PL188870B1 - Sposób zabezpieczenia gruntów przed erozją wodną powierzchniową i wąwozową i urządzenie do zabezpieczenia gruntów przed erozją wodną powierzchniową iwąwozową - Google Patents

Abstract

1. Sposób zabezpieczenia gruntów przed erozja wod- na powierzchniowa i wawozowa w którym sadzi sie na terenie zagrozonym przez erozja wodna duzo drzew owocowych, wytycza sie drogi komunikacyjne tak, aby niwelowaly skutki erozji, wykonuje sie zapobiegawczo zapory ziemne przegradzajace droge splywajacej wodzie opadowej, stosuje sie material filtracyjny pochlaniajacy plynaca wode na dlugosci i w miejscach skupionych, znamienny tym, ze w terenie zróznicowanym wysoko sciowo i zagrozonym przez erozje wodna rozmieszcza sie w okreslonych miejscach, wzdluz dlugosci dolin splywo- wych przegrody pietrzace, przy czym sytuuje sie te prze- grody ich rozpietoscia w poprzek dolin splywowych miedzy stokami lub przy stoku, zas w miejscach zagrozo- nych przez duzy naplyw wód opadowych wykonuje sie w poblizu okreslonych przegród pietrzacych studnie chlonne (38), które umieszcza sie 4-19 m powyzej dna doliny splywowej, a poza tym na stokach o znacznym spadku, to jest powyzej 17%, wykonuje sie w kierunku dna dolin, w okreslonej podzialce, schodkowe tarasy, korzystnie poziome, a w nich umieszcza sie wzdluz dlu- gosci tarasów kieszenie wodno-piaskowe (51), przy czym kieszenie wodno-piaskowe (51) wykonuje sie tez na stokach wypietrzen o mniejszym spadku, a takze roz- mieszcza sie je wzdluz dróg komunikacyjnych, wykona- nych w takim terenie. Fig. 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób zabezpieczenia gruntów przed erozja wodną powierzchniową i wąwozową i urządzenie do zabezpieczenia gruntów przed erozją wodną powierzchniową i wąwozową, mogące mieć zastosowanie na terenach o budowie zróżnicowanej wysokościowo, wykorzystywanych rolniczo, w tym pod uprawy ogrodniczo-sadownicze.

188 870

Na terenach o budowie zróżnicowanej wysokościowo, a więc pagórkowatych i górzystych, w szczególności pokrytych lessem, zagrożenie gruntów przez erozję wodną stanowi bardzo poważny problem. Przykładowo, dla Polski przewodnik „Ochrona gruntów przed erozją” autorstwa A. J. Józefaciuk, wyd. Puławy 1999 r., podaje, że na około 1/3 powierzchni kraju występuje zagrożenie gruntów przez erozję wodną przy czym największe obserwuje się na południu i południowym wschodzie Polski z tym, że na 20% powierzchni kraju jest to zagrożenie przez erozję wąwozową Encyklopedia Powszechna PWN, wyd. PWN Warszawa 1973 r., wtórnie 1 przy omawianiu hasła „erozja gleby” podaje, że w XIX w. i w pierwszej połowie XX w. erozja gleby zamieniła w nieużytki duże obszary gruntów ornych, przykładowo w USA, Australii, Indiach i Chinach. Erozja wodna gruntów w każdej postaci powoduje wiele szkód trudnych do usunięcia, kosztownych i czasochłonnych.

Znany sposób przeciwdziałania skutkom erozji na terenach użytkowanych rolniczo polega na tym, że wykonuje się łącznie lub wybiórczo następujące zabiegi:

- orze się grunt poprzecznie do spadku terenu,

- sieje się zboża i sadzi sadzeniaki poprzecznie do spadku terenu,

- stosuje się zmianowanie antyerozyjne,

- sadzi się na zagrożonym przez erozję terenie dużo drzew, przykładowo owocowych,

- sadzi się ochronne pasy zadrzewień, wokół gospodarstw usytuowanych na terenie zagrożonym przez erozję wodną

- wytycza się drogi komunikacyjne tak, aby niwelowały skutki erozji wodnej.

Znany jest też według polskiego opisu patentowego nr 162 546 sposób umacniania skarp o pochyleniu stoku naturalnego i naruszonej strukturze gruntu, polegający na tym, że na skarpę narzuca się hydromechanicznie mieszaninę użyźniającą i antyerozyjną (osady ściekowe, strużyny, sieczkę i nawozy), wykonuje dołki na gromadzenie wody, ponownie narzuca się mieszaninę ze środkami glebotwórczymi i nasionami.

