Горизонтальный подземный водозабор комбинированной конструкции

Авторы патента:

Курбанов Салигаджи Омарович (RU)

Джамалудинов Магомедрасул Магомедович (RU)

E02B11/00 - Осушение земель, в том числе для сельскохозяйственных целей

Владельцы патента RU 2518452:

Общество с ограниченной ответственностью НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ФИРМА "БЕРЕГ" (RU)

Изобретение относится к гидротехническому строительству, точнее к водозаборным сооружениям, и может быть использовано для забора воды из подземных источников при неглубоких залеганиях грунтовых вод. Горизонтальный подземный водозабор состоит из водоприемного лотка 1 с металлической решеткой 2, сверху которой продольными рядами уложены габионные тюфяки 3 с дренажными устройствами. Металлическая решетка 2 устроена поверху лотка 1. Дренажные устройства габионных тюфяков 3 выполнены из легких фашин 4 и перфорированных труб 5, уложенных послойно и завернутых в габионную сетку. Сверху габионных тюфяков 3 вдоль лотка уложены гибкие тюфяки 6. Тюфяки 6 состоят из плотных рядов легких фашин, завернутых в геосетку. С двух сторон перпендикулярно к лотку 1 и с уклоном к нему на определенном расстоянии друг от друга уложены плотные ряды дополнительных водосборных линий 7 лотка 1 из габионных тюфяков 3. Дополнительные линии 7 габионных тюфяков 3 входят в водоприемный лоток 1 с помощью коротких каналов 8. Каналы 8 устроены поверху бортов лотка 1 и с направлением стока во внутрь лотка 1. В конце водоприемного лотка 1 устроен водосборный колодец 9, оборудованный водозаборным трубопроводом 10. Вокруг колодца 9 и поверху насыпного грунта по линии лотка 1 устроен защитный экран 11 из глинистого грунта. 5 ил.

Относительно близким техническим решением является подземный горизонтальный трубчатый водозабор [1, 2], содержащий водоприемную трубу с дренажными отверстиями (круглыми или щелевыми) и обсыпкой фильтрирующей в два-три слоя из песчано-гравелистого материала и водосборный колодец. Основными недостатками данного технического решения являются: низкая ээфективность работы, сложность изготовления фильтрирующей обсыпки и потребность большого количества каменного материала.

Цель изобретения - повышение эффективности работы и снижения трудоемкости строительства.

Указанная цель достигается тем, что в подземном горизонтальном водозаборе, содержащем водоприемную трубу с фильтрирующей обсыпкой и водосборный колодец, на дне вместо водоприемной трубы устроен открытый лоток, перекрытый сверху металлической решеткой, сверху которой продольными рядами устроены габионные тюфяки с дренажными устройствами, состоящими из легких фашин и перфорированных труб, уложенных чередующими рядами и завернутых в габионную сетку, сверху габионных тюфяков вдоль лотка уложены гибкие тюфяки, состоящие из дренирующего заполнителя, который выполнен из плотных рядов легких фашин, завернутых в геосетку, а с двух сторон перпендикулярно к лотку и с уклоном к нему на определенном расстоянии друг от друга уложены плотные ряды аналогичных габионных тюфяков, образующих дополнительные водосборные линии водоприемного лотка, при этом дополнительные линии габионных тюфяков входят в водоприемный лоток с помощью коротких каналов, устроенных поверху бортов лотка и с направлением стока во внутрь лотка.

На фиг.1 изображено продольное сечение по оси водоприемного лотка горизонтального подземного водозабора; на фиг.2 - план основной части водозабора; на фиг.3 - поперечное сечение водосборного лотка по линии продольных осей дополнительных линий габионных тюфяков; на фиг.4 - габионный тюфяк; на фиг.5 - гибкий тюфяк из легких фашин.

