УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВНУТРЕННИХ ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В ГРУНТОВОМ МАССИВЕ ПОЛЕЗНОЙ ЛОКАЛЬНОЙ ТЕРРИТОРИИ ЗЕМЛИ, ОГРАНИЧЕННОЙ ВОДОУПОРОМ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2012 года по МПК E02B11/00 E02B13/00 

Изобретение относится к инженерной подготовке территорий, инженерной защите территорий объектов капитального строительства всех отраслей экономики и сохранению качества основных факторов жизни в окружающей природной среде, в первую очередь почвы, грунтовых вод и открытых водоемов.

Технические решения предлагаемого изобретения направлены для регулирования:

- уровня грунтовых вод;

- солесодержания дренажного стока;

- рассоления осушаемого грунтового массива;

- качества почв, грунтовых и поверхностных вод при аварийном разливе загрязнителей на локальной территории земли;

- накопления, хранения, разжижения фильтрата в грунтовом массиве основания проектируемых, не изолированных от окружающей природной среды действующих и рекультивируемых свалок твердых бытовых отходов (ТБО),

- рециркуляции фильтрата в среде ТБО для создания благоприятных условий их биологических и химических процессов,

- предупреждения самовозгорания ТБО;

- ликвидации негативных последствий от разлива жидких загрязняющих веществ на локальной территории земли путем промывки грунтового массива в основании защищаемой территории;

- накопления, хранения и добычи воды атмосферных осадков в обессоленном ограниченном водоупором грунтовом массиве для технических и иных целей (качество воды из атмосферных осадков практически приравнено к качеству дистиллированной воды).

Решение перечисленных проблем позволит ранее непригодные для освоения территории земли сделать пригодными на глубину свыше 5 м для застройки в социальных и производственных целях и в итоге повысить качество жизни человека на освоенной территории. Управление внутренними процессами составляющих массы ТБО позволяет сократить сроки разложения ТБО и ликвидировать самовозгорание свалок, и в определенных условиях сделать их бессточными во время эксплуатации и изолированными от окружающей природной среды.

Регулирование стока воды атмосферных осадков и ее добыча позволят снизить себестоимость дистиллированной воды, добываемой в настоящее время промышленным путем с применением энергоемких технологий, в десятки и сотни раз.

На текущий момент времени известна мелиоративная система (варианты) по свидетельству на полезную модель №12578 с приоритетом, МПК Е02В 11/00, сборник изобретений публикация 20.01.2000 г., бюллетень №2, стр.358, на которую до настоящего времени нет достойной альтернативы.

Известная полезная модель для регулирования солесодержания дренажного стока при понижении уровня грунтовых вод содержит совершенную траншейную противофильтрационную завесу, замкнутую по периметру осушаемой территории, на которой размещены различные дренажные устройства и различные узлы для подачи пресной воды в осушаемый массив грунта (всего пять вариантов). Устройство обеспечивает возможность одновременного рассоления осушаемого грунтового массива и дренажного стока до освоения локальной защищаемой территории и на период ее освоения и эксплуатации при локальном регулировании уровня грунтовых вод, в грунтах со сравнительно низким коэффициентом фильтрации и на глубину более 5 м.

Недостатками известной мелиоративной системы являются:

- в основном, сосредоточенная подача пресной воды в осушаемый массив, а следовательно, неравномерное ее поступление и распределение по фронту осушаемого массива по времени, и, соответственно, увеличивается общая продолжительность времени на рассоление и снижение уровня грунтовых вод;

- заполнители траншеи противофильтрационной завесы выполняются из вяжущих материалов, для которых требуется нормативный срок достижения проектной прочности, который ставит в зависимость общий срок производства работ и стоимость работ;

- конструкция заполнителя противофильтрационной завесы выполняется из различных монолитных смесей, требующих переменного состава технологического нормокомплекта при производстве специальных работ, себестоимость которых увеличивается по сезонам года;

- имеет и некоторые ограничения область ее применения.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение эффективности работы известной мелиоративной системы и расширение области ее внедрения путем применения гибкого противофильтрационного экрана и фильтрующего заполнителя траншеи противофильтрационной завесы совершенного типа, сокращения общей стоимости работ и сокращения времени на регулирование уровня грунтовых вод, солесодержания дренажного стока, рассоления грунтового массива осушаемой зоны, регулирования качества почв, грунтовых и поверхностных вод на локальной территории земли при аварийном разливе загрязнителей, накопления, хранения, разжижения и рециркуляции фильтрата в среде твердых бытовых отходов в целях инженерной защиты полезных территорий и окружающей природной среды, ликвидации негативных последствий от разлива жидких загрязняющих веществ на локальной территории земли, накопления, хранения и добычи воды атмосферных осадков в обессоленном, ограниченном водоупором грунтовом массиве для технических и иных целей.

