СПОСОБ КОНТРОЛЯ РАБОТЫ ДРЕНАЖНОЙ СЕТИ Российский патент 2006 года по МПК E02B11/00 

Предлагаемое изобретение относится к области сельского и лесного хозяйств, а конкретно к способам контроля работы дренажной сети.

Известно множество способов контроля работы дренажной сети, описанных в следующих литературных источниках: Эггельсманн Р. Руководство по дренажу. М.: Колос, 1978, с.223 и Методы полевых исследований по осушительным мелиорациям. Под ред. Б.С.Маслова. М. Колос, 1983, с.122-123.

Недостатком известных способов контроля является повышенная трудоемкость, обусловленная необходимостью регулярного наблюдения параметров мелиоративного режима осушенных земель и параметров режима работы дренажа на нескольких наблюдательных участках с различной интенсивностью дренирования.

Наиболее близким по технической сущности и цели предлагаемого технического решения является способ контроля работы дренажной сети, включающий прокладку на контрольном участке дренажной сети со сходящимися дренами, разбивку наблюдательных створов, наблюдение за показателями работы дренажной сети, сравнение их с допустимыми значениями, описанный в А.С. СССР 1341333 кл. Е 02 В 11/00, опубликованном 30.01.89 г. в Бюл. №4.

Недостатком известного способа контроля является повышенная погрешность измерений в истоковом и устьевом наблюдательных створах, которая обусловлена притоком грунтовых вод с прилегающей территории в зону размещения истоков дрен и оттоком грунтовых вод на прилегающую территорию из зоны размещения устьев дрен.

Целью изобретения являются повышение точности контроля за счет устранения притока грунтовых вод на участок контроля и оттока их за его пределы.

Указанная цель достигается тем, что от истоков и устьев сходящихся дрен дополнительно прокладывают устьевые и истоковые отрезки параллельных друг другу дрен, а наблюдательные створы разбивают в пределах сходящихся дрен. Длина устьевых отрезков дрен принимается не менее половины наибольшего расстояния между устьями сходящихся дрен и длина истоковых отрезков дрен принимается не менее половины наибольшего расстояния между истоками сходящихся дрен.

Предложенное техническое решение характеризует следующая совокупность существенных признаков:

1. Прокладка на контрольном участке дренажной сети со сходящимися дренами.

2. Разбивка наблюдательных створов.

3. Наблюдение за показателями работы дренажной сети.

4. Сравнение показателей работы дренажной сети с допустимыми значениями.

и отличительных признаков:

5. От истоков и устьев сходящихся дрен дополнительно прокладывают устьевые и истоковые отрезки параллельных друг другу дрен, а наблюдательные створы разбивают в пределах сходящихся дрен.

6. Длина устьевых отрезков дрен принимается не менее половины наибольшего расстояния между устьями сходящихся дрен и длина истоковых отрезков дрен принимается не менее половины наибольшего расстояния между истоками сходящихся дрен.

Указанная совокупность существенных признаков достаточна, а каждый из них необходим для достижения цели изобретения.

Сходящиеся трассы на одном наблюдательном участке создают различные интенсивности дренирования, характерные для различных участков осушаемого массива. Устраняется необходимость в устройстве нескольких участков с параллельными дренами и различными вариантами междренного расстояния. Разбивка наблюдательных створов фиксирует места измерения влажности почвы и уровня грунтовых вод при разной интенсивности дренирования. Наблюдательные створы разбивают в устьевой, истоковой и центральной частях сходящихся дрен. Интенсивность дренирования в устьевом створе ниже, в центральном створе совпадает, а в истоковом створе выше, чем на осушаемом участке. Таким образом, участок наблюдения моделирует все возможные изменения интенсивности дренирования массива осушения. В средней части междрений в наблюдательных створах ежедекадно фиксируют влажность почвы. Значения влажности почвы сравнивают с допустимыми значениями. Если в центральном створе влажность почвы соответствует заданной влажности, то расчетное междренное расстояние на массиве осушения выбрано правильно и дренаж работает удовлетворительно. Если влажность почвы в истоковом створе соответствует заданному значению, то интенсивность дренирования на массиве осушения занижена. Если влажность почвы в устьевом створе соответствует заданному значению, то интенсивность дренирования на массиве осушения завышена.

