EP4310255A1 - Drainage device for agricultural area drainage - Google Patents
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- EP4310255A1 EP4310255A1 EP23183843.4A EP23183843A EP4310255A1 EP 4310255 A1 EP4310255 A1 EP 4310255A1 EP 23183843 A EP23183843 A EP 23183843A EP 4310255 A1 EP4310255 A1 EP 4310255A1
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- drainage
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Classifications
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B11/00—Drainage of soil, e.g. for agricultural purposes
Definitions
- the invention relates to a drainage device for agricultural surface drainage according to the preamble of claim 1, a drainage system with such a drainage device and an outlet piece for connection to a drainage pipe.
- Agricultural water management of soils is also exposed to new challenges due to climate change. For example, crusting and hardening of the soil caused by longer periods without precipitation means that water cannot or can only partially penetrate to depths up to an existing drainage system, even during long-lasting downpours. In some cases, the soil that lies beneath a drainage system is so hardened that the seepage water takes the easier route via the drainage system and is drained away instead of seeping into deeper soil layers and raising the groundwater level.
- the invention is based on the object of providing a drainage device for agricultural surface drainage, which enables flexible agricultural water management of soils.
- the present invention contemplates a drainage device for agricultural surface drainage, which comprises a drainage pipe and an outlet piece connected thereto.
- the outlet piece has a branch to a first and a second end section.
- the first end section extends between the branch and a closable first outlet the second end section between the branch and a second outlet.
- the second end section has a raised area which is arranged higher than the first end section and the first outlet in relation to the plumb direction.
- the water drained away via the drainage pipe flows either through the first or the second end piece before it flows out via one of the two outlets, for example into a drainage ditch.
- the raised area is higher than the entire first end section and the first outlet.
- the invention is based on the idea of being able to influence dewatering by selectively directing the water through a higher area so that the water initially accumulates in the direction of flow in front of the higher area.
- the water would basically choose the most energetically favorable path and flow through the first tail to the first outlet instead of flowing through the elevated area.
- the ability to close the first outlet allows the water to be forced to drain through the second outlet, thereby flowing through the elevated area.
- the water must rise until the height of the raised area is reached so that water can be removed from the drainage pipe.
- the water builds up in the drainage pipe so that no more water can enter the drainage pipe from the ground.
- the length of time the water stays in the drainage pipe can be increased in this way in order to ensure that the drainage pipe acts as a trickling line for a short time. This allows the water to seep away until the water level reaches the height of the elevated area.
- the invention makes it possible to easily adjust the height the water must overcome to exit. It is not necessary to make adjustments in the ground, for example through a drainage shaft, but the first outlet can be closed in a simple manner.
- the direction of gravitational acceleration is called the perpendicular direction.
- the second outlet is arranged in the vertical direction below the raised area.
- the raised area in the second end piece thus forms a geodetically highest section, which forms a threshold for the water over which the water level must rise so that water can flow out through the second outlet.
- the second outlet rises steadily so that the second outlet forms the highest point of the raised area.
- the first and second outlets can also be arranged in an identical or similar height position.
- a similar height position is to be understood to mean that the height difference between the two outlets is at least a factor of 2 lower compared to the height difference between the second outlet and the highest point of the second end section.
- the two outlets can also have the same height, for example by being arranged directly next to each other.
- the second outlet can be arranged higher or lower than the first outlet.
- the raised area is curved, with the highest point of the raised area forming an upper apex of the second end section.
- the height of the apex defines how high the water must be accumulated in order to flow out through the second outlet. It can be provided that the arcuate area extends between the branch and the second outlet. Alternatively, the arcuate region is formed only in a partial region of the second end section.
- the first end section extends in a horizontal or slightly sloping direction. In this way, the water flows out directly when the first outlet is open.
- the first outlet can be closed by a stopper, a flap or a sliding mechanism. Lockability can be provided manually or alternatively electrically. It can be provided that a control for closing the first outlet can be operated remotely, for example via a radio or Internet connection.
- the second outlet can also be closed. Analogous to the first outlet, this can be provided by a plug, a flap or a sliding mechanism. If the second outlet can be closed, it can also be operated with an electrical control.
- a further embodiment provides that the outlet piece is formed in one piece.
- the one-piece design can result from the fact that the entire outlet piece is manufactured in one process.
- the unity can also arise from the fact that First, several sections of the outlet piece are produced and then cohesively connected to one another.
- the outlet piece consists of partial pipe pieces that are plugged together or connected to one another, for example via connecting sleeves or flange connections. It can be provided that the entire outlet piece can be connected to the drainage pipe in a pre-assembled state.
- the outlet piece is formed by pipe pieces, the branch being formed by a Y-pipe piece that includes a front section that is connected to the drainage pipe and has connections to the two end sections.
- the outlet piece is laid directly in the ground.
- the outlet piece can be arranged in a protective housing which is located in the floor and surrounds the outlet piece.
- the protective housing can, for example, have an openable lid in order to have access to the outlet piece.
- the outlet piece is not perforated, i.e. has a full wall. In contrast to the drainage pipe, there are no holes, slots or other openings in the outlet piece. This is to prevent excess water from seeping into the slope of a drainage ditch where the outlet ends and softening the slope.
- the outlet piece has one or more further end sections, each with raised areas, which extend from the branch, the respective raised areas being of different heights. This has the advantage that, depending on which outlet is closed, different heights can be provided that the water must rise to overcome the end piece.
