CZ26116U1 - Systém k regulování výsky hladiny podzemní vody - Google Patents

Description

Systém k regulování výšky hladiny podzemní vody

Oblast techniky

Technické řešení se týká systému k regulování výšky hladiny podzemní vody, zejména prostřednictvím regulace hladiny dešťové vody v odvodňovacím kanálu, určeného ke znovuoživení ekosystému a zvýšení zásob podzemních vod.

Dosavadní stav techniky

Od poloviny minulého století se vybudovávaly na nížinách a rovinách odvodňovací kanály, které zabezpečují odvod spadnuté dešťové vody. Jejich tvorbou však docházelo k vysušování těchto kanálů, postupnému snižování zásob podzemních vod, přehřívání a vysušování půdy. Výsledkem toho byl nedostatek vláhy na těchto územích a následně, při občasných deštích i větší výskyt povodní.

Známé technické řešení je popsáno v českém zapsaném užitném vzoru č. 16 056 o názvu Vodní hráz, kde na svah uložený plošný krycí prostředek, který přesahuje korunu vodní hráze a zasahuje do údolního svahu vodní hráze, přičemž plošný krycí prostředek, jenž je připevněn k vodní hrázi v oblasti paty svahu má tvar pásů, které jsou uloženy kolmo na osu vodní hráze, přičemž každý pás ve směru od nižšího místa koruny vodní hráze anebo od středu vodní hráze překrývá sousední pás. Nevýhodou tohoto technického řešení je, že neřeší problém regulace výšky hladiny ve vodní hrázi ani výšky hladiny podzemních vod.

Další známé technické řešení je popsáno v českém zapsaném užitném vzoru č. 17 704 s názvem Zařízení pro získání spádu vody pro využití vodní energie, kde potrubí spojující místa na vodním toku s rozdílnou výškou hladiny je uloženo přímo v řečním korytě, břehu anebo v jeho blízkosti, přičemž na vstupu potrubí v místě s vyšší hladinou je upraven objekt, který je umístěný nad hrází. Nevýhodou tohoto technického řešení je, že neřeší problém regulace výšky hladiny vodního toku ani výšky hladiny podzemních vod.

Další známé technické řešení je popsáno v českém zapsaném užitném vzoru č. 18 987 s názvem Drenážní, retenční a napájecí soustava pro regulaci vodního režimu v krajině, kde jsou nejméně dva mokřady vytvořeny na místech odstraněných šachet a přilehlých částí potrubí potrubního kanálu systematické drenáže, přičemž zbývající části potrubního kanálu jsou zaústěny jako přívody vody do mokřadů, přičemž jednotlivé mokřady jsou navzájem propojeny otevřeným korytem a za posledním mokřadem ve směru toku vody jsou zaústěny zpět do potrubního kanálu, anebo do vodního toku, potoka anebo říčky. Nevýhodou tohoto technického řešení je to, že neřeší problém regulace výšky hladiny podzemních vod.

Další známé technické řešení je popsáno v českém zapsaném užitném vzoru č. 21 754 s názvem Regulační prvek pro odvodňovací systémy, kde jsou clona a/nebo záslepka vloženy do mezery drenážních trubek odvodňovacího systému, přičemž clona je tvořena deskou s otvorem a úchytem a záslepka je tvořena deskou s úchytem, přičemž velikost a tvar otvoru se určuje podle výšky drenážní vody a podle drenážního průtoku při minimálních, maximálních anebo průměrných průtocích. Nevýhodou tohoto technického řešeni je, že neřeší problém regulace výšky hladiny v systému ani výšky hladiny podzemních vod.