Znany jest również według polskiego opisu patentowego nr 157 855 sposób zabezpieczenia przeciwrumowiskowego i przeciwzamuleniowego zbiorników wodnych, w szczególności w rejonach górskich, polegający na tym, że na dopływach wody do zbiornika tworzy się wstępny zbiornik przez założenie zapory ziemnej z blokowym przelewem górnym, przy czym wstępny zbiornik wydzielony jest za zbiornika podstawowego i pełni rolę osadnika.

Znany jest także z polskiego opisu patentowego nr 157 019 sposób odwadniania zwałowisk w górnictwie odkrywkowym polegający na tym, że w dolnej strefie zwałowiska wykonuje się drenaż w kierunku rejonu gromadzenia wód w najniższych miejscach podłoża zwałowiska, a z rejonu wodę odprowadza się za pomocą otworów pompowych, przy czym drenaż poziomy wykonuje się w postaci drenów liniowych, a także wykonany jest w postaci warstwy materiału o dobrej przepuszczalności, zaś rejony gromadzenia wód zaopatrzone są w materiał filtracyjny do zbierania się w nim wody doprowadzanej drenażem, przy czym w materiale filtracyjnym wykonuje się pionowe otwory pompowe z umieszczonymi w nich filtrami do wysokości zalegania materiału filtracyjnego, a pod filtrami montuje się pompy tłoczące wodę do góry, odprowadzaną następnie odpowiednio usytuowanymi rurociągami.

Sposób zabezpieczenia gruntów przed erozją wodną powierzchniową i wąwozową według wynalazku charakteryzuje się tym, że w terenie zróżnicowanym wysokościowo i zagrożonym przez erozję wodną rozmieszcza się w określonych miejscach, wzdłuż długości dolin spływowych, przegrody piętrzące, przy czym sytuuje się te przegrody ich rozpiętością w poprzek dolin spływowych między stokami lub przy stoku, zaś w miejscach zagrożonych przez duży napływ wód opadowych wykonuje się w pobliżu określonych przegród piętrzących studnie chłonne, które umieszcza się 4-19 m powyżej dna doliny spływowej, a poza tym na stokach o znacznym spadku, to jest powyżej 17%, wykonuje się w kierunku dna dolin, w określonej podziałce, schodkowe tarasy, korzystnie poziome, a w nich umieszcza się wzdłuż długości tarasów kieszenie wodno-piaskowe, przy czym kieszenie wodno-piaskowe wykonuje się też na stokach wypiętrzeń o mniejszym spadku, a także rozmieszcza się je wzdłuż dróg komunikacyjnych wykonanych w takim terenie.

Urządzenie do zabezpieczenia gruntów przed erozją wodną powierzchniową i wąwozową według wynalazku charakteryzuje się tym, że stanowi je zestaw przegród piętrzących, studni chłonnych i kieszeni wodno-piaskowych, połączonych funkcjonalnie w system zabez4

188 870 pieczeń na danym terenie, przy czym przegrody piętrzące są to ziemne wały w przekroju poprzecznym mające obrys trapezu, a na swej długości kształt liteiy U, L i odcinka prostego, zależnie od miejsca usytuowania w terenie, wczepione końcami w przeciwległe stoki lub w stok, zagęszczone, odamiowane i obsiane mieszanką traw, zaś każda ze studni chłonnych stanowi rurę bez dna, korzystnie z PCV, o średnicy 20CH500 mm wpuszczoną całkowicie w grunt, posiadającą górny odcinek o ściance gładkiej i dolny odcinek perforowany, przy czym stosunek długości odcinka perforowanego do długości odcinka gładkiego wynosi jak 5:1, a poza tym rura na całej długości otoczona jest obsypką ze żwiru gruboziarnistego, przy czym głębokość studni zawiera się w granicach 8^12 średnic zewnętrznej obsypki rury, zaś wnętrze rury w części perforowanej zasypane jest wypełnieniem złożonym ze żwiru gruboziarnistego z otoczakami, a w części gładkiej zasypane jest wypełnieniem złożonym ze żwiru drobnoziarnistego, a ponadto nad studnią chłonną, której górna krawędź rury umieszczona jest równo z powierzchnią gruntu, usypany jest nasyp o wysokości 0,3-^-0,8 m ze żwiru drobnoziarnistego, zaś kieszeń wodno-piaskowa stanowi wykop w gruncie, w przekroju poprzecznym korzystnie o obrysie prostokąta lub trapezu, wypełniony całkowicie piaskiem równo z rodzimym gruntem i obsiany na całej długości mieszanką traw, przy czym głębokość wykopu wynosi do sześciu jego szerokości, a długość od kilkunastu do kilkuset jego głębokości.

