Способ дренажа грунтовых вод на оползневых склонах


 


Владельцы патента RU 2596617:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего оразования "Северо-Осетинский государственный университет имени Коста Левановича Хетагурова" (СОГУ) (RU)

Изобретение относится к области экологической безопасности и гидротехнического строительства и может быть использовано для защиты склоновых земель, используемых в хозяйственной деятельности, от оползневых процессов, а также в качестве дополнительного источника пополнения запасов пресной воды для хозяйственных нужд. Способ включает формирование дренажной траншеи на дне бокового рва структурного оползня, через который происходит естественная разгрузка грунтовых вод, глубиной от 2 до 30 м (в зависимости от уровня залегания грунтовых вод) и шириной от 1 до 5 м (в зависимости от глубины бокового рва и плотности коренных пород), которую выводят в формируемый на первой надпойменной террасе искусственный водоем-накопитель дренажной воды глубиной 2,5-3 и диаметром 15 м. От искусственного водоема-накопителя отводят канал глубиной 0,5 м и шириной 1,5-2 м к руслу реки для регулирования объема воды и создания условий проточности в водоеме. Способ позволяет использовать естественные морфологические части структурного оползня, в частности клинообразные боковые рвы (швы) оползня, через которые происходит естественная разгрузка подземных грунтовых вод, что снижает технологические риски и обеспечивает экологическую безопасность. Одновременно обеспечивает запас чистой пресной грунтовой воды для хозяйственных нужд местного населения.

 

Изобретение относится к области экологической безопасности и гидротехнического строительства и может быть использовано для защиты склоновых земель, используемых в хозяйственной деятельности, от оползневых процессов, а также в качестве дополнительного источника пополнения запасов пресной воды для хозяйственных нужд населения.

Известен способ, при котором формируют сложное гидротехническое сооружение дренажной горной выработки из вентиляционных и водопонижающих скважин (патент на изобретение №2244063, опубликован 10.01.2005 г.).

Однако известный способ требует больших капиталовложений и трудовых затрат, имеет узкое предназначение и может повлечь дополнительные проблемы, связанные с глубоким бурением и нарушением гравитационной устойчивости склонов.

Известен также способ дренажа грунтовых вод, в котором осуществляют подачу воды из водозаборного колодца в водопоглащающий колодец, который расположен ниже уклона грунтовых вод (патент на изобретение №2338030, опубликован 10.11.2008, МПК Е02В 3/18, Е02В 11/00).

Известный способ высокозатратный, поскольку предусматривает создание двух видов колодца на определенном расстоянии.

Наиболее близким техническим решением является способ, в котором производят канавы, котлованы и скважины, отводы и откачку воды (патент на изобретение №2278208, опубликован 20.06.2008, МПК Е02В 11/00).

Недостаток способа-прототипа заключается в том, что он не приемлем для склоновых земель, подверженных опасным оползневым процессам. Кроме этого, осуществляются сложные работы для создания водоприемных канав, котлованов, скважин в целях отвода и откачки воды, что усложняет техническое решение.

Технический результат - упрощение способа дренажа грунтовых вод и одновременно - их использование, как дополнительного источника пресной воды.

Техническое решение заявленного способа заключается в том, что формируется дренажная траншея на дне бокового рва структурного оползня, через который происходит естественная разгрузка грунтовых вод, глубиной от 2 до 30 м (в зависимости от уровня залегания грунтовых вод) и шириной от 1 до 5 м (в зависимости от глубины бокового рва и плотности коренных пород), направляется в формируемый искусственный водоем-накопитель дренажных вод на первой надпойменной террасе глубиной 2,5-3 м, диаметром 15 м для отстаивания дренажных оползневых вод, и от него отводится канал глубиной 0,5 м и шириной 1,5-2 м к руслу реки для регулирования объема воды и создания условий проточности в водоеме.

Способ осуществляется следующим образом. Для дренажа используются естественные морфологические части структурного оползня, в частности клинообразные боковые рвы (швы) оползня, это продольные вдоль склона линии отрыва оползневого тела, через которые происходит естественная разгрузка подземных грунтовых вод, являющихся причиной оползневой подвижки. Зачастую боковые рвы со временем заполняются грунтом, что затрудняет дальнейшую разгрузку грунтовых вод и приводит к пополнению объема подземных вод, провоцирующих последующие сдвиги оползневого тела.

