CZ302481B6 - Drenážní, retencní a napájecí soustava pro regulaci vodního režimu v krajine - Google Patents

Abstract

Drenážní, retencní a napájecí soustava pro regulaci vodního režimu v krajine využívá stávající systematickou drenáž. Na místech odstranených šachet (2) a prilehlých cástí potrubí (7) trubního kanálu (3) se vytvorí tunky (1, 1´, 1´´) propojené otevreným meandrovitým korytem (6). Cásti prerušeného trubního kanálu (3) a/nebo svodné dreny (5) puvodní systematické drenáže se zaústí jako prívody vody do tunek (1, 1´, 1´´). Soustava má soucasne odvodnovací i retencní funkci, slouží k napájení hospodárských zvírat i zvere, pozitivne ovlivnuje biodiverzitu krajiny a její budování je levnejší než klasické revitalizace.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká drenážní, retenční a napájecí soustavy, určené pro regulaci vodního režimu v krajině, zejména u produkčních zemědělských ploch, pastvin, polí a luk.

Dosavadní stav techniky

Stávající drenážní systémy, sloužící k odvedení přebytečné vody z produkčních zemědělských půd, sestávají známým způsobem ze systému souřadných drenáží, které jsou napojeny do svodných příčných drenů (hlavníků), a ty jsou následně zaústěny do trubního kanálu odvádějícího vodu z krajiny. Nevyrovnaný koloběh vody v krajině, zvláště zrychlený odtok vody, má za následek střídání období sucha s povodněmi, s čímž souvisí i degradace půd. Je proto žádoucí zajistit kromě odvodnění naopak i zadržování vody v půdě a v krajině, což přináší pozitivní synergické efekty. Kromě využívání přirozených a umělých vodních ploch a mokřadů v krajině jsou proto snahy využít k retenci vody i stávající drenážní systémy.

Jedním možným řešením je zaústění trubního kanálu do přirozené nebo umělé vodní nádrže, která ovšem zadržuje vodu jen v jediném místě, často dosti vzdáleném od odvodňované lokality. Další řešení představují známé řízené drenážní závlahové systémy, jako např. systém popsaný v AO 257870, kde sběrné drény jsou alespoň na části svého povrchu otevřené, a jsou osazeny plovákovými vzdouvacími ventily, a svodné dřeny jsou uzavřené a napojené na centrální uzávěr. Při otevřeném centrálním uzávěru funguje zařízení jako čistě drenážní systém, při uzavřeném centrálním uzávěru se jednotlivé drény postupně zaplavují vodou a fungují v půdě jako závlaha.

Nevýhoda tohoto řešení spočívá v tom, že je využitelné pouze k závlahovým účelům, bez možnosti dalších přídavných funkcí. Systém lze uplatnit jen u nově budovaných drenáží, není vhodný k aplikaci na stávající systémy.

Úkolem vynálezu je vytvořit takový odvodňovací a závlahový systému, který by vykazoval i retenční funkci, retenční prvky by byly přímo v odvodňované lokalitě, využíval by stávající drenážní systém, zlepšoval by biodiverzitu krajiny, a vykazoval by další přídavné funkce.

Podstata vynálezu

Vytčený úkol řeší drenážní, retenční a napájecí soustava pro regulaci vodního režimu, jejíž podstata spočívá v tom, že je tvořena alespoň dvěma túňkami, které jsou vytvořeny na místech odstraněných šachet a přilehlých částí potrubí trubního kanálu systematické drenáže, přičemž zbývající části trubního kanálu a/nebo svodné drény systematické drenáže jsou zaústěny jako přívod vody do tůněk, a jednotlivé tůňky jsou navzájem propojeny otevřeným meandrovitým korytem.

Ve výhodném provedení vynálezu je otevřené meandrovité koryto za poslední tůňkou ve směru toku vody zaústěno zpět od trubního kanálu. Tam kde to není možné nebo žádoucí, je s výhodou otevřené meandrovité koryto za poslední tůňkou ve směru toku vody zaústěno do vodoteče potoku nebo říčky.

Dále je výhodné, když otevřené meandrovité koryto je uspořádáno do tvaru protisměrných oblouků, se zlomem oblouku vždy v místě odstraněné Šachty, kde je také zahloubeno až do úrovně vyústění svodného drénu. Také je výhodné, když otevřené meandrovité koryto je misko- 1 CZ 302481 B6 vitého profilu o průměrné hloubce 0,4 m až 0,6 m, přičemž v korytu jsou občasně uspořádány balvany. Meandroví té koryto s protisměrnými oblouky, i vložené balvany zabraňují erozi břehů, a umožňují rozlití vody při větších srážkách do přilehlých niv.

