Система для регулирования селевых потоков Советский патент 1988 года по МПК E02B7/06 

I I I 11 г I и 11 11 I I I I 1 I I II I I Кч I I I I

оо

СП О 00 00

Изобретение относится к области гидротехники. Цель изобретения - снижение разрушительной силы селевого потока и эрозии почвы и повышение использования горных водных потоков для орошения сельскохозяйственных угодий и намыва верхнего слоя почвы песчаных, песчано-галечных, щебенистых, каменистых и других неудобных и неиспользуемых земель горных и примыкающих к ним районов. На площадях водосборных районов различного профиля построены селехранилища и каналы для регулирования селевых потоков, селевые массы из которых выпускаются после ливней, длительных дождей и таяния снега. В устье русла оврага наморожена плотина 3 из льда или сооружена плотина из твердых селевых масс и грунта прилегающей зоны. Плотины 3 снабжены береговыми селесбро- сами 4 или сифонными селесбросами 5. Заглубленная часть 9 селехранилища предназначена для отделения наносов. Система имеет наносоулавливатели и наносозаградите- ли 10, выполненные в виде валов или траншей. Крупные твердые частицы выделяются из потока при помощи валов из камней, наносоулавливателей и в селехранили- щах. Засорение русла резко снижается. Образуется большой объем пульпы, содержащей качественный грунт, пригодный для намыва верхнего слоя почвы горных и прилегающих к ним районов. 4 з. п. ф-лы, 9 ил.

.

V

Изобретение относится к технике регулирования потоков талых и ливневых вод с водосбросовых бассейнов в горах, горных склонах и в горных реках, предотвращения эрозий почвы горных склонов и защите от разрушительной силы селевых потоков и может быть использовано на всей территории СССР.

Цель изобретения г- снижение разрушительной силы селевого потока и эрозии почвы и повышение использования горных водных потоков для орошения сельскохозяйственных угодий и намыва верхнего слоя почвы песчаных, песчано-галечных, щебенистых, каменистых и других неудобных и неиспользуемых земель горных и примыкающих к ним районов.

На фиг. 1 показано селехранилище, расположенное между склонами водосборного бассейна, вид сверху; на фиг. 2 - то же, продольный разрез; на фиг. 3 - то же, поперечный разрез; на фиг. 4 - коллектор для распределения селевого потока на участки орошения и намыва верхнего слоя почвы; на фиг. 5 - селехранилище, расположенно-е по периметру водосборного бассейна, вид сверху; на фиг. 6 - разрез А-А на фиг. 5; на фиг. 7 - селехранилище, выполненное в виде траншеи на склонах горы, разрез; на фиг. 8 - расположение селехранилищ и канал на склонах, вид сверху; на фиг. 9 - каналы для отвода части селевого потока из основного русла на участки намыва верхнего слоя почвы, вид сверху.

На фиг. 1-4 показано селехранилище, размещенное между склонами 1 и 2, площадь склонов перекрыта при помощи селе- сливной плотины 3. По обеим сторонам хранилища установлены береговые селесбро- сы 4, сифонные себесбросы 5 соединены с коллектором 6, отводами 7 к регулирующим устройствам 8 для распределения селевого потока на участки намыва верхнего слоя почвы и орошения. Заглубленная нижняя часть 9 селехранилиша предназначена для отделения наносов.

По склонам 1 и 2 водосборного бассейна построен наносозаградитель 10 в виде вала из камней.

При отсутствии возможности построить вал из камней на склонах могут быть построены наносоулавливатели в виде траншеи 11 и плотины 12.

Наносоулавливатель в виде траншей может быть размещен на одном или обоих берегах русла при перемещении больших масс потоков со склонов, засоряющих русло. Вода со склонов, примыкающих к руслу, по траншеям 11 стекает в нижнюю часть русла. Возможно также сооружение на склонах наносозаградителей из камней при наличии материала и соответствующей крутизне склона.

Селехранилище состоит из траншеи 13 и плотины 14. Между траншеями, проложен5

5

ными по периметру, расположена водосборная площадь 15.

На плотине размещены селесбросы 16, а ткже сифонные селесбросы 17.

На фиг. 7 показан разрез кольцевого селехранилища, размещенного на склонах горы 18. Селехранилище состоит из траншеи 19 и плотины 20. Для выпуска потока из селехранилища установлен сифонный селесброс 21.