Параметры создаваемой дренажной траншеи в боковом рву от 2 до 30 м обоснованы тем, что уровень грунтовых вод на оползневых склонах от места к месту колеблется в основном в этих пределах на границе осадочных и коренных пород. Глубже 30 м залегают плотные коренные породы, затрудняющие заложение траншеи. Глубина бокового шва менее 2 м характерна делювиальным поверхностным оползням малой мощности, фактором движения которых служат не грунтовые воды, как это в случае структурных оползней, а атмосферные осадки.

Ширина создаваемой дренажной траншеи на дне бокового рва находится в прямой зависимости от ее закладываемой глубины: 1 м - для глубины 2-10 м, 2 м - для глубины 10-15 м, 3 м - для глубины 15-20 м, 4 м - для глубины 20-25 м, 5 м - для глубины 25-30 м.

Создаваемая дренажная траншея выводится на первую надпойменную террасу реки, где создается искусственный водоем глубиной 2,5-3 м, диаметром 15 м для отстаивания дренажных оползневых вод, и от него отводится канал глубиной 0,5 м и шириной 1,5-2 м к руслу реки для регулирования объема воды и создания условий проточности в водоеме.

Глубже 2,5-3 м в пойме реки залегают грунтовые воды. Водоем диаметром больше 15 м и глубиной более 3 м сложно создавать в аллювиальных отложениях, и он не будет заполняться дренажными водами, ибо оползневые грунтовые воды не являются постоянным источником. Водоем диаметром менее 15 м и глубиной менее 2,5 м может довольно быстро заполнится грунтовыми водами и каменистыми наносами и утратить свое предназначение.

Созданный проточный водоем способствует отстаиванию воды и служит источником чистой пресной подземной воды для хозяйственных нужд местного населения.

Предлагается формирование подобных дренажных траншей в боковых рвах активных крупных структурных оползней горных склонов.

Пример 1. В боковых швах крупного структурного оползня «Большой Даллагкауский» формируются дренажные траншеи глубиной 20-30 м, шириной 4-5 м. На первой надпойменной террасе р. Мамисондон создается искусственный водоем глубиной 2,5-3 м, диаметром 15 м, предназначенный для фильтрации и хранения дренажных оползневых вод в целях пополнения запасов чистой пресной грунтовой воды хозяйственного использования, и от него отводится канал глубиной 0,5 м и шириной 1,5-2 м к руслу реки Мамисондон для регулирования объема воды и создания условий проточности в водоеме.

Пример 2. В боковых швах крупного структурного оползня «Луарский» формируются дренажные траншеи глубиной от 10 до 20 м, шириной 3-4 м. На первой надпойменной террасе р. Ардон создается искусственный водоем глубиной 2,5-3 м, диаметром 15 м, предназначенный для фильтрации и хранения дренажных оползневых вод в целях пополнения запасов чистой пресной грунтовой воды хозяйственного использования, и от него отводится канал глубиной 0,5 м и шириной 1,5-2 м к руслу реки Ардон для регулирования объема воды и создания условий проточности в водоеме.

Пример 3. В боковых швах крупных структурных оползней «Зинцарские» формируются дренажные траншеи глубиной от 2 до 10 м, шириной 2-3 м. На первой надпойменной террасе р. Мамисондон создается искусственный водоем глубиной 2,5-3 м, диаметром 15 м, предназначенный для фильтрации и хранения дренажных оползневых вод в целях пополнения запасов чистой пресной грунтовой воды хозяйственного использования, и от него отводится канал глубиной 0,5 м и шириной 1,5-2 м к руслу реки Ардон, для регулирования объема воды и создания условий проточности в водоеме.

Формируемая дренажная траншея в боковых рвах отрыва оползневой массы способствует выходу на дневную поверхность оползневых грунтовых вод и тем самым снижению оползневой активности. Дренажная вода из траншеи поступает и накапливается в формируемом водоеме на первой надпойменной террасе и служит дополнительным источником чистой пресной воды для хозяйственных нужд. Вода из водоема поступает через создаваемые каналы в русло реки, регулируя ее объем и условия проточности.