- the present invention relates to an outlet piece for a drainage system for connection to a drainage pipe.
- the outlet piece has a branch to a first and a second end section.
- the first end section extends between the branch and a closable first outlet.
- the second end portion extends between the branch and a second outlet.
- the second end section has a raised area, which is designed to lie higher than the first end section and the first outlet in relation to the plumb direction when connected to a drainage pipe.
- One embodiment variant provides that the outlet piece is laid in such a way that the outlets of the first end section and second end section end adjacent to a trench.
- the Figures 1 , 2 and 3 show an embodiment of a drainage device that includes a drainage pipe 2 and an outlet piece 1.
- the drainage pipe 2 is a conventional drainage pipe 2 which has holes and/or slots along its length which serve to absorb water.
- the drainage pipe 2 is laid in the ground 6 with an appropriate gradient that is adapted to the ground level.
- the water 9 received in the drainage pipe 2 flows through the outlet piece 1 into a drainage ditch 10.
- the outlet piece 1 is connected to the end of the drainage pipe 2 via a schematically illustrated interface 8, for example via connecting sleeves or plug-in arrangements (not shown).
- the end of the outlet piece 1 is inserted into the drainage pipe 2 or vice versa.
- the connection to the drainage pipe 2 can also include a reducer in embodiments if the diameter of the drainage pipe 2 differs from the diameter of the outlet piece 1.
- the outlet piece comprises three main parts: a Y-pipe piece, which forms a branch 3 and is connected to the drainage pipe 2 with a front section 11 via the interface 8, as well as a first end piece 4 and a second end piece 5, which connect to corresponding connections (not shown separately) of the Y-piece.
- the outlet piece 1 can be formed in one piece or comprise further partial tubes.
- All sections are designed as pipe parts.
- the inner diameter of the pipe parts is, for example, in the range between 50 mm and 300 mm.
- the outlet piece 1 is laid in the ground 6 in such a way that the two end pieces 4, 5 end on the trench wall 71 of a drainage ditch 7.
- the first end piece 4 extends in the horizontal direction from the branch 3 to a first outlet 41.
- the second end piece 5 leads from the branch to a second outlet 51.
- the second end piece 5 is arcuate, similar to an inverted U, so that second end piece 5 has a raised area 53.
- the elevated area 53 is higher than the first end piece 4 and the first outlet 41.
- the arcuate raised area 53 has an upper Vertex 530, which represents the highest point of the outlet piece 1.
- the second outlet 51 is adjacent and, in the exemplary embodiment shown, is arranged directly above the first outlet 41.
- the first outlet 41 has a first closure 42 and the second outlet 51 has a second closure 52.
- the closures 42, 52 are implemented by flaps in this exemplary embodiment. In principle, however, another closure is also possible, for example using a stopper or a sliding mechanism.
- the closures 42, 52 can be operated manually or alternatively via a motor and a control unit (not shown).
- the control unit can be operated remotely, for example via a radio or Internet connection. In this way, it is possible to automatically regulate through which outlet water 9 can flow out.
- the Figure 2 shows the exemplary embodiment Figure 1 , in which the first outlet 41 is opened by the open first closure 42. Water 9 collected in the drainage pipe 2 can flow away directly via the first end piece 4 and the first outlet 41. Water 9 does not build up in the drainage pipe 2.
- the second end piece 5 is not filled with water 9, since the water 9 basically chooses the energetically more favorable, deeper path through the first end piece 4.
- the Figure 3 shows the exemplary embodiment Figure 1 with a closed first closure 42.
- the water 9 cannot exit through the first outlet 41, but must flow through the second end piece 5 to drain from the drainage pipe 2. It has to pass through the geodetically higher elevated area 53 before it flows out through the second outlet 5.
- the raised area 53 forms a threshold up to which the water 9 must rise before it can flow away. In this way, the water 9 builds up in the drainage pipe 2. As a result, no water 9 in the ground 6 can penetrate into the drainage pipe 2. The water trickles down 9 into deeper layers of soil 61.
- FIG. 4 shows a typical drainage cone 30, which forms above a drainage pipe 2.
- the depth of the drainage pipe 2 in the ground defines the level 8 up to which groundwater or backwater is present because higher water within the drainage cone 30 is drained off via the drainage pipe 2.
- the Figure 6 shows the same situation in a longitudinal section.
- the drainage pipe 2 is laid in the ground with a slight gradient of 1 - 2 per mille (ie 10 to 20 cm gradient per 100 m). It opens into a trench 7 with excavation walls 71. Due to the specified gradient of the drainage, the water flows unhindered into the trench 7.
- At the end of the drainage pipe 2 there is usually an outlet piece with a frog flap, where water that accumulates through the drainage flows into the Ditch 7 exits. The frog flap prevents animals from entering the drainage.
- Precipitation 91 seeps into the ground as seepage water 92 and is drained away within the drainage cone through the drainage pipe 2.
- the trench-side, lower end of the drainage pipe 2 defines the level 8 up to which groundwater or backwater is present in the area of the drainage pipe 2.