0 Селехранилище состоит из котлована 22 и плотины 23. Котлованы 22 соединены между собой каналом 24, уложенным по горизонтали склона. При помощи канала 24 н быстротока 25 селехранилища соединены с карьером 26 для образования пульны из глинистого грунта. Из карьера 26 проложен канал 27 для подачи пульпы в русло оврага 28, устье которого перекрыто плотиной 29 из льда или селевых масс. Для намыва почвы из карьера проложен канал 30. Учас0 ток намыва огражден валом 31 из песка. В чеках намыва раз.мещены валики 32 из песка. Клапаны 33 установлены для регулирования уровня вод)1 в чеках. Клапаны изготовлены из стержней или труб с заглушенными концами.

Селевой поток из основного русла 34 по каналу 35 подведен к наносоулавливателю 36, который для осаждения твердых примесей огражден 11.1астиной 37. Из наносо- улавливателя 3G ,,,.Я О .:яждения грунта проложен канал 3vS для направления потока в карьер 39 для приготовления пульпы из глинистого или песчано-глинистого грунта. Для подачи пульпы д;1я намыва проложен канал 40. Участок намыва огражден при помощи валон 41 из песка, расположенных по вертикали. Для регулирования потоков по горизонтали сооружены из песка валики 42 и установлены стержневые клапаны 43. Поток воды из площади намыва возвращают в русло по каналу 44.

Система работает следующим образом.

0 Снижение разрушительной силы селевого потока и более высокое использование водных ресурсов горных районов для орошения сельскохозяйственных угодий и намыва верхнего слоя почвы реально при плано мерной эксплуатации селехранилищ, расположенных в водосборном бассейне и на склонах. Сброс воды из селехранилищ осуществляют перед таянием снега и льда и ливневыми дождями, а также в следующих случаях.

Q Непосредственно после таяния снега и льда. Селехранилища должны быть подготовлены для накопления и задержания части селевых потоков во время ливневых и длительных дождей.

После . ливней и длительных дождей.

5 После осенних дождей. К началу зим- ного периода селехранилища должны быть подготовлены для задержания части талых вод.

0

5

После частичного таяния снега по время потепления в зимним период. Использование .воды, накапливаемой в селехранилин1ах для орошения сельскохозяйственных угодий, возможно в весенний, летний и частично осен- FfHH период.

Пример I. Регулирование работы селе- хранилища, расположенного между склонами (фиг. 1-4).

Равномерный сток селевых масс обеспечи - вается путем задержания наносов на площади водосборного бассейна и задержания час- , ти воды в селехранилищах во время таяния льда и снега, ливней и длительных дождей.

Первая стадия улавлива1гия наносов - это наносозаградитель 10 (фиг 1 и 2), выполненный в виде вала из камней. Крупные размеры камней н дерева, уносимые потоком воды, задерживаются каменным валом. Увеличивая высоту и ширину его, количества наносов, поступающих в селехранилище, резко снижается. В селехранилище вследствие снижения скоростей потока выделяются более мелкие твердые примеси.

При сооружении плотины нижняя часть селехраннлища заглубляется путем перемещения грунта для образования плотины. Заглубленная часть является дополнительным наносоулавливателрм.

При отсутствии камней на склонах сооружен наносоулавливатель в виде траншеи, проложенной по периметру склона (фиг. 3). Селевой поток, стекающий со склонов, в траншеях освобождается от крупных примесей, что снижает засорение селехранилища.

Регулирование стока селевых масс из селехранилища выполнено при помощи водо10

ми уклонами. При стоке талых и ливневых вол с указанных площадей наблюдается значительная эрозия и загря; ненне русла стола селевых масс.

Рекомендуется эти плон1ади использовать для накоплер1ия и задержания части селевого потока путем ограждения их емкостью 13 в виде траншеи и плотиной 14. При таянии снега и льда, ливневых и длительных дождях площадь водосборного бассейна заполняется селевыми массами. Селевые потоки выпускаются через селесбросы 16 селе- сливных плотин и сифонный селесброс 17. По мере снижения уровня в бассейне селесброс 16 селесливной плотины выключается.

15 Селевме массы полностью выпускаются через сифонные селесбросы 17. Селехранилище подготовлено для накопления и задержания селевых масс во время последующих ливней. Выпуск селевых масс через сифонные селесбросы регулируется из расчета воз20 можного использования их для орон1ения и намыва верхнего слоя почвы.