Сущность изобретения заключается в следующем: устройство для регулирования внутренних природных и техногенных процессов в грунтовом массиве полезной локальной территории земли, ограниченной водоупором (варианты), представляет комплекс взаимно функционирующих узлов, которые расположены так, что в одной и той же траншее противофильтрационной завесы совершенного типа, с гибким, вертикальным, водонепроницаемым экраном и фильтрующим заполнителем траншеи, замкнутой по периметру осушаемой зоны, размещается устройство для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой территории (зоны) и охраняемой площадки, обеспечивая возможность:

- снижения уровня грунтовых вод;

- регулирования солесодержания дренажного стока до расчетного уровня минерализации;

- рассоления осушаемого грунтового массива;

- восстановления качества почв, грунтовых и поверхностных вод при ликвидации последствий разлива загрязняющих веществ на локальной территории земли;

- накопления, хранения и разжижения фильтрата в грунтовом массиве основания свалок твердых бытовых отходов (ТБО);

- рециркуляции фильтрата в среде составляющих компонентов ТБО;

- ликвидации негативных последствий от разлива жидких загрязняющих веществ на локальной территории земли;

- накопления, хранения и добычи воды атмосферных осадков в обессоленном, ограниченном водоупором грунтовом массиве для технических и других целей до освоения локальной защищаемой территории, на период ее освоения и постоянной эксплуатации в грунтах с любым экономически обоснованным коэффициентом фильтрации и на глубину более 5 метров.

По первому варианту предлагаемого устройства для регулирования внутренних природных и техногенных процессов в грунтовом массиве полезной локальной территории земли, ограниченной водоупором, включающего заглубленную в водоупор траншейную противофильтрационную завесу, состоящую из вертикального водонепроницаемого гибкого экрана с использованием геосинтетических материалов в сочетании с заполнителем траншеи из фильтрующего материала (возможна гравийно-песчаная смесь), замкнутую по периметру осушаемой зоны, внутри которой расположены охраняемая площадка, устройство для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой зоны и охраняемой площадки, и дренажное устройство, дренажное устройство выполнено в виде установленной в центре охраняемой площадки дренажной вертикальной скважины глубиной ниже уровня грунтовых вод, которая соединена с дренажными горизонтальными скважинами, расположенными лучеобразно в слое грунта с грунтовыми водами под охраняемой площадкой, а устройство для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой зоны выполнено в виде водопоглощающих колодцев, заглубленных до уровня 5 грунтовых вод в фильтрующий материал - заполнитель траншеи противофильтрационной завесы в количестве не менее 6 шт., обеспечивающих расчетное водопоглощение в единицу времени, в плане водопоглощающие колодцы расположены параллельно с вертикальным гибким водонепроницаемым экраном противофильтрационной завесы в среде фильтрующего материала заполнителя траншеи противофильтрационной завесы.

Дренажное устройство в центре охраняемой площадки вступает в работу в период подачи пресной воды в грунтовый массив охраняемой площадки и всего массива грунта в границах осушаемой зоны. Фильтрующий материал - заполнитель траншеи противофильтрационной завесы (возможна гравийно-песчаная смесь), и на отдельных участках несвязный грунт, находясь в одной и той же траншее с вертикальным гибким водонепроницаемым экраном, выполняет одновременно две задачи, в том числе:

- заполнитель своим боковым усилием от собственного веса прижимает к вертикальному откосу траншеи вертикальный гибкий водонепроницаемый экран с использованием геосинтетических материалов и обеспечивает его статическую устойчивость, а следовательно, и водонепроницаемость противофильтрационной завесы в целом;

- и одновременно выполняет функцию глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой зоны и охраняемой площадки, по внутреннему контуру противофильтрационной завесы.

По второму варианту предлагаемого устройства для регулирования внутренних природных и техногенных процессов в грунтовом массиве полезной локальной территории земли, ограниченной водоупором, включающего заглубленную в водоупор траншейную противофильтрационную завесу, состоящую из вертикального гибкого водонепроницаемого экрана с использованием геосинтетического материала в сочетании с заполнителем траншеи из фильтрующего материала и несвязного грунта, замкнутую по периметру осушаемой зоны, внутри которой расположены охраняемая площадка, устройство для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив, и дренажное устройство, дренажное устройство выполнено в виде установленных с одной стороны осушаемой зоны двух или более дренажных вертикальных скважин глубиной ниже уровня грунтовых вод, при этом скважины соединены между собой дренажным коллектором.

Устройство для подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой зоны и охраняемой площадки выполнено в виде водопоглощающего колодца, расположено в любой расчетной точке по фронту противофильтрационной завесы с противоположной стороны охраняемой площадки в среде заполнителя траншеи из фильтрующего материала и выполнено в виде, по крайней мере, одного водопоглощающего колодца, заглубленного до уровня грунтовых вод в фильтрующий заполнитель траншеи в количествах, обеспечивающих расчетное водопоглощение в единицу времени.

В данном варианте через заполнитель траншеи из фильтрующего материала производится подача пресной воды глубоким рассредоточенным потоком по фронту прилегающего грунтового массива осушаемой зоны и охраняемой площадки.

