайної технології для плавального басейну до плавних озер за винаходом буде приводити до двох основних проблем: (1) висока вартість застосування звичайної технології для плавального басейна до великих водойм у зв'язку з необхідністю великих кількостей хімікатів і фільтрування всього об'єму води від 1 до 6 разів на день звичайною системою централізованої фільтрування; і (2) можлива небезпека, яка може виникнути в разі пошкодження дна або стінок плавного озера. Інша технології і спосіб дотримання чистоти повинні бути застосовані для підтримки стандартів санітарії у великих 12 UA 115278 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 плавних озерах, так як вода в навколишній водоймі потенційно не має високого вмісту хімічних речовин і застосування технології для звичайного плавального басейна буде негативно впливати на водну флору, фауну і морських рослин або на свіжість навколишньої води. Тому, застосування традиційної технології для плавального басейну слід уникати, щоб зберегти енергію і захистити екосистему навколишньої водойми. Згідно варіанту здійснення винаходу, якість води та фізико-хімічні умови підтримують в плавному озері 1 способами, що включають додавання хімікатів для очищення води і видалення забруднення, порошкових матеріалів, твердих частинок, флокул, пухких матеріалів та/або іншого засмічення з дна плавного озера відповідно до параметрів якості води та/або фізико-хімічних умов. Якість води в плавному озері 1 може бути отримано, наприклад, виходячи з конкретних параметрів, серед інших, таких як окиснювально-відновний потенціал (далі "ОВП"), мутність, рН, лужність, жорсткість (кальцій), хлорність, приріст мікробів. Система додавання хімічних речовин може бути своєчасно ввімкнута координаційною системою для підтримки параметрів якості води у встановлених межах. Системи можуть бути ввімкнено у відповідності з фактичною потребою, в результаті чого застосовується менша кількість хімічних речовин і застосовується менше енергії, ніж при методах очищення води в звичайних плавальних басейнах. У варіантах втілення винаходу, параметри якості води можуть бути визначені вручну, наприклад, візуальним оглядом, з допомогою вимірника якості води (наприклад, зонду, такого як рН-зонд, вимірника мутності, колориметра або вимірника ОВП), або отриманням зразка і вимірюванням якості води аналітичним методом. Інформація про параметри якості води може бути введена в координаційну систему. В одному варіанті втілення винаходу, автоматизована координаційна система може бути запрограмована для контролю параметрів якості води безперервно або із заданими інтервалами часу, щоб порівняти результати з наперед заданим параметром і ввімкнути одну або більше систем, коли параметр було перевищено. Наприклад, автоматизована система може здійснити додавання хімікатів для очищення води або роботу системи фільтрування при виявленні перевищення заданого параметра. В альтернативному варіанті втілення, параметри якості води можуть бути отримана вручну, і інформація вводиться в координаційну систему, або результати можна порівняти з заданою величиною, а додавання хімікатів для очищення може бути здійснено вручну. Хімікатами для очищення, які застосовуються для підтримки якості води в плавному озері, можуть бути будь-які прийнятні хімічні речовини для якісного очищення води. Наприклад, хімікати для очищення можуть містити окиснювачі, флокулянти, коагулянти, альгіциди, стерилізуючі речовини, або речовини, які регулюють рН. Згідно з переважним варіантом здійснення винаходу, хімікати для очищення містять окиснювач і флокулянт. Параметри якості води можна отримувати, відповідно до вимог плавного озера, безперервно або через певні проміжки часу. В одному варіанті втілення винаходу, ОВП (або інший параметр якості води) води визначають або пристроєм 24 моніторингу (система на фіг.5), таким як датчик, або емпіричними або аналітичними методами, такими як алгоритми, засновані на досвіді, або візуальним оглядом (системи на фіг. 6 і 7). ОВП води в плавному озері підтримується на мінімальному рівні ОВП протягом мінімального періоду