Další známé technické řešení je popsáno v českém zapsaném užitném vzoru č. 22 386 s názvem Rozšíření zásob podzemních vod ve spojení s protipovodňovým opatřením, kde na řece jsou vytvořeny umělé kanály oddělené od řeky pomocí hráze s přepadem, kde tyto kanály jsou zakončeny v prostoru před válem, kde jsou vytvořeny vsakovací vrty, anebo jsou zakončeny zadržovacím objektem. Nevýhodou tohoto technického řešení je, že je nutné vybudovávat další umělé kanály, které pouze zvýší problém snížených zásob podzemních vod. Nevýhodou tohoto technického řešení je, že neřeší problém regulace výšky hladiny podzemních vod.

Další známé technické řešení je popsáno v českém patentovém spisu č. 302 474 s názvem Zařízení pro regulaci vodního režimu v mokřadových systémech, kde pohon otevíratelného uzá

- 1 CZ 26116 Ul věru odtoku vody z mokřadu je přímo anebo prostřednictvím řídicí jednotky ovládán alespoň jedním hladinovým snímačem, okrajovým snímačem, srážkovým snímačem, melioračním snímačem, kontaminačním snímačem, průtokovým snímačem a průtok meliorační vody a/anebo průtok povrchové vody anebo spodní vody může být regulovaný dalším otevíratelným uzávěrem s pohonem, ovládaným přímo snímači anebo řídicí jednotkou, přičemž při uzavření uzávěru se přítok přepouští obtokem do vodního toku a zařízení komplexně reguluje vodní režim v mokřadu a brání jeho vysušení. Nevýhodou tohoto technického řešení je technická náročnost a vysoké náklady na jeho výrobu.

Další známé řešení je popsáno v evropském patentovém spisu EP č. 05 019 003.2 s názvem Vodohospodářské zařízení na úpravu dešťové vody, kde mezi vertikální stabilizační sloupky jsou osazeny protipovodňové panely a v železobetonové základové desce jsou osazeny vertikální stabilizační sloupky a dosedací práh, přičemž na spodní hraně každého protipovodňového panelu je umístěna pružná horizontální těsnicí lišta s profilovými drážkami, které samosvomě přidržují horizontálně těsnicí lištu na protipovodňovém panelu, přičemž mezi stabilizační sloupek a spojnici sousedících protipovodňových panelů je k stabilizačnímu sloupu připevněna přítlačná lišta s pružnou vertikální těsnicí lištou a protipovodňové panely j sou ke stabilizačním sloupkům připevněny pomocí třmenů, které procházejí svými rameny skrz montážní otvory sousedících protipovodňových panelů. Nevýhodou tohoto technického řešení je, že neřeší problém regulace výšky hladiny podzemních vod.

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje systém k regulování výšky hladiny podzemní vody, zejména prostřednictvím regulace hladiny dešťové vody v odvodňovacím kanálu, podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že je tvořen nezpevněnou plochou s půdními kapilárami, v níž je vytvořena jedna kontrolní studna s podzemní vodou a nejméně jeden odvodňovací kanál s dešťovou vodou, ve kterém je připevněna nejméně jedna nepropustná hrázka, která je tvořena na vrchní straně nejméně jedním bezpečnostním přepadovým žlabem a nejméně jedním propustným otvorem, ve kterém je připevněn nejméně jeden nastavitelný hladinový nástavec, přičemž odvodňovací kanál je propojen skrz vodní průsak a půdní kapiláry na podzemní vodu.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení bude blíže vysvětleno pomocí výkresů, kde na obr. 1 je schematicky znázorněn boční pohled na systém k regulování výšky hladiny dešťové vody v odvodňovacím kanálu a hladiny podzemní vody a na obr. 2 je schematicky znázorněn pohled shora na systém k regulování výšky hladiny dešťové vody v odvodňovacím kanálu a hladiny podzemní vody.