Количество водопоглощающих колодцев зависит от производительности дренажных насосов и водопоглощающих возможностей грунтового массива осушаемой зоны. Прилегающие к дренажному устройству участки противофильтрационной завесы 2 в качестве заполнителя траншеи содержат несвязный грунт 35, соприкасающийся с фильтрующим заполнителем траншеи 41 по линии ⁴¹/₃₅.

По третьему варианту предлагаемого устройства для регулирования внутренних природных и техногенных процессов в грунтовом массиве полезной локальной территории земли, ограниченной водоупором, включающего заглубленную в водоупор траншейную противофильтрационную завесу, состоящую из вертикального водонепроницаемого гибкого экрана в сочетании с заполнителем траншеи из фильтрующего материала и несвязного грунта, замкнутую по периметру осушаемой зоны, внутри которой расположены охраняемая площадка, устройство для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой зоны и охраняемой площадки, и дренажное устройство, дренажное устройство выполнено в виде установленных с одной стороны охраняемой площадки минимум двух дренажных вертикальных скважин глубиной ниже уровня грунтовых вод и соединенных гидравлически между собой дренажным коллектором и щелевым дренажем глубокого заложения по патенту №2011741 на изобретение, зарегистрированному в Государственном реестре изобретений 30 апреля 1994 г., который расположен по глубине ниже уровня грунтовых вод, а устройство для подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой зоны и охраняемой площадки выполнено в виде водопоглощающего колодца, заглубленного до уровня грунтовых вод в заполнителе траншеи из фильтрующего материала противофильтрационной завесы, с противоположной стороны охраняемой площадки. Прилегающие к дренажному устройству участки противофильтрационной завесы в качестве заполнителя траншеи содержат несвязный грунт 35, соприкасающийся с фильтрующим заполнителем траншеи по линии ⁴¹/₃₅.

По четвертому варианту предлагаемого устройства для регулирования внутренних природных и техногенных процессов в грунтовом массиве полезной локальной территории земли, ограниченной водоупором, включающего заглубленную в водоупор траншейную противофильтрационную завесу, состоящую из вертикального водонепроницаемого гибкого экрана с использованием геосинтетических материалов в сочетании с заполнителем траншеи из фильтрующего материала, замкнутую по периметру осушаемой зоны, внутри которой расположены охраняемая площадка, устройство для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой зоны и охраняемой площадки, и дренажное устройство, дренажное устройство выполнено в виде установленных по одной с двух противоположных сторон охраняемой площадки дренажных вертикальных скважин глубиной ниже грунтовых вод, каждая из которых соединена с дренажными горизонтальными скважинами, расположенными лучеобразно в слое грунта с грунтовыми водами под охраняемой площадкой, а устройство для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой зоны и охраняемой площадки выполнено в виде минимум четырех водопоглощающих колодцев, заглубленных в заполнитель траншеи из фильтрующего материала противофильтрационной завесы на глубину до уровня грунтовых вод в количествах, обеспечивающих расчетное водопоглощение в единицу времени. В плане водопоглощающие колодцы расположены по границе осушаемой зоны в среде фильтрующего материала заполнителя противофильтрационной завесы, который находится в одной замкнутой по контуру траншее с вертикальным водонепроницаемым гибким экраном противофильтрационной завесы и выполняет одновременно функцию глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой зоны охраняемой площадки в границах замкнутого контура противофильтрационной завесы.

По пятому варианту предлагаемого устройства для регулирования внутренних природных и техногенных процессов в грунтовом массиве полезной локальной территории земли, ограниченной водоупором, включающего заглубленную в водоупор траншейную противофильтрационную завесу, состоящую из вертикального водонепроницаемого гибкого экрана с использованием геосинтетических материалов в сочетании с заполнителем траншеи из фильтрующего материала, замкнутую по периметру осушаемой зоны, внутри которой расположены охраняемая площадка, устройство для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой зоны и охраняемой площадки, и дренажное устройство, дренажное устройство выполнено в виде установленных по одной с четырех сторон охраняемой площадки четырех дренажных вертикальных скважин глубиной ниже уровня грунтовых вод, каждая из которых соединена с дренажной горизонтальной скважиной, расположенной лучеобразно в слое грунта с грунтовыми водами под охраняемой площадью, а устройство для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой зоны и охраняемой площадки выполнено в виде (минимум) четырех водопоглощающих колодцев, заглубленных в фильтрующий материал заполнителя траншеи противофильтрационной завесы на глубину до уровня грунтовых вод и в количествах, обеспечивающих расчетное водопоглощение в единицу времени. В плане водопоглощающие колодцы расположены по границе осушаемой зоны в среде фильтрующего материала заполнителя траншеи, который находится в одной замкнутой по контуру осушаемой зоны траншее с вертикальным водонепроницаемым гибким экраном противофильтрационной завесы и выполняет функцию глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив всей осушаемой зоны в границах замкнутого контура противофильтрационной завесы.

