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Anordnung zur Bekämpfung der Bodenerosion
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oder Bachbett, der Wasserspiegel im Speicherbecken von dem Höchstwert auf den Mindestwert in einer beliebig vorherbestimmbaren kurzen Zeitspanne abgesenkt. Auf diese Weise lässt sich unheilvollen Überschwemmungen vorbeugen, der Grundwasserspiegel heben und ein Verlust an Düngestoffen hintanhalten.
Die erfindungsgemässe Anordnung zur Bekämpfung der Bodenerosion bzw. zur Wiedergewinnung von Schlamm aus schlammführenden Einschnitten oder Bachbetten fliessendem Wasser ist dadurch gekennzeichnet, dass das oberwasserseitige Eintrittsende des Grundablasses nach aufwärts gebogen und durch Anfügung von Rohrstutzen verlängerbar ist, wobei die Leistungsfähigkeit des Rohres gegenüber der Höhe des Überfalles ohne Wasserzufuhr die Entleerung des Speicherbeckens innerhalb einer Zeitspanne von etwa einem halben bis zu zwei Tagen zulässt.
In den Zeichnungen, welche Beispiele der Durchführung der Erfindung veranschaulichen, ist Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Speicherbecken, Fig. 2 ein Schnitt nach Linie 2-2 in Fig. 1 und Fig. 3 eine Draufsicht auf eine kombinierte Terrassen-und Speicherbecken-Anlage.
In den Fig. 1 und 2 bezeichnet 11 die Umrisslinie, die den Rand eines Bachbettes darstellt. Quer zu diesem Bett ist ein Damm 12 oder eine Anzahl solcher gebaut, die zweckmässig dieselbe Scheitelhöhe wie die Linie 11 haben. Auf diese Weise wird ein Speicherbecken 13 gebildet. Der Damm 12 kann aus verschiedensten Baustoffen, wie Erde, Gestein, Beton, Holz, Metall oder Kombinationen dieser Baustoffe hergestellt sein, im allgemeinen wird Erde bevorzugt, um eine spätere Verwendung für Weidegrund od. dgl. zu ermöglichen.
Vor dem Bau oder während des Baues des Dammes 12 wird ein Grundablass 16 annähernd in der Dammmitteeingebaut. Dieserhatzweckmässig über seine ganze Länge ein schwaches Gefälle, so dass darin kein Wasser stehen bleibt. Er mündet in ein anderes Becken oder einen Fluss.
Das Eintrittsende des Grundablasses 16 ist annähernd an der tiefsten Stelle des Bachbettes angeordnet, die sich gewöhnlich nächst der Bachmitte befindet. Dieses Eintrittsende ist etwa mit Hilfe eines Knies nach aufwärts gebogen.
Es ist erwünscht, beim Dammbau 12 einen Überlauf 17 vorzukehren, der zweckmässig nur aus einer Einsenkung im Terrain bestehen kann, aber auch aus Beton hergestellt sein könnte. Wenn der Überlauf aus Erde besteht, wird diese zweckmässig mit Gras bebaut oder mit einem schützenden Pflanzenbelag versehen. Solche Überläufe sind meistens voll zufriedenstellend, da sie dem zeitweisen Überfliessen des Wassers ohne Erosion gut standhalten ; die Anlagekosten sind gering, ebenso die Wartung.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Anordnung wird bei Betrachtung der Wirkung des Bauwerkes und des Speicher- bzw. Trockenbeckens verständlich. Bei Regen wird das Wasser durch das Bachbett rasch herabströmen. Seine Geschwindigkeit hängt vom Ausmass des Regens und vom Gefälle des Bettes ab, und es wird Erde oder Schlamm mitgeführt, die aus dem vom Bett entwässerten Terrain ausgewaschen werden. Sobald das schlammführende Wasser den Damm erreicht, wird sein Abströmen unterbrochen, wobei es bestrebt ist, in diesem Zeitpunkt den mitgeführten Schlamm abzulagern.