Stan techniki w opisach patentowych o numerach 162 546, 157 855 i 157 019 zawiera elementy, które na zasadzie dość dalekiej analogii można przyporządkować określonym elementom rozwiązania według wynalazku.

Dołki na wodę wykonane w skarpie przy jej umacnianiu według opisu patentowego nr 162 546, wypełniane mieszaniną użyźniającą przypominają w pewnym stopniu, jeśli chodzi o funkcję, studnię chłonną według wynalazku. Jednakże w zakresie konstrukcji trudno doszukać się podobieństw.

Zapora ziemna i zbiornik, który ona wydziela z dużego zbiornika, występujące w sposobie zabezpieczenia przeciwrumowiskowego i przeciwzamuleniowego zbiorników wodnych według opisu patentowego nr 157 855 wykazuje pewne podobieństwo do przegrody piętrzącej i zbiornika przez nią tworzonego, występujących w opisie wynalazku. Różnice są jednak zasadnicze, bowiem zapora ziemna ze stanu techniki wydziela z dużego zbiornika od strony napływu wody część tego zbiornika, któiy ma stanowić osadnik dla mułu i rumoszu niesionych prądem wody, zaś czysta woda odprowadzana jest przez górny przelew do zasadniczego zbiornika, natomiast przegroda piętrząca według wynalazku, też ziemna, wczepiona swoimi końcami w przeciwległe stoki lub w stok wydziela między sobą a stokami lub stokiem określonej wielkości pusty zbiornik, który napełnia się wodą dopiero podczas opadów, a zatem zbiornik ze stanu techniki jest stały i z przelewem, zaś według wynalazku okresowy i tylko na wodę.

W sposobie odwodnienia zwałowisk według opisu patentowego nr 157 019 występuje drenaż i rejony gromadzenia wód, zawierające także materiał filtracyjny, co w jakimś stopniu kojarzy się z kieszeniami wodno-piaskowymi i studniami chłonnymi według wynalazku, ale przy odwodnieniu zwałowisk drenaż stanowi drogę odpływu wody do najniżej położonego miejsca, czyli rejonu gromadzenia się wody, podczas gdy kieszeń wodno-piaskowa ma zatrzymać okresowo wodę opadową w objętości piaskowego wypełnienia dla celów nawodnieniowych gruntu, zaś w rejonie gromadzenia się wody usypana pryzma materiału filtracyjnego kojarzy się ze studnią chłonną, bo i jedna i druga maja przejąć wodę, ale na tym podobieństwo się kończy, gdyż woda do pryzmy doprowadzana jest drenażem na dole pryzmy i usuwana mechanicznie, zaś do studni woda dopływa od góry i nie jest odprowadzana z niej, a poza tym pryzma i studnia, jak również drenaż i kieszeń wodno-piaskowa różnią się zasadniczo konstrukcyjnie. Przegrody piętrzące według wynalazku umieszczone wzdłuż dolin spływowych między stokami tworzącymi te doliny lub przy stoku dzielą masę spływających wód na części i umożliwiają gromadzenie się ich w utworzonych zbiornikach. Woda na znacznie krótszych odcinkach między przegrodami nie ma możliwości rozpędzenia się, co eliminuje jej niszczące działanie. Sposoby według stanu techniki takiego problemu nie rozwiązują. Na stokach zaś przez wykonanie wzdłuż ich długości, w kierunku dna doliny, kieszeni wodno-piaskowych, droga spływających wód także podzielona jest na części, na których woda nie rozpędza się do znacznych prędkości, a ponadto większość jej pochłaniana jest przez wypełnienie piaskowe kolejnych kieszeni wodno-piaskowych. Konfiguracja terenu może często uniemożliwić wyko188 870 nanie kieszeni wodno-piaskowych, a także odpowiednio pojemnych zbiorników za przegrodami piętrzącymi i wówczas w celu przejęcia nadmiaru wody opadowej wykonuje się w pobliżu przegród piętrzących studnie chłonne, które przejmują tę wodę. Tak więc, przegrody piętrzące, kieszenie wodno-piaskowe i studnie chłonne tworzą system zapobiegający erozji wodnej gleby, zatrzymując przeważającą część wody opadowej w zbiornikach i w wypełnieniu kieszeni wodno-piaskowych i studni chłonnych dla celów nawodnieniowych gruntu, która to woda uwalniana jest do gruntu stopniowo poprzez naturalną infiltrację w głąb i na boki, a poprzez parowanie do atmosfery poprawia się wydatnie mikroklimat w okolicy dzięki zwiększeniu wilgotności powietrza i podwyższenia temperatury z uwagi na obecność zbiorników z wodą średnio o 1-1,5°C, a to już zapobiega na danym terenie przemarzaniu pąków kwiatowych drzew owocowych.