часу в межах 52-годинного циклі, щоб забезпечити воду, яка має необхідну якість. Окиснювач подають у воду плавного озера, щоб підтримувати ОВП вище мінімального значення протягом мінімального періоду часу в межах 52-годинного циклу (наприклад, цикл очищення). У варіантах здійснення винаходу, ОВП зберігається на рівні приблизно 550 мВ (mV) або вище. Такий мінімальний рівень ОВП значно нижче, ніж рівень ОВП, який зазвичай підтримують в плавальних басейнах, щоб досягти достатньої дезінфекції. Час ОВП обробки протягом 52-годинного циклу може бути безперервним, періодичним з перервами або переривчастим. У варіантах здійснення винаходу, мінімальний період часу становить від приблизно 10 до приблизно 20 годин протягом 52-годинного циклу. Хоча можливо підтримувати мінімальний рівень ОВП безперервно, тобто 24 години/день, рівень ОВП також може бути підтриманий протягом тільки певних періодів, наприклад, мінімальних періодів, двічі мінімального періоду, або рознесених у часі інтервалів 4, 6, 8, 10 або 12 годин, під час яких рівень ОВП не підтримується. Окиснювач може бути вибраний з: сполук на основі галогену, перманганат солей, пероксидів, озону, персульфату натрію, персульфату калію, окиснювача, виробленого електролітичним способом, або їх комбінацій. Кількість окиснювача, що додають у воду ("ефективна кількість") може бути наперед визначена або може бути визначена (наприклад, блоком 22 керування на фіг.5 або вручну) на основі виміряного ОВП і бажаного збільшення ОВП води. 13 UA 115278 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Для підтримки якості води в плавному озері 1 також можна виміряти мутність води. Флокулянти та/або коагулянти можуть бути додані до скупченості, агломерації, злиплення та/або коагуляції завислих твердих частинок, органічних речовин, неорганічних речовин, бактерії, водоростей, і подібних частинок, які потім осідають на дно плавного озера. Наприклад, флокулянти можуть бути додані до води, щоб забезпечити флокуляцію завислих твердих частинок, які викликають помутніння, таких як органічні і неорганічні речовини, а отже, допомогти осадженню таких частинок, де вони можуть бути видалені мобільним всмоктувальним пристроєм. Взагалі, флокулянт або коагулянт застосовують або диспергують в воді системою додавання хімічних речовин. Прийнятними флокулянтами або коагулянтами є, але не обмежуються ними, синтетичні полімери, такі як четвертинні амонієві полімери і полікатіонні полімери (наприклад, полікватерніум), катіонні і аніонні полімери, солі алюмінію, хлоргидрат алюмінію, квасці, сульфат алюмінію, оксид кальцію, гідроксид кальцію, сульфат заліза, хлорид заліза, поліакриламід, алюмінат натрію, силікат натрію, хітозан, желатин, гуарова камедь, альгінат, зерна моринга, похідні крохмалю, або інші компоненти, що мають властивості флокулянта, а також їх комбінації. У варіанті втілення винаходу, додавання флокулянтів здійснюють перед тим, як мутність води перевищить задане значення, наприклад, 2 NTU (Nephelometric Turbidity Units, нефелометрична одиниця мутності), 3 NTU, 4 NTU або 5 NTU. Координаційну систему може бути застосовано для здійснення додавання флокулянтів та/або коагулянтів перед тим, як мутність води перевищить наперед визначену величину, щоб викликати флокуляцію і осадження органічних і неорганічних речовин. Частина води, в якій флокули збираються або осідають, є зазвичай шаром води уздовж дна 2 плавного озера 1. Флокули осідають на дні 2 плавного озера 1, а потім можуть бути вилучені мобільним всмоктувальним пристроєм 42, при цьому, не вимагається фільтрування всієї води плавного озера 1, тобто фільтрують тільки невелику частину води. Ця "невелика частина" води, що фільтрується, може бути менше, ніж приблизно 30 %, менше ніж приблизно 25 %, менше ніж приблизно 20 %, менше ніж приблизно 15 %, менше ніж приблизно 10 %, менше ніж приблизно, 9 %, менше ніж близько 8 %, менше ніж приблизно 7 %, менше ніж близько 6 %, менше ніж приблизно 5 %, менше ніж приблизно 4 %, менше ніж приблизно 3 %, менше ніж приблизно 2 %, менше ніж приблизно 1 %, менше ніж приблизно 0,9 %, менше ніж