RU2576175C1 - Drainage devices for low permeable ground - Google Patents
Drainage devices for low permeable ground Download PDFInfo
- Publication number
- RU2576175C1 RU2576175C1 RU2014152447/13A RU2014152447A RU2576175C1 RU 2576175 C1 RU2576175 C1 RU 2576175C1 RU 2014152447/13 A RU2014152447/13 A RU 2014152447/13A RU 2014152447 A RU2014152447 A RU 2014152447A RU 2576175 C1 RU2576175 C1 RU 2576175C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- drainage
- filter
- water
- vertical
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области осушения сельскохозяйственных земель и может быть использовано при осушении строительных площадок.The invention relates to the field of drainage of agricultural land and can be used to drain construction sites.
В настоящее время при осушении слабопроницаемых грунтов используют системы горизонтального трубчатого дренажа, на которых для усиления осушительного действия путем ускорения отвода поверхностных вод и вод из пахотного горизонта в дренаж устанавливают фильтрующие трубы в виде вертикальных фильтров, в основном представляющих засыпку из высокопроницаемого материала.Currently, when draining poorly permeable soils, horizontal tubular drainage systems are used, in which filter tubes are installed in the form of vertical filters, mainly representing a backfill of highly permeable material, to enhance the drainage effect by accelerating the drainage of surface water and water from the arable horizon.
Известен дренажный элемент для приема избыточной воды из грунта, выполненный в виде блока из фильтрующего материала и имеющий внутри водопроводящие ходы, элемент имеет воронкообразную суживающую книзу форму, а водопроводящие ходы в нем соединены внизу в одно выходное отверстие (Авторское свидетельство RU №905365, кл. Ε02В 11/00, 1982).Known drainage element for receiving excess water from the soil, made in the form of a block of filter material and having inside water-supplying passages, the element has a funnel-like shape narrowing downwards, and water-supplying passages in it are connected at the bottom into one outlet (Copyright certificate RU No. 905365, class. Ε02B 11/00, 1982).
Недостатком известного дренажного элемента является следующее:A disadvantage of the known drainage element is the following:
- переток воды из фильтрующего материала в дренажную трубу ограничен водоприемной способностью выходного отверстия патрубка;- the flow of water from the filter material into the drainage pipe is limited by the water intake capacity of the outlet of the nozzle;
- переток воды по фильтрующему материалу ограничен водопроницаемой способностью водопроводящими ходами из материала;- the flow of water through the filtering material is limited by the water permeability of the water-supplying passages from the material;
- при такой его форме, в виде суживающего книзу воронки, если нижняя узкая часть патрубка обеспечивает ограниченную пропускную способность воды, то происходит ее застойная зона. Вследствие этого возникают большие градиенты напора и скорость движения воды, под действием которых к патрубку перемещаются частицы грунта и происходит кольматация ими пограничного слоя. Уменьшается проницаемость засыпки фильтрационного материала и, в конечном итоге, снижается осушительный эффект;- in this form, in the form of a narrowing funnel, if the lower narrow part of the nozzle provides a limited capacity of water, then its stagnant zone occurs. As a result of this, large pressure gradients and water velocity arise, under the influence of which soil particles move to the nozzle and the boundary layer is clogged by them. The permeability of the backfill of the filtration material is reduced and, ultimately, the drainage effect is reduced;
- при строительстве воронкообразной суживающего элемента и засыпки ее фильтрующим материалом трудно сохранить заданную криволинейность откосов воронки и сложность изготовления элемента.- during the construction of a funnel-like narrowing element and filling it with filter material, it is difficult to maintain the specified curvilinear slope of the funnel and the complexity of manufacturing the element.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является дренажный элемент, выполненный из фильтрующего материала, суживающейся книзу формы с водопроводящими ходами в нем, при этом элемент выполнен в виде набора дисков, насаженных на вертикальную перфорированную трубу, причем высоту и пористость каждого диска выбирают в зависимости от водно-физических свойств грунта (Авторское свидетельство RU №1159978, кл. Ε02В 11/00, 1985).Closest to the claimed technical solution is a drainage element made of filter material that tapers downward with water-supplying passages in it, while the element is made in the form of a set of disks mounted on a vertical perforated pipe, the height and porosity of each disk being selected depending on the water -physical properties of soil (Copyright certificate RU No. 1159978, class Ε02В 11/00, 1985).
