Устройство для регулирования уровня грунтовых вод Советский патент 1984 года по МПК E02B13/02 

Изобретение относится к гидротехнике и мелиорации земель, а именно к устройствам для регулирования уровтгй грунтовых вод, преимуиественно в осушительно-увлажнительных системах, и может быть использовано для поддержания необходимой влажности почвы путем повьшения или понижения уровня воды в осушительных каналах. .

Известно устройство для регулирования уровня грунтовых вод в пределах осушаемого поля путем автоматического поддержания подпорного уровня воды в осушительном канале, содержащее расположенную на канале водоподпорную перемычку, с отверстием и размещенным в верхнем бьефе поворотным сифоном, выходной конец которого проходит через отверстие в перемычке С1 .

Однако в известном устройстве задание автоматически поддерживаемого подпорного уровня воды в осушительном канале обеспечивается только вручную.

Известно также устройство для регулирования уровня грунтовых вод, включающее расположенную на осушительном канале водоподпорную перемычку с отверстием, разме14енный в верхнем бьефе и шарнирно прикрепленный к перемычке с возможностью поворота относительно горизонтальной оси сифон, выходной конец которого проходит через отверстие.в перемычке, а к входному прикреплен водоналивной йоплавок, полость которого сообщена с атмосферной трубкой, с верхним бьефом - отверстием и с нижним бьефом - гибким трубопроводом, выходной конец которого перекрыт клапаном, связанным с поплавковым датчиком ур.овня грунтовых вод, размещенным в камере, расположенной в непосредственной близости от сифона и соединенной посредством трубопровода с колодцем на осушаемом мелиоративном участке С23Этим устройством обеспечивается автоматическое поддержание стабилизруемого в экстремальных положениях подпорного горизонта воды в осушительном канале только на подъем или понижение уровня грунтовых вод на поле, В результате чего при относительно быстром увеличении интенсивности испарения с сельскохозяйственного поля и его продолжительной ус тойчивости сразу после дождей npoHt ходит интенсивное обезвоживание корнеобитаемого слоя почвы вследствие отсутствия резервного объема воды в осушительном канале.

Цель изобретения - повьциение эффективности управления уровнем грунтовых вод на осушаемом поле путем поддержания промежуточного между максимальным и минимальным уровня воды в осушительном канале.

Указанная цель достигается тем,

что устройство снабжено дополнительным поворотным сифоном с водоналивным поплавком, опор ожняемым через клапан, связанный с поплавковым датчиком уровня грунтовых вод.

0 На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, общий вид, разрез А-А на фиг. 2J на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1j на фиг. 3 - раэрез В-В на фиГ. 1.

Устройство для регулирования уровня грунтовьк вод имеет расположенную на осушительном канале 1 водоподпорную перемычку 2 с отверстием в ее нижней части и сифон 3, размещенный

0 в верхнем бьефе. Сифон пропущен через отверстие в перемычке и жестко соединен с шарнирно прикрепленным к ней двуплечим рычагом 4, а выходной конец сифона изогнут по дуге с центром на оси 5 поворота рычага. К входному концу сифона прикреплен водоналивной поплавок 6, полость которого сообщена с атмосферой трубкой 7, с верхним бьефом - отверсти- ем 8, а к другому отверстию в стенке поплавка присоединен гибкий трубопровод 9, имеющий большую водопропускную способность, чем отверстие 8. Выходной конец трубопровода

