Устройство для забора воды и подачи ее из канала в гидрографическую сеть

Авторы патента:

E02B13/00 - Ирригационные канавы, т.е. самотечные, открытые водораспределительные системы (прочие распределительные системы для поливки и орошения садов, полей, спортивных площадок и т.д. A01G 25/00)

Владельцы патента RU 2655208:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" (ФГБНУ "РосНИИПМ") (RU)

Изобретение относится к гидромелиоративному строительству и может быть использовано для обводнения и подпитки малых маловодных водотоков гидрографической сети - водоемов, водохранилищ, прудов, балок и оврагов из каналов гидромелиоративных систем. Устройство включает входной 1 и выходной 4 оголовки, трубопровод 3, расположенный под каналом 2, выполненные в выходной части патрубка 5 перфорированные отверстия, регулирующий элемент 8 в виде конусного пробкового затвора 9. Конусный затвор 9 и вершинная часть трубчатого патрубка 5 выполнены с одноформенными криволинейными поверхностями, а подпатрубная часть выходного оголовка 4 закреплена каменной наброской. С целью предотвращения попадания в трубопровод взвешенных частиц и кольматирования отверстий на входном оголовке 1 трубопровода предусмотрено устройство защитного сменного фильтрующего элемента 14. Применение изобретения позволит расширить функциональные возможности крупных оросительных каналов гидромелиоративной сети, обеспечить рациональное использование водных ресурсов путем их забора и одновременной подачи как на орошение, так и для обводнения малых водотоков гидрографической сети. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Известна ливнеспусковая камера (SU 966175, 15.10.1982), содержащая шахту с криволинейным лотком в основании, который выполнен с донным отверстием и размещен на расстоянии от стенок камеры с образованием водослива.

Недостатком ливнеспусковой камеры является недостаточная ее эффективность, сложность работ по обслуживанию камеры, а также невозможность ее использования для обводнения прилегающих водотоков.

Известен трубчатый переезд на оросительных каналах (SU 954548, 30.08.1982), включающий бетонный трубопровод из нескольких звеньев труб, выполненный с прогибом в сторону основания, а также входной и выходной оголовки.

Недостатком трубчатого переезда является невозможность его работы при малом расходе и небольших скоростях течения, так как поступающая вода будет накапливаться в месте прогиба трубы.

Известен трубчатый ливнепровод (Лапшенков В.С. Курсовое и дипломное проектирование по гидротехническим сооружениям / В.С. Лапшенков, В.С. Бондаренко, В.Н. Шкура [и др.]. - М.: Агропромиздат, 1999. - С. 45-48), предназначенный для пропуска ливневых и талых вод под оросительными каналами и состоящий из входного и выходного оголовков и трубопровода.

Недостатком трубчатого ливнепровода является невозможность его использования для обводнения малых водотоков напрямую из каналов гидромелиоративных систем, не нарушая режим их работы.

Наиболее близким техническим решением является водовыпуск из канала (SU 881191, 15.11.1981), включающий водоприемное отверстие, выполненное в дне канала, решетку и щит с подъемным механизмом, при этом нижний конец решетки закреплен на дне канала шарнирно, а верхний свободно размещен на щите.

Недостатком данного технического решения является невозможность регулирования забираемого объема воды из канала, недостаточная эффективность работы водовыпуска, а также сложность производства работ по открытию (закрытию) щита под водой и его попаданию в выполненные в дне канала пазы.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей каналов гидромелиоративных систем в целях забора воды и обводнения малых водотоков овражно-балочной гидрографической сети.

Изобретение направлено на решение следующих задач:

- регулируемая подача воды из оросительного канала в элементы гидрографической сети (балки, овраги, озера, малые реки) для их обводнения в меженные (вододефицитные) периоды для их целевого использования и (или) экологического оздоровления с выполнением функции водовыпуска;

- выпуск воды из оросительного канала при его опорожнении, проведении предварительных или аварийных сбросов с отводом ее в природные водоприемники (овраги, балки, озера или малые реки) с выполнением функций водовыпуска;

- безопасный в эрозионном отношении выпуск воды, сбрасываемой из оросительного канала в элементы гидрографической сети (т.е. с выполнением устройством функций вершинного сооружения).

