МЕЛИОРАТИВНАЯ СИСТЕМА Российский патент 1995 года по МПК E02B11/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации, а именно к конструкциям мелиоративных систем.

Известна мелиоративная система, состоящая из насосной установки и закрытой осушительно-увлажнительной сети, выполненной в виде трубчатого дренажа, причем на границах обособленных зон установлены водонепроницаемые экраны.

Недостатком этой мелиоративной системы является необходимость при увлажнении почвы подачи насосом больших объемов оросительной воды.

Известна мелиоративная система, включающая оросительную и дренажную сети и приемник-накопитель, выполненный в виде бассейна, расположенного на склоне надпойменной террасы выше орошаемого участка и соединенного посредством водовыпуска и водовода с оросительной сетью.

Недостатком этой мелиоративной сети является ее недостаточная эффективность работы в условиях сложного рельефа местности и дефицита оросительной воды, а также незащищенность склона от его размыва поверхностными водами.

Действительно, накопление воды в бассейне как посредством постоянной ее подачи из водотока насосной станцией, так и посредством аккумулирования паводкового стока для обеспечения орошения в течение всего вегетационного сезона связано с высокими затратами. При этом в первом случае необходимо наличие постоянного водоисточника, во втором высокой водоподъемной плотины создающей водохранилище со значительной площадью, а следовательно, и со значительными потерями воды на испарение и инфильтрацию. Все это снижает эффективность работы мелиоративной системы. Дополнительно склоны между надпойменными террасами в паводковые периоды подвергаются эрозии вследствие неорганизованности поверхностного стока в условиях полного насыщения их грунтовой водой.

Цель изобретения повышение эффективности работы системы в условиях дефицита оросительной воды при одновременной защите склона от эрозии.

Это достигается тем, что в мелиоративной системе, включающей оросительную и дренажную сети и приемник-накопитель, выполненный в виде бассейна, расположенного на склоне выше орошаемого участка и соединенного посредством донного водовыпуска и водовода с оросительной сетью, согласно изобретению бассейн образован водоподъемной плотиной, расположенной на выходе из вытянутого понижения, и дополнительно снабжен паводковым водосбросом, а вдоль склона по обеим сторонам от бассейна и с уклоном в его сторону расположены стокоперехватывающие канавы, сопряженные с бассейном, причем ниже дна каждой канавки в водопроницаемом слое расположена стокоперехватывающая траншея, заполненная дренирующим материалом и содержащая в основании дренажную трубу, а низовой по склону борт канавы образован насыпью, при этом по меньшей мере дренажной трубы, примыкающей к бассейну, по высоте расположена между отметкой входного порога донного водовыпуска и отметкой сливного порога паводкового водосброса, а насыпь и водопроницаемый слой в ее основании до водоупора прорезаны водонепроницаемым экраном, сопряженным с плотиной.

Сущность заявляемого технического решения заключается в следующем.

Аккумулирующая емкость (бассейн) состоит как из наземной ее части, так и, главным образом, из подземной, причем впервые емкость аккумулирует в себе сток как поверхностных, так и грунтовых вод, находящихся за пределами ее естественной водосборной площади. Такое увеличение водосборной площади вод осуществлено посредством стокоперехватывающей канавы, дренажной сети и двух подземных водонепроницаемых экранов (подземных плотин), расположенных вдоль склона по обе стороны от плотины. Одновременно эти сооружения защищают склон от эрозии поверхностным стоком и повышают его устойчивость против оползания за счет существенного понижения уровня грунтовых вод ниже этих сооружений.

На фиг. 1 изображена мелиоративная система вид в плане; на фиг.2 вид на водоподъемную плотину с верхнего бьефа; на фиг.3 -4 разрез А-А на фиг.1.