Przedmiot wynalazku objaśniony jest szczegółowo w przykładach wykonania, zilustrowanych także na rysunku, którego figury 2, 4<-25, 28 i 29 objaśniają bliżej sposób według wynalazku, zaś figury 1, 3 oraz 26 i 27 objaśniają urządzenie według wynalazku.

Figura 1 przedstawia w przekroju osiowym studnię chłonną, fig. 2 - w rzucie perspektywicznym fragment drogi z usytuowaną wzdłuż niej kieszenią wodno-piaskową, zaś fig. 3 - w przekroju poprzecznym kii^^'zz^iń wodno-piaskową. fig. 4 przedstawia w widoku z góry dla przykładowego terenu przebieg linii den dolin spływowych, oznaczonych schematycznie liniami łamanymi z zaznaczeniem usytuowania przegród piętrzących, studni chłonnych i przebiegu dróg komunikacyjnych, fig. 5 przedstawia przekrój wzdłużny, łamany, wyprostowany doliny spływowej, oznaczony na fig. 4 ciągiem oznaczeń literowych, fig. 6 przedstawia przekrój poprzeczny doliny spływowej oznaczony jako 1-1 na fig. 5, fig. 7 - przekrój poprzeczny doliny spływowej oznaczony jako 3-3 na fig. 5, fig. 8 przedstawia przekroje wzdłużne, łamane, wyprostowane dolin spływowych oznaczonych na fig. 4 ciągami oznaczeń literowych, zaś fig. 9 - przekrój poprzeczny doliny spływowej oznaczony jako 2-2 na fig. 8, fig. 10 przedstawia w widoku z góry dla innego przykładowego terenu przebieg linii den dolin spływowych, oznaczonych schematycznie liniami łamanymi z zaznaczeniem usytuowania przegród piętrzących, stadni chłonnych i przebiegu dróg komunikacyjnych, fig. 11 przedstawia przekrój wzdłużny, łamany, wyprostowany głównej doliny spływowej oznaczony na fig. 10 ciągiem oznaczeń literowych, fig. 12 - przekrój wzdłużny, łamany, wyprostowany także doliny spływowej, stanowiącej odgałęzienie boczne oznaczony na fig. 10 ciągiem oznaczeń literowych, figury 13-45 - przekroje poprzeczne głównej doliny spływowej oznaczone jako 4-4; 5-5 i 6-6 na fig. 11, fig. 16 - przekrój wzdłużny, łamany, wyprostowany doliny spływowej, stanowiącej odgałęzienie boczne, oznaczony na fig. 10 ciągiem oznaczeń literowych, fig. 17 - przekrój poprzeczny doliny spływowej, oznaczony jako 8-8 na fig. 16, fig. 18 - przekrój wzdłużny, łamany, wyprostowany doliny spływowej, stanowiącej odgałęzienie boczne, oznaczony na fig. 10 ciągiem oznaczeń literowych, fig. 19 - przekrój poprzeczny doliny spływowej, oznaczony jako 7-7 na fig. 18, figury 20^25 przedstawiają przekroje wzdłużne, łamane, wyprostowane dolin spływowych, stanowiących odgałęzienia boczne, oznaczone na fig. 10 ciągami oznaczeń literowych, fig. 26 przedstawia w rzucie perspektywicznym fragment doliny spływowej z trzema przegrodami piętrzącymi o kształcie odcinka prostego, zaś fig. 27 przedstawia w rzucie perspektywicznym fragment doliny spływowej z usytuowaniem przegród piętrzących o kształcie U, L; fig. 28 z kolei przedstawia w widoku z góry fragment terenu o ukształtowaniu kotlinowatym z układem warstwie i naniesionych wzdłuż nich przy pomocy linii łamanych kieszeni wodno-piaskowych, zaś fig. 29 przedstawia przekrój poprzeczny przez stok o dużym spadku z uwidocznieniem w przekroju kieszeni wodno-piaskowych i tarasó w.