приблизно 0,8 %, менше ніж приблизно 0,7 %, менше, ніж приблизно 0,6 %, або менш ніж приблизно 0,5 % в день загального об'єму води плавного озера. Кількість флокулянта, що додають у воду, може бути наперед визначеною або може бути визначеною (наприклад, блоком 22 керування на фіг.5 або вручну) на основі мутності води і бажаного зменшення мутності води. Хімікат для очищення води може переважно також мати альгіцидні властивості. Дозування хімікатів для очищення води, таких як окиснювачі і флокулянти, може бути виконано з урахуванням можливого забруднення і небезпеки для навколишньої водойми в разі пошкодження дна або стінок плавної конструкції, або в разі, якщо вода, що міститься в плавному озері, передається в навколишню водойму з якоїсь іншої причини. Осідання частинок порошкових матеріалів, твердих частинок, флокул, матеріалів, що випадають грудками, та/або інших домішок на дно 2 плавного озера 1 може викликати зміну кольору дна 2 плавного озера 1. Наприклад, осілі домішки можуть зробити колір дна 2 темніше, ніж вихідний колір. Відповідно до способу, колір дна 2 плавного озера 1 контролюється, і коли колір змінився на задану величину, здійснюється всмоктування води і домішок з дна 2 плавного озера 1. Виміряний колір або колір, що сприймається, який може бути отриманий емпіричними або аналітичними методами, такими як алгоритми, засновані на досвіді, візуальний огляду, автоматичним обладнанням, або іншими, можуть бути порівняні з наперед визначеною величиною, наприклад, із збільшенням колірного компонента (наприклад, чорного) в порівнянні з фактичним кольором дна 2. Фахівцям в даній галузі зрозуміло, що в контексті кольору дна 2, термін "дно" означає поверхню самого верхнього шару дна 2, який є видимим, якщо дивитися зверху на дно 2. У переважному варіанті здійснення, колір дна 2 плавного озера 1 можна моніторити по змінах чорного компонента по шкалі CMYK або іншій відповідній шкалі кольорів. Шкала кольорів системи кольороділення СМYK (Cyan, Magenta, Yellow, Key) застосовує чотири кольори, виражені у відсотках: бірюзовий, пурпурний, жовтий і чорний. Компонент К шкали СМYK є чорним компонентом кольору. Наприклад, колір по шкалі СМYK 15 %, 0 %, 25 %, і 36 % являє собою колір з 15 % бірюзового, 0 % пурпурного, 25 % жовтого та 36 % чорного компонента. Чорний компонент дна озера можна оцінити візуально, порівнюючи колір дна озера з графіками стандарту СМYK або кольоровими палітрами, і визначивши чорний компонент відповідно до 14 UA 115278 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 відсотка, знайденого по графіку стандарту СМYK. Альтернативно, можуть бути застосовані інші компоненти кольорів. Альтернативні шкали виміру кольорів, такі як L * а * b* (також відома як шкала виміру кольорів Lab або CIELAB), X-Y-Z, RGB або HEX, також можуть бути застосовані. По шкалі L * а * b*, колір вимірюється по трьох осях: L, а і b, де L (lightness)-вісь виміру яскравості кольору. Значення L=100 означає білий колір, L=0 означає чорний колір. Коли домішки осідають на дно 2 плавного озера 1, і колір дна 2 сприймається таким, що досягає L=30, то вмикається мобільний всмоктувальний пристрій 42. Згідно варіанту втілення винаходу, колір дна 2 плавного озера 1 контролюють пристроєм 24 моніторингу, наприклад, колориметром. Відповідно до альтернативного варіанту, колір дна 2 плавного озера 1 може бути визначений візуальним оглядом, порівнюючи колір дна 2 плавного озера 1 з кольоровою палітрою. Колір дна 2 плавного озера 1 може бути видимим з поверхні води, або, зокрема, коли мутність висока (наприклад, більш ніж близько 7 NTU), з допомогою просвічувального вічка, прикріпленого до трубки, що дозволяє бачити дно 2 плавного озера 1. Дно 2 плавного озера 1 може зазвичай має колір, який надає приємного кольору і зовнішнього вигляду воді в плавному озері 1. Наприклад, дно 2 плавного озера 1 може виготовлятися з забарвленого матеріалу або може мати намальований колір, наприклад, білий, жовтий або синій. У переважному варіанті, колір дна 2 плавного озера 1 вимірюється з допомогою пристрою 24 моніторингу (наприклад, колориметром) координаційного