Недостатком известного способа контроля является повышенная погрешность измерений в истоковом и устьевом наблюдательных створах. В зону размещения истоков сходящихся дрен с прилегающей территории поступает поток грунтовых вод, что создает погрешность контроля. Из зоны размещения устьев сходящихся дрен на прилегающую территорию поступает поток грунтовых вод, что также создает погрешность контроля. Прокладка дополнительных параллельных устьевых и истоковых отрезков дрен устраняет формирование дополнительных потоков грунтовых вод, что повышает точность измерений в крайних наблюдательных створах.

Длина отрезков дрен принимается не менее половин наибольших расстояний в истоках и устьях сходящихся дрен. Половина наибольших расстояний соответствует длине пути фильтрации, при котором величиной потока грунтовых вод можно пренебречь. Увеличение длин истоковых и устьевых отрезков параллельных дрен сверх половин наибольших расстояний между истоками и устьями сходящихся дрен увеличивают затраты на устройство контрольного участка без существенного повышения точности контроля. Уменьшение их длин снижает точность контроля.

Сущность способа поясняет чертеж. На чертеже показан план контрольного участка. На контрольном участке прокладывают коллектор 1 и сходящиеся дрены 2, которые снабжают истоковыми отрезками параллельных дрен 3 и устьевыми отрезками параллельных дрен 4. Поперек сходящихся дрен 2 разбивают наблюдательные створы 5.

Коллектор и дрены на контрольном участке конструктивно тождественны дренажной сети всего осушаемого массива. Дрены выполнены из гончарной или пластмассовой трубки диаметром не менее 50 мм. Диаметр труб коллектора определяют гидравлическим расчетом.

Междренные расстояния между сходящимися трассами дрен изменяются от 0.5 до 1.5 от расчетного расстояния на массиве осушения. Междренное расстояние в средней части участка равняется расчетному междренному расстоянию на массиве осушения. На участке поперек дрен размечают не менее трех наблюдательных створов. Один в средней части сходящихся дрен, два по их концам. При увеличении числа створов более 7 резко возрастает трудоемкость контроля без существенного увеличения точности наблюдений.

Способ реализуют следующим образом. Одновременно со строительством или реконструкцией дренажа на массиве осушения устраивают контрольный участок. Закладывают коллектор, сходящиеся дрены, истоковые и устьевые отрезки параллельных дрен. Длина истоковых отрезков дрен принимается не менее половины наибольшего расстояния между истоками сходящихся дрен. Длина устьевых отрезков параллельных дрен принимается не менее половины наибольшего расстояния между устьями сходящихся дрен. Коллектор в пределах контрольного участка гидроизолируют. Поперек сходящихся дрен разбивают не менее трех наблюдательных створов. Один створ в средней части сходящихся дрен и два других створа по их концам. Створы на местности закрепляют потайными реперами и дублируют вехами.

В средних частях междрений наблюдательных створов ежедекадно измеряют влажность активного слоя почвы. Значения влажности почвы сравнивают с заданными значениями. Если влажность почвы в центральном створе совпадает с заданной величиной, то расчетное расстояние между дренами на массиве осушения выбрано правильно. Если влажность почвы в истоковом створе совпадает с заданной величиной, то расчетное расстояние между дренами на массиве осушения завышено. Если влажность почвы в устьевом створе совпадает с заданной величиной, то расчетное расстояние между дренами на массиве осушения занижено.