9 размещен в нижнем бьефе и оборудован запорньш клапаном 10, вьшолненным в виде двуплечего рычага с горизонтальной осью поворота 11 и закрывающимся под действием груза 12, прикрепленного к зтому рычагу. Плечо рычага с грузом Посредством троса 13 и направляющих трос блоков 14 и 15 связано с поплавком 16, размещенным в камере 17, соединенной трубопроводом 18 с колодцем 19. Последний размещен на осушаемом поле и вьтолнен с водопроницаемой стенкой, так что уровень воды в нем сов-г падает с уровнем 20 грунтовых вод. 3 Для ограничения повордта сифона на прикрепленной к перемычке 2 опоре установлен винтовой фиксатор 21 с возможностью вертикального перемещения винта в направляющей 22. Устройство снабжено другим анало гично вд толненньпу1 поворотным сифоном 23, размещенным в верхнем бьефе и жестко соедИненным с двуплечим рычагом 24, который имеет горизонтальную ось 25 поворота. К сифону 23 также прикреплен водоналивной поплавок 26, полость которого сообщена с атмосферой трубкой 27, с верхним бьефом - отверстием 28 и с нижним бьефом - гибким трубопроводом 29. Выходной конец последнего перекрыт клапаном 30, выполненным в ввде двуплечего рычага с горизонтальной осью поворота 31 и грузом 32. Этот рычаг посредством троса 33 и направляющих трос блоков 34 и 35 связан с поплавком 36, размещенным в камере 17 (камера имеет два отсека, разделённые стенкой и сообщенные между собой отверстием в стенке). Для ограничения поворота сифона 23 на прикрепленной к перемычке 2 опоре установлены винтовые фиксаторы 37 и 38 с возможностью ве тикального перемещения винта в направляющей 39. , К перемычке 2 со стороны верхнего бьефа по контуру отверстий, через которые пропущен сифон, прикреп лено резиновое уплотнение (не показано) , соприкасающееся со стенками сифонов. Для зарядки сифонов к пере мычке со стороны нижнего бьефа прикреплены ковши 40 и 41. Для разрядки сифоны снабжены воздухопроводными трубками 42 и 43, присоединенными к верхней части сифонов с возмож ностью затопления входного конца трубки водой при превьппении стабили зируемого сифоном подпорного горизонта воды в канал1е. I Подпорный горизонт 44 воды в кан ле, автоматическое поддержание кото рого сифоном 23 обуславливает стабилизацию уровня 20 грунтовых зод при постоянно действующих возмущени ях (при нормальной интенсивности испарения с осушаемого поля и др.), задают с помощью винтового фиксатора 37 путем соответствующего повоpoTai сифона 23. В процессе поддержа ния горизонта 44 поплавок 26 затоп774лен водой, так как клапан 30 под действием груза 32 закрыт. При превышении заданного горизонта 44 через гребень сифона 23 происходит перелив воды и заполнение ею ковша 41. Одновременно за счет поднятия горизонта воды в верхнем бьефе входной конец воздухопроводной трубки 43 оказывается затопленным водой, чем исключается поступление воздуха в сифон. Это обуславливает зарядку сифона 23 путем выноса воздуха из изолированной от атмосферы полости сифона струей воды, переливающейся через его гребень, и сброс воды сифоном 23 из верхнего бьефа в нижний бьеф. При этом сифон 3 не работает (находится во всплывшем положении, так как его поплавок 6 опо,рожнен вследствие того, что клапан 10 открыт, а сверху поворот сифона не ограничен). После восстановления заданного горизонта воды в верхнем .s бьефе через входное сечение воздухопроводной трубки 43 в сифон 23 поступает воздух, что обеспечиваетразгрядку сифона. При подъеме уровня грунтовых вод Bbmie максимального (предельно допустимого по условиям нормального развития растений и обозначенного на чертеже штриховой линией 45) вследствие выпадения дождевых осадков на осушаемом поле соответственно повышается уровень воды в сообщающихся колодце 19 и камере 17, а поплавок 16 поднимается, что вызывает закрытие клапана 10 под действием груза 12 и прекращение вытекания воды из поплавка 6. Поскольку при этом вода через отверстие 8 поступает в поплавок 6, то он заполняется ею, что вызывает поворот-сифона 3 в лижнее положение (показанное на фиг. 2 