Устройство для отвода поверхностных вод Советский патент 1992 года по МПК E02B11/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации и может быть использовано для отвода поверхностных вод с замкнутых бессточных понижений (блюдец) и осушения переувлажненных и заболоченных почв.

Известен водопоглощающий колодец, в верхней части, которого размещен отстойник с водоприемными отверстиями, фильтрующим днищем и водоотводящей трубой для отвода очищенной воды в нижнюю часть колодца, сообщенную с дреной.

Недостатком данного водопоглощающего колодца является дороговизна строительства, поскольку необходимо строительство дренажно-коллекторной сети, а также сконцентрированный приток загрязненных поверхностных вод к водоприемным отверстиям, что является причиной зрозионных процессов вблизи колодца и может привести к засорению водс приемных отверстий, в результате чего снижается скорость отвода поверхностных вод, затягиваются сроки начала полевых работ.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство разгрузочного коллектора, включающее фильтрующую подушку, дрены с объемным фильтром и разгрузочный коллектор.

Недостатком устройства является высокая стоимость строительства и недостаточная надежность в эксплуатации из-за кольматации фильтрующих злементов и трудоемкости их реконструкции;

Цель изобретения - упрощение конструкции и уменьшение стоимости строительства водоотводящей сети.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для отвода поверхностных вод, содержащем разгрузочные лучевые тупиковые дрены с объемным фильтром из хорошо фильтрующего сыпучего материала, водоотводящий трубопровод с надземной и подземной частями, обсыпкой, надземная часть водоотводящёго трубопровода и разгрузочные лучевые дрены выполнены перфорированными и снабжены, соответственно, комбинированной фильтрующей обсыпкой, выполненной в виде послойно размещенных мелкозернистой и крупнозернистой фракций, и воздуховодными трубками на тупиках лучевых дрен, при этом последние установлены под острым углом к водоотводящему трубопроводу, еоздуховодные трубки сообщены с атмосферой.

Строительство разгрузочных лучевых тупиковых дрен без коллекторной сети и использование водоотводящёго трубопровода вместо колодца конструктивно просто

и удешевляет строительство. Использование воздуховодных трубок и наружной (на поверхности грунта) комбинированной фильтрующей обсыпки обеспечивает надежную эксплуатацию устройства, а также удешевляет профилактическую очистку обсыпки от заиления.

Сопоставительный анализ показывает, что разгрузочные лучевые тупиковые дрены

0 выполнены перфорированными, установлены под острым углом к водоотводящему трубопроводу, снабжены воздуховодными трубками, установлеными в наивысших отметках тупиков, и сообщены с атмосферой,

5 а надземная часть водоотводящёго трубопровода выполнена перфорированной до поверхности почвы и защищена комбинированной фильтрующей обсыпкой, выполненной в виде послойно размещен0 ных мелкозернистой и крупнозернистой фракций (мелкозернистая фракция располо-. жена в придонной части,частиц более 0,2мм, и защищена крупнозернистой фракцией частиц более 10 мм, и размещена на

5 поверхности грунта), причем суммарная протяженность дрен с объемным фильтром выбирается расчетным путем в зависимости от фильтрационных свойств грунта, в который уложены дрены, и мак ;имального объема аккумуляций поверхностной воды.

Так, известная тупиковая сеть содержит тупики с одной стороны. Все тупиковые распределительные трубопроводы сообщены с магистральными трубопроводами, которые,

5 в свою очередь, сообщены с насосной станцией. Избыточная влага, поступающая в данную тупиковую сеть,отводится за пределы осушаемой территории. Функция, выполняемая данной тупиковой сетью,0 двустороннее регулирование водно-воздушного режима почвы (оСушительно-увлажнительная). Кроме того, известные тупиковые системы действительно являются тупиковыми: распределительные трубоп5 роводы заканчиваются глухими тупиками.

В заявляемом устройстве на тупиках разгрузочных лучевых дрен выполнены воздуховодные трубки, которые сообщены с атмосферой.

0 Известные тупиковые сети бессточных траншей выполняют функцию накопления , влаги, следовательно, для осушения замкнутых понижений они непригодны.

Заявленная тупиковая сеть не имеет выхода к насосной станции и выполняет функции только осушительные, причем влагу из замкнутых понижений не накапливает и не отводит за пределы осушаемого участка, а передает в хорошо водопроницаемые слои грунта. Отсутствие магистральных трубопроводов и насосных станций в заявленном техническом решении обеспечивает достижение одной из поставленных целей обеспечение простоты конструкции и уменьшение стоимости строительства.

Известны лизиметрические воронки, предназначенные для изучения водного режима почвы естественного строения, представляк щие собой воронку из водонепроницаемого материала, соединенную толстостенной стеклянной трубкой, изогнутой почти под прямым углом, идущей к приемнику, где собираются почвенные растворы для изучения элементов водноголевого (воды) баланса. Через стеклянную развилку трубка, идущая к приемнику, соединена с трубкой, выходящей на поверхность почвы, которая называется контрольной и служит для двух целей: с ее помощью можно проверить, цела ли система трубок, соединяющих лизиметры с их приемниками. Для этого вливают в контрольную трубку известный объем воды и учитывают количество воды, которое поступило в приемник; трубка, соединяющая лизиметр с приемником (при малом ее диаметре), играет по отношению к лизиметру роль сифона и может увеличить его всасывающую способность. Воздух, входящий в аппарат через контрольную трубку, уменьшает эту возможность..