Wenn weiteres Wasser in das durch den Damm gebildete Becken eintritt und auf das bereits vorhandene Wasser stösst, wird seine Geschwindigkeit auf ein Mass herabgesetzt, bei welchem das Bestreben zur Absetzung des Schlammes auf dem Bachbettboden erhalten bleibt, zum überwiegenden Teil an jener Stelle des Randes des im Becken vorhandenen Wassers, woselbst das schlammführende Wasser zutritt, so dass sich aufeinanderfolgende Schlammteilchen an dem sich stets ändernden Rand des Wassers absetzen. Steigt das Wasser bis zur Höhe des Eintrittsendes des Grundablasses 16, so fliesst es selbstverständlich durch ihn ab.
Dieser Grundablass ist so gestaltet, dass die Strömungsgeschwindigkeit in demselben erheblich kleiner ist als die normale Zuflussgeschwindigkeit des Wassers zum Becken, u. zw. in Abhängigkeit von der Grösse der mit Wasser bedeckten Fläche, der Art des Terrains, der Regenhöhe und dem Volumen des Beckens.
Jedenfalls steigt der Wasserspiegel gewöhnlich über das Niveau des Eintritts zum Grundablass, wird bei ausserordentlich starkem Regen sogar die Höhe 18 des Überlaufes 17 erreichen und über diesen abflie- ssen. Wesentlich ist aber, dass die Wassergeschwindigkeit im Grundablass derart herabgesetzt ist, dass der Schlamm sich auf dem Boden des Beckens 13 absetzt.
Das im Trockenbecken 13 zeitweise eingeschlossene Wasser fliesst allmählich durch den Grundablass 16 ab, und der Wasserspiegel sinkt wieder bis auf das Niveau des Eintritts zum Grundablass. Die für diesen Zyklus und eine gegebene Regenmenge erforderliche Zeit hängt von der Menge des im Becken zurückgehaltenen Wassers und der Grösse der Eintrittsöffnung ab. Im Kulturland wird das Trockenbecken vorzugsweise derart ausgelegt, dass es sich in 1/2 - 2 Tagen entleert, welche Zeit nicht lang genug ist, die Ernte zu gefährden, aber für die Schlammabsetzung ausreicht und ein erhebliches Eindringen des Wassers in den Untergrund ermöglicht und Überschwemmungen vorbeugt.
Während dieser Zeit und nachher dringt selbstverständlich eine erhebliche Menge des gespeicherten
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überkreuzen, der seinerseits in das unten befindliche Land übergeht. Dieser Wall 26 ist mit einem gerin- gen Gefälle gegen eines seiner Enden hin angelegt, welches in eines der Trockenbecken 13 mündet. Regen wird entlang des Walles 26 abgeführt und an das Trockenbecken 13 abgegeben ; der Wall ist durch sein schwaches Gefälle und durch eine Gras- oder sonstige Pflanzendecke gegen Erosion geschützt.
Die Kombination eines Walles mit dem Trockenbecken macht es möglich, das abfliessende Wasser einer verhältnismässig sehr grossen Grundfläche zu verarbeiten ; sie ist insbesondere dort anwendbar, wo das Gelände in mehreren Richtungen von einer annähernd ebenen Kuppe eines Hügels abfällt. Bei entsprechender Ausbildung des Walles kann das abfliessende Wasser in ein einziges Trockenbecken geleitet werden, was wirtschaftlicher ist als der Bau mehrerer Trockenbecken.
Das Trockenbecken wirkt in dieser Kombination in im Wesen gleicher Weise wie früher. Die Schlammabsetzung findet nahezu ausschliesslich im Trockenbecken statt, obgleich das Ausmass dieser Ablagerung geringer sein kann, trotzdem eine grössere Bodenfläche durch ein einziges Becken geschützt wird, weil das Gefälle des Terrains verhältnismässig klein ist.
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Arrangement to combat soil erosion
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or stream bed, the water level in the storage basin is lowered from the maximum value to the minimum value in a short period of time that can be predetermined as desired. In this way, disastrous floods can be prevented, the water table can be raised and the loss of fertilizers prevented.
The inventive arrangement for combating soil erosion or for the recovery of sludge from sludge-carrying cuttings or stream beds flowing water is characterized in that the upstream inlet end of the bottom outlet is bent upwards and can be extended by adding pipe sockets, the capacity of the pipe compared to the height of the In the event of an attack without water supply, the storage basin can be emptied within a period of about half a day to two days.