Через водопоглощающие колодцы и фильтрующий материал заполнителя траншеи чистая вода глубоким, рассредоточенным, направленным потоком поступает в грунтовый массив осушаемой зоны и охраняемой площадки на полную глубину осушаемого грунтового массива. Это позволяет повысить эффективность работы предлагаемого изобретения по каждому ее варианту.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 показано устройство по первому варианту, общий вид;

на фиг.2 - то же, разрез А-А;

на фиг.3 показано устройство по второму варианту, общий вид;

на фиг.4 - то же, разрез А-А;

на фиг.5 - то же, разрез Б-Б;

на фиг.6 показано устройство по третьему варианту, общий вид;

на фиг.7 - то же, разрез А-А;

на фиг.8 - то же, разрез Б-Б;

на фиг.9 показано устройство по четвертому варианту, общий вид;

на фиг.10 - то же, разрез А-А;

на фиг.11 - то же, разрез Б-Б;

на фиг.12 показано устройство по пятому варианту, общий вид;

на фиг.13 - то же, разрез А-А;

на фиг.14 - то же, разрез Б-Б.

По первому варианту предлагаемое устройство включает заглубленную в водоупор 1 траншейную противофильтрационную завесу 2, состоящую из вертикального водонепроницаемого гибкого экрана 2' и заполнителя из фильтрующего материала 41, замкнутую по периметру осушаемой зоны, внутри которой расположены охраняемая площадка 3, устройство для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой зоны и охраняемой площадки 50, и дренажное устройство 4.

Дренажное устройство выполнено в виде установленной в центре охраняемой площадки 3 дренажной вертикальной скважины 4 глубиной ниже уровня 5 грунтовых вод, которая соединена с дренажными горизонтальными скважинами 6, расположенными лучеобразно в слое грунта с грунтовыми водами под охраняемой площадкой 3. Дренажная вертикальная скважина 4 содержит корпус 7, дренажные насосы 8 и водоотводящий трубопровод 9, датчики уровня воды: верхнего 26 и нижнего 26'.

Устройство для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой зоны и охраняемой площадки выполнено в виде водопоглощающих колодцев 50, заглубленных в фильтрующий материал 41 заполнителя траншеи противофильтрационной завесы 2 на глубину до уровня 5 грунтовых вод и в количествах, обеспечивающих расчетное водопоглощение, которые расположены по периметру охраняемой площадки 3.

Водопоглощающие колодцы 50 содержат водоподводящий трубопровод 51 и перфорированный каркас 52.

По второму варианту предлагаемое устройство включает заглубленную в водоупор 1 траншейную противофильтрационную завесу 2, состоящую из вертикального, гибкого, водонепроницаемого экрана 2' и заполнителя траншеи из фильтрующего материала 41 до границ соприкосновения ⁴¹/₃₅ с заполнителем траншеи из несвязного грунта 35, замкнутую по периметру осушаемой зоны, внутри которой расположены охраняемая площадка 3, устройство для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой зоны и охраняемой площадки 50, и дренажное устройство 18, 19. Дренажное устройство выполнено в виде установленных с одной стороны охраняемой площадки 3 минимум двух дренажных вертикальных скважин 18 глубиной ниже уровня 5 грунтовых вод, при этом скважины 18 соединены между собой дренажным коллектором 19. Дренажная вертикальная скважина 18 содержит кондуктор 20, обсадные трубы 21, фильтр 22, отстойник 23, насос 24, водоотводящий трубопровод 25, датчик 26 сухого хода и песчано-гравийную обсыпку 27 затрубного пространства. Устройство для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой зоны и охраняемой площадки расположено с противоположной стороны охраняемой площадки и выполнено в виде водопоглощающего колодца 50, заглубленного до уровня 5 грунтовых вод в фильтрующий материал 41 заполнителя траншейной противофильтрационной завесы 2. Водопоглощающий колодец 50 содержит водоподводящий трубопровод 51 и перфорированный каркас 52. Прилегающие к дренажному устройству участки противофильтрационной завесы 2 в качестве заполнителя траншеи содержат несвязный грунт 35, соприкасающийся с фильтрующим заполнителем траншеи 41 по линии ⁴¹/₃₅.