- the drainage device In order to prevent the groundwater level from falling further, the drainage device according to the invention is used, which ensures that when the first outlet 41 is closed, the seepage water can seep deeper into the ground beyond the drainage. For this purpose, water absorption is stimulated in the deeper layers of the soil. The rainwater 91 thus has the opportunity to penetrate further into the lower soil layers to the groundwater. This means that the groundwater level can be stopped from falling further or can even be raised. However, this requires continuous moistening of the soil below the drainage down to the groundwater table. For this it is necessary that in the To delay rainwater 91 entering the topsoil from draining too quickly through the drainage 2.
- the Figures 5 and 7 show in cross section and in longitudinal section the situation that arises with the drainage device according to the invention.
- an outlet piece 1 (circled by dashed lines) is inserted.
- the level 8 up to which groundwater or backwater is present, is raised to the height of the raised area 53 of the outlet piece 1.
- the elevated area 53 forms a threshold above which the water level must rise. Accordingly, the water 9 is dammed up over a certain length, depending on the installed gradient of the drainage pipe 2.
- the rainwater 91 to be drained away remains in the drainage pipes 2 for longer.
- Hydraulic water pressure builds up in the drainage pipe 2, which results in trickling.
- the held water can seep into the lower soil layers.
- the soil is encouraged to absorb water, aided by the water pressure in the dammed-up drainage pipe 2.
- the drainage pipe 2 is not perforated in an area of approximately 1 to 2 m, which adjoins the outlet piece 1. The exact length depends on the soil conditions and local conditions. This prevents excess water from seeping into the slope of the ditch 7 and softening the slope.
- the setting through which end piece 4, 5 the water should flow and, accordingly, to what level the water pressure must rise must be made by the farmer, who can adapt this to his needs based on the soil conditions, weather conditions and crops. To do this, the farmer can close or open the first closure flap. If an expected downpour is not to be drained away immediately through the drainage, the farmer closes the first closure flap accordingly. The accumulated/retained water in the drainage pipes can then penetrate into the ground below the drainage pipes.
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Drainagevorrichtung für die landwirtschaftliche Flächendrainage, die ein Drainagerohr (2) und ein damit verbundenes Auslaufstück (1) umfasst. Das Auslaufstück (1) weist eine Verzweigung (3) zu einem ersten (4) Endabschnitt und einem zweiten Endabschnitt (5) auf. Dabei erstreckt sich der erste Endabschnitt (4) zwischen der Verzweigung (3) und einem verschließbaren ersten Auslass (41). Der zweite Endabschnitt (5) erstreckt sich zwischen der Verzweigung (3) und einem zweiten Auslass (51). Dabei weist der zweite Endabschnitt (5) einen erhöhten Bereich (53) auf, der bezogen auf die Lotrichtung höher als der erste Endabschnitt (4) und der erste Auslass (41) angeordnet ist.The invention relates to a drainage device for agricultural surface drainage, which comprises a drainage pipe (2) and an outlet piece (1) connected thereto. The outlet piece (1) has a branch (3) to a first (4) end section and a second end section (5). The first end section (4) extends between the branch (3) and a closable first outlet (41). The second end section (5) extends between the branch (3) and a second outlet (51). The second end section (5) has a raised area (53) which is arranged higher than the first end section (4) and the first outlet (41) in relation to the plumb direction.
Description
Die Erfindung betrifft eine Drainagevorrichtung für die landwirtschaftliche Flächendrainage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ein Drainagesystem mit einer solchen Drainagevorrichtung sowie ein Auslaufstück zum Anschluss an ein Drainagerohr.The invention relates to a drainage device for agricultural surface drainage according to the preamble of
Es ist bekannt, eine landwirtschaftliche Flächendrainage zur Beseitigung von Bodennässe einzusetzen, die für Kulturpflanzen und eine Bodenbearbeitung schädlich ist. Eine landwirtschaftliche Drainage verbessert darüber hinaus die Durchlüftung des Bodens und ermöglicht, dass tiefere Bodenbereiche für Pflanzenwurzeln erreichbar werden und Nährstoffe besser ausgenutzt werden können. Zur landwirtschaftlichen Flächendrainage ist es bekannt, Drainagerohre mit einem Gefälle, das dem Bodenniveau angepasst ist, im Erdreich zu verlegen. Drainagerohre sind geschlitzt und/oder gelocht und dazu vorgesehen, im Erdreich überschüssiges Wasser aufzunehmen und abzuleiten. Sie können abhängig vom Bodentyp mit natürlichen oder synthetischen Filtermaterialien umhüllt sein.It is known to use agricultural land drainage to eliminate soil moisture that is harmful to crops and soil cultivation. Agricultural drainage also improves the aeration of the soil and enables deeper areas of the soil to be reached by plant roots and nutrients can be better utilized. For agricultural surface drainage, it is known to lay drainage pipes in the ground with a gradient that is adapted to the ground level. Drainage pipes are slotted and/or perforated and are designed to absorb and drain away excess water in the ground. Depending on the soil type, they can be covered with natural or synthetic filter materials.