Способ реализован в Московской области. При реконструкции дренажной сети на площади 250 га был устроен контрольный участок с закладкой коллектора и четырех сходящихся дрен, снабженных истоковыми и устьевыми отрезками параллельных дрен. Длина дрен 100-120 м. Диаметр дрены 75 мм. На контрольном участке были разбиты три наблюдательных створа. Один в средней части сходящихся дрен и два по их концам. Расстояния между сходящимися дренами изменялись от 7.5 м в истоковом створе до 22.5 м в устьевом створе. Максимальное расстояние между истоками сходящихся дрен составляло 7 м. Максимальное расстояние между устьями сходящихся дрен составляло 29 м. В центральном створе расстояние между дренами составляет 15 м. Оно совпадает с расчетным расстоянием между параллельными дренами на массиве осушения. Длина истоковых отрезков параллельных дрен - 4 м. Длина устьевых отрезков параллельных дрен - 15 м. На массиве осушения и контрольном участке выращивали капусту белокачанную. Все агротехнические работы на контрольном участке и массиве осушения не различались.

Ежедекадно фиксировали влажность активного слоя почвы в средней части междрений расположенных в наблюдательных створах. Средние за вегетацию значения влажности почвы в долях наименьшей влагоемкости по створам составили: центральный - 0.7 НВ, устьевой - 0.85 НВ, истоковый - 0.65 НВ. Заданное значение влажности составляло 0.7 НВ. Заданное значение влажности почвы совпадает с величиной влажности в центральном створе. Это показывает, что расчетное междренное расстояние на массиве осушения принято правильно.

Для оценки предложенного способа на этом массиве осушения был построен участок по способу-аналогу со сходящимися дренами без истоковых и устьевых отрезков параллельных дрен, а также два участка с параллельными дренами, которые были приняты за базовые. На одном участке с параллельными дренами междренное расстояние составляло 7.5 м, на другом 22.5 м. На всех участках ежедекадно фиксировали влажность активного слоя почвы. Средняя за вегетацию величина влажности почвы на участке-аналоге составила: центральный створ - 0.7 НВ, устьевой - 0.79 НВ, истоковый - 0.69 НВ. На базовых участках с параллельными дренами при междренье 7.5 м влажность почвы составила 0.65 НВ, при междренье 22.5 м - 0.84 НВ.

Параметры режима работы дренажной сети в крайних наблюдательных створах предложенного контрольного участка и участков с параллельными дренами практически не различались. Параметры режима работы дренажной сети в крайних створах участка-аналога и базовых участков с параллельными дренами различались существенно. В истоковом створе участка-аналога средняя влажность почвы активного слоя почвы была выше на 0.04 НВ средней влажности почвы на базовом участке с параллельными дренами и междренным расстоянием 7.5 м., в устьевом створе - ниже на 0.05 НВ средней влажности почвы на базовом участке с параллельными дренами и междренным расстоянием 22.5 м.

Таким образом, предложенный способ контроля обеспечивает повышение точности измерений в крайних наблюдательных створах на 0.05 НВ за счет устройства истоковых и устьевых отрезков параллельных дрен, обеспечивающих устранение оттока и притока грунтовых вод с прилегающих территорий на контрольный участок.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ контроля работы дренажной сети включает прокладку на контрольном участке дренажной сети со сходящимися дренами, снабженными устьевыми и истоковыми отрезками параллельных друг другу дрен, разбивку в пределах сходящихся дрен наблюдательных створов, наблюдение за показателями работы дренажной сети и сравнение их с допустимыми значениями. Длины истоковых и устьевых отрезков параллельных дрен принимают не менее половин максимальных расстояний между, соответственно, истоками и устьями сходящихся дрен. Способ обеспечивает повышение точности контроля за счет уменьшения поступающих на контрольный участок и выходящих от него потоков грунтовых вод. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ контроля работы дренажной сети, включающий прокладку на контрольном участке дренажной сети со сходящимися дренами, разбивку наблюдательных створов, наблюдение за показателями работы дренажной сети, сравнение их с допустимыми значениями, отличающийся тем, что от истоков и устьев сходящихся дрен дополнительно прокладывают устьевые и истоковые отрезки параллельных друг другу дрен, а наблюдательные створы разбивают в пределах сходящихся дрен.2. Способ контроля по п. 1, отличающийся тем, что длина устьевых отрезков дрен принимается не менее половины наибольшего расстояния между устьями сходящихся дрен и длина истоковых отрезков дрен принимается не менее половины наибольшего расстояния между истоками сходящихся дрен.