По третьему варианту предлагаемое устройство включает заглубленную в водоупор 1 траншейную противофильтрационную завесу 2, состоящую из вертикального, гибкого, водонепроницаемого экрана 2' и заполнителя траншеи из фильтрующего материала 41 до границ соприкосновения ⁴¹/₃₅ с заполнителем траншеи из несвязного грунта 35, замкнутую по периметру осушаемой зоны, внутри которой расположены охраняемая площадка 3, устройство для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой зоны и охраняемой площадки 50, и дренажное устройство 39. Дренажное устройство выполнено в виде установленных с одной стороны охраняемой площадки 3 двух или более дренажных вертикальных скважин 39 глубиной ниже уровня 5 грунтовых вод и соединенных между собой дренажным коллектором 40 и щелевым дренажем 41', который установлен на глубине ниже грунтовых вод. Дренажная вертикальная скважина 39 содержит фильтр 42, отстойник 43, насос 44, водоподъемный трубопровод 45, датчик 46 сухого хода, обсадные трубы 47, кондуктор 48 и песчано-гравийную обсыпку 49 затрубного пространства. Устройство для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой зоны и охраняемой площадки выполнено в виде водопоглощающего колодца 50 глубиной до уровня 5 грунтовых вод, при этом колодец 50 расположен в середине в среде заполнителя 41 траншеи противофильтрационной завесы. Водопоглощающий колодец 50 содержит водоподводящий трубопровод 51 и перфорированный каркас 52. Прилегающие к дренажному устройству 39 участки противофильтрационной завесы 2 в качестве заполнителя траншеи содержат несвязный грунт 35, соприкасающийся с фильтрующим заполнителем траншеи 41 по линии ⁴¹/₃₅, 50' - устройство для ремонтной промывки щелевого дренажа пресной водой или иной жидкостью. Количество устройств определяется расчетом, 51' - подводящий трубопровод для подачи промывочной пресной воды или иной жидкости.

По четвертому варианту предлагаемое устройство включает заглубленную в водоупор 1 траншейную противофильтрационную завесу 2, состоящую из вертикального, гибкого, водонепроницаемого экрана 2' и заполнителя траншеи из фильтрующего материала 41, замкнутую по периметру осушаемой зоны, внутри которой расположены охраняемая площадка 3, устройство для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой зоны и охраняемой площадки 50, и дренажное устройство 58. Дренажное устройство выполнено в виде установленных по одной с двух противоположных сторон охраняемой площадки 3 двух дренажных вертикальных скважин 53 глубиной ниже уровня 5 грунтовых вод, каждая из которых соединена с горизонтальными дренажными скважинами 54, расположенными лучеобразно в слое грунта с грунтовыми водами под охраняемой площадкой 3. Дренажная вертикальная скважина 53 содержит каркас 55, дренажные насосы 56, датчики уровня воды: верхнего 26 и нижнего 26', и водоотводящий трубопровод 57. Устройство для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой зоны и охраняемой площадки выполнено в виде двух, минимум, водопоглощающих колодцев 50 глубиной до уровня 5 грунтовых вод, каждый из которых расположен по противоположным сторонам осушаемой территории в среде фильтрующего материала заполнителя траншеи противофильтрационной завесы 2.

По пятому варианту предлагаемое устройство включает заглубленную в водоупор 1 траншейную противофильтрационную завесу 2, состоящую из вертикального, гибкого, водонепроницаемого экрана 2' и заполнителя траншей из фильтрующего материала 41, замкнутую по периметру осушаемой зоны, внутри которой расположены охраняемая площадка 3, устройство для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой территории и охраняемой площадки 50, и дренажное устройство 61. Дренажное устройство выполнено в виде установленных по одной с четырех сторон охраняемой площадки 3 четырех дренажных вертикальных скважин 61 глубиной ниже уровня 5 грунтовых вод, каждая из которых соединена с дренажной горизонтальной скважиной 62, расположенной лучеобразно в слое грунта с грунтовыми водами под охраняемой площадкой 3. Дренажная вертикальная скважина 61 содержит каркас 63, дренажные насосы 64, датчики уровня воды: верхнего 26 и нижнего 26', водоотводящий трубопровод 65. Устройство для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой территории и охраняемой площадки выполнено в виде четырех водопоглощающих колодцев 50 глубиной до уровня 5 грунтовых вод, расположенных по границе осушаемой территории в среде фильтрующего материала заполнителя 41 траншеи противофильтрационной завесы 2. Водопоглощающий колодец 50 содержит перфорированный каркас 52 и водоподводящий трубопровод 51.

Заявленное устройство для регулирования внутренних природных и техногенных процессов в грунтовом массиве полезной локальной территории земли, ограниченной водоупором, по вариантам работает следующим образом.

Вариант 1

Заглубленная в водоупор 1 траншейная противофильтрационная завеса 2 является совершенной, при этом она замкнута по периметру осушаемой зоны для ограничения притока грунтовых вод из соседних с охраняемой площадкой 3 участков.

С помощью дренажного устройства 4 снижается уровень 5 грунтовых вод до расчетного динамического уровня 69 под охраняемой площадкой 3. При этом работа дренажного устройства автоматизирована по уровню грунтовых вод 5 датчиком сухого хода 26. Стрелками показано направление движения воды.

Для подачи пресной воды в водовмещающий массив грунта осушаемой территории 3 и охраняемой площадки используют устройство 50 для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды и промывки грунта пресной водой, которую подают по подводящему трубопроводу 51 под напором или без него в режиме свободного налива.