Durch den Klimawandel ist auch die landwirtschaftliche Wasserbewirtschaftung von Böden neuen Herausforderungen ausgesetzt. Beispielsweise führen durch längere niederschlagsfreie Zeiten verursachte Verkrustungen und Verhärtungen des Bodens dazu, dass Wasser selbst bei langandauernden Regengüssen nicht oder nur teilweise in Tiefen bis zu einer bestehenden Drainage vordringen kann. Teilweise ist dabei der Boden, der unterhalb einer Drainage liegt, so verhärtet, dass das Sickerwasser den leichteren Weg über die Drainage einschlägt und abgeleitet wird, statt in tiefere Bodenschichten zu versickern und den Grundwasserspiegel anzuheben.Agricultural water management of soils is also exposed to new challenges due to climate change. For example, crusting and hardening of the soil caused by longer periods without precipitation means that water cannot or can only partially penetrate to depths up to an existing drainage system, even during long-lasting downpours. In some cases, the soil that lies beneath a drainage system is so hardened that the seepage water takes the easier route via the drainage system and is drained away instead of seeping into deeper soil layers and raising the groundwater level.
Aus der DIN 1185, Anlage A (Stand 2015) ist es bekannt, über sogenannte Drainageschächte eine gewisse Wasserhaltung durchzuführen, indem der Wasseraustritt aus dem Drainageschacht höher angesetzt wird. Somit muss das anfallende Wasser erst im Drainageschacht ansteigen, um dann in einen Graben über ein Sammlerrohr zu gelangen. Somit besteht die Möglichkeit, die Verweildauer des Wassers im Drainagerohr zu vergrößern.From DIN 1185, Annex A (as of 2015) it is known to carry out a certain level of dewatering via so-called drainage shafts by setting the water outlet from the drainage shaft higher. This means that the resulting water first has to rise in the drainage shaft before reaching a ditch via a collector pipe. This makes it possible to increase the length of time the water stays in the drainage pipe.
Dies wiederum hat die Auswirkung, dass die Drainagerohre kurzzeitig als Verrieselungsleitungen wirken können. Das Wasser hat somit die Möglichkeit, einen gewissen Zeitraum weiter zu versickern. Ist der Wasserdruck so hoch, dass in dem Drainageschacht die Höhe des Ausflussrohrs erreicht ist, kommt es zum Abfluss des überschüssigen Wassers.This in turn has the effect that the drainage pipes can briefly act as trickle lines. The water therefore has the opportunity to continue seeping away for a certain period of time. If the water pressure is so high that the height of the outflow pipe in the drainage shaft is reached, the excess water will flow out.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drainagevorrichtung für die landwirtschaftliche Flächendrainage bereitzustellen, die eine flexible landwirtschaftliche Wasserbewirtschaftung von Böden ermöglicht.The invention is based on the object of providing a drainage device for agricultural surface drainage, which enables flexible agricultural water management of soils.
Diese Aufgabe wird durch eine Drainagevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein Auslaufstück mit den Merkmalen des Anspruch 13 und ein Drainagesystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a drainage device with the features of
Demnach betrachtet die vorliegende Erfindung gemäß einem ersten Erfindungsaspekt eine Drainagevorrichtung für die landwirtschaftliche Flächendrainage, die ein Drainagerohr und ein damit verbundenes Auslaufstück umfasst. Das Auslaufstück weist eine Verzweigung zu einem ersten und einem zweiten Endabschnitt auf. Dabei erstreckt sich der erste Endabschnitt zwischen der Verzweigung und einem verschließbaren ersten Auslass und der zweite Endabschnitt zwischen der Verzweigung und einem zweiten Auslass. Der zweite Endabschnitt weist einen erhöhten Bereich auf, der bezogen auf die Lotrichtung höher als der erste Endabschnitt und der erste Auslass angeordnet ist.Accordingly, according to a first aspect of the invention, the present invention contemplates a drainage device for agricultural surface drainage, which comprises a drainage pipe and an outlet piece connected thereto. The outlet piece has a branch to a first and a second end section. The first end section extends between the branch and a closable first outlet the second end section between the branch and a second outlet. The second end section has a raised area which is arranged higher than the first end section and the first outlet in relation to the plumb direction.
Im Betrieb fließt demnach das über das Drainagerohr abgeleitete Wasser entweder durch das erste oder das zweite Endstück, ehe es über einen der beiden Auslässe beispielsweise in einen Entwässerungsgraben abfließt. Dabei ist der erhöhte Bereich höher liegend als der gesamte erste Endabschnitt und der erste Auslass.During operation, the water drained away via the drainage pipe flows either through the first or the second end piece before it flows out via one of the two outlets, for example into a drainage ditch. The raised area is higher than the entire first end section and the first outlet.
Der Erfindung basiert auf dem Gedanken, die Wasserhaltung beeinflussen zu können, indem das Wasser wahlweise durch einen höherliegenden Bereich geleitet wird, sodass sich das Wasser zunächst in Strömungsrichtung vor dem höherliegenden Bereich aufstaut. Natürlicherweise würde das Wasser grundsätzlich den energetisch günstigsten Weg wählen und durch das erste Endstück zum ersten Auslass fließen, anstelle durch den erhöhten Bereich zu fließen. Durch die Möglichkeit, den ersten Auslass zu verschließen, kann jedoch das Wasser gezwungen werden, durch den zweiten Auslass abzufließen und dabei durch den erhöhten Bereich zu strömen. Dabei muss das Wasser so weit ansteigen bis die Höhe des erhöhten Bereichs erreicht ist, damit ein Abtransport von Wasser aus dem Drainagerohr erfolgt. Das Wasser staut sich also im Drainagerohr an, sodass kein Wasser mehr aus dem Erdreich in das Drainagerohr eintreten kann. Die Verweildauer des Wassers im Drainagerohr kann auf diese Weise vergrößert werden, um zu erreichen, dass das Drainagerohr kurzzeitig als Verrieselungsleitung wirkt. So kann das Wasser so lange versickern, bis der Wasserspiegel die Höhe des erhöhten Bereichs erreicht.The invention is based on the idea of being able to influence dewatering by selectively directing the water through a higher area so that the water initially accumulates in the direction of flow in front of the higher area. Naturally, the water would basically choose the most energetically favorable path and flow through the first tail to the first outlet instead of flowing through the elevated area. However, the ability to close the first outlet allows the water to be forced to drain through the second outlet, thereby flowing through the elevated area. The water must rise until the height of the raised area is reached so that water can be removed from the drainage pipe. The water builds up in the drainage pipe so that no more water can enter the drainage pipe from the ground. The length of time the water stays in the drainage pipe can be increased in this way in order to ensure that the drainage pipe acts as a trickling line for a short time. This allows the water to seep away until the water level reaches the height of the elevated area.