вузла 20. Колір, що сприймається, дна 2 плавного озера 1можна порівнювати з його фактичним або оригінальним кольором емпіричними або аналітичними методами, застосовуючи: алгоритми, засновані на досвіді, візуальний огляд, порівняння з шкалами колірного охоплення, колориметри, спектрофотометри та ін. Мобільний всмоктувальний пристрій 42 може бути ввімкнено координаційною системою. У варіанті, показаному на фіг.5, мобільній всмоктувальний пристрій 42 може бути ввімкнено блоком 22 керування. В інших варіантах, показаних на фіг.6 і 7, мобільний всмоктувальний пристрій 42 може бути ввімкнено вручну. Згідно варіанту втілення винаходу, мобільний всмоктувальний пристрій 42 вмикається перед тим, як колір дна 2 плавного озера 1 перевищить задану величину (наприклад, перед тим, як компонент чорного кольору дна перевищить 30 % за шкалою CMYK (або за іншою прийнятною шкалою кольорів)). В одному варіанті втілення винаходу, мобільний всмоктувальний пристрій 42 вмикається блоком 22 керування координаційного вузла 20. Колір дна 2 плавного озера 1 можна додатково відстежувати, щоб визначити кінцеву точку роботи мобільного всмоктувального пристрою 42. Наприклад, якщо чорний компонент кольору дна 2 плавного озера 1 зменшується нижче заданого значення, то робота мобільного всмоктувального пристрою 42 може бути припинена. Таким значенням може бути, наприклад, коли чорний компонент є на10 % вище величини чорного компонента фактичного кольору дна 2, або на 5 % вище, або на 3 % вище. Наприклад, якщо оригінальний колір дна 2 за шкалою CMYK складає 15 %, 0 %, 25 %, 10 %, (чорний компонент складає 10 %), то ця величина може бути встановлена на рівні 20 % чорного, 15 % чорного або 13 % чорного компонента. Значення може бути наперед визначене на основі фактичного кольору дна 2 плавного озера 1 і бажаного рівня чистоти плавного озера 1. Колір великого плавного озера може контролюватися в декількох місцях по всьому озеру. Якщо плавне озеро має декілька відсмоктувальних пристроїв 42, дно 2 можуть бути вибірково очищене в певних зонах, щоб уникнути кольору дна 2 з перевищенням наперед заданої величини. Всмоктувальний пристрій 42 переважно є мобільним відсмоктувальним пристроєм, який може очистити пружне дно 2 з модулем Юнга до 20 ГПа. Мобільний всмоктувальний пристрій 42 переміщається по пружному дну 2 плавного озера 1, всмоктує разом з водою будь-який осілий матеріал. Вода, що всмоктана, і домішки потім направляються в систему 44 фільтрування, яка відділяє домішки від води. Вода, що всмоктується всмоктувальним пристроєм 42, може бути направлена в систему 44 помпою або насосною станцією. Після всмоктування і фільтрування, відфільтрована вода може бути повернута в плавне озеро. Точка повернення відфільтрованої води в плавне озеро повинна бути вибрана так, щоб мінімізувати витрати на енергію перекачування такого потоку води. Поверхневе дрібне сміття і масла можуть бути видалені з плавного озера застосуванням системи 50 зняття піни. Система 50 може мати плавні скребки або може бути встановлена по периметру плавного озера 1. 15 UA 115278 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Вода повинна подаватися в плавне озеро 1 для того, щоб компенсувати втрати води, яка випаровується, води, яка втрачається з плавного озера при очищенні, і води можливого витоку. Інтенсивності випаровування залежать від метеорологічних умов розташування плавного озера. Згідно варіанту втілення винаходу, воду подають в плавне озеро 1 з інтенсивністю, яка достатня для підтримки надлишкового тиску і замінити втрати води при очищенні, від витоку води і від випаровування води у відповідності з наступним рівнянням: Інтенсивність заміни води > Інтенсивності випаровування води + Інтенсивність втрачання води при очищенні + Інтенсивності витікання води Інтенсивність заміни води включає воду через її витік, в тому числі втрати, викликані пошкодженням стінок 3 або дна 2 плавного озера 1. Інтенсивність втрачання води при очищенні відповідає інтенсивності води, яка втрачається в процесі фільтрування всмоктаної води. Слід зазначити, що хоча