RU2458203C2

RU2458203C2 - System of differential regulation of subsoil water level

Info

Publication number: RU2458203C2
Application number: RU2010132398/13A
Authority: RU
Inventors: Виктор Алексеевич Биленко (RU); Виктор Алексеевич Биленко; Юрий Анатольевич Мажайский (RU); Юрий Анатольевич Мажайский; Сергей Герасимович Малюгин (RU); Сергей Герасимович Малюгин; Анна Сергеевна Штучкина (RU); Анна Сергеевна Штучкина
Priority date: 2010-08-02
Filing date: 2010-08-02
Publication date: 2012-08-10
Also published as: RU2010132398A

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: system is located on reclaimable land divided into fields with drainage-mist collector-drainage network, which has a butterfly valve. The system is equipped with self-regulating mechanism of the subsoil water level, installed at the collector outlet. Self-regulating mechanism is placed in a chamber which is connected through a hydraulic channel with a representative borehole. Self-regulating mechanism consists of a level control with a corrugated insert and overflow edge, wire-block system with a device to configure the system to a given mark of regulation of subsoil water level, and the float-counterweight. Self-regulating mechanism is connected to the water tunnel and the borehole on the principle of communicating vessels, and the level control through the corrugated insert - with a collector-drainage network to control the butterfly valve. The diametre of the level control is equal to the drain diametre.

EFFECT: use of the invention will enable to automate the process of regulating the subsoil water level.

2 dwg

Description

Изобретение предназначено для осуществления новых методов хозяйствования при регулировании водного режима на гидромелиоративных системах, позволяющих дифференцированно управлять уровнем грунтовых вод на осушительно-увлажнительных мелиоративных массивах.The invention is intended to implement new management methods in regulating the water regime in irrigation and drainage systems, which allow differentially controlling the level of groundwater in drainage and humidification reclamation lands.

Известны технологические схемы автоматизации осушительных и осушительно-увлажнительных систем, осуществляющих регулирование по верхнему бьефу с ограничением нижнего, а также смешанное регулирование (Основы автоматики и автоматизации гидромелиоративных систем. / Я.В.Бочкарев, П.И.Коваленко, А.И.Сергеев. - М.: Колос, 1993).Known technological schemes for the automation of drainage and drainage-humidification systems that regulate the upstream with the restriction of the lower one, as well as mixed regulation (Fundamentals of automation and automation of irrigation and drainage systems. / Ya.V. Bochkarev, P.I. Kovalenko, A.I.Sergeev - M .: Kolos, 1993).

Недостатками таких схем является достаточно трудоемкий процесс отслеживания расчетного уровня грунтовых вод и невозможность саморегулирования.The disadvantages of such schemes is the rather laborious process of tracking the estimated groundwater level and the inability to self-regulate.

Известен также регулятор уровня грунтовых вод на закрытой коллекторно-дренажной сети, установленный на выходном коллекторе, имеющий телескопическое устройство для поддержания уровня воды на заданной отметке. Для полного перекрытия коллектора служит дроссельный затвор, управляемый рычагом (Основы автоматики и автоматизации производственных процессов в гидромелиорации. / Я.В.Бочкарев, Е.Е.Овчаров. - М.: Колос, 1981).Also known is a groundwater level regulator on a closed collector-drainage network mounted on an outlet manifold having a telescopic device for maintaining the water level at a given elevation. A throttle valve controlled by a lever serves to completely overlap the collector (Fundamentals of automation and automation of production processes in irrigation and drainage. / Ya.V. Bochkarev, E.E. Ovcharov. - M .: Kolos, 1981).

Недостатком данного регулятора является то, что поддержание расчетного уровня производится вручную и требует постоянного обслуживающего персонала на системе.The disadvantage of this regulator is that the maintenance of the calculated level is carried out manually and requires constant maintenance personnel on the system.

Задачей данного решения является регулирование уровня грунтовых вод на осушительно-увлажнительных системах в автоматическом режиме.The objective of this solution is to regulate the level of groundwater in drainage and humidification systems in automatic mode.

Технический результат от использования предлагаемого изобретения заключается в автоматизации процесса регулирования уровня грунтовых вод с возможностью дифференцированного управления уровнем грунтовых вод полей мелиорируемого массива.The technical result from the use of the invention is to automate the process of regulating the groundwater level with the possibility of differentially controlling the level of groundwater in the fields of the reclaimed array.