При этом работа заявленного устройства регулируется по объему подачи пресной воды, объему дренажного стока, времени рассоления водовмещающего массива грунта, уровню минерализации дренажного стока, уровню грунтовых вод. Общая суммарная производительность дренажных насосов 8 превышает производительность насосной установки для подачи пресной воды в грунтовый массив.

С наступлением рассоления осушаемого массива грунта защищаемой территории 3, снижения уровня минерализации дренажного стока до расчетных показателей, снижения уровня грунтовых вод 5 до расчетного подачу пресной воды прекращают и работа дренажного устройства 4 продолжается в автоматическом режиме по уровню грунтовых вод 5, снижая его до расчетного 69.

Таким образом, поддерживается оптимальный динамический уровень грунтовых вод 69 под охраняемой площадкой 3.

Вариант 2

Заглубленная в водоупор 1 траншейная противофильтрационная завеса 2 является совершенной, при этом она замкнута по периметру осушаемой зоны для ограничения притока грунтовых вод из соседних с охраняемой площадкой 3 участков.

С помощью дренажного устройства 18 снижается уровень 5 грунтовых вод до расчетного динамического уровня 69 под охраняемой площадкой 3. При этом работа дренажного устройства 18 автоматизирована датчиком сухого хода 26 по уровню грунтовых 5.

Стрелками показано направление движения воды.

Для подачи пресной воды в водовмещающий массив грунта осушаемой территории 3 и охраняемой площадки используют устройство 50 для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды и промывки грунта пресной водой, которую подают по подводящему трубопроводу 51 под напором или без него в режиме свободного налива.

При этом работа заявленного устройства регулируется по объему подачи пресной воды, объему дренажного стока, времени рассоления водоизмещающего массива грунта охраняемой площадки 3, уровню минерализации дренажного стока, уровню грунтовых вод 5 или уровню фильтрата. Общая суммарная производительность дренажных насосов 24 превышает производительность насосной установки для подачи пресной воды в грунтовый массив 3.

С наступлением рассоления осушаемого массива грунта 3, снижения уровня минерализации дренажного стока до расчетных показателей, снижения уровня грунтовых вод 5 до расчетного подачу пресной воды прекращают и работа дренажного устройства 18 продолжается в автоматическом режиме по уровню грунтовых вод 5, снижая ее до расчетного 69.

Таким образом, поддерживается оптимальный динамический уровень грунтовых вод 69 под охраняемой площадкой 3.

Вариант 3

Заглубленная в водоупор 1 траншейная противофильтрационная завеса 2 является совершенной, при этом она замкнута по периметру осушаемой зоны для ограничения притока грунтовых вод из соседних с охраняемой площадкой 3 участков.

С помощью дренажного устройства 39 снижается уровень 5 грунтовых вод до расчетного динамического уровня 69 под охраняемой площадкой 3. При этом работа дренажного устройства автоматизирована по уровню грунтовых вод 5 датчиком сухого хода 46. Стрелками показано направление движения воды.

Для подачи пресной воды в водовмещающий массив грунта осушаемой территории 3 и охраняемой площадки используют устройство 50 для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды и промывки грунта пресной водой, которую подают по подводящему трубопроводу 51 под напором или без него в режиме свободного налива.

При этом работа заявленного устройства регулируется по объему подачи пресной воды, объему дренажного стока, времени рассоления водоизмещающего массива грунта, уровню минерализации дренажного стока, уровню грунтовых вод и уровню фильтрата. Общая суммарная производительность дренажных насосов 44 превышает производительность насосной установки для подачи пресной воды в грунтовый массив.

С наступлением рассоления осушаемого массива грунта 3, снижения уровня минерализации дренажного стока до расчетных показателей, снижения уровня грунтовых вод 5 до расчетного подачу пресной воды прекращают и работа дренажного устройства 39 продолжается в автоматическом режиме по уровню грунтовых вод 5, снижая ее до расчетного 69.

Таким образом, поддерживается оптимальный динамический уровень грунтовых вод 69 под охраняемой площадкой 3.

Вариант 4

Заглубленная в водоупор 1 траншейная противофильтрационная завеса 2 является совершенной, при этом она замкнута по периметру осушаемой зоны для ограничения притока грунтовых вод из соседних с охраняемой площадкой 3 участков.

С помощью дренажного устройства 58 снижается уровень 5 грунтовых вод до расчетного динамического уровня 69 под охраняемой площадкой 3. При этом работа дренажного устройства автоматизирована по уровню грунтовых вод 5 датчиком сухого хода 26. Стрелками показано направление движения воды.

Для подачи пресной воды в водовмещающий массив грунта осушаемой территории 3 и охраняемой площадки используют устройство 50 для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды и промывки грунта пресной водой, которую подают по подводящему трубопроводу 51 под напором или без него в режиме свободного налива.

