СИСТЕМА ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ ВОД Российский патент 2012 года по МПК E02B7/38 

Изобретение предназначено для осуществления новых методов хозяйствования при регулировании водного режима на гидромелиоративных системах, позволяющих дифференцированно управлять уровнем грунтовых вод на осушительно-увлажнительных мелиоративных массивах.

Известны технологические схемы автоматизации осушительных и осушительно-увлажнительных систем, осуществляющих регулирование по верхнему бьефу с ограничением нижнего, а также смешанное регулирование (Основы автоматики и автоматизации гидромелиоративных систем. / Я.В.Бочкарев, П.И.Коваленко, А.И.Сергеев. - М.: Колос, 1993).

Недостатками таких схем является достаточно трудоемкий процесс отслеживания расчетного уровня грунтовых вод и невозможность саморегулирования.

Известен также регулятор уровня грунтовых вод на закрытой коллекторно-дренажной сети, установленный на выходном коллекторе, имеющий телескопическое устройство для поддержания уровня воды на заданной отметке. Для полного перекрытия коллектора служит дроссельный затвор, управляемый рычагом (Основы автоматики и автоматизации производственных процессов в гидромелиорации. / Я.В.Бочкарев, Е.Е.Овчаров. - М.: Колос, 1981).

Недостатком данного регулятора является то, что поддержание расчетного уровня производится вручную и требует постоянного обслуживающего персонала на системе.

Задачей данного решения является регулирование уровня грунтовых вод на осушительно-увлажнительных системах в автоматическом режиме.

Технический результат от использования предлагаемого изобретения заключается в автоматизации процесса регулирования уровня грунтовых вод с возможностью дифференцированного управления уровнем грунтовых вод полей мелиорируемого массива.

Технический результат достигается тем, что система дифференцированного регулирования уровня грунтовых вод, расположенная на мелиорируемом массиве, разделенном на поля с осушительно-увлажнительной коллекторно-дренажной сетью, имеющей дроссельный затвор, снабжена установленным на выходе коллектора саморегулирующим механизмом уровня грунтовых вод, причем саморегулирующий механизм размещен в камере, соединенной посредством гидравлического канала с репрезентативной скважиной, и состоит из регулятора уровня с гофрированной вставкой и переливной кромкой, трособлочной системы с устройством для настройки системы на заданную отметку регулирования уровня грунтовых вод и поплавка-противовеса, при этом саморегулирующий механизм соединен с гидравлическим каналом и скважиной по принципу сообщающихся сосудов, а регулятор уровня посредством гофрированной вставки - с коллекторно-дренажной сетью для управления дроссельным затвором, кроме того диаметр регулятора уровня равен диаметру дрены.

Система дифференцированного регулирования уровня грунтовых вод поясняется чертежным материалом.

На фиг.1 показан мелиорируемый массив; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Система дифференцированного регулирования уровня грунтовых вод включает осушительно-увлажнительный мелиоративный массив 1, имеющий заданный уровень 2 грунтовых вод 3. Для отвода грунтовых вод 3 имеется коллекторно-дренажная сеть 4 с дренами 5, подающими грунтовую воду 3 в сборный коллектор 6, из которого грунтовая вода 3 поступает в водоотводящий канал 7, в котором в конце сборного коллектора 6 установлен саморегулирующий механизм 8 уровня грунтовых вод 3, размещенный в камере 9. Саморегулирующий механизм 8 состоит из вертикальной трубы 10, с переливной кромкой 11 и с гофрированной вставкой 12, присоединенной к сборному коллектору 6, тросовоблочной системы 13 с устройством 14 для настройки саморегулирующего механизма 8 и поплавка-противовеса 15, размещенного в камере 16, соединенной гидравлическим каналом 17 с репрезентативной скважиной 18. Система соединения гидравлического канала 17 с репрезентативной скважиной 18 и саморегулирующим механизмом 8 происходит по принципу сообщающихся сосудов. Для полного перекрытия коллектора 6 служит дроссельный затвор 19, управляемый вручную.

