ВОДОВЫПУСК-ВОДОСПУСК ИЗ КАНАЛА В ЭЛЕМЕНТЫ ГИДРОГРАФИЧЕСКОЙ СЕТИ Российский патент 2018 года по МПК E02B13/00 

Изобретение относится к гидромелиоративному и природоохранному строительству и может быть использовано для регулирования обводнения природных водотоков (балок и малых рек) и опорожнения каналов со сбросом воды в естественные элементы вершинной (верхней) гидрографической сети (ложбины, лощины, овраги, балки), выполняя функции водовыпуска-водоспуска.

Известен водовыпуск из канала (RU 2576982, 10.03.2016), включающий подводящий, транзитный и отводящий каналы, регулирующий затвор, водоприемную галерею, имеющую в верхней части водоприемное отверстие, перекрытое решеткой.

Недостатком данного водовыпуска является невозможность его использования для переброски части водных ресурсов из каналов гидромелиоративных систем в гидрографическую сеть, необходимость устройства гасителя энергии или бетонных покрытий с целью исключения образования различных деформаций грунта при проходе водного потока.

Известен донный водовыпуск (SU 1002450, 07.03.1983), включающий водоприемный лоток, выполненный в дне канала, решетку и отводящий водовод в виде трубопровода.

Недостатком технического решения является то, что при переброске части водных ресурсов по средствам выполненного канала необходимо устройство водобойного колодца или защитной бетонной облицовки с целью предотвращения от размывов и деформаций.

Наиболее близким техническим решением к заявленному является трубчатый водовыпуск (SU 102376, 10.06.1955), предназначенный для пропуска части воды из канала и состоящий из отводной в нижний бьеф трубы, заложенной под дамбой канала, конец которой соединен с патрубком, устанавливаемым на той или иной глубине.

Недостатком устройства является наличие сосредоточенного сброса воды из трубы (в том числе в малый водоток), что в последующем приводит к образованию воронки размыва и развитию овражной эрозии в водотоке.

Цель изобретения - создание устройства с регулируемым выпуском и спуском воды из каналов гидромелиоративных систем для последующей подачи ее в гидрографическую сеть на обводнение естественных водных объектов.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - гашение избыточной энергии сосредоточенного водного потока, исходящего из трубы водовыпуска-водоспуска, подаваемого в верхние элементы гидрографической сети (лощины, ложбины, овраги, балки) для обводнения маловодных природных водных объектов.

Технический результат, на достижение которого направлено заявленное изобретение, - расширение функциональных возможностей каналов гидромелиоративных систем путем регулируемой переброски части водных ресурсов в обводняемые водные объекты посредством устройства эрозионно безопасных водовыпусков-водоспусков.

Технический результат достигается за счет того, что по трассе оросительно-обводнительного канала и на участках его пересечения с малыми водотоками в пределах дна канала устраивают водовыпуск-водоспуск, включающий водоприемную часть (входной оголовок), отводящий водовод, выполненный в виде трубопровода с регулирующим расход элементом выходной части (выходного оголовка) трубопровода, оборудованного перфорированной диафрагмой круглой или полукруглой формы. Регулирование расхода воды, сбрасываемого из канала на обводнение водных объектов, осуществляется за счет задвижки и варьированием диаметра трубы водовыпуска-водоспуска, а эрозионно безопасный отвод воды из устройства обеспечивается рассредоточением водного потока на отдельные струи посредством нисходящего оттока части истекающей из трубы воды через отверстия перфорированной диафрагмы.

Изобретение поясняется следующими чертежами: фиг. 1 - Разрез по продольной оси водовыпуска-водоспуска с диафрагмой круглой формы; фиг. 2 - План канала с водоспуском-водовыпуском с диафрагмой круглой формы; фиг. 3 - Разрез по продольной оси водовыпуска-водоспуска с диафрагмой полукруглой формы; фиг. 4 - План канала с водоспуском-водовыпуском с диафрагмой полукруглой формы.

Цифрами на чертежах обозначено: 1 - оросительно-обводнительный канал; 2 - водоприемник гидрографической сети; 3 - водозаборный оголовок; 4 - водотранспортирующий трубопровод; 5 - запорно-регулирующее устройство; 6 - выходной оголовок в виде гидранта; 7 - перфорированная диафрагма; 8 - поддиафрагмовый водоприемник.

Водовыпуск-водоспуск из канала в элементы гидрографической сети (фиг. 1-4) выполняется следующим образом.