система фільтрування є замкненою системою, але так як вода, яка всмоктана мобільним всмоктувальним пристроєм 42, що очищає пружне дно 2, направляється в систему 44 фільтрування і потім повертається в плавне озеро 1, то такий цикл може, серед інших, мати втрати води, внаслідок процесу зворотного промивання системи фільтрування, або втрати, пов'язані з тим, що деяка кількість води залишається в фільтрувальному середовищі разом з домішками. Тому, інтенсивність втрат води при очищенні відповідає діючим втратам води, внаслідок зворотної промивки в системі фільтрування або інших втрат, таких як невеликі втрати в мережі трубопроводів та в інших системах та обладнанні. Такі інтенсивності, як правило, вимірюються об'ємом води, що подається до плавного озера в одиницю часу. Плавне озеро 1 може поповнюватися замінною водою з навколишньої водойми. Замінна вода з навколишньої водойми може бути піддана аналізу з метою визначення, чи може вона бути подана безпосередньо в плавне озеро 1, або, чи потрібно її очистити перед подачею в плавне озеро 1. Наприклад, замінна вода можуть бути піддана аналізу з застосуванням стандарту кольорів Платина-Кобальт (Platinum-Cobalt color standard), щоб визнати, чи може вода подаватися безпосередньо в плавне озеро 1. Шкала стандарту Платина-Кобальт + привласнює кольору стандартний номер в інтервалі від 1 до 500 . Тест з застосуванням стандарту Платина-Кобальт полягає в порівнянні 100 мл зразка (попередньо очищеного, якщо є видима мутність) зі стандартними кольорами, які були підготовлені відповідно до вимог ASTM (Американське товариство контролю матеріалів). Згідно варіанту здійснення винаходу, замінна вода для плавного озера 1 має справжній колір нижче 30 Pt-Co (одиниця за шкалою стандарту кольорів Платина - Кобальт). Крім того, мікробіологічна якість замінної води також може бути перевірена перед подачею в плавне озеро 1. У переважному варіанті, замінна вода повинна мати менше 2000 КУО/мл ((КУО – колонієутворювальна одиниця (CFU/ml-colony forming units per milliliter, подаючи її безпосередньо в плавне озера 1. Якщо замінна вода має справжній колір вище 30 Pt-Co, або якщо замінна вода з навколишньої водойми має більше 2000 КУО/мл бактерій, то воду, як правило, попередньо очищають перед подачею в плавне озеро 1. Якщо вода навколишньої водойми має справжній колір нижче 30 Pt-Co і менше 2000 КУО/мл бактерій, то воду може бути застосовано безпосередньо або попередньо очищену перед подачею в плавне озеро. В інших варіантах здійснення, воду з інших джерел також може бути застосовано як замінну воду для плавних озер. В іншому варіанті здійснення винаходу, плавне озеро має проникні стінки. Цілком можливо, що оточуюча вода має якість, придатну для рекреаційних цілей, але не є естетично привабливою через те, що дно покрите осадом, дрібним сміттям або мулом, що створює темне забарвлення або неприємне відчуття у водоймі. В такому випадку, в плавному озеру можуть бути проникні стінки, щоб дозволити проникнення води доброї якості, але дно виконують з твердого, пружного матеріалу. Тверде дно, тобто таке, що є стабільним і безперервним і може витримувати тиски, викликані мобільним всмоктувальним пристроєм, дозволяє забезпечити плавне озеро дном приємного кольору, а таким чином і воду, і дозволяє всмоктувальному пристрою переміщення по дну, відсмоктування осілих органічних і неорганічних речовин. Тому, у випадку, коли умови природної або штучної водойми є прийнятними для цілей відпочинку, стінки можуть бути виготовлені з проникних матеріалів, які дозволяють застосовувати воду безпосередньо з навколишньої водойми. У варіанті здійснення винаходу, проникність матеріалу, з якого утворені стінки, може бути вибрана такою, щоб забезпечити певну інтенсивність проникнення води. В інших варіантах здійснення винаходу, плавне озеро має системи для регулювання температури води. Наприклад, плавне озеро може бути побудоване так, що утримує температуру води, яка вище, ніж температура навколишньої води. В іншому випадку у холодному кліматі, природні води можуть бути належної якості для рекреаційного застосування, 