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Einrichtung zur Schaffung eines künstlichen Grundwasserspiegels
Die zunehmende Bevölkerungsdichte in allen
Teilen der Erde erfordert eine immer rationellere
Ausnützung des Bodens.
Mit wachsender Bevölkerungszahl müsste der
Konsum an Lebensmitteln im gleichen Verhältnis zunehmen. Da jedoch gleichzeitig auch der Lebensstandard steigt, nimmt der Konsum noch schneller als die Bevölkerungszahl zu.
Gleichzeitig nimmt aber die nutzbare Bodenfläche durch Vergrösserung der Wohngebiete,
Industriegebiete, Verkehrsflächen, wie Strassen, Eisenbahnen, Flugplätze usw. ständig ab. Eine rationellere Ausnützung der Anbauflächen kann zwar mit dieser Entwicklung eine gewisse Zeit schritthalten, bis bald der Zeitpunkt kommt, zu welchem eine Rationalisierung nicht mehr ausreicht, mit welchem Problem sich heute schon namhafte Wissenschaftler befassen.
Ein scheinbarer Ausweg ist die Rodung von Urwäldern und dadurch Gewinnung neuer Anbauflächen. Es ist jedoch bekannt, dass Jahr für Jahr mehr Gebiete durch die Verkarstung und das Ausbreiten von Wüstengebieten unfruchtbar werden, als neue Anbauflächen gewonnen werden können. Das Problem geht daher bei der Gewinnung von Anbauflächen in erster Linie darum, dieser zunehmenden Verkarstung und Verwüstung Einhalt zu gebieten bzw. das verdorbene Land zurückzugewinnen.
Es wäre daher dem Fortschreiten der Verwüstung ein stabiler Vegetationsgürtel entgegenzusetzen. Dieser ist aber ohne dauerndes Vorhandensein von Bodenfeuchtigkeit nicht möglich.
Es gibt Gebiete, bei denen die Jahresniederschlagsmenge ausreichen würde, eine üppige Vegetation gedeihen zu lassen und die trotzdem kaum oder gar nicht bewachsen sind, weil der Boden nicht das Niederschlagswasser zu halten bzw. zu speichern vermag, oder weil die wasserundurchlässige Schichte und damit der Grundwasserspiegel so tief liegt, dass er die Oberfläche nicht mehr beeinflusst. Diese Gebiete, wie auch solche mit zu wenig Niederschlagsmenge würden zur stabilen Vegetation eine dauernde Bewässerung benötigen. Dies ist, wenn nicht auf natürlichem Wege möglich, sehr kostspielig und örtlich sehr begrenzt. Selbst wenn man heute schon in der Lage ist, durch Abkühlung, d. h.
Senkung des Taupunktes der Luft, künstlich Niederschläge zu erzeugen, so
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Niederschlagswasser oder auch zugeleitetes Be- wässerungswasser sicher und in einer für die
Vegetation erreichbaren Tiefe im Boden zu speichern, dann ist auch eine stabile Vegetation gesichert. Dass gerade die Grenzgebiete der sich immer weiter ausbreitenden Wüstengebiete nur ein geringes mehr an Bodenfeuchtigkeit benötigen, um ein Weitergreifen der Verwüstung hintanzuhalten, ist bekannt.
Die erfindungsgemässe Einrichtung hat den Zweck, anfallendes Niederschlags- oder Bewässerungswasser durch Schaffung eines künstlichen Grundwasserspiegels im Boden zu speichern. Die erfindungsgemässe Einrichtung zur Schaffung eines künstlichen Grundwasserspiegels besteht im wesentlichen darin, dass in den Erd-, Sand- od. dgl. Bodenschichten eine wasserundurchlässige Schichte in beliebiger, das Wasser sammelnder oder führender, behälteroder rinnenartiger Form, in beliebiger Tiefe und Ausdehnung angeordnet ist. Die Erfindung betrifft ferner Einzelheiten an einer solchen Einrichtung.
Zweckmässig besteht die wasserundurchlässige Schichte aus einer Kunststoffhaut, jedoch ist jedes andere wasserundurchlässige Material auch geeignet.
An dieses wasserundurchlässige Material werden, ausser der Wasserundurchlässigkeit und der Widerstandsfähigkeit gegen im Boden vorhandene chemische und biologische Einflüsse, keinerlei besondere Anforderungen gestellt. Bei Verlegung beispielsweise von Plastikschichten müssen diese bloss soweit elastisch bzw. plastisch sein, dass sie den Beanspruchungen aus Setzungen des beim Einlegen aufgelockerten Erdreiches ohne Reissen nachgeben können. Sonst werden diese Kunststoffschichten meist nur normal zu ihrer Oberfläche durch Druckkräfte, die jedoch verschwindend klein sind, beansprucht. Die Gefahr einer Versprödung, hervorgerufen durch grosse Temperaturwechsel, und wiederholtes Austrocknen und Feuchtwerden ist nicht gegeben.
Das Herstellen bzw. Einlegen der erfindunggemässen Schichte kann auf beliebig gewählte Art geschehen, von Hand aus oder maschinell, in einem oder mehreren Arbeitsgängen, durch
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Abheben des Erdreiches, Einlegen der Schichte und wieder Zufüllen usw. Die Schichte kann auch z. B. ohne Abheben des Erdreiches mittels entsprechendem Gerät unter der Oberfläche eingezogen werden. Auch wäre es möglich, die Schichte derart zu erzeugen, dass man rasch erstarrendes Material in entsprechender Tiefe, einzeln oder in kontinuierlichen Arbeitsgängen einbringt.