Технический результат достигается тем, что система дифференцированного регулирования уровня грунтовых вод, расположенная на мелиорируемом массиве, разделенном на поля с осушительно-увлажнительной коллекторно-дренажной сетью, имеющей дроссельный затвор, снабжена установленным на выходе коллектора саморегулирующим механизмом уровня грунтовых вод, причем саморегулирующий механизм размещен в камере, соединенной посредством гидравлического канала с репрезентативной скважиной, и состоит из регулятора уровня с гофрированной вставкой и переливной кромкой, трособлочной системы с устройством для настройки системы на заданную отметку регулирования уровня грунтовых вод и поплавка-противовеса, при этом саморегулирующий механизм соединен с гидравлическим каналом и скважиной по принципу сообщающихся сосудов, а регулятор уровня посредством гофрированной вставки - с коллекторно-дренажной сетью для управления дроссельным затвором, кроме того диаметр регулятора уровня равен диаметру дрены.The technical result is achieved by the fact that the system of differentiated regulation of the groundwater level, located on the reclaimed massif, divided into fields with a drainage and humidification collector-drainage network having a butterfly valve, is equipped with a self-regulating groundwater level mechanism installed at the outlet of the collector, and the self-regulating mechanism is located in a chamber connected by means of a hydraulic channel to a representative well, and consists of a level controller with a corrugated insert and overflow edge, cable system with a device for tuning the system to a predetermined groundwater level control and counterweight float, while the self-regulating mechanism is connected to the hydraulic channel and the borehole according to the principle of communicating vessels, and the level controller through a corrugated insert is connected to a collector-drainage network for throttle control, in addition, the diameter of the level control is equal to the diameter of the drain.

Система дифференцированного регулирования уровня грунтовых вод поясняется чертежным материалом.The system of differentiated regulation of the groundwater level is illustrated by drawing material.

На фиг.1 показан мелиорируемый массив; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Figure 1 shows a reclaimed array; figure 2 is a section aa in figure 1.

Система дифференцированного регулирования уровня грунтовых вод включает осушительно-увлажнительный мелиоративный массив 1, имеющий заданный уровень 2 грунтовых вод 3. Для отвода грунтовых вод 3 имеется коллекторно-дренажная сеть 4 с дренами 5, подающими грунтовую воду 3 в сборный коллектор 6, из которого грунтовая вода 3 поступает в водоотводящий канал 7, в котором в конце сборного коллектора 6 установлен саморегулирующий механизм 8 уровня грунтовых вод 3, размещенный в камере 9. Саморегулирующий механизм 8 состоит из вертикальной трубы 10, с переливной кромкой 11 и с гофрированной вставкой 12, присоединенной к сборному коллектору 6, тросовоблочной системы 13 с устройством 14 для настройки саморегулирующего механизма 8 и поплавка-противовеса 15, размещенного в камере 16, соединенной гидравлическим каналом 17 с репрезентативной скважиной 18. Система соединения гидравлического канала 17 с репрезентативной скважиной 18 и саморегулирующим механизмом 8 происходит по принципу сообщающихся сосудов. Для полного перекрытия коллектора 6 служит дроссельный затвор 19, управляемый вручную.The system of differentiated regulation of the groundwater level includes a drainage and humidification reclamation array 1 having a predetermined level of 2 groundwater 3. For drainage of groundwater 3 there is a collector-drainage network 4 with drains 5, supplying groundwater 3 to the collection manifold 6, from which groundwater 3 enters the drainage channel 7, in which at the end of the collecting collector 6 there is a self-regulating mechanism 8 of the groundwater level 3 located in the chamber 9. The self-regulating mechanism 8 consists of a vertical pipe 10, with with a watering edge 11 and with a corrugated insert 12 attached to the prefabricated collector 6, a cable-block system 13 with a device 14 for adjusting the self-regulating mechanism 8 and the counterweight float 15 located in the chamber 16 connected by a hydraulic channel 17 to a representative well 18. A hydraulic channel connection system 17 with a representative well 18 and a self-regulating mechanism 8 occurs according to the principle of communicating vessels. To completely overlap the collector 6, a butterfly valve 19, manually controlled, is used.

