CZ2013810A3 - Protierozní zábrana k omezení nežádoucích pohybů přírodních hmot vlivem erozního smyvu a transportu splavenin - Google Patents

Abstract

Protierozní zábrana sestává z nejméně jednoho liniového protierozního prvku, vytvořeného v ohrožené oblasti, zvoleného ze skupiny záchytný průleh (11) nebo svodný průleh (12), záchytný příkop (9), svodný příkop (10), hrázka nebo jejich kombinace. Nad mělce vykopaným záchytným příkopem (9) a/nebo svodným příkopem (10) nebo záchytným průlehem (11) a/nebo svodným průlehem (12) je podélně uspořádán alespoň jeden hlavní vak (2) válcového tvaru, naplněný plnící směsí (3), uložený do terénního záseku (X) a překrytý geotextilií (7), na kterou je uložen zásyp zeminou (8) se zatravněním, vytvářející ochrannou protierozní záchytnou hrázku. Krajní naplněný hlavní vak (2) je podélně podepřen nejméně jedním opěrným hadicovým vakem (6). Mezera mezi vaky (2) a (6) je vyplněná plnící směsí (3).

Description

Protierozní zábrany k omezení nežádoucích pohybů přírodních hmot vlivem erozního smyvu a transportu splavenin

Oblast techniky

Vynález se týká protierozních zábran k omezení nežádoucích pohybů přírodních hmot vlivem erozního smyvu a transportu splavenin na svažitých terénech, způsobených přívalovými dešti nebo táním sněhu a řeší zlepšení podmínek ochrany životního prostředí, obyvatel a sídel před negativními důsledky těchto jevů s možností jejich urychlené instalace v obtížně přístupném terénu, při výrazně menší potřebě záboru půdy a při snížení finančních nákladů na její výstavbu.

Dosavadní stav techniky

Vlivem změn klimatických podmínek, zvláště v poslední době, dochází ve stále větší míře k ohrožování životního prostředí a v důsledku toho dochází ke značným materiálním škodám, zejména na zemědělské půdě, způsobených její erozí zvláště při přívalových deštích a jarním tání sněhu. V rizikových územích, zejména v členitém a svažitém terénu, s měkkými a narušenými vrchními vrstvami půdy, způsobenými nadměrnou intenzifikací zemědělské výroby, scelováním pozemků a odstraňováním mezí, dochází ke splavování omice a drobné vegetace a jejich usazování v údolích nebo v navazujících rovinách, kde je přímo ohrožena domovní zástavba, hospodářské objekty, komunikace a vodní toky. Erodovaná půda také vlivem soustředěného povrchového odtoku doputuje do vodních toků a nádrží, kde smíšena s komunálními odpadními vodami vzniká ze vzácné půdy toxický odpad, který se jako takový nehodí k rekultivaci, ale musí se skládko vat. Tím vzniká poměrně velká sekundární škoda, kterou při těžbě sedimentů musí zpravidla zaplatit stát či obec. Dalším prokazatelným důsledkem je poškození komplexu fyzikálních, chemických a biologických vlastností, což následně vede ke stále větší dynamice zrychlených erozních procesů, půdy jsou bezstruktumí, náchylné ke vzniku půdního škraloupu, takzvané krusty, v důsledku čehož se i nenasycená suchá půda schopná infiltrovat a akumulovat srážku bez půdní krusty chová jako nasycená půda, voda rychle odteče po povrchu a soustředí se v drahách soustředěného odtoku a bez užitku, způsobující silnou vodní erozi, odteče do vodních toků.

.· ··

Doposud je známa celá řada protierozních zábran. Jsou známy protierozní průlehy a příkopy, sloužící k zachycování a odvádění povrchové vody a splavením Záchytné průlehy a příkopy slouží k omezení příliš velké nepřerušené délky povrchového odtoku po pozemku a k ochraně pozemků a zastavěného území před přítokem vnějších vod, zejména z orné půdy a—lesů, svodné pak pro zajištění neškodného odvedení odtoku do recipientů. Dále jsou známy protierozní meze s volně rostoucí želem a protierozní hrázky, které se budují na pozemcích ve směru vrstevnic a na úpatí svahů zemědělských pozemků. Protierozní hrázky se s výhodou budují tam, kde v důsledku malého sklonu by docházelo k zanášení příkopů a průlehů. Protierozními zábranami jsou také přirozené nebo upravené dráhy soustředěného povrchového odtoku zpevněné vegetačním krytem, nejlépe zatravněním. Je známo také terasovém pozemků, které pro velký sklon a členitost by nebylo možno současnými formami zemědělské výroby jinak efektivně využívat. Terasovém na svažitých pozemcích slouží ke zmenšení jejich velkého sklonu terénními stupni, k rozdělení svahu na úseky, aby povrchový odtok nedosáhl nebezpečného erozního účinku a ke zlepšení možnosti využití mechanizace. Také jsou známy nádrže k akumulaci, retenci, retardaci a infiltraci povrchového odtoku a k usazování splavenin. Tyto nádrže mohou být navrhovány jako suché, které slouží ke krátkodobému zachycení povrchového odtoku a k zachycení splavenin nebo jako stálé s vodním obsahem a se zachovaným sedimentačním a retenčním prostorem.