Горизонтальный подземный водозабор состоит из водоприемного лотка 1 с металлической решеткой 2, устроенной поверху лотка, габионных тюфяков 3 с дренажными устройствами, выполненных из легких фашин 4 и перфорированных труб 5, уложенных послойно и завернутых в габионную сетку. Сверху габионных тюфяков 3 продольными рядами уложены гибкие тюфяки 6, выполненные из легких фашин 4, завернутых в геосетку. С двух сторон перпендикулярно к лотку 1 на определенном расстоянии друг от друга устроены дополнительные водосборные линии 7 из габионных тюфяков 3, и в местах соприкосновения концевых частей каждой линии 7 из габионных тюфяков 3 поверху лотка предусмотрены короткие каналы 8, входящие с уклоном во внутрь лотка 1. В конце водоприемного лотка 1 устроен водосборный колодец 9, оборудованный водозаборным (всасывающим) трубопроводом 10. Вокруг колодца 9 и поверху насыпного грунта по линии лотка 1 устроен защитный экран 11 из глинистого грунта.

Подземный горизонтальный водозабор строится следующим образом.

Вначале заготавливают в достаточном объеме сухой и созревший камыш и привозят его к месту строительства водозабора. Затем из камыша изготавливают необходимое количество легких фашин 4, из них, заворачивая их в геосетку по 4-5 штук, изготавливают гибкие тюфяки 6. Также из легких фашин 4, укладывая послойно с перфорированными трубами 5, изготавливают и габионные тюфяки 3. Далее в водоносном слое грунта, с небольшой глубиной залегания уровня грунтовых вод, разрабатывают основную траншею под водоприемный лоток 1 и вспомогательные траншеи под дополнительные водосборные линии 7 из габионных тюфяков 3, а также котлован под водосборный колодец 9. После планируют основания лотка 1 и вспомогательных траншей под линии 7 и дно котлована под водосборный колодец 9, при этом уклон основной траншеи под лоток 1 в сторону колодца 9, обеспечивающий эффективный прием и отвод профильтровавшейся воды, составляет 0,015…0,025. А уклоны траншей дополнительных водосборных линий 7 в сторону лотка 1 составляют 0,025…0,05. Затем одновременно строят водосборный колодец 9 и лоток 1 из бетона, железобетона или другого безопасного материала. Водоприемный лоток может быть выполнен из железобетона, металла или полимерного материала с сегментным или параболическим сечением. После набора необходимой прочности материалов колодца 9 и лотка 1, сверху лотка 1 устраивают арматурные решетки 2 (А1 ø 14-16 мм) с ячейками 10×10 см или 10×20 см. Затем траншею вокруг лотка 1 до верха засыпают местным грунтом, а сверху лотка 1 перпендикулярно к нему в местах входа дополнительных линий 7 устраивают короткие каналы 8 с входом во внутрь лотка 1. После чего одновременно укладывают продольные ряды габионных тюфяков 3 над лотком 1 и в траншеи дополнительных водосборных линий 7, так чтобы перфорированные трубы 5 (рядом лежащих тюфяков 2) соответсвенно входили друг в друга по линии уклона и течения воды. Таким образом, габионные тюфяки 3 монтируют по всей длине лотка 1 и траншей 7. Сверху габионных тюфяков 3 вдоль лотка 1 укладывают также продольными рядами гибкие тюфяки 6, плотными рядами в два слоя с перевязкой и прикреплением их местами к габионным тюфякам 3. Габионные тюфяки 3 могут иметь следующие размеры: 30×20×120 см, 35×25×150 см, 40×30×200 см и другие. А гибкие тюфяки 5 делают длиной 150-200 см и диаметром 20-25 см. После чего сверху гибких тюфяков 6 и габионных тюфяков 3 (дополнительных водосборных линий) укладывают соответствующий (вынутый из водоносного слоя) грунт до верха траншей с равномерным уплотнением до естественного его состояния. При этом вокруг водосборного колодца 9 и поверху насыпного грунта по линии лотка 1 укладывают защитный экран 11 из глинистого грунта (мятой глины), толщиной не менее 25 см, для предотвращения попадания грязных вод поверхностного стока в водоприемную часть сооружения. В конце в водосборном колодце 9 монтируют всасывающий трубопровод, так чтобы входная часть патрубка находилась выше дна на 30 см. После завершения строительства территорию вокруг водозаборного сооружения планируют и обустраивают, чтобы поверхностный сток воды не проникал ни в траншею 1, ни в колодец 7.