V jiném výhodném provedení je tňňka vytvořena po směru toku vody za odstraněnou šachtou, první vtokový objekt se zaústěním trubního kanálu je vytvořen jako krátký betonový skluz se záhozcm, druhý vtokový objekt se zaústěním svodného drénu je vytvořen jako zpevněný kamenný prohoz, a výtokový objekt v hrázce je tvořen kamennou rovnaninou.

io V dalším výhodném provedení vynálezu je tůňka vytvořena jako průleh, tzn. bez hrázky. Toto provedení je vhodnější pro pevnější a tvrdší podloží, popř. tam kde by se obtížně dopravila mechanizace a materiál pro stavbu hrázky.

Dále je výhodné, když tůňka má délku v rozmezí od 10 m do 25 m a šířku v rozmezí od 5 m do is 20 m, přičemž sklon břehů je pozvolný, v rozmezí od 1 : 3 do 1 : 5. Tato velikost je optimální pro dostatečnou retenční schopnost v běžných podmínkách.

Nakonec je výhodné, když břehy otevřeného meandrovitého koryta a nebo tůňky jsou zpevněny vrbovými řízky, které zároveň přirozeným způsobem ozelení okolí koryta a tůněk.

Výhody drenážní, retenční a napájecí soustavy podle vynálezu spočívají v tom, že kromě základní odvodňovací funkce má navíc i funkci retenční a napájecí, přičemž retenční prvky jsou umístěny přímo v dané lokalitě. Soustava pozitivně ovlivňuje biodiverzitu krajiny, vytvořené tůňky poslouží zároveň jako napáječky pro hospodářská zvířata a zvěř v období sucha. Pro výstavu soustavy lze s výhodou využít stávajícího drenážního systému, přičemž se uspoří značné finanční prostředky ve srovnání s běžně prováděnou revitalizací, kdy by bylo nutno demontovat celý trubní kanál včetně jeho šachet, odvézt a deponovat materiál, zhutnit a upravit nové koryto a v případě odtrubnění celé trasy by bylo nutné také budovat propustky pro zajištění komunikační přístupnosti zemědělských pozemků. Stavba nevyžaduje žádnou energii na provoz ani trvalou obsluhu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresů, na nichž znázorňují obr. 1 půdorys soustavy tří tůněk na stávajícím trubním kanále, propojených otevřeným korytem, obr. 2 příčný řez otevřeným korytem rovinou A-A, obr. 3 příčný řez tůňkou rovinou B-B, obr. 4 podélný řez tůňkou rovinou C-C.

Příklady provedení vynálezu

Rozumí se, že dále popsané a zobrazené konkrétní příklady uskutečnění vynálezu jsou představovány pro ilustraci, nikoli jako omezení příkladů provedení vynálezu na uvedené případy.

Odborníci znalí stavu techniky najdou nebo budou schopni zjistit za použití rutinního experimentování větší či menší počet ekvivalentů ke specifickým uskutečněním vynálezu, která jsou zde speciálně popsána, i tyto ekvivalenty budou zahrnuty v rozsahu následujících patentových nároků.

Systematická drenáž je uložena v obvyklé hloubce pod zemí, a sestává ze souřadů 4 neboli sběrných drénů, probíhajících po přirozené spádnici, a zaústěných do příčných svodných drénů 5 (tzv. hlavníků). Ty jsou zaústěny do trubního kanálu 3 složeného z potrubí o průměru 500 mm, na kterém jsou pravidelně rozmístěny drenážní šachty 2 v místě vyústění svodných drénů 5.

- 2 CZ 302481 B6

Při vytvoření drenážní, retenční a napájecí soustavy podle vynálezu se odstraní původní drenážní šachty 2, a na jejich místě a ve směru toku za nimi se vyhloubí tůňky i, i', i, o rozměrech cca 15 x 20 m, s pozvolným sklonem břehů T3. Části potrubí 7 trubního kanálu 3, popr. části svodného drénu 5, které se nacházejí v prostoru tůňky 1,1', 1”, se odstraní. Tůňky 1,1', 1, se vytvoří buď s betonovou hrázkou 12, která je na horní hraně osazena kamennou rovnaninou L3 sloužící jako přepad, a tvoří výtokový objekt 11, nebo jsou vytvořeny jako průlehy, tj. hráz je tvořena pouze terénem (zeminou, popř. kamenivem). Současně se vybagruje otevřené meandroví té koryto 6, které propojí všechny tůňky 1, i', 1, a v protisměrných obloucích probíhá přibližně po trase původního trubního kanálu 3, ovšem v důsledku meandrů se délka toku prodlouží přibližně o 15 až 20 % jeho původní délky. Koryto 6 je miskovitého profilu, jeho průměrná hloubka se pohybuje od 0,4 m do 0,6 m, a jsou v něm občasně vloženy balvany 8, a na jeho břehu mohou být osázeny vrbové řízky J_4. Za poslední tůňkou 1” koryto 6 ústí zpět do pokračujícího trubního kanálu 3.