16 UA 115278 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 але можуть бути занадто холодними більший час року або увесь рік для плавання або заняттями водними видами спорту. З метою забезпечення більш високої температури води в плавному озері 1 дно озера може бути більш темного кольору, такого як темно-синій, зелений, коричневий, або чорний. Дно темного кольору дозволяє сонячному випромінюванню нагрівати воду в плавному озері 1 до температури вище, ніж температура навколишньої води. Наприклад, 0 температура в плавному озері 1 може бути на 4-10 С вище, ніж в навколишній воді. Дно і стінки плавного озера 1 також можуть бути виготовлені з ізоляційного матеріалу для додаткового полегшення зберігання тепла в плавному озері 1. Система плавного озера за винаходом може бути використана для інших цілей, наприклад, для цілей охолодження в промисловості, наприклад, серед інших, для теплових електростанцій, центрів обробки інформації, ливарень, систем опалення, вентиляції і кондиціонування повітря (HVAC) в житлових і промислових об'єктах, термо-сонячних електростанцій, целюлознопаперової промисловості, нафтопереробних заводів, ядерна об'єктів, процесів охолодження для комунальних або промислових цілей. Наприклад, система плавного озера за винаходом може бути встановлена в межах великої водойми, щоб забезпечити промислові системи охолодження високоякісною охолоджувальною водою при низьких витратах, розсіювання тепла нагрітої охолоджувальної води без значного впливу на властивості великої природної або штучної водойми, в якій встановлено плавне озеро. У варіанті втілення винаходу, плавне озеро має 2 площу поверхні від приблизно 50 до приблизно 30000 м на МВт охолодження, необхідного для виробничого процесу. Вода з плавного озера зазвичай має значно меншу кількість органічної речовини в порівнянні з великою природною або штучною водоймою, в якій воно встановлене, тим самим забезпечуючи теплообмінник в промисловому процесі з високою якістю охолоджувальної води, що мінімізує біозабруднення і запобігає небажаного наросту в трубах теплообмінника, що може зменшити теплопередачу. У варіанті здійснення винаходу, плавне озеро може бути виконано таким, щоб оперативно включати лінію подачі, яка з'єднує плавне озеро з теплообмінником в промисловому процесі для живлення теплообмінника охолоджувальною водою з плавного озера, і лінією повернення води, яка оперативно з'єднує промисловий процес з плавним озером для повернення підігрітої охолоджувальної води з теплообмінника в плавне озеро. Охолоджувальну воду обробляють способами за даним винаходом і повертають в плавне озеро, щоб весь час забезпечувати стійку систему охолодження. Приклади Наступний приклад є ілюстративним, але і інші варіанти можуть бути в межах об'єму винаходу. Приклад 1 Плавне озеро з площею поверхні 8м х 8м, середньої глибини 2,5м було побудовано, з метою перевірки технології за даною заявкою на винахід. Плавне озеро мало непроникні стінки і дно, виготовлені з одного шару матеріалу ПВХ (PVC) товщиною 1 мм, причому, дно мало модуль Юнга 3 ГПа. Матеріал ПВХ був термозварений для отриманням конструкції плавного озера, і матеріали для плавучості були прикріплені до поверхневого периметру, щоб забезпечити структурну стабільність і підтримувати форму плавного озера. 2 Плавне озеро було встановлено в іригаційній водоймі площею поверхні більше 6000 м , яка має неякісну воду, що естетично не підходить для рекреаційних цілей. Іригаційна водойма має воду з високою мутністю, дно вкритого відкладеннями, які надали темне забарвлення воді, і вода має високу концентрацією органічних речовин. Були виміряні основні параметри якості води в цьому навколишньому озері. Було виявлено, що загальне бактеріальне число складає 300 КУО/мл, а справжній колір, виміряний за шкалою Платина-Кобальт(Pt-Co) складав 35. Тому воду з навколишньої водойми попередньо обробляли перед подачею її в плавне озеро. Хоча вода задовольняла бактеріологічним вимогам, але вона не відповідала вимогам справжнього кольору і тому була оброблена перед подачею в плавне озеро. Плавне озеро було спроектоване