Bei Verwendung von Folien ist es nicht not- wendig, dass ein gewählter Behälter schon in seiner endgültigen Form zur Einbringstelle ge- bracht wird, sondern wird es zweckmässig sein, diese Folien in ebenen, beliebig langen Bahnen einzulegen und erst dann die Behälterform z. B. durch Aufklappen der Ränder zu bilden.
Die Schichte wird zweckmässig in einzelne oder zusammenhängende Bereiche gegliedert sein, um bei eventueller Beschädigung durch Baumwurzeln, Tiere oder auch beim Einlegen das Ausfliessen eines grösseren Bereiches zu verhindern.
Das Aufsteigen der Feuchtigkeit aus den Behältern durch Kapillarwirkung oder Verdunstung im Boden kann beliebig gesteuert werden. Dies geschieht dadurch, dass man über dem zu erwartenden Wasserspiegel im Behälter eine zweite Schichte anordnet, die mit Öffnungen durchbrochen ist. Durch diese Öffnungen kann das Wasser in den Behälter fliessen. Es kann Abstand und Grösse der Öffnungen so gewählt sein, dass diese Schichte den Grad der Verdunstung bzw. des Aufsteigens der Feuchtigkeit in gewähltem Masse hemmt. Sollte sich herausstellen, dass zu viel Feuchtigkeit vorhanden ist, so kann dies durch Durchstossen der unteren Schichte einzelner Bereiche behoben werden.
Die Einrichtung eignet sich in gleicher Weise auch dazu, ein Bett für eine Untergrundströmung durch oder über wasserdurchlässiges Erdreich, bei Vorhandensein eines entsprechenden Gefälles, zu führen, ohne dazu teure und vor allem dichte Rohrleitungen verwenden zu müssen. Zur Beschleunigung des Fliessvorganges können innerhalb des Bettes lose aneinandergestossene Rohre verlegt werden. Auch hier ist es zweckmässig, die Schichte in Bereiche zu gliedern. Der umgekehrte Fall, das Abfliessen einer in Rohrleitungen geführten Flüssigkeit bei eventueller Undichtigkeit der Rohrleitung in den Untergrund zu verhindern, ist natürlich genau so gegeben.
Die Zeichnung zeigt einige beispielsweise Ausführungen der ernndungsgemässen Einrichtung ; in den Fig. 1 und 2 als runder Behälter geformte Schichte, in den Fig. 3-5 als länglicher Behälter, in Fig. 6 als abgedeckter Behälter und in den Fig. 7-9 als rinnenartiger Behälter.
Die Fig. 1 zeigt im Grundriss und die Fig. 2 in geschnittener Seitenansicht die Anordnung eines Behältersystems. Die Behälter 1 sind rund ausgeführt, könnten jedoch jede beliebige andere Form aufweisen. Der Behälterabstand 2, der Durchmesser 3, der Abstand 4 von der Ober- fläche sowie die Behältertiefe 5 sind je nach den örtlichen Verhältnissen gewählt.
Die Fig. 3 stellt im Grundriss, die Fig. 4 im Querschnitt und die Fig. 5 im Längsschnitt lange, rinnenartige Behälter 6 dar. Diese undurchlässige Schichte 6 ist der Länge nach zusammenhängend geformt. Eine Gliederung erfolgt durch Anordnung von quer gerichteten Wölbungen 7 in entsprechenden Abständen. Wenn die Höhe 8 der Wölbungen 7 kleiner ist als die Tiefe 5 des Behälters 6, so ist ein Überfliessen zwischen den Bereichen in Längsrichtung ohne Verlust möglich. Gleichzeitig können auch Deckkappen 10 angebracht sein, die ein Versickern von Niederschlagswasser zwischen den Behältern 6 verhindern. Solche Deckkappen können natürlich auch bei Behälter 1 des Systems nach Fig. 1 angebracht sein.
Die Fig. 6 zeigt die Abdeckung eines Behälters 11 durch eine zweite Schichte 12, die durch in Abständen 16 gehaltene Öffnungen durchbrochen ist. Die Abstände und Öffnungsweiten 17 sind massgebende Faktoren für den Feuchtigkeitsverbrauch.
Die Fig. 7 zeigt im Grundriss, die Fig. 8 im Querschnitt und die Fig. 9 im Längsschnitt die Ausbildung eines Bettes für eine Untergrundströmung, die ein wasserdurchlässiges Erdreich durchquert. Das durch die Schichte 13 geschaffene Bett ist zweckmässig wieder durch Wölbungen 7 in seiner Längsrichtung gegliedert.
Das Bett kann oben geschlossen sein, 12. Zur Beschleunigung des Fliessvorganges können Rohre 14 lose aneinander gestossen eingelegt sein. Unter einer Öffnung 15 der Schichte 13 ist es möglich, beispielsweise durch eine zweite Schichte 13'samt Leitung 14'einen Zweigstrom zu bilden. Die Lage der Öffnung 15 in der Schicht 13 kann dabei so gewählt werden, dass das Abfliessen erst ab einem bestimmten Wasserstand erfolgt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Schaffung eines künstlichen Grundwasserspiegels, dadurch gekennzeichnet, dass in den Erd-, Sand- od. dgl. Bodenschichten eine wasserundurchlässige künstliche Schichte (1, 6, 11, 13) beispielsweise eine Kunststoffolie, in beliebiger, das Wasser sammelnder oder führender behälter-oder rinnenartiger Form in beliebiger Tiefe und Ausdehnung angeordnet ist.
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