Společnou nevýhodou výše uvedených protierozních zábran je, že jsou poměrně velmi materiálně, finančně i časově náročné, vyžadují rozsáhlé zemní práce, neboť vyžadují poměrně hluboké výkopy, velké přesuny půdních hmot ve složitých krajinných podmínkách. Vyžadují velký zábor plochy pozemku a nutnost do vážky zeminy z odlehlých míst. Nevýhodou je také velká potřeba pracovních sil. Dále je nevýhodou, že jsou náročné na údržbu a obnovování. Nevýhodou teras je, že jsou vždy značným zásahem do geologie, geomorfologie, pedologie i biologie krajiny a mohou narušit přirozené ekologické mechanismy, jejichž rozsah lze i dnes těžko předvídat. Rovněž jsou problematické protierozní nádrže, neboť jednou ze základních podmínek pro návrh a realizaci nádrží jsou také vhodné geomorfologické a geologické podmínky.

Γ ··· ·· ·· ··· ····· · · ··· • ·· ·· · · · ···· ···· · · · · • · ·· ··· ··· · · · ·

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody do značné míry odstraňuje protierozní zábrana k omezení nežádoucích pohybů přírodních hmot vlivem erozního smyvu a transportu splavenin na svažitých terénech, sestávající z nejméně jednoho liniového protierozního prvku, vytvořeného v ohrožené oblasti, zvoleného ze skupiny záchytný průleh, svodný průleh, záchytný příkop, svodný příkop, hrázka nebo jejich kombinace, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že nad mělce vykopaným záchytným příkopem a\nebo svodným příkopem nebo záchytným průlehem a\nebo svodným průlehem je podélně uspořádán alespoň jeden hlavní vak válcového tvaru, zpravidla velkoobjemový, naplněný plnící směsí, uložený do terénního záseku a překrytý geotextilií, na kterou je uložen zásyp zeminou se zatravněním, vytvářející ochrannou protierozní záchytnou hrázku, kde krajní hlavní vak, naplněný plnící směsí, je podélně podepřen nejméně jedním opěrným hadicovým vakem. Mezery mezi vaky jsou vyplněny plnící směsí. Vaky jsou plněny plnící směsí prostřednictvím dálkové potrubní dopravy, na vzdálenějších místech také prostřednictvím doprovodné komunikace. Optimálním návrhem prostorového rozmístění liniových protierozmch prvků protierozní zábrany dochází ke snížení hodnoty faktoru délky svahu a k rozčlenění pozemků.

Výhodou protierozmch zábran, podle vynálezu, je poměrně velké zrychlení výstavby, možnost instalace v obtížně přístupném terénu a poměrně jednoduchá příprava místa realizace při minimální potřebě pracovních sil. Další výhodou je nízká pořizovací cena stavby. Výhodou je také využití vytěžené zeminy pocházející z budování průlehů, příkopů a zemních teras kpředkrývání vaků. Také je výhodou možnost zvýšení stability výrazné dráhy soustředěného povrchového odtoku splavenin a vod. Dále je výhodou poměrně velká pevnost a stabilita celé stavby, což prodlužuje její trvanlivost. Podstatnou výhodou je ekologická nezávadnost a z estetického hlediska splynutí protierozní zábrany s přírodou.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález je blíže osvětlen na přiložených výkresech, kde je schematicky na obr. 1 příčný řez protierozní zábranou v nárysu, tvořenou záchytným průlehem s hrázkou, na obr. 2 v axonometrickém provedení řez protierozní zábranou se záchytným příkopem bez záboru půdy a na obr. 3 řez svodným průlehem s hrázkou.

Příklad provedení vynálezu

Dle příkladného provedení, podle obr. 1, protierozní zábrana je tvořena mělce vykopaným záchytným průlehem 11, nad kterým je podélně uspořádán jeden velkoobjemový hlavní vak 2 válcového tvaru, naplněný plnící směsí 3, který je podélně podepřen z vnější strany zábrany opěrným hadicovým vakem 6, rovněž naplněným plnící směsí 3. Mezery mezi vaky 2 a 6 jsou také vyplněny plnící směsí 3. Vaky 2, 6 jsou spojeny plochým třmenem a, překryty geotextilií 7, na kterou je uložen zásyp zeminou 8 se zatravněmm, vytvářející protierozní hrázku. Při výstavbě protierozní zábrany se nejprve odhrne omice, poté se provede zásek X do terénu v původním profilu pro uložení vaků 2, 6, které se následně rozvinou a naplní plnící směsí 3 po celé rozvinuté délce a překryjí geotextilií 7. Podél položených vaků 2, 6 se provede vyhloubení záchytného průlehu 11, přičemž se vaky 2, 6 překryté geotextilií 7 zasypou zeminou 8 z vyhloubení záchytného průlehu 11 a zatravní vhodnou travní směsí. Vaky 2, 6 jsou plněny výplňovou hmotou 3 prostřednictvím potrubní dopravy.