Недостатком известного дренажного элемента является следующее:A disadvantage of the known drainage element is the following:
- при такой его форме, в виде сужающихся вниз набора фильтрующих дисков, переток воды из фильтрующего материала по высоте происходит неравномерно, и ограничен водопроницаемостью вертикальной трубы в основном в верхней части;- with such a shape, in the form of a set of filter disks tapering downward, the flow of water from the filter material in height occurs unevenly, and is limited by the water permeability of the vertical pipe mainly in the upper part;
- пропускная способность трубы ограничена также патрубком, соединенным с дреной. При перетоке воды из дренажных пористых дисков в вертикальную перфорированную трубу через отверстия создается дополнительное сопротивление, что зависит от площади расширения воронки в верхней ее части;- pipe throughput is also limited by a pipe connected to the drain. When water flows from porous drainage disks into a vertical perforated pipe through holes, additional resistance is created, which depends on the area of expansion of the funnel in its upper part;
- затруднен переток воды из пористых дисков по периметру вертикальной трубы по высоте в слабопроницаемом пахотном слое почвы;- it is difficult to transfer water from porous disks along the perimeter of a vertical pipe in height in a poorly permeable arable layer of soil;
- возможен выход из строя части диска из фильтрующего материала, т.е. их кольматируемость и снижает водоприемную фильтрующую поверхность;- failure of part of the disk from the filter material, i.e. their colmability and reduces the water intake filtering surface;
- выполненные элементы в виде наклонных призм из набора дисков, надетых на вертикальную перфорированную трубу из пористого сыпучего материала с такой сложной многоступенчатой конфигурацией механизированным способом весьма проблематично на длине большого количества дрен или требует больших затрат ручного труда. Вследствие этого оно может быть малоэффективным мероприятием для отвода скопившихся в понижении избытков поверхностных вод, так как работа дренажного элемента такой конструкции будет определяться свойствами набора дисков, высоту и пористость каждого диска трудно будет рассчитать, т.е. конструкция будет определяться водно-физическими свойствами слоев грунта, что также весьма затруднено расчетным путем, так как осушаемое поле может быть по своему структурному составу (по длине дрен) различно.- made elements in the form of inclined prisms from a set of discs worn on a vertical perforated pipe made of porous granular material with such a complex multi-stage configuration in a mechanized way is very problematic for the length of a large number of drains or requires a lot of manual labor. As a result of this, it can be an ineffective measure to remove excess surface water accumulated in a decrease, since the operation of a drainage element of this design will be determined by the properties of the set of disks, and the height and porosity of each disk will be difficult to calculate, i.e. the design will be determined by the water-physical properties of the soil layers, which is also very difficult to calculate, since the drained field can be different in its structural composition (along the length of the drains).
Задачей предлагаемого изобретения и техническим его решением является повышение интенсивности отвода избыточных поверхностных и почвогрунтовых вод, улучшение мелиоративного состояния почвы путем увеличения общего притока воды в область фильтрующей трубы.The objective of the invention and its technical solution is to increase the intensity of drainage of excess surface and ground water, improve the reclamation state of the soil by increasing the total flow of water into the area of the filter pipe.
Решение указанной задачи достигается тем, что дренажное устройство слабопроницаемого грунта, в котором используют дренажную трубу в пахотном и подпахотном слоях в виде вертикальной фильтрующей трубы и засыпку из высокопроницаемого материала, имеет дополнительные V-образной формы фильтрующие трубы, выполненные с уклоном и сходящиеся у основания вертикальной фильтрующей трубы, установленные в узлах сопряжения с дреной, причем перфорированные отверстия V-образной формы фильтрующей трубы с дырчатым фильтром просверлены наклонно в сторону подошвы пахотного слоя, и верх труб заглублен на одном уровне ниже подошвы пахотного слоя.The solution to this problem is achieved by the fact that the drainage device of poorly permeable soil, which uses a drainage pipe in the arable and subsurface layers in the form of a vertical filter pipe and a backfill of highly permeable material, has additional V-shaped filter pipes made with a slope and converging at the base of the vertical filter pipes installed in the nodes of interfacing with the drain, and the perforated holes of the V-shaped filter pipe with a hole filter are drilled obliquely in the side at the base of the tillage layer, and the top tube is recessed at one level below the base of the tillage layer.
Кроме того, перфорированные отверстия вертикальной трубы с дырчатым фильтром просверлены конусными отверстиями, сужающими вовнутрь трубы.In addition, the perforated holes of the vertical pipe with a hole filter are drilled with conical holes narrowing inward the pipe.