Система работает следующим образом. В режиме осушения дроссельный затвор 19 открыт. Когда переводят систему дифференцированного регулирования уровня грунтовых вод на увлажнительный режим, то дроссельный затвор 19 закрывают, устройством 14 производят настройку саморегулирующего механизма 8 на заданную отметку регулирования уровня 2 грунтовых вод 3, и система дифференцированного регулирования уровня грунтовых вод переходит на режим увлажнения, вследствие подпора грунтовых вод 3. Задающий параметр - уровень грунтовых вод 2 определяется технологическими требованиями сельскохозяйственного производства.The system operates as follows. In the drain mode, the butterfly valve 19 is open. When the differential groundwater level control system is switched to the humidification mode, the throttle shutter 19 is closed, the device 14 adjusts the self-regulating mechanism 8 to the predetermined groundwater level 2 regulation mark 3, and the differential groundwater level control system switches to the humidification mode due to backwater pressure water 3. The setting parameter is the groundwater level 2 is determined by the technological requirements of agricultural production.

В случае понижения уровня грунтовых вод 3 происходит понижение уровня воды в репрезентативной скважине 18, а следовательно, и в камере 16 с поплавком-противовесом 15. Поплавок-противовес 15 опускается, а переливная кромка 11 трубопровода 10 поднимается. Тем самым создается подпор в сборном коллекторе 6, препятствующий отводу грунтовых вод 3 с массива регулирования 1. При повышении уровня грунтовых вод 3 процесс регулирования идет в обратном порядке.In the case of lowering the groundwater level 3, the water level decreases in the representative well 18, and therefore in the chamber 16 with the counterweight float 15. The counterweight float 15 is lowered, and the overflow edge 11 of the pipeline 10 rises. This creates a backwater in the collection manifold 6, which prevents the drainage of groundwater 3 from the array of regulation 1. With an increase in the level of groundwater 3, the regulation process proceeds in the reverse order.

Параметры системы дифференцированного регулирования уровня грунтовых вод здесь задаются конструктивно. Так, диаметр вертикальной трубы 10 принимается равным диаметру сборного коллектора 6, положение же ее переливной кромки 11 принимают по технологическим требованиям подпора грунтовых вод 3. Дроссельный затвор 19 подбирают из условия пропуска максимального расхода с сохранением бесподпорного режима работы сборного коллектора 6. Привод управления дроссельным затвором 19 принимают стандартным.The parameters of the differential groundwater level control system are set here constructively. So, the diameter of the vertical pipe 10 is taken to be equal to the diameter of the prefabricated manifold 6, the position of its overflow edge 11 is taken according to the technological requirements of groundwater abatement 3. The throttle valve 19 is selected from the maximum flow rate condition while maintaining the non-supportive operation of the collector 6. The throttle control drive 19 accept standard.

Использование данной системы дифференцированного регулирования уровня грунтовых вод позволит осуществлять автоматическое управление водным режимом осушительно-увлажнительного мелиоративного массива, разделенного на поля, имеющие определенные саморегулирующие механизмы уровня грунтовых вод. Система имеет прямую и обратную гидравлическую связь между заданным уровнем грунтовых вод и саморегулирующим механизмом восстановления этого уровня.Using this system of differentiated regulation of the groundwater level will allow automatic control of the water regime of the drainage and humidification reclamation array, divided into fields having certain self-regulating mechanisms of the groundwater level. The system has a direct and reverse hydraulic connection between a given groundwater level and a self-regulating mechanism for restoring this level.

Claims

The system of differentiated regulation of the groundwater level, located on the reclaimed massif, divided into fields with a drainage-humidification collector-drainage network having a butterfly valve, characterized in that it is equipped with a self-regulating groundwater level mechanism installed at the outlet of the collector, and the self-regulating mechanism is located in the chamber connected by means of a hydraulic channel to a representative well and consists of a level regulator with a corrugated insert and an overflow edge th cable-block system with a device for tuning the system to a predetermined groundwater level control and counterweight float, while the self-regulating mechanism is connected to the hydraulic channel and the borehole according to the principle of communicating vessels, and the level controller through a corrugated insert is connected to the collector-drainage network to control the butterfly valve, in addition, the diameter of the level control is equal to the diameter of the drain.