Горизонтальный подземный водозабор комбинированной конструкции работает следующим образом.

В безнапорном водоносном слое грунта, из-за того что уровень грунтовых вод находится выше габионных и гибких тюфяков, самотеком вода поступает к гибким тюфякам 6 и габионным тюфякам 3, обладающим хорошими дренирующими свойствами. В габионных тюфяках 3, где вода проникает через водоприемные отверстия в дренажные перфорированные трубы 5, обеспечивающие (из-за уклона) транспортирование и попадание воды в водоприемный лоток 1 и через него в водосборный колодец 9. Легкие фашины 4, изготовленные из сухого камыша, являются хорошим дренирующим материалом, который сохраняет свои свойства (без разложения) 15-20 лет. Через 12-15 лет могут быть заменены дренирующие материалы, т.е. заменены и переложены габионные 3 и гибкие тюфяки 6. Наиболее эффективно работает водоприемный лоток 1 с сегментным или параболическим сечением. Для обеспечения эффективной работы сооружения из водосборного колодца необходимо обеспечить непрерывный забор воды через всасывающий трубопровод 10 стационарной насосной станции или глубинного насоса.

Горизонтальный водозабор комбинированной конструкции наиболее эффективно может быть использован в прибрежных и других водоносных грунтовых массивах с глубиной залегания безнапорного уровня грунтовых вод до 7-10 м.

Подземный горизонтальный водозабор предназначен для водоснабжения сельских поселений, небольших городов и поселков.

Источники информации

1. А.М.Тугай. Водоснабжение. Водозаборные сооружения. - Киев: Вища школа. Головное издательство. 1984. С.163-165.

2. Абрамов И.Н. Водоснабжение. - М.: 1982 г. - с.191-194.

Горизонтальный подземный водозабор комбинированной конструкции, содержащий водоприемную трубу и водосборный колодец, отличающийся тем, что на дне вместо водоприемной трубы устроен открытый лоток, перекрытый сверху металлической решеткой, сверху которой продольными рядами уложены габионные тюфяки с дренажными устройствами, состоящими из легких фашин и перфорированных труб, уложенных чередующими рядами и завернутых в габионную сетку, сверху габионных тюфяков вдоль лотка уложены гибкие тюфяки, состоящие из дренирующего заполнителя, который выполнен из плотных рядов легких фашин, завернутых в геосетку, а с двух сторон перпендикулярно к лотку и с уклоном к нему на определенном расстоянии друг от друга уложены плотные ряды аналогичных габионных тюфяков, образующих дополнительные водосборные линии водоприемного лотка, при этом дополнительные линии габионных тюфяков входят в водоприемный лоток с помощью коротких каналов, устроенных поверху бортов лотка и с направлением стока во внутрь лотка.

Изобретение относится к мелиоративному строительству и может быть использовано при строительстве осушительных систем на тяжелых грунтах. Дренажное устройство с распорным экраном включает перфорированную трубу, уложенную на дренажную подушку, водонепроницаемый экран, выполненный прерывистым по длине, и дренажную засыпку из фильтрующего материала в местах разрыва экрана.

Дренажное устройство с кольцевым эраном // 2517845

Изобретение относится к мелиоративному строительству и может быть использовано при строительстве осушительных систем на тяжелых грунтах. Дренажное устройство с кольцевым экраном включает перфорированную трубу с экраном, выполненным замкнутым по периметру поперечного сечения и прерывистым по длине, и фильтрующий материал, засыпанный в местах разрыва экрана.

Пруд-испаритель дренажного стока // 2515041

Подземный горизонтальный водозабор комбинированной конструкции // 2513183

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к водозаборным сооружениям, и может быть использовано для забора воды из подземных источников при неглубоких залеганиях грунтовых вод.

Способ возведения подземного горизонтального водозабора комбинированной конструкции // 2512031

Способ повышения долговечности закрытого горизонтального трубчатого дренажа // 2511305

Изобретение относится к сельскому хозяйству и мелиорации земель и может быть использовано в лабораторных и производственных испытаниях, проектировании, строительстве, реконструкции, ремонте и эксплуатации закрытого горизонтального трубчатого дренажа на землях сельскохозяйственного назначения при реализации точного земледелия, а также на промышленных, городских, поселковых и других территориях.

