ИЛОФИЛЬТР Российский патент 1994 года по МПК A01B13/16 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для борьбы с водной эрозией на склонах крутизной до 3^о в зоне водостоков потяжин и слабо выраженных ложбин.

Известны напашные валы - террасы, включающие напашку поперек водотока ложбин вала высотой до 20-30 см (Коваленко А.П. и др. Эрозии - заслон. Донецк, Донбасс, 1979, с.155).

Основные недостатки валов-террас - их периодическое разрушение, вызываемое обработкой почв сельскохозяйственными орудиями, низкая впитываемость и фильтрация стока почвой террас вследствие образования водонепроницаемой корки во время выпадения ливневых осадков и образования водонепроницаемого слоя в периоды зимнего и весеннего снеготаяния. Это, в конечном итоге, определяет транзитный сброс загрязненного поверхностного стока.

Известен илофильтр, включающий посадку кустарника поперек ложа водотока ложбины или потяжины (Захаров П.С. Эрозия почв и меры борьбы с ней. М.: Колос, 1971, с. 121).

Недостаток устройства - низкая эффективность. Илофильтр осветляет сток, но не обеспечивает дальнейшего его распыления и равномерности стокоотведения, что в конечном итоге ведет к разрушению почв в зоне водотока.

Ближайшим аналогом предложенному по технической сущности и достигаемому результату является система очистки поверхностного стока, содержащая размещенный поперек ложбин вал и расположенную выше по склону выемку с заполнителем, а также соединенные с выемкой кротовые дрены, выведенные на склоны ложбины с приданием валу дугообразной формы с направленными вверх по склону концами и посадкой выше вала и выемки стелющегося кустарника в виде направленного вверх по склону клина, а также устройством по обеим концам вала стокосбрасывающих канавок, ниже вала вдоль склонов ложбины расположены внутрипочвенные емкости, нижние концы которых снабжены кротовинами, а верхние соединены с выемкой стокосбрасывающими трубами с заполнением емкостей материалом, обеспечивающим очистку стока.

Недостаток устройства - низкая степень очистки поверхностного стока. Устройство не дает многократного распыления и частичного поглощения вод поверхностного стока в пределах высаженного клинообразного кустарника, в результате чего не происходит снижение скорости и разрушающего действия потока на почву.

Цель изобретения - повышение очистки поверхностного стока на слабопологих склонах.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, включающем высаженный вдоль ложа водотока стелющийся кустарник, массив которого имеет форму клина, направленного острием к потоку воды, а также дренирующую систему, стелющийся кустарник высажен вдоль оси ложа водотока на протяжении 6-8 м. Массив кустарника в форме клина включает ряды прямоствольных некорнеотпрысковых видов кустарника, высаженных под углом 25 - 35^о к ложу водотока с расстоянием между рядами 1,5 - 2 м, а в междурядьях нарезаны кротовины.

Отличительные признаки заявляемого илофильтра являются новыми не только по сравнению с прототипом, но они не обнаружены и в других известных авторам источниках. Для достижения поставленной цели все указанные признаки не только необходимы, но и достаточны. Поэтому заявляемое решение соответствует критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 показан кустарниковый илофильтр, план; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б - Б на фиг.1.

Илофильтр включает выравненное ложе водотока 1, стелющийся кустарник 2, некорнеотпрысковый низкорослый кустарник прутико-пирамидальной формы 3 и кротовины 4.

Илофильтры, имеющие форму елочки, размещают в зоне водотока ложбины как на слабопологих, так и крутосклоновых землях в количестве, определяемом длиною водотока, водосборной площадью ложбины, типом почвы и климатическими условиями. Стелющийся кустарник 2 выполняет роль фильтра грубой очистки. Кольматируемые здесь частицы мелкозема формируют постепенно плотинку, которая снижает скорость перемещения потока, увеличивает кольматирующую и распыляющую функцию илофильтра.