Die Erfindung ermöglicht es auf einfache Weise einzustellen, welche Höhe das Wasser zum Austritt überwinden muss. Dabei ist es nicht notwendig, Einstellungen im Erdreich, beispielsweise durch einen Drainageschacht, vorzunehmen, sondern es kann in einfacher Weise der erste Auslass verschlossen werden.The invention makes it possible to easily adjust the height the water must overcome to exit. It is not necessary to make adjustments in the ground, for example through a drainage shaft, but the first outlet can be closed in a simple manner.
Als Lotrichtung wird die Richtung der Schwerebeschleunigung bezeichnet.The direction of gravitational acceleration is called the perpendicular direction.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite Auslass in vertikaler Richtung unterhalb des erhöhten Bereichs angeordnet. Somit bildet der erhöhte Bereich im zweiten Endstück einen geodätisch höchsten Abschnitt, der für das Wasser eine Schwelle bildet, über die der Wasserpegel steigen muss, damit Wasser durch den zweiten Auslass abfließen kann. Alternativ steigt der zweite Auslass stetig an, so dass der zweite Auslass die höchste Stelle des erhöhten Bereichs bildet.In one embodiment of the invention, the second outlet is arranged in the vertical direction below the raised area. The raised area in the second end piece thus forms a geodetically highest section, which forms a threshold for the water over which the water level must rise so that water can flow out through the second outlet. Alternatively, the second outlet rises steadily so that the second outlet forms the highest point of the raised area.
Dabei können der erste und der zweite Auslass auch in identischer oder ähnlicher Höhenposition angeordnet sind. Eine ähnliche Höhenposition ist dabei dahingehend zu verstehen, dass der Höhenunterschied zwischen den beiden Auslässen im Vergleich zum Höhenunterschied zwischen dem zweiten Auslass und der höchstens Stelle des zweiten Endabschnitts mindestens um den Faktor 2 geringer ist. Die beide Auslässe können dabei auch die gleiche Höhenlage aufweisen, beispielsweise durch eine Anordnung direkt nebeneinander. Weiter kann der zweite Auslass höher oder tiefer als der erste Auslass angeordnet sein.The first and second outlets can also be arranged in an identical or similar height position. A similar height position is to be understood to mean that the height difference between the two outlets is at least a factor of 2 lower compared to the height difference between the second outlet and the highest point of the second end section. The two outlets can also have the same height, for example by being arranged directly next to each other. Furthermore, the second outlet can be arranged higher or lower than the first outlet.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der erhöhte Bereich bogenförmig ausgebildet, wobei der höchste Punkt des erhöhten Bereichs einen oberen Scheitelpunkt des zweiten Endabschnitts bildet. Die Höhe des Scheitelpunktes definiert, wie hoch das Wasser angestaut werden muss, um über den zweiten Auslass abzufließen. Dabei kann vorgesehen sein, dass sich der bogenförmige Bereich zwischen der Verzweigung und dem zweiten Auslass erstreckt. Alternativ ist der bogenförmige Bereich nur in einem Teilbereich des zweiten Endabschnitts ausgebildet.In a further embodiment, the raised area is curved, with the highest point of the raised area forming an upper apex of the second end section. The height of the apex defines how high the water must be accumulated in order to flow out through the second outlet. It can be provided that the arcuate area extends between the branch and the second outlet. Alternatively, the arcuate region is formed only in a partial region of the second end section.
In einer weiteren Erfindungsvariante erstreckt sich der erste Endabschnitt in horizontaler oder leicht abfallender Richtung. Auf diese Weise strömt das Wasser bei geöffnetem ersten Auslass auf direktem Wege ab.In a further variant of the invention, the first end section extends in a horizontal or slightly sloping direction. In this way, the water flows out directly when the first outlet is open.