Технический результат, на достижение которого направлено заявленное изобретение, - забор и обводнение малых маловодных водотоков овражно-балочной гидрографической сети напрямую из каналов гидромелиоративных систем.

Технический результат достигается за счет устройства для забора воды и подачи ее из каналов в гидрографическую сеть, включающего входной и выходной оголовки, трубопровод, расположенный под каналом, выполненные в пределах дна канала и в выходной части патрубка перфорированные отверстия, регулирующий элемент в виде конусного пробкового затвора. При этом конусный затвор и вершинная часть трубчатого патрубка выполнены с одноформенными криволинейными поверхностями, а подпатрубная часть выходного оголовка закреплена каменной наброской. С целью предотвращения попадания в трубопровод взвешенных частиц и кольматирования отверстий на входном оголовке трубопровода предусмотрено устройство защитного сменного фильтрующего элемента.

Изобретение поясняется следующими чертежами: фиг. 1 - план-схема обводнения элементов гидрографической сети из каналов; фиг. 2 - разрез по продольной оси; фиг. 3 - элемент выходного оголовка в закрытом состоянии; фиг. 4 - элемент выходного оголовка в открытом состоянии.

Цифрами на чертежах обозначены: 1 - водозаборный оголовок; 2 - оросительный канал; 3 - водотранспортирующий трубопровод; 4 - выходной оголовок; 5 - трубчатый патрубок; 6 - вершинная часть патрубка; 7 - перфорированные стенки; 8 - запорно-регулирующий элемент; 9 - конусный (пробковый) затвор; 10 - шток; 11 - винтовой подъемник; 12 - служебный мостик; 13 - каменная наброска; 14 - защитный фильтрующий элемент.

Устройство для забора воды и подачи ее из канала в гидрографическую сеть (фиг. 1-4) включает водозаборный оголовок 1, обеспечивающий забор воды из оросительного канала 2, водотранспортирующий трубопровод 3, обеспечивающий транспортирование воды из канала к выходному оголовку 4. Конструкция выходного оголовка 4 состоит из восходящего трубчатого патрубка (гидранта) 5, вершинная часть 6 которого выполнена расширяющейся к верху по криволинейной поверхности. Стенки 7 расширяющейся вершинной части патрубка 6 выполнены перфорированными. Регулирующий (запорно-регулирующий) элемент 8 выходного оголовка 4 выполнен в виде конусного (пробкового) затвора 9 с криволинейной поверхностью по форме, соответствующей очертанию поверхности расширяющей вершинной части патрубка 6. Регулирующий элемент жестко прикреплен к штоку 10, имеющему винтовой подъемник 11, статическая (опорная) часть которого размещена на служебном мостике 12. Подтрубная часть выходного оголовка 4 (во избежание местного размыва) закреплена каменной наброской 13.

В нерабочем (нефункционирующем) положении водовыпуска-водоспуска запорно-регулирующий элемент 8 находится в крайнем нижнем положении и при плотном прилегании поверхностей конуса и вершинной части патрубка 6 обеспечивается закрытие отверстия выходного оголовка, исключающее вытекание воды из устройства.

С целью предотвращения попадания в трубопровод 3 взвешенных частиц и кольматирования отверстий на входном оголовке трубопровода предусмотрено устройство защитного сменного фильтрующего элемента 14.

При регулируемом подъеме конусного затвора изменяются размеры водовыпускного отверстия, в результате чего регулируется величина расхода воды, подаваемой из оросительного канала в элементы верховой гидрографической сети. Для предотвращения местных эрозионных размывов в конструкциях выходной части устройства предусмотрено рассредоточение потока за счет выпуска воды через перфорацию в вершинной части патрубка и за счет направленного перемещения части водных масс вдоль криволинейной поверхности конусного затвора с последующим их распадом на отдельные струи и выпадением их на закрепленную каменной наброской подпатрубную часть выходного оголовка.