Низкорослый некорнеотпрысковый кустарник прутико-пирамидальной формы высаживают под углом 25-35^о по отношению к ложу водотока таким образом, что, смыкаясь в его центре, кустарник образовывает клинья, обращенные острием к потоку воды, служащие для отвода поверхностного стока на берега ложбины. Низкорослый кустарник позволяет через 1-5 лет в зависимости от механического состава почвы проводить кротование почвы в его междурядиях.

Указанный способ посадки кустарника обеспечивает оптимальные условия разделения потока и последующий отвод его в стороны от ложа водотока.

При увеличении угла свыше 35^о клинья образуемые кустарником начинают выполнять функцию запруды и снижают функцию распыления стока. При уменьшении угла атаки клиньев, образуемых кустарником, менее 25^о зона (площадь) поглощения стока почвой уменьшается, что снижает эффективность работы илофильтра.

Каждый в отдельности илофильтр в зоне водотока ложбины создают следующим образом.

В зоне водотока выравнивают дно, образуя ложе водотока шириной 60 см, и на протяжении 6 м его засаживают близко примыкающими друг к другу кустами ежевики 2, обеспечивающими очистку поверхностного стока от крупных частиц мелкозема. По обе стороны от него через каждые 2 м под углом 30^о по отношению к линии водотока, высаживают 3 ряда карагана в виде штакетника длиной 3 м, ряды которого, смыкаясь в центре ложа 1 образуют 3 клина, обращенных острием к потоку воды, что обеспечивает равномерное стокоотводящее действие рядов кустарника 3. С внешней стороны рядов кустарника 3 по отношению к распыляемому потоку формируют валики. В междурядиях, образованных кустарником 3 на протяжении 15 - 20 м под углом 3 - 5^о к поверхности почвы, нарезают кротовины 4 сначала до максимального заглубления ножа кротователя, а затем под углом 0,0 - 0,05^о. Илофильтры, имеющие форму елочки, размещают верхушкой против направления водотока в зоне ложбин и потяжин с крутизной берегов до 1,0 - 2,0^о.

Илофильтр работает следующим образом. При поступлении поверхностного стока в зону илофильтра его клинья, образованные прямоствольным кустарником 3 поэтапно, по мере продвижения потока по ложу водотока 1 в зависимости от объема поступающего стока полностью или частично отводят его в стороны от ложа в кротовины 4. Одновременно поверхностный сток, протекая по ложу водотока 1, покрытого стелющимся кустарником 2, очищается от взвешенных частиц мелкозема. Частицы мелкозема, оседая в зоне ложа водотока 1, постепенно образуют плотинку, что вследствие формирования микролимана увеличивает отложения мелкозема также и в зоне микролимана.

Предложенная конструкция илофильтра позволяет полностью перехватить, очистить от взвешенных частиц поверхностный сток и увлажнить наиболее эродированные участки склоновых земель. Илофильтр позволяет полностью перехватить сток с элементарного водосбора площадью 2-3 га при интенсивности осадков 60 - 90 мм/ч.

Использование: в сельском хозяйстве. Сущность изобретения: массив кустарника высажен вдоль ложа водотока в форме клина, направленного острием к потоку воды. Вдоль оси ложа водотока на протяжении 6 - 8 м высажен стелющийся кустарник. Под углом 25 - 35° к нему высажены с интервалами 1,5 - 2 м ряды прямоствольных корнеотпрысковых видов кустарника. В междурядьях нарезаны кротовины. 3 ил.

ИЛОФИЛЬТР, включающий высаженный вдоль ложа водотока стелющийся кустарник, массив которого имеет форму клина, направленного острием к потоку воды, а также дренирующую систему, отличающийся тем, что, с целью повышения очистки поверхностного стока на слабопологих склонах, стелющийся кустарник высажен вдоль оси ложа водотока на протяжении 6 - 8 м, а массив кустарника в форме клина включает ряды прямоствольных некорнеотпрысковых видов кустарника, высаженных под углом 25 - 35^o к ложу водотока с расстоянием между рядами 1,5 - 2 м, а в междурядьях нарезаны кротовины.