Dle příkladného provedení, podle obr. 2, protierozní zábrana je tvořena záchytným příkopem 9, nad kterým je podélně uspořádána trojice plnící směsí 3 naplněných opěrných hadicových vaků 6,61,62, jejíž příčný profil je lichoběžníkového tvaru, vytvořený jejími vhodně zvolenými rozměry. Mezery mezi vaky 6.6'.6 jsou vyplněny plnící směsí 3. Vaky 6,6'.6 jsou spojeny křížovým třmenem b, překryty geotextilií 7, na kterou je uložen zásyp zeminou 8 se zatravněmm. Zásyp vaků 6,6'.6 překrytých geotextilií 7 je proveden zeminou z výkopu záchytného příkopu 9. Při budování protierozní zábrany se nejprve vyhloubí zásek X do terénu a postupuje se obdobně jako u předcházejícího příkladného provedení.

Dle příkladného provedení, podle obr. 3, je protierozní zábrana tvořena svodným průlehem 12, nad kterým je uspořádána dvojice velkoobjemových hlavních hadicových vaků 2, 2' a dvojice opěrných hadicových vaků 6, 6\ naplněných plnící směsí 3, na kterých je uspořádána dále trojice hadicových vaků 6,61,62 naplněná plnící směsí 3 po celé délce jejich lichoběžníkového příčného profilu. Mezery mezi vaky 2, 21, 6.6’.6” jsou také vyplněny plnící směsí 3. Dvojice velkoobjemové vaků 2, 21 a dvojice opěrných hadicových vaků 6, 61 i trojice hadicových vaků 6,6 \6 jsou překryty geotextilií 7, ohumusovány zeminou 8 a zatravněny. Další postup výstavby protierozní zábrany je stejný jako v předchozích provedeních.

• · · · • · · · · · ♦ ··· ·· ·· ·· ····· · · · ····· · ·· · • · · · · · · •· ·· ··· ··· ···

Těmito optimálními řešeními prostorového rozmístění liniových prvků protierozní zábrany dochází ke snížení hodnoty faktoru délky svahu L a rozčlenění pozemků, což vede v konečném důsledku ke snížení nežádoucího pohybu zemědělské půdy na svažitých terénech a k možnosti případného následného rozprostření zadržené orné půdy na takto zasažené plochy. Protierozní zábrana umožňuje obdělávání pozemků a způsob hospodářem zemědělských subjektů. Do pásů vymezených protierozní zábranou na takto rozčleněných svazích se může vysázet doprovodná dřevinná zeleň. Dimenzování liniových protierozních prvků se provádí na základě hydrotechnických a hydraulických výpočtů. Při navrhování příčného profilu a sklonu je nutno zajistit neškodné odvedení návrhových kulminačních průtoků s pravděpodobností výskytu N = 10 let, nebo individuálně i s vyšší pravděpodobnou hodnotou podle stupně ochrany zájmového území.

Průmyslová využitelnost

Protierozní zábrany podle vynálezu, lze využít pro předcházení a omezování škod vzniklých erozí zemědělské půdy na svažitých terénech při přívalových deštích, k ochraně pozemků a obydlí před přítokem vnějších vod, zejména z orné půdy nebo při jarním tání. Dále lze tyto zábrany využít pro zachycení vnitřních vod, zejména k omezení příliš velké nepřerušené délky povrchového odtoku po pozemku a pro zajištění neškodného odtoku do recipientů.

Claims (1)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   Protierozní zábrana k omezení nežádoucích pohybů přírodních hmot vlivem erozního smyvu a transportu splavenin na svažitých terénech, sestávající z nejméně jednoho liniového protierozního prvku, vytvořeného v ohrožené oblasti, zvoleného ze skupiny záchytný průleh, svodný průleh, záchytný příkop, svodný příkop, hrázka nebo jejich kombinace, vyznačená tím, že nad mělce vykopaným záchytným příkopem (9) a\nebo svodným příkopem (10) nebo záchytným průlehem (11) a\nebo svodným průlehem (12) je podélně uspořádán alespoň jeden hlavní vak (2) válcového tvaru, naplněný plnící směsí (3), uložený do terénního záseku (X) a překrytý geotextilií (7), na kterou je uložen zásyp zeminou (8) se zatravněním, vytvářející ochrannou protierozní záchytnou hrázku, kde krajní hlavní vak (2), naplněný plnící směsí (3), je podélně podepřen nejméně jedním opěrným hadicovým vakem (6), přičemž mezera mezi vaky (2) a (6) je vyplněná plnící směsí (3).