Применение изобретения позволит расширить функциональные возможности крупных оросительных каналов гидромелиоративной сети, обеспечить рациональное использование водных ресурсов путем их забора и одновременной подачи как на орошение, так и для обводнения малых водотоков гидрографической сети.

1. Устройство для забора воды и подачи ее из канала в гидрографическую сеть, включающее входной и выходной оголовок, трубопровод, расположенный под каналом, отличающееся тем, что конструкция выходного оголовка состоит из восходящего трубчатого патрубка, при этом регулирование величины расхода и гашение избыточной энергии водного потока осуществляется за счет перфорированных отверстий в расширяющейся к верху по криволинейной поверхности вершинной части патрубка и регулирующего элемента в виде конусного пробкового затвора с криволинейной поверхностью по форме, соответствующей очертанию поверхности вершинной части патрубка.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что конусный затвор и вершинная часть трубчатого патрубка выполнены с одноформенными криволинейными поверхностями.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подпатрубная часть выходного оголовка закреплена каменной наброской.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на входном оголовке трубопровода предусмотрено устройство защитного сменного фильтрующего элемента.

Водовыпуск-водоспуск из канала в элементы гидрографической сети // 2646921

Изобретение относится к гидромелиоративному и природоохранному строительству, может быть использовано для регулирования обводнения природных водотоков (балок и малых рек) и опорожнения каналов со сбросом воды в естественные элементы вершинной (верхней) гидрографической сети (ложбины, лощины, овраги, балки), выполняя функции водовыпуска-водоспуска.

Способ управления дополнительными запасами воды на обводнение выработанных торфяников // 2643822

Изобретение относится к добыче торфа, конкретно к работам по восстановлению торфяных болот на выработанных торфяниках и их рекультивации, а также к регулированию водного режима обводняемой территории с гарантированным поддержанием нормального подпертого уровня воды при любой интенсивности паводков.

Способ создания дополнительных запасов воды при восстановлении торфяных болот // 2640829

Изобретение относится к добыче торфа, в частности к восстановлению торфяных болот на выработанных торфяниках и их рекультивации с использованием климатических факторов, в частности под действием солнечного воздействия на использование ледяного массива для задержания избытка талой воды - для восстановления торфяных болот.

Способ обводнения торфяных болот, преимущественно выработанных торфяников // 2640278

Изобретение относится к добыче торфа, конкретно к работам по восстановлению торфяных болот и, в частности, к обводнению выработанных торфяников. Обводнение выработанных торфяных болот представляет собой конструктивную схему, включающую водохранилище 1, аккумулирующее воды местного стока, подпорно-регулирующие сооружения 2, расположенные на входе в обводной канал 3, и расположенный ниже магистральный трубопровод 4 с затворами 5-7.

Узел соединения открытых водотоков // 2630899

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к конструкциям соединительных узлов открытых водотоков. К транзитному каналу 1 перпендикулярно в плане примыкает подводящий канал 2.

Способ очистки животноводческих дренажных и поверхностных вод и устройство его осуществления // 2630791

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при строительстве специализированных оросительных систем с использованием животноводческих стоков, проведении удобрительных поливов и осушении земель.

Устройство для улавливания биогаза обезвреженных животноводческих стоков при аэробной подготовке бесподстилочного навоза // 2616803

Изобретение относится к сельскому хозяйству и более конкретно предназначено к устройствам обезвреженных животноводческих стоков при биологической очистке на индустриальных очистных сооружениях (в аэротенках) для улавливания биогаза и его дальнейшего использования.

Способ определения фильтрационных потерь // 2616801

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к способам определения потерь воды на фильтрацию из оросительных каналов гидромелиоративных систем.

Способ управления режимом потока в открытом канале // 2615337

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к устройствам гашения потока воды для открытых каналов. Способ заключается в формировании гидравлической структуры потока ниже по течению непосредственно между боковыми стенками канала и образовании переходного участка регулятора в виде поворотных щитков со сжатием потока по центру канала.