Способ определения месторасположения засорения дрены Российский патент 2003 года по МПК E02B11/00 

Предлагаемое изобретение относится к сельскому и лесному хозяйствам, а конкретней к способам определения месторасположения засорения дрены.

Известно множество способов установления месторасположения засорения дрены, описанных в книге Эггельсманна Р. Руководство по дренажу. - М.: Колос, 1978, с. 223 - 224. Способы включают определение месторасположения засорения дрены путем подачи в нее воды.

Недостаток способов - большая трудоемкость работ, связанная с необходимостью применения специализированной дренопромывочной техники.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является способ установления месторасположения засорения дрены, описанный в авторском свидетельстве СССР № 1081270, МПК Е 02 В 11/00, опубл. 23.03.1984.

Этот известный способ включает заполнение полости дрены водой, фиксацию времени подачи воды, давления и объема поданной воды, расчет месторасположения засорения по объему поданной воды.

Данный способ осуществим при полном перекрытии засорением поперечного сечения дрены. При частичном перекрытии поперечного сечения дрены засорением не удается заполнить полость дрены водой.

Задачей изобретения является обеспечение возможности определения месторасположения засорения дрены при частичном перекрытии засорением ее поперечного сечения.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в cпособе определения месторасположения засорения дрены, включающем заполнение полости дрены водой, фиксацию времени подачи воды, давления и объема поданной воды, расчет месторасположения засорения по объему поданной воды, согласно изобретению перед заполнением полости дрены водой в полость дрены вводят тампон, заполняют полость дрены газом, перемещая давлением газа тампон к месту засорения дрены, фиксируют давление газа и после повышения давления газа заполняют полость дрены водой.

В качестве газа используют выхлопные газы двигателя внутреннего сгорания или воздух, а в качестве тампона используют наполненную воздухом водонепроницаемую эластичную оболочку.

Использование газов двигателя внутреннего сгорания позволяет отказаться от применения компрессора.

Предлагаемый способ определения месторасположения засорения дрены осуществляют следующим образом.

Вскрывают исток дрены. В полость дрены водят наполненную воздухом эластичную оболочку. Исток дрены заглушают. В заглушку вставляют шланг и подают газ в полость дрены. Под давлением газа оболочка перемещается к месту засорения. Фиксируют давление газа. После резкого повышения давления газа через этот же шланг в полость дрены подают воду. Фиксируют давление и время подачи воды. Подачу воды прекращают при резком увеличении давления, которое показывает, что полость дрены заполнена полностью. Фиксируют объем воды, поданной для заполнения дрены. Далее по формуле

,

где l - расстояние от места подачи воды в дрену до места ее засорения, м;

w - объем воды, поданной в полость дрены, м³;

а - коэффициент;

t - время заполнения полости дрены водой, с;

d - диаметр дрены, м;

определяют месторасположение засорения дрены. Коэффициент а определяют следующим способом. Устанавливают заглушку в средней части дрены на расстоянии l₀ от ее истока. В истоке дрены устанавливают вторую заглушку со шлангом. В полость дрены подают воду. Фиксируют давление, время t₀ и объем w₀ воды. Подачу воды прекращают при резком повышении давления. Фиксируют объем воды, поданной для заполнения дрены. Коэффициент определяют по формуле

.

В качестве тампона используется резиновая оболочка с толщиной стенок 200-300 микрон. Диаметр оболочки на 10-15% меньше диаметра дрены. Это обеспечивает свободное ее перемещение к месту засорения. В месте засорения оболочка деформируется и вклинивается в свободный просвет поперечного сечения дрены. Она надежно перекрывает его поперечное сечение дрены.

Способ легко реализуется на системах горизонтального дренажа орошаемых земель. Истоки дрен снабжены колодцами. Вдоль истоков, как правило, проходит лоток с оросительной водой. Воду из лотка в дрену подают самотеком. В качестве газа целесообразно использовать выхлопные газы двигателя внутреннего сгорания. Выхлопную трубу трактора или автомобиля соединяют с трубой истоковой заглушки и подают выхлопные газы в полость дрены. Выхлопные газы перемещают тампон к месту засорения дрены.

Предложенный способ дает точный результат только в том случае, когда дрены находятся выше уровня грунтовых вод. Тогда в забитой дрене не остается вода, которая снижает точность определения места засорения дрены.

При подаче воды в полость дрены часть ее объема фильтруется через стыки дренажных труб. В формуле определения l эти потери учитывает член at. Кроме того, испытания предложенного способа показали, что при заполнении полости дрены менее чем за 10 минут, потерями воды можно пренебречь.

Пример реализации способа. Дрена длиной 200 м диаметром 15 см с заполнением 65% площади поперечного сечения в месте засорения. Засорение находится на расстоянии 120 м от истока дрены. Величина коэффициента а для данного участка дренажа составила 0,0002 м³/с.

В полость дрены ввели тампон. В качестве тампона использовали резиновый воздушный шарик диаметром 14 см. Затем исток дрены заглушили заглушкой с патрубком. Патрубок соединили с выхлопной трубой трактора. В момент повышения давления газов в полости дрены, что фиксировалось по распрямлению колена трубы, трубу соединили с емкостью, наполненной водой, фиксировали время и величину подаваемого объема воды. В момент повышения давления воды, когда распрямилось колено трубы, зафиксировали поданный объем воды, который составил 2,174 м³, время подачи составило 4 мин. По приведенной формуле рассчитали расстояние от истока до места засорения, которое составило 120,4 м. Фактическое расстояние отличается от расстояния, определенного по предложенному способу, на 0,4 м.

На этой же дрене был реализован способ-прототип. В полость дрены в течение 40 мин подавали воду. Заполнить полость дрены не удалось, так как вода протекала через свободную часть поперечного сечения в месте засорения.

Таким образом, предложенный способ позволяет определить местоположение засорения дрены при неполном перекрытии засорением поперечного сечения. Это достигается за счет введения в полость дрены эластичного тампона, который перекрывает свободный просвет между засорением и стенкой дрены.

Изобретение относится к сельскому и лесному хозяйствам и может быть использовано для определения месторасположения засорения дрены. Способ включает заполнение полости дрены водой, фиксацию времени подачи воды, давления и объема поданной воды, расчет месторасположения засорения по объему поданной воды. Перед заполнением полости дрены водой в полость дрены вводят тампон, заполняют полость дрены газом, перемещая давлением газа тампон к месту засорения дрены, фиксируют давление газа и после повышения давления газа заполняют полость дрены водой. Введение тампона обеспечивает перекрытие просвета между стенкой дрены и засорением, что позволяет заполнить полость дрены водой. В качестве газа используют выхлопные газы двигателя внутреннего сгорания или воздух, а в качестве тампона используют наполненную воздухом водонепроницаемую эластичную оболочку. Изобретение обеспечивает надежное установление месторасположения засорения дрены при частичном перекрытии поперечного сечения дрены засорением. 2 з.п. ф-лы.

1. Способ определения месторасположения засорения дрены, включающий заполнение полости дрены водой, фиксацию времени подачи воды, давления и объема поданной воды, расчет месторасположения засорения по объему поданной воды, отличающийся тем, что перед заполнением полости дрены водой в полость дрены вводят тампон, заполняют полость дрены газом, перемещая давлением газа тампон к месту засорения дрены, фиксируют давление газа и после повышения давления газа заполняют полость дрены водой.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве газа используют выхлопные газы двигателя внутреннего сгорания или воздух.3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве тампона используют наполненную воздухом водонепроницаемую эластичную оболочку.