Przykład I

Przykład objaśnia sposób według wynalazku. Dla przykładowego terenu na podstawie podkładów mapowych terenu, na którym leży, sporządza się jego mapę z układem warstwie. Na taką mapę nanosi się linie grzbietów wypiętrzeń i oznacza kierunki spadku stoków, których przecięcie wyznacza linie den dolin spływowych. Oblicza się następnie powierzchnię zlewni lokalnych i ustala wielkości opadów, a ich iloczyn daje masę wody opadowej. Na podstawie znajomości ukształtowania terenu i masy wody opadowej określa się miejsca przegród piętrzących i usytuowania studni chłonnych, a potem rozpoczyna się prace w terenie. Dla celów przykładu teren scharakteryzowany jest w widoku z góry na fig. 4 przebiegiem linii den

188 870 dolin spływowych o układzie przypominającym literę Y z zaznaczeniem umiejscowienia przegród piętrzących 1>, 2₂, 33, 34, studni chłonnych 38 oraz przebiegu dróg komunikacyjnych 31, 33 i 35, a także przekrojami wzdłużnymi dolin spływowych na fig. 5 według ciągu oznaczeń A+H i fig. 8 według ciągu oznaczeń D-I+L i A-M oraz przekrojami poprzecznymi 1-1 na fig. 6; 2-2 na fig. 9 i 3-3 na fig. 7.

Przekroje wzdłużne i poprzeczne dolin, obrazujące ukształtowanie terenu, pozwalają na ustalenie miejsc dla przegród 11, 22, 33, 34, jak również usytuowanie studni chłonnych 38. Przegrody 11, 2₂, 33 i 34 ustawione są między stokami, na co wskazuje usytuowanie długości przegród w stosunku do linii dna doliny spływowej, zaś przegroda 22 ustawiona jest przy jednym stoku. Odległość między przegrodami wzdłuż długości doliny wynika ze spadku dna doliny i spadku stoków tworzących dolinę, przy czym spadki doliny i stoków warunkują też umieszczenie w pobliżu przegród 33 i 34 studni chłonnych. Studnia 38 przed przegrodą (w kierunku spadku doliny) 33 jest umieszczona z uwagi na stromość spadku doliny (fig. 8) przy względnie małym spadku stoków tworzących tę dolinę (fig. 9). Mały spadek stoków jest przeszkodą do utworzenia dużego zbiornika za przegrodą, bowiem byłby to płytki zbiornik o długiej przegrodzie, a chodzi też o oszczędność powierzchni terenu, na którym rosną użytkowe drzewa. Problem taki rozwiązany jest przy pomocy studni przejmującej część wody opadowej, a to pozwala utworzyć optymalny wielkościowo zbiornik za przegrodą. Umieszczenie z kolei studni 38 przed przegrodą 34 wynika z bardzo stromego odcinka dna doliny (fig. 5) i stromych stoków (fig. 6), co skutkuje dużym napływem wody opadowej; a jak wskazuje przekrój poprzeczny 1-1 na fig. 6 zbyt dużego zbiornika nie da się utworzyć, bowiem musiałby być dość głęboki, a to wymusiłoby zbudowanie bardzo wytrzymałej przegrody, czyli w tym przypadku szerokiej, co nie jest opłacalne, a więc problem został rozwiązany przy pomocy studni chłonnej 38. Studnia przed przegrodą 33 usytuowana jest 15,5 m nad dnem doliny, zaś przed przegrodą 34 położona jest 15,1 m nad dnem doliny.

Przykład II

Przykład także objaśnia sposób według wynalazku dla innego przykładowego terenu. Prace przygotowawcze są identyczne jak dla przykładu I.