In einer Erfindungsvariante ist der erste Auslass durch einen Stopfen, eine Klappe oder einen Schiebemechanismus verschließbar. Eine Verschließbarkeit kann manuell oder alternativ elektrisch bereitgestellt werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass eine Steuerung zum Verschließen des ersten Auslasses aus der Ferne, beispielsweise über eine Funk- oder Internetverbindung bedienbar ist.In a variant of the invention, the first outlet can be closed by a stopper, a flap or a sliding mechanism. Lockability can be provided manually or alternatively electrically. It can be provided that a control for closing the first outlet can be operated remotely, for example via a radio or Internet connection.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist auch der zweite Auslass verschließbar. Dies kann analog zum ersten Auslass durch einen Stopfen, eine Klappe oder einen Schiebemechanismus vorgesehen sein. Sofern der zweite Auslass verschließbar ist, kann auch dieser mit einer elektrische Steuerung bedienbar sein.In a further embodiment of the invention, the second outlet can also be closed. Analogous to the first outlet, this can be provided by a plug, a flap or a sliding mechanism. If the second outlet can be closed, it can also be operated with an electrical control.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass das Auslaufstück einstückig ausgebildet ist. Die Einstückigkeit kann sich dadurch ergeben, dass das gesamte Auslaufstück in einem Prozess hergestellt wird. Die Einstückigkeit kann sich aber auch daraus ergeben, dass zunächst mehrere Teilabschnitte des Auslaufstücks hergestellt und dann stoffschlüssig miteinander verbunden werden.A further embodiment provides that the outlet piece is formed in one piece. The one-piece design can result from the fact that the entire outlet piece is manufactured in one process. The unity can also arise from the fact that First, several sections of the outlet piece are produced and then cohesively connected to one another.
Alternativ besteht das Auslaufstück aus Teil-Rohrstücken, die zusammengesteckt oder z.B. über Verbindungsmuffen oder Flanschverbindungen miteinander verbunden sind. Dabei kann vorgesehen sein, dass das gesamte Auslaufstück in vormontierten Zustand an das Drainagerohr angeschlossen werden kann. Beispielsweise wird das Auslaufstück durch Rohrstücke gebildet, wobei die Verzweigung durch ein Y-Rohrstück gebildet ist, das einen Frontabschnitt umfasst, der mit dem Drainagerohr verbunden ist, und Anschlüsse an die beiden Endabschnitte aufweist.Alternatively, the outlet piece consists of partial pipe pieces that are plugged together or connected to one another, for example via connecting sleeves or flange connections. It can be provided that the entire outlet piece can be connected to the drainage pipe in a pre-assembled state. For example, the outlet piece is formed by pipe pieces, the branch being formed by a Y-pipe piece that includes a front section that is connected to the drainage pipe and has connections to the two end sections.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das Auslaufstück unmittelbar im Erdreich verlegt. Alternativ kann das Auslaufstück in einem Schutzgehäuse angeordnet sein, das sich im Boden befindet und das Auslaufstück umgibt. In einem solchen Fall kann das Schutzgehäuse beispielsweise einen öffenbaren Deckel aufweisen, um Zugang zu dem Auslaufstück zu haben.In a further embodiment, the outlet piece is laid directly in the ground. Alternatively, the outlet piece can be arranged in a protective housing which is located in the floor and surrounds the outlet piece. In such a case, the protective housing can, for example, have an openable lid in order to have access to the outlet piece.
Das Auslaufstück ist nicht perforiert, d.h. vollwandig ausgebildet. Somit sind im Gegensatz zum Drainagerohr keine Löcher, Schlitze oder sonstige Öffnungen in das Auslaufstück eingelassen. Dies dient dazu, zu verhindern, dass überschüssiges Wasser in die Böschung eines Entwässerungsgrabens, an dem das Auslaufstück endet, einsickern kann und die Böschung aufweicht.The outlet piece is not perforated, i.e. has a full wall. In contrast to the drainage pipe, there are no holes, slots or other openings in the outlet piece. This is to prevent excess water from seeping into the slope of a drainage ditch where the outlet ends and softening the slope.
In einer weiteren Ausgestaltung weist das Auslaufstück einen oder mehrere weitere Endabschnitte mit jeweils erhöhten Bereichen auf, die sich ausgehend von der Verzweigung erstrecken, wobei die jeweiligen erhöhten Bereich unterschiedlich hoch sind. Dies ist mit dem Vorteil verbunden, dass in Abhängigkeit davon, welcher Auslass verschlossen ist, unterschiedliche Höhen bereitgestellt werden können, die das Wasser ansteigen muss, um das Endstück zu überwinden.In a further embodiment, the outlet piece has one or more further end sections, each with raised areas, which extend from the branch, the respective raised areas being of different heights. This has the advantage that, depending on which outlet is closed, different heights can be provided that the water must rise to overcome the end piece.
In einem weiteren Erfindungsaspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Auslaufstück für ein Drainagesystem zum Anschluss an ein Drainagerohr. Dabei weist das Auslaufstück eine Verzweigung zu einem ersten und zu einem zweiten Endabschnitt auf. Der erste Endabschnitt erstreckt sich zwischen der Verzweigung und einem verschließbaren ersten Auslass. Der zweite Endabschnitt erstreckt sich zwischen der Verzweigung und einem zweiten Auslass. Dabei weist der zweite Endabschnitt einen erhöhten Bereich auf, der dazu ausgebildet ist, im an ein Drainagerohr angeschlossenen Zustand bezogen auf die Lotrichtung höher als der erste Endabschnitt und der erste Auslass zu liegen.In a further aspect of the invention, the present invention relates to an outlet piece for a drainage system for connection to a drainage pipe. The outlet piece has a branch to a first and a second end section. The first end section extends between the branch and a closable first outlet. The second end portion extends between the branch and a second outlet. The second end section has a raised area, which is designed to lie higher than the first end section and the first outlet in relation to the plumb direction when connected to a drainage pipe.