з урахуванням надлишкового тиску, при цьому було обчислено додатковий об'єм, який необхідно подавати в плавне озеро і який забезпечує рівень води, що перевищує рівень води в навколишній водоймі. Надлишковий тиск було вибрано 2 2 таким, що дорівнює, щонайменше 20 Н/м . Оскільки поверхня плавного озера була 64м , 3 теоретичний мінімальний об'єм перевищення рівня склав 0,128 м , виходячи з наступних рівнянь: 3 2 Об'єм перевищення рівня (м ) > 0,002 м х 64 м 3 3 Об'єм перевищення рівня (м ) > 0,128м Відповідно, оскільки рівень води плавного озера бажано мати 2 мм над рівнем води в навколишній водоймі, то відповідно до обчислень загальний об'єм води, необхідний для 17 UA 115278 C2 3 5 10 15 20 25 30 35 40 отримання такого перевищення рівня, складає 0,128 м за розрахунками. Однак на практиці, було виявлено, що через пружність стінок плавного озера (тобто структури, яка відділяє об'єм плавного озера від навколишньої води), стінки плавного озера розширилися, коли був доданий об'єм перевищення рівня. Це розширення призвело до того, що фактичний рівень води в плавному озері став рівним рівню навколишньої води, а тиск відповідав бажаним надлишковим тискам. 3 Проектний об'єм перевищення рівня був 0,5 м , що відповідає надлишковому тиску, еквівалентному висоті води плавного озера 7,8 мм над рівнем навколишньої води, або 2 надлишковий тиску приблизно 76 Н/м . Такий надлишковий тиск підтримують забезпеченням краю плавного озера з пристроями плавучості, які компенсували вагу води. Координаційна система здійснювала застосування окиснювальних речовин для підтримки OВП на рівні 570 мВ протягом 18 годин за 52-годинні цикли, а також здійснювала застосування флокулянтної композиції, щоб уникнути мутності води, що може перевищувати 5 NTU. Застосовуваною окиснювальною речовиною був гіпохлорит натрію, доданий при концентрації -6 1ppm (1.10 (частина на мільйон)). Додавання флокулянта викликало флокуляцію домішок, яким потім дали можливість осісти на дно плавного озера. Координаційна система також вмикала мобільний всмоктувальний пристрій, надіславши сигнал до відповідного оператора пристрою, що дозволяло мобільному всмоктувальному пристрою очищення пружного дна, виготовленого з ПВХ з модулем Юнга близько 3 ГПа. Мобільний всмоктувальний пристрій був спеціально розробленим і мав магнітну систему, яка дозволила очищення пружного дна. Всмоктувальний пристрій мав внутрішній компонент, який був розміщений на внутрішній поверхні дна плавного озера, і зовнішній компонент, розміщений на зовнішньої поверхні дна плавного озера. Внутрішні і зовнішні компоненти магнітно притягувалися і дозволяли очищення пружного дна плавного озера всмоктуванням осілого матеріалу. Всмоктувальний пристрій було ввімкнуто перш, ніж чорний компонент кольору дна перевищить 30 % за шкалою CMYK в порівнянні з оригінальним кольором. Чорний компонент кольору дна оцінювався візуальним порівнянням зі шкалою CMYK. Всмоктувальний пристрій працював і переміщався по дну плавного озера, всмоктуючи осілі домішки. Воду, що всмоктувалася всмоктувальним пристроєм, прокачували по пружним шлангам в систему фільтрування, яка була розташована на березі іригаційної водойми. Вода подавалася до плавного озера для підтримки надлишкового тиску в плавному озері. Замінна вода компенсувала інтенсивність випаровування води, яка оцінювалася як 2 мм на добу, і дуже малу втрату води, яка відповідала втратам води при очищенні. Тому об'єм замінної води був розрахований для підтримки надлишкового об'єму перевищеної води в залежності від об'єму води для очищення і об'єму води на випаровування. Потік замінної води був переривчастим, і дозволив підтримку надлишкового тиску, еквівалентного підтримці рівня води плавного озера між 5 мм до 1 см вище навколишньої води для більш ніж 50 % часу в межах 7денних періодів. Для порівняння, були отримані наступні параметри якості води в плавному озері і в навколишній водоймі: Таблиця 1 Порівняння якості води в навколишній водоймі і в плавному озері Параметр Натуральний колір Загальна кількість бактерій Мутність Плавне озеро Навколишня водойма 10 35