In the drawings which illustrate examples of the implementation of the invention, FIG. 1 is a plan view of a storage basin, FIG. 2 is a section along line 2-2 in FIG. 1, and FIG. 3 is a plan view of a combined terrace and storage basin. Investment.
In Figs. 1 and 2, 11 denotes the outline which represents the edge of a stream bed. A dam 12 or a number of such dams are built across this bed, and they expediently have the same apex height as the line 11. In this way, a storage basin 13 is formed. The dam 12 can be made from a wide variety of building materials, such as earth, stone, concrete, wood, metal or combinations of these building materials; earth is generally preferred in order to enable later use for pasture or the like.
Before or during the construction of the dam 12, a bottom outlet 16 is built approximately into the dam committee. The purpose of this is to have a slight gradient over its entire length, so that no water remains in it. It flows into another basin or river.
The inlet end of the bottom outlet 16 is arranged approximately at the deepest point of the stream bed, which is usually next to the middle of the stream. This entry end is bent upwards with the help of a knee.
It is desirable to provide an overflow 17 in the construction of the dam 12, which can only consist of a depression in the terrain, but which could also be made of concrete. If the overflow consists of earth, this is expediently built with grass or provided with a protective plant covering. Such overflows are mostly completely satisfactory since they withstand the temporary overflow of water without erosion; the investment costs are low, as is the maintenance.
The mode of operation of the arrangement according to the invention can be understood when considering the effect of the structure and the storage or drying basin. When it rains, the water will quickly flow down through the stream bed. Its speed depends on the amount of rain and the slope of the bed, and soil or mud is carried along which is washed out of the terrain drained by the bed. As soon as the sludge-carrying water reaches the dam, its outflow is interrupted, with the aim at this point in time to deposit the sludge carried along.
If more water enters the basin formed by the dam and hits the already existing water, its speed is reduced to a level at which the effort to settle the sludge on the creek bed floor is maintained, for the most part at that point on the edge of the water present in the basin, where the mud-carrying water enters, so that successive mud particles settle on the constantly changing edge of the water. If the water rises to the level of the inlet end of the bottom outlet 16, it naturally flows off through it.
This bottom outlet is designed so that the flow rate in the same is considerably lower than the normal flow rate of the water to the pool, u. depending on the size of the area covered with water, the type of terrain, the height of the rain and the volume of the basin.
In any case, the water level usually rises above the level of the inlet to the bottom outlet, and in the event of extremely heavy rain it will even reach the height 18 of the overflow 17 and flow away via this. However, it is essential that the water speed in the bottom outlet is reduced in such a way that the sludge settles on the bottom of the basin 13.
The water temporarily enclosed in the drying basin 13 gradually flows away through the bottom outlet 16, and the water level drops again to the level of the inlet to the bottom outlet. The time required for this cycle and a given amount of rain depends on the amount of water retained in the pool and the size of the inlet opening. In cultivated land, the dry basin is preferably designed in such a way that it empties in 1/2 - 2 days, which is not long enough to endanger the harvest, but is sufficient for sludge to settle and allows significant water penetration into the subsoil and floods prevent.
During this time and afterwards, of course, a considerable amount of the stored information penetrates
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cross, which in turn merges into the land below. This wall 26 is laid out with a slight gradient towards one of its ends, which ends in one of the drying basins 13. Rain is carried away along the wall 26 and given off to the drying basin 13; the wall is protected against erosion by its gentle slope and by a grass or other vegetation cover.
The combination of a wall with the drying basin makes it possible to process the draining water over a relatively large area; it is particularly applicable where the terrain slopes in several directions from an approximately flat top of a hill. If the embankment is designed accordingly, the draining water can be directed into a single drying basin, which is more economical than building several drying basins.
In this combination, the drying basin works in essentially the same way as before. The sludge settling takes place almost exclusively in the dry basin, although the extent of this deposit can be smaller, but a larger floor area is protected by a single basin because the slope of the terrain is relatively small.