První vtokový objekt 9 tůňky 1 je vytvořen jako krátký betonový skluz se záhozem, který je proveden u vyústění trubního kanálu 3 do tůňky J. v místě odstraněné drenážní šachty 2, zpravidla v hloubce 1 až 2 m. Druhý vtokový objekt 10 je na boční straně tůňky 1', kam ústí boční svodný drén 5. Ten je proveden pouze jako zpevnění vtoku kamenným prohozem.

Také okolí vodorysu tůňky 1 'může být opevněno vrbovými řízky 14, klidová voda může být osázena orobincem. Okolí tůněk T i', i”, je vhodné zatravnit, aby při vylití vody z břenů nedocházelo k erozi, a voda se rozlila do přilehlé nivy.

Průmyslová využitelnost

Drenážní, retenční a napájecí soustava je využitelná pro regulaci vodního režimu v krajině, zejména pro odvod a zadržování vody v zemědělských plochách.

Claims (16)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Drenážní, retenční a napájecí soustava pro regulaci vodního režimu v krajině s využitím stávaj ící systematické drenáže, vyznačující se tím, že je tvořena alespoň dvěma tůňkami (1, Γ, 1), které jsou vytvořeny na místech odstraněných šachet (2) a přilehlých částí potrubí (7) trubního kanálu (3) systematické drenáže, přičemž zbývající části trubního kanálu (3) a/nebo svodné drény (5) systematické drenáže jsou zaústěny jako přívod vody do tůněk (1, Γ, 1), ajednotlivé tůňky (1, Γ, 1) jsou navzájem propojeny otevřeným meandrovitým korytem (6).
2. 2. Drenážní, retenční a napájecí soustava podle nároku 1, vyznačující se tím, že otevřené meandrovité koryto (6) je za poslední tůňkou (I”) ve směru toku vody zaústěno zpět do trubního kanálu (3).
3. 3. Drenážní, retenční a napájecí soustava podle nároku 1, vyznačující se tím, že otevřené meandrovité koryto (6) je za poslední tůňkou (1) ve směru toku vody zaústěno do vodoteče, potoku nebo říčky.
4. 4. Drenážní, retenční a napájecí soustava podle alespoň jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se t í m, že otevřené meandrovité koryto (6) je uspořádáno do protisměrných oblou- 3 CZ 302481 Β6 ků, se zlomem oblouku vždy v místě odstraněné šachty (2), kde je také zahloubeno až do úrovně vyústění svodného drénu (5).
5. 5. Drenážní, retenční a napájecí soustava podle alespoň jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že otevřené meandrovité koryto (6) je miskovitého profilu o průměrné hloubce 0,4 m až 0,6 m, přičemž v korytu (6) jsou občasně uspořádány balvany (8).
6. 6. Drenážní, retenční a napájecí soustava podle alespoň jednoho z nároků laž5, vyznačující se tím, že tůňka (1, 1', Γ') je vytvořena po směru toku vody za odstraněnou šachtou (2), první vtokový objekt (9) se zaústěním trubního kanálu (3) je vytvořen jako krátký betonový skluz se záhozem, druhý vtokový objekt (10) se zaústěním svodného drénu (5) je vytvořen jako zpevněný kamenný prohoz, a výtokový objekt (II) v hrázce (12) je tvořen kamennou rovnaninou (13).
7. 7. Drenážní, retenční a napájecí soustava podle alespoň jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se t í m , že tůňka (1, 1', 1) je vytvořena jako průleh.
8. 8. Drenážní, retenční a napájecí soustava podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že tůňka (1, 1', 1) má délku v rozmezí od 10 m do 25 m a šířku v rozmezí od 5 m do 20 m, přičemž sklon břehů je pozvolný, v rozmezí od 1 : 3 do 1 : 5.
9. 9. Drenážní, retenční a napájecí soustava podle alespoň jednoho z nároků laž8, vyznačující se tím, že břehy otevřeného meandrovitého koryta (6) a nebo tůňky (1, Γ, 1'^P) jsou zpevněny vrbovými řízky (14).

   3 výkresy

   Přehled vztahových značek na výkresech

   1, Γ, 1 tůňky

   2 odstraněná původní drenážní šachta

   3 trubní kanál

   4 souřad systematické drenáže

   5 svodný drén

   6 otevřené meandrovité koryto

   7 odstraněné Části potrubí trubního kanálu

   8 balvan

   9 první vtokový objekt
10. 10 druhý vtokový objekt
11. 11 výtokový objekt
12. 12 hrázka
13. 13 kamenná rovnanina
14. 14 vrbový řízek
15. 15 původní terén
16. 16 vzdutá hladina