По трассе оросительно-обводнительного канала 1 или на участках его пересечения с малыми водотоками (балками, ложбинами, лощинами, оврагами) устраивают водовыпуск-водоспуск, обеспечивающий регулируемый забор воды из канала и эрозионно безопасную подачу ее в обводняемые природные объекты гидрографической сети. Сооружение обеспечивает функции водовыпуска, водоспуска и вершинного (ложбинного, лощинного, овражного и балочного) гидротехнического сооружения. Водовыпуск-водоспуск из канала 1 в водоприемник гидрографической сети 2 включает: водозаборный (входной) оголовок 3, обеспечивающий забор воды для регулируемого обводнения (или при опорожнении канала); водотранспортирующий трубопровод 4 с устроенным на нем запорно-регулирующим устройством 5; выходной оголовок в виде гидранта 6, обеспечивающий свободный выход (излив) восходящего водного потока над поверхностью земли с закрепленной на нем перфорированной диафрагмой 7 круглой или полукруглой формы; поддиафрагмовый водоприемник 8, предназначенный для приема нисходящих из отверстий диафрагмы отдельных (рассредоточенных) струй воды и эрозионно безопасного отвода ее в природный водный объект 2.

Устройство работает следующим образом.

При открытии запорно-регулирующего устройства 5 на водотранспортирующем трубопроводе 4 осуществляется поступление воды из канала 1 в водовыпуск-водоспуск. Водный поток поступает в гидрант 6, через отверстие которого свободно растекается по поверхности перфорированной диафрагмы 7, при этом часть расхода воды стекает в поддиафрагмовое пространство в виде отдельных ниспадающих струй. При рассредоточенном поступлении воды в водоприемник 8 обеспечивается гашение избыточной водной энергии водного потока и безопасный в эрозионном отношении сток его в обводняемый водный объект 2.

Разработанное устройство обеспечивает:

- регулируемую подачу воды из канала в элементы верхней («овражно-балочной» и (или) «ложбинно-лощинной») гидрографической сети, чем обеспечивается искусственное обводнение естественных водотоков (балок и малых рек) для последующего целевого или комплексного использования их водно-ресурсного потенциала и оздоровления экологического состояния обводняемых водных объектов (территорий);

- регулируемое опорожнение каналов (плановое или аварийное) с одновременным обводнением природных (естественных) водных объектов;

- безопасную для естественных элементов гидрографической сети подачу (отвод) воды, исключающую (существенно снижающую) интенсивность овражно-балочной («линейной») эрозии в водоприемниках (ложбинах, лощинах, оврагах, балках).

Устройство в целом обеспечивает решение трех функций (регулируемый выпуск, спуск воды из каналов и подачу ее в гидрографическую сеть) обводнения естественных объектов.

Применение изобретения позволит не только расширить функциональные возможности крупных каналов гидромелиоративных систем, но и обеспечить обводнение маловодных водотоков гидрографической сети, исключая ряд негативных явлений, образование которых возможно при поверхностной переброске водных ресурсов.

Изобретение относится к гидромелиоративному и природоохранному строительству, может быть использовано для регулирования обводнения природных водотоков (балок и малых рек) и опорожнения каналов со сбросом воды в естественные элементы вершинной (верхней) гидрографической сети (ложбины, лощины, овраги, балки), выполняя функции водовыпуска-водоспуска. Водовыпуск-водоспуск из канала 1 в гидрографическую сеть включает водотранспортирующий трубопровод 4, заложенный под дамбой канала, водозаборный оголовок 3, запорно-регулирующее устройство 5, выходной оголовок в виде гидранта 6, поддиафрагмовый водоприемник 8, перфорированную диафрагму 7 круглой или полукруглой формы. При этом регулирование расхода воды, сбрасываемой из канала 1 на обводнение водных объектов, осуществляется за счет задвижки и варьированием диаметра трубы водовыпуска-водоспуска, а эрозионно безопасный отвод воды из устройства обеспечивается рассредоточением водного потока на отдельные струи посредством нисходящего оттока части истекающей из трубы воды через отверстия перфорированной диафрагмы 7. Применение изобретения позволит не только расширить функциональные возможности крупных каналов гидромелиоративных систем, но и обеспечить обводнение маловодных водотоков гидрографической сети, исключая ряд негативных явлений, образование которых возможно при поверхностной переброске водных ресурсов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Водовыпуск-водоспуск из канала в элементы гидрографической сети, включающий отводную в нижний бьеф трубу, заложенную под дамбой канала, отличающийся тем, что по трассе оросительно-обводнительного канала и на участках его пересечения с малыми водотоками в пределах дна канала устраивают водовыпуск-водоспуск, включающий водоприемную часть, отводящий водовод, выполненный в виде трубопровода с регулирующим расход элементом выходной части трубопровода, оборудованного перфорированной диафрагмой круглой или полукруглой формы.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что регулирование расхода воды, сбрасываемой из канала на обводнение водных объектов, осуществляется за счет задвижки и варьированием диаметра трубы водовыпуска-водоспуска, а эрозионно безопасный отвод воды из устройства обеспечивается рассредоточением водного потока на отдельные струи посредством нисходящего оттока части истекающей из трубы воды через отверстия перфорированной диафрагмы.