Die oben beschriebenen Ausgestaltungen des Auslaufstücks im Zusammenhang mit der Drainagevorrichtung gelten dabei in entsprechender Weise auch für des Auslaufstücks gemäß Anspruch 13.The configurations of the outlet piece described above in connection with the drainage device also apply in a corresponding manner to the outlet piece according to claim 13.
In einem weiteren Erfindungsaspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Drainagesystem für die landwirtschaftliche Flächendrainage, das aufweist:
- ein Drainagerohr, das mit einem Gefälle im Erdreich verlegt ist und ein unteres Ende aufweist, und
- ein Auslaufstück mit zwei Endabschnitten gemäß Anspruch 13, das mit dem unteren Ende des Drainagerohrs verbunden ist.
- a drainage pipe that is laid in the ground with a slope and has a lower end, and
- a spout with two end portions according to claim 13, which is connected to the lower end of the drainage pipe.
Dabei sieht eine Ausführungsvariante vor, dass das Auslaufstück derart verlegt ist, dass die Auslässe von erstem Endabschnitt und zweitem Endabschnitt angrenzend an einen Graben enden.One embodiment variant provides that the outlet piece is laid in such a way that the outlets of the first end section and second end section end adjacent to a trench.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
- Fig. 1
- schematisch in Seitendarstellung ein Ausführungsbeispiel einer Drainagevorrichtung mit einem Auslaufstück, welches ein erstes Endstück mit einem ersten Auslass und ein zweites Endstück mit einem zweiten Auslass und einen erhöhten Bereich des zweiten Endstücks aufweist;
- Fig. 2
- die
Drainagevorrichtung der Figur 1 , wobei der erster Auslass geöffnet ist; - Fig. 3
- die
Drainagevorrichtung der Figur 1 , wobei der erste Auslass verschlossen ist; - Fig. 4
- schematisch den Drainagekegel und das Stauwasserniveau eines im Erdboden verlegten Drainagerohrs gemäß dem Stand der Technik;
- Fig. 5
- den Drainagekegel und das Stauwasserniveau bei Verwendung einer Drainagevorrichtung gemäß
den Figuren 1 ;bis 3 - Fig. 6
- eine Darstellung entsprechend der
Figur 4 in einem Längsschnitt; und - Fig. 7
- eine Darstellung entsprechend der
Figur 5 in einem Längsschnitt.
- Fig. 1
- schematically in side view an embodiment of a drainage device with an outlet piece, which has a first end piece with a first outlet and a second end piece with a second outlet and a raised area of the second end piece;
- Fig. 2
- the drainage device
Figure 1 , with the first outlet open; - Fig. 3
- the drainage device
Figure 1 , with the first outlet closed; - Fig. 4
- schematically the drainage cone and the backwater level of a drainage pipe laid in the ground according to the prior art;
- Fig. 5
- the drainage cone and the backwater level when using a drainage device according to
Figures 1 to 3 ; - Fig. 6
- a representation corresponding to the
Figure 4 in a longitudinal section; and - Fig. 7
- a representation corresponding to the
Figure 5 in a longitudinal section.
Die
Das Auslaufstück 1 ist an das Ende des Drainagerohrs 2 über eine schematische dargestellte Schnittstelle 8, beispielsweise über nicht dargestellte Verbindungsmuffen oder Steckanordnungen verbunden. Im einfachsten Fall wird das Ende des Auslaufstücks 1 in das Drainagerohr 2 eingesteckt bzw. umgekehrt. Der Anschluss zum Drainagerohr 2 kann dabei in Ausgestaltungen auch ein Reduzierstück umfassen, falls der Durchmesser des Drainagerohrs 2 sich vom Durchmesser des Auslaufstücks 1 unterscheidet.The
Das Auslaufstück umfasst drei Hauptteile: Ein Y-Rohrstück, das eine Verzweigung 3 bildet und mit einem Frontabschnitt 11 über die Schnittstelle 8 an das Drainagerohr 2 angeschlossen ist, sowie ein erstes Endstück 4 und ein zweites Endstück 5, die sich an entsprechende Anschlüsse (nicht gesondert dargestellt) des Y-Stücks anschließen. Alternativ kann das Auslaufstück 1 einstückig ausgebildet sein oder weitere Teilrohre umfassen.The outlet piece comprises three main parts: a Y-pipe piece, which forms a
Sämtliche Abschnitte sind als Rohrteile ausgebildet. Der Innendurchmesser der Rohrteile liegt beispielsweise im Bereich zwischen 50 mm und 300 mm.All sections are designed as pipe parts. The inner diameter of the pipe parts is, for example, in the range between 50 mm and 300 mm.