При этом работа заявленного устройства регулируется по объему подачи пресной воды, объему дренажного стока, времени рассоления водоизмещающего массива грунта, уровню минерализации дренажного стока, уровню грунтовых вод и уровню фильтрата. Общая суммарная производительность дренажных насосов 56 превышает производительность насосной установки для подачи пресной воды в грунтовый массив.

С наступлением рассоления осушаемого массива грунта 3, снижения уровня минерализации дренажного стока до расчетных показателей, снижения уровня грунтовых вод 5 до расчетного подачу пресной воды прекращают и работа дренажного устройства 58 продолжается в автоматическом режиме по уровню грунтовых вод 5, снижая ее до расчетного 69.

Таким образом, поддерживается оптимальный динамический уровень грунтовых вод 69 под охраняемой площадкой 3.

Вариант 5

Заглубленная в водоупор 1 траншейная противофильтрационная завеса 2 является совершенной, при этом она замкнута по периметру осушаемой зоны для ограничения притока грунтовых вод из соседних с охраняемой площадкой 3 участков.

С помощью дренажного устройства 63 снижается уровень 5 грунтовых вод до расчетного динамического уровня 69 под охраняемой площадкой 3. При этом работа дренажного устройства автоматизирована по уровню грунтовых вод 5 датчиком сухого хода 26. Стрелками показано направление движения воды.

Для подачи пресной воды в водовмещающий массив грунта осушаемой территории 3 и охраняемой площадки используют устройство 50 для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды и промывки грунта пресной водой, которую подают по подводящему трубопроводу 51 под напором или без него в режиме свободного налива.

При этом работа заявленного устройства регулируется по объему подачи пресной воды, объему дренажного стока, времени рассоления водоизмещающего массива грунта, уровню минерализации дренажного стока, уровню грунтовых вод и уровню фильтрата. Общая суммарная производительность дренажных насосов 64 превышает производительность насосной установки для подачи пресной воды в грунтовый массив.

С наступлением рассоления осушаемого массива грунта 3, снижения уровня минерализации дренажного стока до расчетных показателей, снижения уровня грунтовых вод 5 до расчетного подачу пресной воды прекращают и работа дренажного устройства 63 продолжается в автоматическом режиме по уровню грунтовых вод 5, снижая ее до расчетного 69.

Таким образом, поддерживается оптимальный динамический уровень грунтовых вод 69 под охраняемой площадкой 3.

Устройство включает заглубленную в водоупор траншейную противофильтрационную завесу с вертикальным, водонепроницаемым, гибким экраном и заполнителем траншеи из фильтрующего материала, замкнутую по периметру осушаемой зоны, внутри которой расположены охраняемая площадка, устройство для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой зоны и охраняемой площадки, и дренажное устройство. Дренажное устройство выполнено в виде дренажной вертикальной скважины (скважин) глубиной ниже уровня грунтовых вод. Устройство для подачи пресной воды выполнено в виде водопоглощающих колодцев (колодца) глубиной до уровня грунтовых вод. В первом варианте дренажная скважина установлена в центре охраняемой площадки и соединена с дренажными горизонтальными скважинами, расположенными лучеобразно в слое грунта с грунтовыми водами под охраняемой площадкой. Колодцы расположены по периметру охраняемой площадки в среде фильтрующего материала заполнителя траншеи противофильтрационной завесы. Во втором варианте две и более дренажные скважины установлены с одной стороны охраняемой площадки и соединены между собой дренажным коллектором. Устройство для подачи воды выполнено в виде, по крайней мере, одного колодца, расположенного по периметру завесы в среде фильтрующего материала заполнителя траншеи завесы. В третьем варианте две дренажные скважины установлены с одной стороны охраняемой площадки и соединены между собой дренажным коллектором и щелевым дренажем, установленным по глубине ниже уровня грунтовых вод. Колодец выполнен с противоположной стороны охраняемой площадки и расположен в плане в средней части заполнителя траншеи из фильтрующего материала завесы. В четвертом варианте две дренажные скважины установлены по одной с двух сторон охраняемой площадки, каждая из которых соединена с дренажными горизонтальными скважинами, расположенными лучеобразно в слое грунта с грунтовыми водами под охраняемой площадкой. Устройство для подачи воды выполнено в виде минимум двух колодцев, каждый из которых расположен в среде фильтрующего материала заполнителя траншеи завесы. В пятом варианте четыре дренажные скважины установлены по одной с четырех сторон охраняемой площадки, каждая из которых соединена с дренажной горизонтальной скважиной, расположенной лучеобразно в слое грунта с грунтовыми водами под охраняемой площадкой. Устройство для подачи воды выполнено в виде четырех колодцев, расположенных по границе осушаемой зоны в среде фильтрующего материала заполнителя траншеи завесы. Повышается эффективность работы мелиоративной системы и снижается солесодержание в водовмещающем массиве грунта и дренажного стока до расчетных показателей минерализации. 5 н.п. ф-лы, 14 ил.