Teren scharakteryzowany jest w widoku z góry na fig. 10 przebiegiem linii den dolin spływowych o układzie drzewa z długą, główną doliną i licznymi odgałęzieniami bocznymi z zaznaczeniem umiejscowienia przegród piętrzących 35, 2$, 3γ+3ΐ1, 2n i 3^+325 studni chłonnych 38, kieszeni wodno-piaskowych 51 oraz z przebiegu dróg komunikacyjnych 32, 34, 36, 37, a także przekrojami wzdłużnymi dolin spływowych na fig. 11 według ciągu oznaczeń Aj+ Si na fig. 12, według ciągu oznaczeń Ej-E1-E2i na fig. 20, według ciągu oznaczeń Di-Ti-Ui-Vi-Wi na fig. 21, według ciągu oznaczeń Vi-Xi na fig. 22, według ciągu oznaczeń U1-Y1 na fig. 23, według ciągu oznaczeń Gi-G1-G2i na fig. 24, według ciągu oznaczeń J1-JU na fig. 16, według ciągu oznaczeń Ki-K1 +K4j na fig. 18, według ciągu oznaczeń Lj-L1r^]L41, zaś na fig. 25 według ciągu oznaczeń P1-P11+P31 oraz przekrojami poprzecznymi 4-4 na fig. 13; 5-5 na fig. 14; 6-6 na fig. 15; 7-7 na fig. 19; 8-8 na fig. 17, a także widokiem w perspektywie na fig. 2 ukazującym fragment drogi z wykonaną wzdłuż niej kieszenią wodno-piaskową.

Przekroje wzdłużne i poprzeczne obrazują ukształtowanie terenu i pozwalają na umiejscowienie przegród piętrzących i studni chłonnych w określonych miejscach. Wszystkie przegrody na tym terenie końcami wczepiają się w dwa przeciwległe stoki. Ponieważ analiza warunków umiejscowienia przegród jest identyczna jak dla przykładu I, więc omówione zostaną tylko warunki umieszczenia studni chłonnych 38 przed przegrodami 3g, 3n, 26, 320- Studnia 38 przed przegrodą 2 jest usytuowana 12,4 m nad dnem doliny i umieszczona z uwagi na jej strome dno (fig. 12), podobnie jest ze studnią 38 przed przegrodą 320 usytuowaną 8,20 m nad dnem doliny i umieszczoną z uwagi, na znaczny spadek tego dna (fig. 20), a także ze studnią przed przegrodą 3g usytuowaną. 16,4 m nad dnem doliny i umieszczoną tam z uwagi na stromość dna (fig. 23), zaś przed przegrodą 3¼ studnia usytuowana 13,9 m nad dnem doliny jest umieszczona tam zarówno z uwagi na stromość dna doliny (fig. 16), jak i na stromość stoków tworzących tę dolinę (fig. 17). Przy dużej stromości stoków nie można tworzyć dużego zbiornika za przegrodą, ponieważ musiałby być głęboki, a to wymusiłoby zbudowanie odpowiednio szerokiej, a więc wytrzymałej przegrody, co na takim terenie wykorzystywanym rolniczo nie jest opłacalne i dlatego problem rozwiązuje się przy pomocy studni chłonnych.

188 870

Wzdłuż drogi 36 umieszczona została kieszeń wodno-piaskowa 51 w celu przejęcia znacznej części wody spływającej po stoku 52 w kierunku drogi.

Przykład III

Przykład ten objaśnia również sposób według wynalazku dla jeszcze innego terenu. Postępowanie przygotowawcze jest identyczne jak dla przykładu I.

Przykładowy teren jest scharakteryzowany w widoku z góry na fig. 28, obrazującym kotlinowate ukształtowanie terenu przedstawione przez układ warstwie 50 i spadek stoków w kierunku dna kotliny, pokazany strzałkami 50.1. Jest to teren tak ukształtowany, że trudno na nim zbudować przegrody, ponieważ stoki na wewnętrznym obwodzie kotliny nie układają się w doliny spływowe i stanowią względnie płaską pobocznicę kotliny, a przy tym są stosunkowo strome, co ukazuje fig. 29 stanowiąca przekrój przez stok (zbocze) kotliny. W takich warunkach jest tylko jedno wyjście - tworzy się tarasy 55 na stoku 56 kotliny, a na tarasach 51 wykonuje się wzdłuż warstwie 50 kieszenie wodno-piaskowe 51.