Кротово-дренажная труба // 2498010

Изобретение относится к области мелиорации, а именно к дренажным системам. Кротово-дренажная труба выполнена с обращенным внутрь трубы и расположенным по ее длине выступом.

Дренажная система под козлятник восточный (варианты) // 2495980

Изобретение относится к сельскому хозяйству и мелиорации земель и может быть применено в Нечерноземной зоне как при выборе объекта при использовании дренируемых минеральных почв, так и при проектировании и строительстве осушительных систем.

Дренажная система земляного полотна дороги // 2495194

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано при реконструкции земляного полотна с целью борьбы с просадкой дорожного основания и морозным пучением проблемных участков дороги без остановки движения автотранспорта.

Дренажная система на опытно-производственном участке // 2495193

Изобретение относится к сельскому хозяйству и комплексной мелиорации агроландшафта и может быть использовано при строительстве, реконструкции и ремонте дренажных систем на опытно-производственных участках, их эксплуатации и использовании дренируемых почв.

Способ повышения надежности работы закрытого горизонтального трубчатого дренажа при реализации точного земледелия // 2520678

Изобретение относится к проектированию, строительству, реконструкции, ремонту и эксплуатации закрытого горизонтального трубчатого дренажа на землях сельскохозяйственного назначения при реализации точного земледелия, а также на промышленных, городских, поселковых и других территориях. Способ заключается в сопряжении дренажной линии с закрытым коллектором, которое выполняют в зависимости от наполнения h трубы закрытого коллектора ниже узла сопряжения на 2dдл при пропуске расчетного расхода. При этом учитываются следующие условия: при сопряжение выполняют впритык по центру, при сопряжение выполняют впритык «полусверху», при сопряжение выполняют внахлест, где dзк и dдл - внутренние диаметры труб в узле сопряжения соответственно закрытого коллектора и присоединяемой дренажной линии, tзк и tдл - толщина труб в узле сопряжения соответственно закрытого коллектора и присоединяемой дренажной линии. При этом длина присоединяемой дренажной линии не превышает ее предельно допустимой длины. Обеспечивается долговечность узла сопряжения дренажных линий и надежное гидрологическое действие закрытого дренажа в процессе эксплуатации в течение, как минимум, нормативного срока его службы, в результате чего в течение этого срока обеспечивается проектная интенсивность осушения почвы и расширенное воспроизводство ее плодородия.

Дренажное устройство с экраном из уголкового профиля // 2520987

Изобретение относятся к мелиоративному строительству и может быть использовано при строительстве осушительных систем на тяжелых грунтах. Дренажное устройство с экраном из уголкового профиля включает перфорированную трубу с непроницаемым экраном, выполненным прерывистым по длине, и дренажную засыпку из фильтрующего материала в местах разрыва экрана. Перфорированная труба уложена на дренажную подушку. Экран выполнен из уголкового профиля, обращенного углом вверх, при этом угол в верхней части экрана равен 180°-2α, где α - угол внутреннего трения грунта обратной засыпки. Уменьшается материалоемкость экрана, обеспечивается возможность более плотной укладки грунта дренажной засыпки над экранами и предотвращение закрытия экраном перфорации в нижней части трубы. Упрощается производство работ. 2 ил.

Кремнегуминовый почвенный мелиорант // 2524956

Изобретение относится к области природоохранных технологий, передовых аграрных технологий и химии кремнийорганических соединений и может быть использовано для восстановления структуры нарушенных почв путем стабилизации водопрочных агрегатов. В частности, предлагаемое изобретение использует водорастворимые гуминовые силанольные производные, которые были специальным образом модифицированы, чтобы придать им способность необратимо сорбироваться на поверхностях минеральных частиц и других гидроксилсодержащих носителей. Способ применения в агротехнологиях заключается в использовании гуминовых производных в качестве структурообразователей (мелиорантов почв) путем их закрепления на поверхностях почвенных агрегатов с целью придания последним водопрочных свойств. Вносят гуминовые производные в деградированные почвы в виде водных растворов. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 11 ил., 8 табл.