Отличительными признаками от прототипа являются:Distinctive features of the prototype are:
- в пределах притока воды к дрене увеличивают контур попадания воды с минимальными градиента напора из грунтового слоя внутрь фильтрующей трубы;- within the influx of water to the drain, the contour of water ingress is increased with a minimum pressure gradient from the soil layer inside the filter pipe;
- соединение у основания вертикальной фильтрующей трубы дополнительной V-образной фильтрующей трубы с просверленными отверстиями наклонно в сторону подошвы пахотного слоя значительно снижает сопротивление току влаги при перетоке ее из фильтрующего материала и далее в дренажную трубу.- the connection at the base of the vertical filter pipe of an additional V-shaped filter pipe with drilled holes obliquely towards the bottom of the arable layer significantly reduces the resistance to moisture current when it flows from the filter material and then into the drainage pipe.
В пределах зоны влияния отвода поверхностной воды, дренажное устройство отводит воду из дренажной засыпки материала, поступающие через дополнительные V-образной формы фильтрующие трубы, представляющие собой дырчатый фильтр. Отверстия просверлены наклонно в сторону подошвы пахотного слоя, под углом 30-40 градусов к оси трубы. При этом вертикальная перфорированная труба также имеет просверленные конусные отверстия, сужающиеся внутрь трубы. Кроме того, все трубы соединены между собой и установлены в узлах сопряжения с дреной. За счет этого повышается эффективность водоотбора в дрену скопившегося потока воды в перфорированных трубах, соответственно, транспортирующая способность дрены увеличивается.Within the influence zone of surface water drainage, the drainage device removes water from the material backfill, filter pipes coming in through an additional V-shape, which are a hole filter. The holes are drilled obliquely towards the bottom of the arable layer, at an angle of 30-40 degrees to the axis of the pipe. In this case, the vertical perforated pipe also has drilled conical holes narrowing inside the pipe. In addition, all pipes are interconnected and installed in the nodes of interfacing with the drain. Due to this, the efficiency of water drainage into the drain of the accumulated water flow in perforated pipes increases, respectively, the transporting ability of the drain increases.
Таким образом, обеспечивается причинно-следственная связь совокупности отличительных признаков заявляемого изобретения и достигаемого технического результата: регулирование интенсивности осушения путем увеличения водоприемной поверхности (площади контакта фильтрующих труб) и уменьшение сопротивления водному потоку по высоте фильтрующего материала при перетекании его из фильтрующих труб непосредственно большим расходом в дренажную трубу. Кроме того, исключается кольматируемость фильтрующего грунта по высоте фильтрующих труб.Thus, a causal relationship is ensured between the set of distinctive features of the claimed invention and the achieved technical result: regulation of the drainage intensity by increasing the water intake surface (contact area of the filter pipes) and reducing the resistance to water flow along the height of the filter material when it flows from the filter pipes directly at a high flow rate drain pipe. In addition, the clogging of the filtering soil by the height of the filtering pipes is excluded.
На чертеже показано дренажное устройство слабопроницаемого грунта в разрезе.The drawing shows a drainage device of poorly permeable soil in section.
Дренажное устройство слабопроницаемого грунта содержит вертикальную перфорированную трубу 1, снабженную просверленными конусными отверстиями 2, меньшее основание которых направлено вовнутрь трубы 1. Дополнительные V-образной формы фильтрующие трубы 3 имеют дырчатые отверстия 4, просверленные наклонно к основанию подошвы пахотного слоя 5, и выполнены с двух сторон относительно вертикальной трубы 1, которые соединены в нижней части ее основания в узле сопряжения с дреной 6. Трубы 1 и 3 в верхней части имеют съемную фильтрующую крышку 7. Высота фильтрующих труб 1 и 3 ограничена сверху пахотным слоем 5 мощностью 30-40 см для предотвращения разрушений почвообрабатывающими механизмами, а также возможности осушения поглощающими трубами подпахотного слоя. Фильтрующие V-образной формы трубы 3 имеют уклон в сторону соединения с вертикальной трубой 1 вместе соединения с дреной 3. Таким образом, образуется дренажное устройство в виде «раскрытого лепестка».Drainage device of poorly permeable soil contains a vertical perforated pipe 1, equipped with drilled conical holes 2, the smaller base of which is directed inside the pipe 1. Additional V-
Дренажное устройство слабопроницаемого грунта работает следующим образом.The drainage device of low permeability soil works as follows.