В заявленном устройстве разгрузочные лучевые дрены выполнены перфорированными и установлены под острым углом к водоотводящему трубопроводу, чтобы не образовывались воздушные пробки, для лучшего и быстрейшего отвода поверхностной воды. Вода, распространяясь по дрене, свободно выталкивает воздух в наивысшую отметку и далее в атмосферу.

Заявленное устройство влагу из замкнутых понижений не накапливает и не отводит за пределы осушаемого участка, а передает в хорошо водопроницаемые слои грунта.

На чертеже изображено устройство для отвода поверхностных вод. разрез.

Устройство содержит разгрузочные лучевые тупиковые перфорированные дрены 1, уложенные под острым углом к водоотводящему трубопроводу 3. установленному в наинизшей отметке понижения, и защищенные объемным фильтром 2. Надземная часть водоотводящего трубопровода 3 выполнена перфорированной закрыта перфорированной крышкой 4, оборудована отверстиями 5, обмотана тонкостенным фильтром 6 и защищена комбинированной фильтрующей обсыпкой, выполненной в виде послойно размещенных мелкозернистого придонного участка 7 и

крупнозернистого 8, на поверхности грунта. В наивысшей отметке тупиков дрены 1 снабжены воздуховодными трубопроводами 9, сообщенными с атмосферой. Количество тупиковых дрен 1 выбрано в зависимости от фильтрационных свойств грунта, в который уложены дрены, и обьема аккумуляций поверхностной воды.

Устройство для отвода поверхностных вод целесообразно i строить в сухое время года в условиях, когда уровни грунтовых вод от разгрузочных лучевых тупиковых дрен находятся на глубине 3-4 м.

Устройство работает следующим образом.

Весной, после снеготаяния и в периоды ливней и интенсивных осадков, вода собирается в центре западины, в наинизшей ее отметке, где установлен водоотводящий трубопровод 3. Вода фильтруется через крупнозернистый 8 и мелкозернистый 7 участки обсыпки, тонкостенный фильтр 6, отверстия 5 и перфорированную крышку 4 и поступает в водоотводящий трубопровод 3 и далее в дрены 1. Вытесняя воздух из дрен 1 через воздуховодные трубки 9, вода заполняет полость дрен и через объемную фильтрующую обсыпку поступает в грунУ. Общая протяженность дрен выбирается расчетным путем с учетом фильтрационных свойств грунта и объема аккумуляции поверхностной воды и обеспечивает своевременный отвод избыточной воды из понижения.

Защита надземной нижней части водоотводящего трубопровода мелкозернистой фракцией обеспечивает надежную защиту от заиления разгрузочных дрен, а наличие крупнозернистой фракции предохраняет от размыва мелкозернистый участок фильтрующей обсыпки и защищает от воздействия атмосферных факторов водоотводящий трубопровод, что повышает надежность эксплуатации устройства. Кроме того, надземные элементы устройства легко поддаются профилактической очистке или замене, что удешевляет эксплуатацию.

Использование воздуховодных трубок обеспечивает беспрепятственное заполнение дрен (исключает образование воздушных пробок), что повышает надежность работы устройства.

Простота конструкции и укороченная (тупиковая) система дрен расширяют функциональные возможности, а исключение водоприемных колодцев удешевляет строительство.

Формул а и 3 обретени я

1. Устройствр для отвода поверхностных вод, содержащее разгрузочные лучевые тупиковые дрены с объемным фильтром, водоотводящий трубопровод с надземной и подземной частями и обсыпкой, о т л и чающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения стоимости строительства, надземная часть водоотводящего трубопровода и разгрузочные лучевые дрены выполнены перфорированными и снабжены соответственно комбинирЬваннрй фильтрующей обсыпкой и воздухоотводными трубками на тупиках лучевых дрен.

при этом последние установлены под острым углом к водоотводящему трубопроводу.

2,Устройство по П.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что воздуховодныб трубки сообщены с атмосферой.

3.Устройство по П.1, о т л и ч а ю щ е ёс я тем, что комбинированная фильтрующая обсыпка выполнена в виде послойно размещенных мелкозернистой и крупнозернистой фракций.

Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации и может быть использовано для отвода поверхностных вод сзамкнутых бессточных понижений и осушения переувлажненных и заболоченных почв. Целью изобретения является упрощение конструкции и уменьшение стоимости строительства. Устройство содержит разгрузочные лучевые дрены 1, выполненные из перфорированных труб; уложенных с уклоном к центру понижения, обсыпанных обьг емным фильтром 2 и сообщенных с водоотводящим трубопроводом 3. наземная часть которого выполнена перфорированной, обмотана тонкостенным фильтром 6 и защищена комбинированной обсыпкой, включающей придонный мелкозернистый участок 7 и крупнозернистый участок 8. В. наивысшей отметке тупиков дрены 1 снабжены воздуховбдными трубками 9. сообщенными с атмосферой. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.у^ьCJ Оч