Příklady provedení

Příklad č. 1

Systém k regulování výšky hladiny podzemní vody, zejména prostřednictvím regulace hladiny dešťové vody v odvodňovacím kanálu, podle obr. 1, je tvořen nezpevněnou plochou 1 s půdními kapilárami 12. V nezpevněné ploše 1 je vytvořen odvodňovací kanál 2, který je určen k zachycování spadnuté dešťové vody 4. Stěny odvodňovacího kanálu 2 narušující půdní kapiláry 12 zabezpečují prosakování dešťové vody 4 skrz vodní průsak 11 a půdní kapiláry 12 do podzemní vody 5. Vodní průsak 11 a půdní kapiláry 12 jsou určeny k vyrovnávání hladiny podzemní vody 5 s hladinou dešťové vody 4. V odvodňovacím kanálu 2, podle obr. 2, je připevněna nepropustná hrázka 3, která je zhotovena z nepropustného materiálu. Ve vrchní části nepropustné hrázky 3 je vytvořený jeden propustný otvor 32. Do propustného otvoru 32, podle obr. 1, je připevněn jeden nastavitelný hladinový nástavec 33. Nastavitelný hladinový nástavec 33 zabraňuje zpětnému odtoku podzemní vody 5 skrz vodní průsak 11 a půdní kapiláry 12 do odvodňovacího kanálu 2. Nastavitelný hladinový nástavec 33 zabezpečuje nastavení výšky hladiny dešťové vody 4 v od

-2CZ 26116 U1 vodňovacím kanálu 2. Nastavitelný hladinový nástavec 33 zároveň zabezpečuje nastavení výšky hladiny podzemní vody 5, a to prosakováním dešťové vody 4 skrz vodní průsak 11 a půdní kapiláry 12 do podzemní vody 5. Na vrchní části hrázky 3 je vytvořen bezpečnostní přepadový žlab 31, který je určen k odtoku přebytečné dešťové vody 4 v odvodňovacím kanálu 2 zejména v době dešťů a tajícího sněhu. V nezpevněné ploše 1 je ve vzdálenosti cca 70 m dále vytvořena kontrolní studna 6, která je určena ke kontrole výšky hladiny podzemní vody. Kontrolní studna 6 je naplňovaná skrz vodní průsak 11 a půdní kapiláry 12 podzemní vodou 5.

Průmyslová využitelnost

Systém k regulování výšky hladiny podzemní vody je možné využít k významnému zpomalení odtoku podzemních vod z půdy, doplnění zásob podzemních vod a tím ozdravení hydrologického režimu rovin a nížin, ochranu území před suchem i povodněmi, obnovu biodiverzivity, stabilizaci klimatu a zmírnění výkyvů počasí, čímž kromě nasycování půdy a zvýšení zásob podzemních vod bude docházet i k rovnoměrnějšímu výskytu srážkové činnosti. Technické řešení je možné využít v době povodně k protipovodňové prevenci a v době sucha k preventivním opatřením před suchem, tedy k plošnému udržování nížin a rovin v dobrém stavu pro uspokojivé zvládnutí zvýšených srážkových úhrnů a zabezpečení dostatku vodních zdrojů v krajině. Využití technického řešení zabezpečí schopnost území začít znovu plnit svoje přirozené funkce při distribuci srážkové vody.

Claims (1)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Systém k regulování výšky hladiny podzemní vody, zejména prostřednictvím regulace hladiny dešťové vody v odvodňovacím kanálu, vyznačující se tím, že je tvořen nezpevněnou plochou (1) s půdními kapilárami (12), ve které je vytvořena jedna kontrolní studna (6) s podzemní vodou (5) a nejméně jeden odvodňovací kanál (2) s dešťovou vodou (4), v němž je upevněna alespoň jedna nepropustná hrázka (3), která je tvořena na vrchní straně nejméně jedním bezpečnostním přepadovým žlabem (31) a nejméně jedním propustným otvorem (32), ve kterém je upevněn nejméně jeden nastavitelný hladinový nástavec (33), přičemž odvodňovací kanál (2) je propojen skrz vodní průsak (11) a půdní kapiláry (12) na podzemní vodu (5).