Мелиоративная система состоит из бассейна 1, оросительной сети орошаемого участка 2, соединенной с бассейном 1 посредством донного водовыпуска 3 и водовода 4. Бассейн представляет собой приемник-накопитель, расположен на склоне 5 выше орошаемого участка 2 и образован водоподъемной плотиной 6, расположенной на выходе из вытянутого понижения 7, малорасходного (сезонного) ручья 8 и дополнительно снабжен паводковым водосбросом 9. Вдоль склона 5 по обе стороны от бассейна 1, с уклоном в его сторону и сопряженные с ним расположены стокоперехватывающие канавы 10. Ниже дна каждой канавы 10 в водопроницаемом слое 11 расположена стокоперехватывающая траншея 12 (фиг. 3), заполненная дренирующим материалом 13 и содержащая в основании дренажную трубу 14. Низовой по склону 5 борт канавы 10 образован дорожной насыпью 15, дренажная труба 14 по всей длине или только на прилегающем к бассейну участке по высоте расположена между отметкой входного порога 16 донного водовыпуска 3 и отметкой сливного порога 17 паводкового водосброса 9; а насыпь 15 и водопроницаемый слой 11 в ее основании до водоупора 18 прорезаны водонепроницаемым экраном (подземной плотиной) 19, сопряженным с водонепроницаемым элементом 20 в основании плотины 6 (фиг.2).

Траншеи 12 и дренажные трубы 14 образуют дренажную сеть склона 5 между двумя по высоте надпойменными террасами. Донный водовыпуск 3 на выходе снабжен задвижкой 21, а водовод 4 после ответвления его от водовыпуска 3 задвижкой 22. Водонепроницаемый экран 19 выполнен или, например, из полиэтиленовой пленки, заглубленной с помощью мелиоративных машин (например, экскаватором дреноукладчиком), или в виде грунтовой противофильтрационной завесы типа "стена в грунте", устраиваемой с использованием специального оборудования с разрабатывающим органом непрерывного действия.

Система работает следующим образом.

В паводковые периоды поверхностная вода по ручью 8 и стокоперехватывающим канавам 10 поступает в бассейн 1 и наполняет его до максимального уровня 23, после чего лишняя вода из бассейна 1 по паводковому водосбросу сбрасывается в нижний бьеф. При этом по дренажным трубам 14 до уровня 23 запитываются траншеи 12, а водопроницаемый слой 11, залегающий в основании террасы по склону выше экрана 19, насыщается водою, образуя, таким образом, дополнительную подземную аккумулирующую емкость. Одновременно насыпь 15 и экран 19 защищают склон 5, прежде всего его корнеобитаемый слой 24, от размыва поверхностными сточными водами и от выклинивания на склоне грунтовых вод.

В засушливые периоды вода из бассейна 1 поступает в водовыпуск 3, далее через задвижку 22 (задвижка 21 закрыта) в оросительную сеть орошаемого участка 2. По мере снижения уровня воды в бассейне 1 от уровня 23 до уровня входного порога 16 водовыпуска 3 происходит подпитка бассейна за счет сработки трубами 14 дренажной сети дополнительной подземной емкости до уровня 25 в водопроницаемом слое 11 (фиг.3).

Использование изобретения повышает эффективность работы мелиоративной системы в условиях сложного рельефа местности и дефицита оросительной воды при одновременной защите склона между надпойменными террасами от эрозии.

Использование: в сельскохозяйственной мелиорации. Мелиоративная система содержит водохранилище и оросительную сеть орошаемого участка, соединенную с ним посредством донного водовыпуска и водовода. Водохранилище расположено на склоне выше орошаемого участка и образовано плотиной, расположенной на выходе из понижения, и снабжено паводковым водосбросом. Вдоль склона по обе стороны от бассейна расположены стокоперехватывающие устройства, выполненные из траншеи, заполненной дренирующим материалом, содержащие в основании дренажные трубы, которые расположены по высоте между входным порогом донного водовыпуска и сливного порога водосброса. Насыпь и водопроницаемый слой до водоупора прорезаны водонепроницаемым экраном. 3 ил.

МЕЛИОРАТИВНАЯ СИСТЕМА, включающая орошаемый участок с оросительной сетью, водохранилище, расположенное выше орошаемого участка и образованное размещенной на выходе из ложбины или оврага водоподъемной плотиной, имеющей в основании противофильтрационный элемент и снабженной паводковым водосбросом и донным водовыпуском, посредством которого водохранилище сообщено с оросительной сетью, и стокоперехватывающее устройства, расположенные вдоль склона по обе стороны от водохранилища и сообщенные с ним, отличающаяся тем, что стокоперехватывающие устройства состоят из траншеи с дренажной трубой в основании, заполненной дренирующим материалом, при этом дренажная труба по высоте расположена между отметками входного порога донного водовыпуска и водослива паводного водосброса, а низовой откос траншеи выполнен в виде дорожной насыпи и содержит противофильтрационную завесу, пересекающую водоносный горизонт до водоупора и сопряженную с платиной.