Przykład IV

Przykład objaśnia urządzenie do zabezpieczenia gruntów przed erozja wodną powierzchniową i wąwozową według wynalazku. Elementy urządzenia, czyli przegrody piętrzące, studnie chłonne i kieszenie wodno-piaskowe pokazane są na figurach 26, 27, 1 oraz 28, 29, 2 i 3.

Przegrody piętrzące są to wały ziemne w przekroju poprzecznym mające obrys trapezu, a na długości kształt liter U, L i odcinka prostego, przy czym przegroda o kształcie U oznaczona jest jako 1, o kształcie L jako 2 i o kształcie odcinka prostego jako 3. Przy oznaczeniach przegród umieszczone są u dołu znaczniki określające numer kolejny przegrody.

Na figurze 26 przedstawiony jest fragment głównej doliny (fig. 10) z trzema przegrodami 3γ, 3g, 3u). Są to wały ziemne o kształcie od przodu zbliżonym do trójkąta, wszczepione końcami w stoki 48 tworzące dolinę spływową i oparte o dno 49 doliny. W przekroju poprzecznym mają obrys trapezu. Wały są usypane z nawiezionej spoza terenu ziemi, zagęszczone i po ukształtowaniu wału odamiowane, następnie obsiane mieszanką następujących traw: kostrzewa łąkowa, kupkówka pospolita, tymotka łąkowa.

Za przegrodami podczas opadów tworzą się zbiorniki wodne 45, z których woda nie może się przelewać przez obwałowanie. Przegroda 3- ma wysokość 1,05 m i gromadzi za sobą 43 m’ wody, przegroda 3o o wysokości 0,89 m gromadzi za sobą 70 m³ wody, zaś przegroda 3i0 o wysokości 0,49 m gromadzi za sobą 95 m3 wody. Minimalna szerokość korony wałów przegród nie może być mniejsza niż 1,7 m.

Na figurze 27 przedstawiony jest fragment terenu z przegrodami 11 i 22 typu U oraz L. Przegroda 1] o wysokości 3,57 m gromadzi 650 m3 wody w zbiorniku 46 zaś przegroda 2 0 wysokości 1,10 m gromadzi za sobą 25 m3 wody w zbiorniku 47. Szerokość korony wału przegrody li nie może być mniejsza niż 2,5 m, a dla przegrody nie mniej niż 1,1 m. Warunki wykonania przegród jak dla przegród z fig. 26.

Na figurze 1 przedstawiony jest przekrój osiowy studni chłonnej 38, którą stanowi rura 38.1 z PCV o średnicy 0 200 mm wpuszczona w grunt 54 całkowicie. Rura posiada u góry odcinek gładki o długości 0,53 m, przedłużony dolną perforowaną częścią o długości 266 m. Rura otoczona jest z zewnątrz obsypką 39 o grubości 0,1 m na całej długości. Wnętrze rury w części perforowanej 43 zasypane jest wypełnieniem 40 ze żwiru gruboziarnistego z otoczkami, a w części gładkiej 42 wypełnieniem 41 ze żwiru drobnoziarnistego. Nad studnią usypany jest nasyp 44 o grubości 0,6 m ze żwiru drobnoziarnistego.

Na figurach 28, 29 i 3 pokazane są kieszenie wodno-piaskowe 51 umieszczone na tarasach 55, wykonanych w stoku 56 kotlinowatego ukształtowania terenu. Kieszeń wodno-piaskowa 51 jest wykopem o przykładowych wymiarach:, szerokość - 0,2 m; głębokość - 0,6 m 1 długość wzdłuż linii łamanej - 600 m.

Wykop jest wypełniony całkowicie piaskiem 53 równo z gruntem rodzimym 54 i obsiany na całej długości mieszanką traw: życicą trwałą, kostrzewą owczą i wiechliną. Tarasy 55 wykonuje się na stokach o spadku powyżej 17%.

Eksploatacja systemu zabezpieczeń w postaci przegród piętrzących 1, 2, 3, ze zbiornikami 45, 46, 47, studni chłonnych 38 oraz kieszeni wodno-piaskowych 51 nie jest skomplikowana. Należy kontrolować po opadach stan przegród, poziom wody w zbiornikach, napra8

188 870 wiać wszelkie uszkodzenia obwałowania po opadach, stan przegród, naprawiać wszelkie uszkodzenia obwałowań, oceniać czas i szybkość odprowadzania wody ze zbiorników. Należy śledzić wielkość opadów i zależnie od potrzeby w pobliżu wytypowanych przegród piętrzących (tendencja do gromadzenia się wody w nadmiarze) należy wykonać dodatkowe studnie chłonne, aby nie doprowadzić do przelewania się wody przez koronę obwałowania przegród piętrzących.