Das Auslaufstück 1 ist derart im Erdreich 6 verlegt, dass die beiden Endstücke 4, 5 an der Grabenwand 71 eines Entwässerungsgrabens 7 enden.The
Das erste Endstück 4 erstreckt sich in horizontaler Richtung von der Verzweigung 3 zu einem ersten Auslass 41. Das zweite Endstück 5 führt von der Verzweigung zu einem zweiten Auslass 51. Dabei ist das zweite Endstück 5, ähnlich wie ein umgedrehtes U bogenförmig ausgebildet, sodass das zweite Endstück 5 einen erhöhten Bereich 53 aufweist. Der erhöhte Bereich 53 liegt gegenüber dem ersten Endstücks 4 und dem ersten Auslasses 41 höher. Der bogenförmige erhöhte Bereich 53 weist einen oberen Scheitelpunkt 530 auf, der die höchste Stelle des Auslaufstücks 1 darstellt. Der zweite Auslass 51 ist benachbart und im dargestellten Ausführungsbeispiel direkt über dem ersten Auslass 41 angeordnet.The
Dabei weist der erste Auslass 41 einen ersten Verschluss 42 und der zweite Auslass 51 einen zweiten Verschluss 52 auf. Die Verschlüsse 42, 52 sind in diesem Ausführungsbeispiel durch Klappen realisiert. Grundsätzlich ist jedoch auch ein anderer Verschluss beispielsweise durch einen Stopfen oder einem Schiebemechanismus möglich. Die Verschlüsse 42,52 können manuell oder alternativ über einen Motor und eine Steuereinheit (nicht dargestellte) betätigbar sein. Dabei kann die Steuereinheit aus der Ferne, beispielsweise über eine Funk- oder Internetverbindung bedienbar sein. Auf diese Weise kann automatisiert geregelt werden, durch welchen Auslass Wasser 9 ausströmen kann.The
Die
Die
Anhand der
Zum Hintergrund der Erfindung ist zunächst zu bemerken, dass insbesondere in den Jahren 2018-2020 in Deutschland längere Zeiträume aufgetreten sind, in denen nur sehr geringe Niederschläge verzeichnen werden konnten. Die längeren Trockenperioden führen zu einer Verkrustung des Oberbodens. Diese Verkrustung und Verhärtung des Bodens zieht sich weiter in die unteren Bodenschichten. Selbst wenn es zu lang andauernden Regengüssen kommt, dringt das Wasser teilweise nur noch in Tiefen bis zur bestehenden Drainage vor und wird dann abgeleitet.Regarding the background of the invention, it should first be noted that, particularly in the years 2018-2020, there were longer periods in Germany in which only very little rainfall was recorded. The longer dry periods lead to crusting of the topsoil. This crusting and hardening of the soil extends further into the lower soil layers. Even if there are long-lasting downpours, the water sometimes only penetrates to depths up to the existing drainage and is then drained away.
Eine solche Situation lässt sich anhand der
Die
Um ein weiteres Absinken des Grundwasserspiegels zu verhindern, wird die erfindungsgemäße Drainagevorrichtung eingesetzt, die erreicht, dass beim Verschließen des ersten Auslasses 41 das Sickerwasser über die Drainage hinaus tiefer in den Boden versickern kann. Hierzu wird die Wasseraufnahme in den tieferen Bodenschichten angeregt. Das Regenwasser 91 hat somit die Möglichkeit, weiter in die unteren Bodenschichten zum Grundwasser vorzudringen. Dies hat zur Folge, dass ein weiteres Absinken des Grundwasserspiegels gestoppt werden oder dieser sogar angehoben werden kann. Jedoch ist dazu eine durchgehende Befeuchtung des Bodens unterhalb der Drainage bis hin zum Grundwasserspiegel erforderlich. Dazu ist es notwendig, dass in den Oberboden eintretende Regenwasser 91 vor einem zu schnellen Abfließen durch die Drainage 2 zu verzögern.In order to prevent the groundwater level from falling further, the drainage device according to the invention is used, which ensures that when the
Die
Es kann vorgesehen sein, dass in einem Bereich von ca. 1 bis 2 m, der sich an das Auslaufstück 1 anschließt, das Drainagerohr 2 nicht gelocht ausgebildet ist. Die genaue Länge ist dabei von den Bodenverhältnissen sowie den örtlichen Gegebenheiten abhängig. Hierdurch wird verhindert, dass überschüssiges Wasser in die Böschung des Grabens 7 einsickert und die Böschung aufweicht.It can be provided that the
Die Einstellung, durch welches Endstück 4, 5 das Wasser abfließen soll und dementsprechend auf welche Höhe der Wasserdruck ansteigen muss, ist vom Landwirt vorzunehmen, der dies seinen Bedürfnissen bezogen auf die Bodenbedingen, Wetterlagen sowie Ackerfrucht anpassen kann. Hierzu kann der Landwirt die erste Verschlussklappe verschließen oder öffnen. Soll ein zu erwartender Regenguss nicht sofort durch die Drainagen abgeleitet werden, verschließt der Landwirt die erste Verschlussklappe entsprechend. Das aufgestaute / zurückgehaltene Wasser in den Drainagerohren kann dann in den Boden unterhalb der Drainagen eindringen.The setting through which
Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist und verschiedene Modifikationen und Verbesserungen vorgenommen werden können, ohne von den hier beschriebenen Konzepten abzuweichen. Weiter wird darauf hingewiesen, dass beliebige der beschriebenen Merkmale separat oder in Kombination mit beliebigen anderen Merkmalen eingesetzt werden können, sofern sie sich nicht gegenseitig ausschließen. Die Offenbarung dehnt sich auf alle Kombinationen und Unterkombinationen eines oder mehrerer Merkmale aus, die hier beschrieben werden und umfasst diese.It is to be understood that the invention is not limited to the embodiments described above and various modifications and improvements are made without deviating from the concepts described here. It should also be noted that any of the features described can be used separately or in combination with any other features, provided they are not mutually exclusive. The disclosure extends to and includes all combinations and subcombinations of one or more features described herein.
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