Примеры 3 п4 (фиг. 7 и 8). Во время таяния снега и ливневых дождей с горных склонов стекают большие объемы селевых масс, смывают почву на склонах и в садах, расположенных на склонах.

Для предотвращения эрозии почвы от : разрушительной силы селевых потоков рекомендуется сооружения траншейных селехра- нилищ, расположенных по горизонтали скло30 нов. Грунт из траншеи 19 при помощи направленных взрывов перемещается иа нижнюю часть склона, образуя кольцевую се- лесливную плотину 20. Селемасса со склонов горы 18 стекает в селехранилище 19, из которого через селесливные участки плотины и

25

сливной плотины и сифонного селесброса. 35 сильфонные селесбросы выпускается в русло

Во время таяния снега и льда, ливневых и длительных дождей селевые массы выпускаются через береговые и сифоиные селесбросы. При снижении объема стока селевых масс уровень воды снижается, береговые се- леобросы отключаются. Через сифонный селесброс хранилище практически полностью освобождается от селевых масс и подготовлено для приема масс, образующихся при ливнях. При необходимости задержания час40

или быстротоки:

В другом варианте на склонах сооружены селехранилища в виде котлованов 22, соединенных при помощи каналов 24. Селевые массы, стекающие со склонов в каналы, накапливаются в хранилищах и по быстротокам 25 поступают в карьер 26 гля образования пульпы из глинистого или песчаио- глинистого грунта. Из карьера 26 пульпа по каналу 27 поступает для намыва русла овра. ти воды для орощения или намыва верх- дг га 28, устье которого перекрыто плотиной 29,

него слоя почвы сброс при помощи регуляторов 8 на коллекторе 6 прекращается. При п омощи коллектора 6 селевой поток распределяется на участки орошения в намыва верхнего слоя почвы.

которая может быть построена намораживанием льда. Для намыва верхнего слоя почвы пульпа по каналу 30 поступает на участок, огражденный валами 31 из песка. Переток пульпы из чеков регулируют при помощи

В предлагаемой схеме потоков селевых зо стержневых клапанов 33.

Сооружеиие се чехранилищ на склонах в виде котлованов целесообразио в зонах, где выполнение хранилищ в виде траншей затруднено по условиям рельефа склонов и трудностей сооружения траншей вследствие 55 большого объема работ.

масс наносы выделяются па склонах в верхней и нижней частях селехранилища. Селевой поток, освобожденный от крупных примесей, пригоден для транспорта по трубопроводам и каналам для намыва верхнего cлoя почвы И орошения угодий.

Пример 2 (фиг. 5-6). В горных райо иах встречаются водосборные площади, расположенные горизонтально или с-небольши0

ми уклонами. При стоке талых и ливневых вол с указанных площадей наблюдается значительная эрозия и загря; ненне русла стола селевых масс.

Рекомендуется эти плон1ади использовать для накоплер1ия и задержания части селевого потока путем ограждения их емкостью 13 в виде траншеи и плотиной 14. При таянии снега и льда, ливневых и длительных дождях площадь водосборного бассейна заполняется селевыми массами. Селевые потоки выпускаются через селесбросы 16 селе- сливных плотин и сифонный селесброс 17. По мере снижения уровня в бассейне селесброс 16 селесливной плотины выключается.

Селевме массы полностью выпускаются через сифонные селесбросы 17. Селехранилище подготовлено для накопления и задержания селевых масс во время последующих ливней. Выпуск селевых масс через сифонные селесбросы регулируется из расчета воз0 можного использования их для орон1ения и намыва верхнего слоя почвы.

Примеры 3 п4 (фиг. 7 и 8). Во время таяния снега и ливневых дождей с горных склонов стекают большие объемы селевых масс, смывают почву на склонах и в садах, расположенных на склонах.