188 870

Eig.1

188 870

fg 1

h

188 870

188 870

Fig.?

F

Fig 6 ^ISsS7q

ty.®

188 870

188 870

«Μ ·$·>

n?

ν5 §

'2Fi .'k

Li

188 870

fg 27

188 870

Fg- 29

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 4,00 zł.

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób zabezpieczenia gruntów przed erozją wodną powierzchniową i wąwozową, w którym sadzi się na terenie zagrożonym przez erozją wodną dużo drzew owocowych, wytycza się drogi komunikacyjne tak, aby niwelowały skutki erozji, wykonuje się zapobiegawczo zapory ziemne przegradzające drogę spływającej wodzie opadowej, stosuje się materiał filtracyjny pochłaniający płynącą wodę na długości i w miejscach skupionych, znamienny tym, że w terenie zróżnicowanym wysokościowo i zagrożonym przez erozję wodną rozmieszcza się w określonych miejscach, wzdłuż długości dolin spływowych przegrody piętrzące, przy czym sytuuje się te przegrody ich rozpiętością w poprzek dolin spływowych między stokami lub przy stoku, zaś w miejscach zagrożonych przez duży napływ wód opadowych wykonuje się w pobliżu określonych przegród piętrzących studnie chłonne (38), które umieszcza się 4-19 m powyżej dna doliny spływowej, a poza tym na stokach o znacznym spadku, to jest powyżej 17%, wykonuje się w kierunku dna dolin, w określonej podziałce, schodkowe tarasy, korzystnie poziome, a w nich umieszcza się wzdłuż długości tarasów kieszenie wodnopiaskowe (51), przy czym kieszenie wodno-piaskowe (51) wykonuje się też na stokach wypiętrzeń o mniejszym spadku, a także rozmieszcza się je wzdłuż dróg komunikacyjnych, wykonanych w takim terenie.

2. Urządzenie do zabezpieczenia gruntów przed erozją wodną powierzchniową i wąwozową zawierające zagłębienia w terenie wypełnione materiałem nasiąkliwym, posiadające drenaż z materiałem filtracyjnym i wykorzystujące ziemne obwałowania, znamienne tym, że stanowi zestaw przegród piętrzących (1), (2) i (3) studni chłonnych (38) i kieszeni wodno-piaskowych (51) połączonych funkcjonalnie w system zabezpieczeń na danym terenie, przy czym przegrody piętrzące są ziemnymi wałami, w przekroju poprzecznym mającymi obrys trapezu, a na swej długości kształt liter (U), (L) i odcinka prostego, zależnie od miejsca usytuowania w terenie, wczepione końcami w przeciwległe stoki lub w stok, zagęszczone, odarniowane i obsiane mieszanką traw, zaś każda ze studni chłonnych (38) stanowi rurę bez dna, korzystnie z PCV o średnicy 200+500 mm, wpuszczoną całkowicie w grunt, posiadającą górny odcinek o ściance gładkiej i dolny odcinek perforowany, przy czym stosunek długości odcinka perforowanego do długości odcinka gładkiego wynosi jak 5:1, a poza tym rura na całej długości otoczona jest obsypkąze żwiru gruboziarnistego, przy czym głębokość studni zawiera się w granicach 8+12 średnic zewnętrznej obsypki rury, zaś wnętrze rury w części perforowanej zasypane jest wypełnieniem złożonym ze żwiru gruboziarnistego z otoczakami, a w części gładkiej zasypane jest wypełnieniem złożonym ze żwiru drobnoziarnistego, a ponadto nad studnią chłonną (38), której górna krawędź rury umieszczona jest równo z powierzchnią gruntu, usypany jest nasyp o wysokości 0,3+0,8 m ze żwiru drobnoziarnistego, zaś kieszeń wodno-piaskowa (51) stanowi wykop w gruncie, w przekroju poprzecznym korzystnie o obrysie prostokąta lub trapezu, wypełniony całkowicie piaskiem równo z rodzimym gruntem i obsiany na całej długości mieszanką traw, przy czym głębokość wykopu wynosi do sześciu jego szerokości, a długość od kilkunastu do kilkuset jego głębokości.