1. Устройство для регулирования внутренних природных и техногенных процессов в грунтовом массиве полезной локальной территории земли, ограниченной водоупором, включающее заглубленную в водоупор противофильтрационную траншейную завесу, замкнутую по периметру осушаемой зоны, внутри которой расположены охраняемая площадка, устройство для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой зоны и охраняемой площадки, и дренажное устройство, отличающееся тем, что дренажное устройство выполнено в виде установленной в центре охраняемой площадки дренажной вертикальной скважины глубиной ниже уровня грунтовых вод, которая соединена с дренажными горизонтальными скважинами, расположенными лучеобразно в слое грунта с грунтовыми водами под охраняемой площадкой, а устройство для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой зоны и охраняемой площадки выполнено в виде водопоглощающих колодцев глубиной до уровня грунтовых вод, при этом колодцы расположены по периметру охраняемой площадки в среде фильтрующего материала заполнителя траншеи противофильтрационной завесы с вертикальным водонепроницаемым гибким экраном.

2. Устройство для регулирования внутренних природных и техногенных процессов в грунтовом массиве полезной локальной территории земли, ограниченной водоупором, включающее заглубленную в водоупор противофильтрационную траншейную завесу, замкнутую по периметру осушаемой зоны, внутри которой расположены охраняемая площадка, устройство для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой зоны и охраняемой площадки, и дренажное устройство, отличающееся тем, что дренажное устройство выполнено в виде установленных с одной стороны охраняемой площадки двух и более дренажных вертикальных скважин глубиной ниже уровня грунтовых вод, при этом скважины соединены между собой дренажным коллектором, а устройство для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой зоны и охраняемой площадки расположено с противоположной стороны охраняемой площадки и выполнено в виде по крайней мере одного водопоглощающего колодца глубиной до уровня грунтовых вод, при этом колодцы расположены по периметру противофильтрационной завесы в среде фильтрующего материала заполнителя траншеи противофильтрационной завесы с вертикальным водонепроницаемым гибким экраном.

3. Устройство для регулирования внутренних природных и техногенных процессов в грунтовом массиве полезной локальной территории земли, ограниченной водоупором, включающее заглубленную в водоупор противофильтрационную траншейную завесу, замкнутую по периметру осушаемой зоны, внутри которой расположены охраняемая площадка, устройство для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой зоны и охраняемой площадки, и дренажное устройство, отличающееся тем, что дренажное устройство выполнено в виде установленных с одной стороны охраняемой площадки двух дренажных вертикальных скважин глубиной ниже уровня грунтовых вод и соединенных между собой дренажным коллектором и щелевым дренажем, который установлен по глубине ниже уровня грунтовых вод, а устройство для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой зоны выполнено в виде водопоглощающего колодца с противоположной стороны охраняемой площадки на глубину до уровня грунтовых вод, при этом колодец в плане расположен в средней части заполнителя траншеи из фильтрующего материала противофильтрационной завесы с вертикальным гибким экраном.

4. Устройство для регулирования внутренних природных и техногенных процессов в грунтовом массиве полезной локальной территории земли, ограниченной водоупором, включающее заглубленную в водоупор противофильтрационную траншейную завесу, замкнутую по контуру осушаемой зоны, внутри которой расположены охраняемая площадка, устройство для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой зоны, и дренажное устройство, отличающееся тем, что дренажное устройство выполнено в виде установленных по одной с двух сторон охраняемой площадки двух дренажных вертикальных скважин глубиной ниже уровня грунтовых вод, каждая из которых соединена с дренажными горизонтальными скважинами, расположенными лучеобразно в слое грунта с грунтовыми водами под охраняемой площадкой, а устройство для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой зоны выполнено в виде минимум двух водопоглощающих колодцев глубиной до уровня грунтовых вод, каждый из которых расположен в среде фильтрующего материала заполнителя траншеи противофильтрационной завесы с вертикальным водонепроницаемым гибким экраном.

5. Устройство для регулирования внутренних природных и техногенных процессов в грунтовом массиве полезной локальной территории земли, ограниченной водоупором, включающее заглубленную в водоупор траншейную противофильтрационную завесу, замкнутую по периметру осушаемой зоны, внутри которой расположены охраняемая площадка, устройство для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой зоны и охраняемой площадки, и дренажное устройство, отличающееся тем, что дренажное устройство выполнено в виде установленных по одной с четырех сторон охраняемой площадки четырех дренажных вертикальных скважин глубиной ниже уровня грунтовых вод, каждая из которых соединена с дренажной горизонтальной скважиной, расположенной лучеобразно в слое грунта с грунтовыми водами под охраняемой площадкой, а устройство для глубокой, направленной, рассредоточенной подачи пресной воды в грунтовый массив осушаемой зоны и охраняемой площадки выполнено в виде четырех водопоглащающих колодцев глубиной до уровня грунтовых вод, каждый из которых расположен по границе осушаемой зоны в среде фильтрующего материала заполнителя траншеи противофильтрационной завесы с вертикальным водонепроницаемым гибким экраном.