Способ нагнетания поверхностной воды в землю // 2527028

Способ нагнетания поверхностной воды в почву под участок грунта включает установку серии вытянутых насосных/дренажных канальных элементов в серию скважин, продолжающихся в грунт. Насосные/дренажные канальные элементы имеют серию образованных в них продольных продолжающихся канальных признаков, открывающихся наружу элементов. Насосные/дренажные канальные элементы продолжаются на значительную глубину ниже поверхности земли, за счет чего влага почвы поступает в каналы, образованные в них, и стекает вниз по каналам для нагнетания воды в почву вокруг нижних концов канальных элементов. Значительно увеличивается скорость впитывания поверхностной воды глубоко в почву, что позволяет устранить влажные условия среды, образуемые стоячей поверхностной водой или затоплением вследствие поверхностного стока. Уменьшается поверхностный сток и испарение поверхностной воды. 9 з.п. ф-лы, 13 ил.

Способ утилизации дренажного стока // 2527032

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к орошаемому земледелию для утилизации минерализованного дренажного стока гидромелиоративных систем, а также для испарения сточных вод различного генезиса. Способ утилизации дренажного стока включает процесс естественного испарения дренажных вод с поверхности пруда-испарителя, разделенного на отсеки и сообщенного с подводящим коллектором. В радиальном направлении от первого отсека 1 пруда-испарителя на глубине нижнего уровня его заполнения прокладывают подпочвенные увлажнители. Над увлажнителями отсыпают земляные дамбы 3 высотой не более высоты капиллярного подъема отсыпаемого грунта. По длине дамб выполняют траншеи 4 с уложенным на их дне слоем гидрофобного материала и насыпанным поверх него слоем почвы 6, в которую высаживают саженцы солеустойчивых деревьев и/или кустарников 7. За счет создания дополнительной испаряющей поверхности и концентрации воздушного потока обеспечивается повышение эффективности процесса естественного испарения без увеличения площади водной поверхности пруда-испарителя. 3 ил.

Способ осушения торфяных болот при строительстве взлетно-посадочных полос аэродромов // 2527033

Изобретение относится к строительству и гидромелиорации и может быть использовано для осушения взлетно-посадочных полос аэродромов, автомобильных и железных дорог. Способ включает регулирование русла ручья в его вытекающей из болота нижней части и преграждение притока воды в болото с помощью устройства водопропускной трубы, которую сопрягают между собой с помощью оголовков. На берегу минеральной части болота выкапывают несколько котлованов на глубину торфяной залежи. В котлованы устанавливают дренажные насосы с выводом напорных линий через колодцы-гасители в нижнюю часть ручья. Далее перекапывают перемычки и пускают воду из болота в котлованы, а затем включают насосы и откачивают ее в ручей. После того как поверхностные и частично грунтовые воды откачены и произошла осадка торфа, начинают копать открытую осушительную сеть, сопрягая ее через перемычки с котлованами и продолжая откачивать воду насосами. При этом от береговой линии торфяного болота начинают проводить выторфовку и замену торфа минеральным грунтом, одновременно устанавливая в наиболее глубоких местах на дне бывшего торфяника перфорированные колодцы, обмотанные предварительно геотекстилем. В перфорированные колодцы помещают дренажные насосы и откачивают грунтовые воды в нижнюю часть ручья, понижая, таким образом, грунтовые воды и создавая условия для окончательной замены торфа минеральным грунтом. Уменьшаются сроки осушения торфяных болот, а также обеспечивается возможность засыпки минеральным грунтом образовавшегося после выторфовки углубления. 1 ил.