Следовательно, предлагаемое техническое решение характеризуется снижением затрат на создание дренажной системы (траншеи) для отвода грунтовых вод на оползневых склонах, с одновременным их использованием в хозяйственных нуждах населения и предупреждением оползневых катастроф на склоновых землях, используемых в хозяйственной деятельности.

Способ дренажа грунтовых вод на оползневых склонах, включающий формирование дренажной траншеи, отличающийся тем, что образуют траншею на дне бокового рва структурного оползня, через которую происходит естественная разгрузка грунтовых вод глубиной 2-30 м и шириной 1-5 м, водоем-накопитель дренажной воды на первой надпойменной террасе глубиной 2,5-3 м и диаметром 15 м, канал для отвода дренажных вод от водоема до русла реки глубиной 0,5 м и шириной 1,5-2 м.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области канализационных систем. Поверхностный модуль содержит основание, над которым выступают дистанционные элементы, конусность которых определяется углом α относительно вертикали.

Изобретение относится к гидротехнической мелиорации, преимущественно к осушению земель в сельском хозяйстве с автоматическим регулированием уровней грунтовых вод.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в осушительных мелиорациях для промывки полостей дрен от заиления, ускорения процесса осушения и предотвращения заохривания.

Изобретение относится к мелиорации и может быть использовано для осушения грунтов в особенности тяжелых по механическому составу с автоматическим регулированием уровней грунтовых вод.

Изобретение относится к гражданскому строительству складских корпусов и может быть использовано на участках с высоким уровнем стояния грунтовых вод. Способ включает создание комбинированного горизонтального кольцевого, пластового и пристенного дренажа.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при осушении переувлажненных почв. Устье дренажного коллектора состоит из устьевой трубы 2 с коленообразным выходом и водосливного патрубка 4.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, а конкретней к способам устройства кротового дренажа на дренируемых сельскохозяйственных землях. Способ предусматривает выполнение поперек направления трубчатого дренажа кротовых дрен.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, а конкретней к способам глубокого рыхления дренируемых сельскохозяйственных земель. Способ предусматривает выполнение поперек направления трубчатого дренажа рабочих проходов рыхлителя.

Изобретение относится к комплексной мелиорации агроландшафтов гумидной зоны с использованием закрытого дренажа. Устье дренажного коллектора включает открытый канал 1 и присоединенную к коллектору 2 устьевую трубу 3, колодец, разделенный посредством устьевой трубы 3 на две закрытые неравные части, а именно на верхнюю регулирующую камеру 7 и нижнюю подклапанную камеру 8.

Изобретение относится к мелиорации и может найти применение как при орошении, так и при осушении сельскохозяйственных угодий. Вакуумная дренажная система состоит из дрен 1, коллектора 2, в устье которого в дренажном колодце 8 расположена накопительная емкость 3 с сифоном 4 и зарядной трубой 5.

Изобретение относится к области сельского хозяйства - к устройствам для повышения качества очистки вод в закрытом коллекторе дренажной системы и может быть применено при осушении почв закрытым дренажом и их использовании и эксплуатации дренажных систем. Дренажный перепадный колодец включает цилиндрический корпус 1 с крышкой 2, устроенные с перепадом входящие 3, 4, 5 и выходящую 6 трубы закрытых коллекторов и отстойник. При этом отстойник разделен посредством вертикальной пластины 9 с отверстиями 10 в нижней ее части и высотой, большей высоты расположения выходящей трубы 6 закрытого коллектора в стенке колодца от дна отстойника, на две секции 7 и 8 таким образом, что секция 7 отстойника выполняет роль водобойного колодца, принимающего воду из входящих труб 3, 4, 5, а секция 8 непосредственно отстойника. Каждая входящая в колодец труба 3, 4, 5 закрытого коллектора снабжена направляющей трубой 13, одним концом установленной на выходе входящей в колодец трубы 3, 4, 5. Другой конец направляющей трубы 13 имеет U-образную форму и размещен в секции водобойного колодца 7. Технический результат заключается в повышении надежности и долговечности действия не ниже нормативного срока службы закрытого коллектора ниже колодца. 2 ил.
Наверх