Система работает следующим образом. В режиме осушения дроссельный затвор 19 открыт. Когда переводят систему дифференцированного регулирования уровня грунтовых вод на увлажнительный режим, то дроссельный затвор 19 закрывают, устройством 14 производят настройку саморегулирующего механизма 8 на заданную отметку регулирования уровня 2 грунтовых вод 3, и система дифференцированного регулирования уровня грунтовых вод переходит на режим увлажнения, вследствие подпора грунтовых вод 3. Задающий параметр - уровень грунтовых вод 2 определяется технологическими требованиями сельскохозяйственного производства.

В случае понижения уровня грунтовых вод 3 происходит понижение уровня воды в репрезентативной скважине 18, а следовательно, и в камере 16 с поплавком-противовесом 15. Поплавок-противовес 15 опускается, а переливная кромка 11 трубопровода 10 поднимается. Тем самым создается подпор в сборном коллекторе 6, препятствующий отводу грунтовых вод 3 с массива регулирования 1. При повышении уровня грунтовых вод 3 процесс регулирования идет в обратном порядке.

Параметры системы дифференцированного регулирования уровня грунтовых вод здесь задаются конструктивно. Так, диаметр вертикальной трубы 10 принимается равным диаметру сборного коллектора 6, положение же ее переливной кромки 11 принимают по технологическим требованиям подпора грунтовых вод 3. Дроссельный затвор 19 подбирают из условия пропуска максимального расхода с сохранением бесподпорного режима работы сборного коллектора 6. Привод управления дроссельным затвором 19 принимают стандартным.

Использование данной системы дифференцированного регулирования уровня грунтовых вод позволит осуществлять автоматическое управление водным режимом осушительно-увлажнительного мелиоративного массива, разделенного на поля, имеющие определенные саморегулирующие механизмы уровня грунтовых вод. Система имеет прямую и обратную гидравлическую связь между заданным уровнем грунтовых вод и саморегулирующим механизмом восстановления этого уровня.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к системам регулирования уровня грунтовых вод на мелиорируемом массиве. Система расположена на мелиорируемом массиве, разделенном на поля с осушительно-увлажнительной коллекторно-дренажной сетью, имеющей дроссельный затвор. Система снабжена установленным на выходе коллектора саморегулирующим механизмом уровня грунтовых вод. Саморегулирующий механизм размещен в камере, соединенной посредством гидравлического канала с репрезентативной скважиной. Саморегулирующий механизм состоит из регулятора уровня с гофрированной вставкой и переливной кромкой,

трособлочной системы с устройством для настройки системы на заданную отметку регулирования уровня грунтовых вод и поплавка-противовеса. Саморегулирующий механизм соединен с гидравлическим каналом и скважиной по принципу сообщающихся сосудов, а регулятор уровня посредством гофрированной вставки - с коллекторно-дренажной сетью для управления дроссельным затвором. Диаметр регулятора уровня равен диаметру дрены. Использование изобретения позволит автоматизировать процесс регулирования уровня грунтовых вод. 2 ил.

Система дифференцированного регулирования уровня грунтовых вод, расположенная на мелиорируемом массиве, разделенном на поля с осушительно-увлажнительной коллекторно-дренажной сетью, имеющей дроссельный затвор, отличающаяся тем, что она снабжена установленным на выходе коллектора саморегулирующим механизмом уровня грунтовых вод, причем саморегулирующий механизм размещен в камере, соединенной посредством гидравлического канала с репрезентативной скважиной, и состоит из регулятора уровня с гофрированной вставкой и переливной кромкой, тросо-блочной системы с устройством для настройки системы на заданную отметку регулирования уровня грунтовых вод и поплавка-противовеса, при этом саморегулирующий механизм соединен с гидравлическим каналом и скважиной по принципу сообщающихся сосудов, а регулятор уровня посредством гофрированной вставки - с коллекторно-дренажной сетью для управления дроссельным затвором, кроме того, диаметр регулятора уровня равен диаметру дрены.