Для предотвращения эрозии почвы от : разрушительной силы селевых потоков рекомендуется сооружения траншейных селехра- нилищ, расположенных по горизонтали скло0 нов. Грунт из траншеи 19 при помощи направленных взрывов перемещается иа нижнюю часть склона, образуя кольцевую се- лесливную плотину 20. Селемасса со склонов горы 18 стекает в селехранилище 19, из которого через селесливные участки плотины и

5

35 сильфонные селесбросы выпускается в русло

40

или быстротоки:

В другом варианте на склонах сооружены селехранилища в виде котлованов 22, соединенных при помощи каналов 24. Селевые массы, стекающие со склонов в каналы, накапливаются в хранилищах и по быстротокам 25 поступают в карьер 26 гля образования пульпы из глинистого или песчаио- глинистого грунта. Из карьера 26 пульпа по каналу 27 поступает для намыва русла овра дг га 28, устье которого перекрыто плотиной 29,

га 28, устье которого перекрыто плотиной 29,

которая может быть построена намораживанием льда. Для намыва верхнего слоя почвы пульпа по каналу 30 поступает на участок, огражденный валами 31 из песка. Переток пульпы из чеков регулируют при помощи

зо стержневых клапанов 33.

Сооружеиие се чехранилищ на склонах в виде котлованов целесообразио в зонах, где выполнение хранилищ в виде траншей затруднено по условиям рельефа склонов и трудностей сооружения траншей вследствие 55 большого объема работ.

Пример 5 (фиг. 9)- При высоком содержании камней и грунта в селевом потоке русло быстро засоряется, что приводит к подъему селевого потока и внезапному образованию его лавины.

Рекомендуется в зонах возможного подъема потока прокладывать вспомогательное каналы или трубы большого диаметра д4я рассредоточения потока.

Из основного русла 34 потока канал 35 проложен к наносоулавливателю 36 и ог- р4жден пластиной. На этом участке выделя- камни и другие крупные наносы. По кг of ш

Bi

Щ Р(

BJ

тиной, вокруг селехранилища размещен на- носозаградитель, выполненный в виде вала из камней или траншеи с валом, по периметру горизонтального участка построены траншея и селесливная плотина, на склонах сооружены селехранилиша, выполненные в виде траншей и плотин, а также - в виде котлована, размеш,енных по горизонталям, при этом селехранилища, расположенные на скло нах по горизонтали, соединены при помощи

налу 38 поток направляют в карьер 39 для Ю каналов, а также трубопроводов, каналы и разования пульпы. Из карьера 39 по ка- 1лу 40 пульпа поступает на участок намыверхнего слоя почвы, разделенный на чеки и помощи валиков 41 и 42 из песка. Регули- вание перетока пульпы в чеках осущест- яют при помощи стержневых клапанов 43. П каналу 44 воду возвращают в русло 34.

Формула изобретения

15

20

селехранилища при помощи быстротоков и трубопроводов соединены по вертикали с карьерами для приготовления пульпы и площадями намыва верхнего слоя почвы и орошения, а также руслом оврагов на примыкающих территориях, причем из верхней части русла проложен канал параллельно руслу или на участок намыва верхнего слоя почвы.

сельскохозяйственных угодий и намыва верх- - глублены и выполнены в виде траншеи.

H(j

ц,

Н0ГО слоя почвы песчаных, песчаногалечных, |ебенистых, каменистых и других неудоб- Н1)1х и неиспользуемых земель горных и примыкающих к ним районов, на площадях водосборных бассейнов между склонами, на склонах и горизонтальных участках сооружены селехранилища, наносозаградители, наносоулавливатели и каналы для регулирования и рассредоточения селевых потоков, селехранилище между склонами выполнено путем перекрытия площади селесливной пло30

9UZ.2

тиной, вокруг селехранилища размещен на- носозаградитель, выполненный в виде вала из камней или траншеи с валом, по периметру горизонтального участка построены траншея и селесливная плотина, на склонах сооружены селехранилиша, выполненные в виде траншей и плотин, а также - в виде котлована, размеш,енных по горизонталям, при этом селехранилища, расположенные на склонах по горизонтали, соединены при помощи

каналов, а также трубопроводов, каналы и

каналов, а также трубопроводов, каналы и

селехранилища при помощи быстротоков и трубопроводов соединены по вертикали с карьерами для приготовления пульпы и площадями намыва верхнего слоя почвы и орошения, а также руслом оврагов на примыкающих территориях, причем из верхней части русла проложен канал параллельно руслу или на участок намыва верхнего слоя почвы.

глублены и выполнены в виде траншеи.

глублены и выполнены в виде траншеи.

/ /у/

А

„.Z

.

,

. .5

11

Фи2.3

Фаг.

7 6

16

./J -

С/

А

:

XI-XJ

77 /// /// /// /// Л

Фиг.б

.22

П p jif

/ I /

J J5

«J

Фиг. 9