Пруд-испаритель минерализованного дренажного стока // 2527041

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к орошаемому земледелию при утилизации минерализованного дренажного стока гидромелиоративных систем, а также при испарении сточных вод различного генезиса, минерализация которых сформирована преимущественно минеральными солями. Пруд-испаритель минерализованного дренажного стока сопряжен посредством водорегулирующих сооружений 2, 3 с подводящим каналом 1 и снабжен плавающими испаряющими элементами из гидрофильного капиллярно-пористого материала. Плавающие испаряющие элементы выполнены в виде покрытых гидрофильным капиллярно-пористым материалом полых перфорированных барабанов 12, закрепленных между двумя опорными поплавками 9, 10 с возможностью вращения вокруг своей горизонтальной оси с помощью торцевых полуосей, вставленных в размещенные по длине поплавков втулки. Барабаны 12 снабжены механизмом их синхронного поворота на 180° и обратно. Повышается эффективность процесса испарения и снижается трудоемкость работ, связанных с удалением солей из гидрофильного капиллярно-пористого материала. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ защиты горизонтального закрытого дренажа от заохривания // 2527044

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам защиты от заохривания горизонтального дренажа. Способ заключается в том, что одновременно с подачей выхлопных газов в полость дрены подают мелкодисперсный порошок торфяной золы сухого удаления. Мелкодисперсный порошок торфяной золы сухого удаления вместе с потоком выхлопных газов поступает на внутреннюю поверхность дренажных труб и в щели дренажных труб. Торфяная зола сухого удаления блокирует бактериальный процесс превращения соединений железа в нерастворимые формы. Способ обеспечивает повышение интенсивности подавления жизнедеятельности железобактерий.

Пруд-испаритель дренажного стока // 2528006

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к орошаемому земледелию при утилизации минерализованного дренажного стока гидромелиоративных систем, а также при испарении сточных вод различного генезиса, минерализация которых сформирована преимущественно минеральными солями. Пруд-испаритель дренажного стока связан посредством водорегулирующих сооружений с подводящим каналом 1 и разделен на отсеки 4, 5, расположенные каскадом. На берегу пруда-испарителя установлена ветронаправляющая система, включающая основные перегородки 7, расположенные радиально к берегам пруда-испарителя, и дополнительные перегородки 8, установленные между основными под прямым углом к берегам. Перегородки 7, 8 ветронаправляющей системы состоят из панельных конструкций, представляющих собой скрепленные между собой листы прочного материала, установленные вертикально с помощью опор и растяжек с анкерным креплением. Вдоль береговой полосы пруда-испарителя смонтировано устройство 9 для направления воздушного потока к поверхности воды, состоящее из панелей, установленных вдоль береговой линии с возможностью наклона в вертикальной плоскости в сторону водной поверхности пруда. Снабжение пруда-испарителя системой концентрирования воздушного потока и повышения турбулентности его движения непосредственно над водной поверхностью обеспечивает повышение интенсивности испарения с поверхности пруда-испарителя и, соответственно, эффективности концентрации дренажного стока. 4 ил.

Регулятор дренажного стока // 2528210

Изобретение относится к гидротехнической мелиорации и может быть использовано для автоматизации дренажных систем, а именно для перекрытия трубопроводов закрытой дренажной сети. Регулятор состоит из корпуса 1, выполненного в виде патрубка прямоугольного сечения, в торцы которого с обеих сторон вставлены дренажные трубы 2. Внутри корпуса 1 на горизонтальной оси вращения 4 установлен клапан 3. Клапан 3 выполнен в виде полотна 7, снабженного большим поплавком 8, с козырьком 9. Корпус 1 снабжен поперечным стержнем с роликом 11, через который перекинута гибкая нить 10, соединяющая клапан 3 с придонной нижней заслонкой 12. Заслонка 12 уравновешена дополнительно поплавком меньшего размера 14, жестко соединенного с нижней частью заслонки со стороны подводящей дрены. Боковые стенки корпуса 1 имеют консольные продольные упоры-ограничители 5 и наклонные упоры-ограничители 6 под углом 30…45°, между которыми расположен клапан 3, большой поплавок 8 и козырек 9. В исходном положении клапан 3 с большим поплавком 8 и козырьком 9 лежат на упорах-ограничителях 5 в горизонтальном положении, а нижняя придонная заслонка 12 закрыта за счет удержания ее в вертикальном положении через гибкую нить 10. Повышаются эксплуатационные качества регулятора путем обеспечения при срабатывании запорных органов выноса наносов со дна трубы из-под движущихся частей. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.