штриховыми линиями, причем гибкий трубопровод 9 в таком положении условно не показан), в котором сифон поддерживается винтовым фиксатором 21 через плечо рычага 4. В этом положении сифон 3 обеспечивает сброс воды из верхнего бьефа в нижний до горизонта, показанного на чертеже штриховой линией 46, и автоматическое поддержание этого горизонта. В-процессе работы сифона 3 сифон 23 не работает, так как его поворот в более низкое положение ограничен фиксатором 37. При понижениитаким образом горизонта воды в рсушительном канале происходит интенсивный отток гру товых вод в кёнал (кривая депрессии показана на фиг. 1 штриховой линией 47) и понижение их уровня. С вос становлением уровня 20 грунтовых вод поплавок 16 опускается и своим весом через трособлочную систему открывает клапан 10, вследствие чего поплавок 6 опорожняется и своей подъемной силой поворачивает сифон 3 вверх, причем происходит разрядка сифона. При последующем восстано лейии подпорного горизонта 44 воды в канале его автоматическое подд ржание обеспечивается сифоном 23. При падении уровня грунтовых вод ниже минимального (предельно допустимого по условиям Нормального развития, растений и обозначенного на чертеже штриховой линией 48) вследствие большой интенсивности испарения с осушаемого поля и отсутствия дождевых осадков соответственно понижается уровень воды в сообщающихся колодце 19 и Камере 17, а поплавок 36 опускается, что вызьшает отк рытие клапана 30 и опорожнение поплавка 26, который с&оей подъемной силой поворачивает сифон 23 в верхнее положение, ограниченное фиксато ром 38 (показанное на фиг. 3 штрихо выми линиями, причем гибкий (труббпр 7 вод 29 в таком положении условно не показан), для автоматического поддержания сифоном 23 более высокого подпорного горизонта, воды в канале, показанного на чертеже штриховой линией 49. При повьш1енном таким образом горизонте воды в канале происходит более интенсивный отток воды из канала в грунт (кривая депрессии показана на фиг. 1 штриховой линией 50) и тем самым повышение уровня грунтовых вод, с восста новлением которого поплавок 36 поднимается, что вызывает закрытие клапана 30 под действием груза 32, заполнение поплавка 26 водой и поворот сифона 23 в исходное положение, обеспечивающее поддержание зтим сифоном подпорного горизонта 44 воды в канале. Автоматическое поддержание уровня грунтовых вод описываемым устройством (в диапазоне, ограниченном максимальным 45 и минимальным 48 пределами) на различной глубине от поверхности земли возможно путем изменения длины тросов 13 и 33. Использование предлагаемого устройства позволяет предотвратить падение уровня грунтовых вод ниже минимального предела, допустимого по условиям нормального развития растений на осушаемом поле.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ ВОД, преимущественно в осушительно-увлажнительных системах, включающее расположенную на осушительном канале водоподпорную перемычку с отверстием,размещенный в верхнем бьефе и шарнирно прикрепленный к перемычке с возможностью поворота относит(вльно горизонтальной оси сифон, выходной конец которого проходит через отверстие в перемычке, а к входному прикреплен водоналивной поплавок, полость которого сообщена с атмосферой трубкой, с верхним бьефом - отверстием и с нижним бьефом - гибким трубопроводом, выходной конец которого перекрыт клапаном, связанным с поплавковым датчиком уровня грунтовых вод, размещенным в камере, расположенной в непосредственной близости от .сифона и соединенной посредством трубопровода с колодцем на осушаемом мелиоративном участке, отличающееся тем, что, с цепью повышения эффективности управления уровнем грунтовых вод на осушаемом (Л поле путем поддержания промежуточс ного междумаксимальным и минимальным уровня воды в осушительном канале, оно снабжено дополнительным поворотным сифоном с водоналивным поплавком, опорожняемым через клапан, связанный с поплавковым датчи-ком уровня грунтовых вод. 00 vj sj

W у « I, к4-, - -If

.: : / v/{i/ v / /i ..-...

. I--4 л

В t

Фиг I