Поверхностная вода слоем h поступает через пахотный слой (горизонт) 5 в засыпку между фильтрующими трубами 1 и 3, из которого она собирается дополнительными V-образной формы перфорированными трубами 3 с дырчатыми отверстиями 4 и вертикальной трубы 1, снабженной конусными отверстиями 2 с фильтрующими крышками 7. При этом отверстия 4, просверленные наклонно под углом 30-40 градусов к основанию подошвы пахотного слоя 5, заставляют воду при избыточном напоре двигаться вовнутрь перфорированной трубы 3. Скорость по направлению к ним возрастает из-за наклона трубы к дрене 6. Благодаря тому что вертикальная перфорированная труба 1 снабжена только конусными отверстиями 2, меньшее основание которых направлено вовнутрь трубы 1, происходит перераспределение оттока воды между наклонной 3 и вертикальной 1 трубами. В результате чего водозаборная приемная часть дрены 6 в узлах сопряжения с трубами приобретает площадь, большую, чем выход из цилиндрической вертикальной трубы 1. Происходит соударение потоков, и они гасятся, благодаря чему достигается уменьшение удельного давления на дно дрены 6.Surface water with a layer h enters through the arable layer (horizon) 5 into the backfill between the
Применение данного дренажного устройства при осушении слабопроницаемых грунтов существенно усилит осушительное действие дренажа и уменьшит затраты на строительство, поскольку не потребуется устройства формирования сложной многогранной дорогостоящих из сыпучего материала фильтрующих дисков по длине дрены на осушительной системе и при этом учитывать литологическое строение грунтов и гидрологические условия при проектировании и строительстве таких систем. Наличие дополнительных V-образной формы перфорированных труб, установленных и соединенных в основании с вертикальной трубой в узлах сопряжения с дреной, во-первых, увеличит водоприемную фильтрующую поверхность, во-вторых, перемещение жидкости по наклону отверстий способствует жидкости поступать под углом в водозаборное отверстие дрены, в-третьих, прочность дна дрены обеспечивается соударением струй воды, выходящих из наклонных труб, и смещение струй к центру вертикальной трубы, где они гасятся падающим оттоком воды последней. Таким образом, функциональные возможности и конструктивные особенности строительства позволяют использовать дренаж не только при осушении сельскохозяйственных полей, но и при строительстве подземных частей зданий и сооружений.The use of this drainage device during the drainage of poorly permeable soils will significantly enhance the drainage effect of the drainage and reduce construction costs, since it will not require a device to form complex multifaceted filtering disks that are expensive from granular material along the drainage length on the drainage system and at the same time take into account the lithological structure of soils and hydrological conditions when designing and the construction of such systems. The presence of additional V-shaped perforated pipes installed and connected in the base with a vertical pipe in the nodes of interfacing with the drain, firstly, will increase the water intake filter surface, and secondly, the movement of the liquid along the slope of the holes helps the liquid to flow at an angle into the drainage opening of the drain thirdly, the strength of the bottom of the drain is ensured by the collision of the jets of water emerging from the inclined pipes, and the displacement of the jets to the center of the vertical pipe, where they are quenched by the incident outflow of water of the latter. Thus, the functionality and design features of the construction make it possible to use drainage not only when draining agricultural fields, but also in the construction of underground parts of buildings and structures.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014152447/13A RU2576175C1 (en) | 2014-12-23 | 2014-12-23 | Drainage devices for low permeable ground |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014152447/13A RU2576175C1 (en) | 2014-12-23 | 2014-12-23 | Drainage devices for low permeable ground |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2576175C1 true RU2576175C1 (en) | 2016-02-27 |
Family
ID=55435682
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014152447/13A RU2576175C1 (en) | 2014-12-23 | 2014-12-23 | Drainage devices for low permeable ground |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2576175C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU179422U1 (en) * | 2017-08-30 | 2018-05-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС) | Drainage element |
RU2656404C1 (en) * | 2016-12-30 | 2018-06-05 | Александр Николаевич Ряшенцев | Tubular absorbing well |
CN108307716A (en) * | 2018-04-10 | 2018-07-24 | 石河子大学 | The preparation method of closed drain device with guiding seepage effect |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU905365A1 (en) * | 1980-01-23 | 1982-02-15 | Северный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации | Drainage member |
SU1159979A1 (en) * | 1983-01-10 | 1985-06-07 | Северный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации | Drainage element |
SU1656055A1 (en) * | 1988-10-11 | 1991-06-15 | Уральский Научно-Исследовательский Институт Комплексного Использования И Охраны Водных Ресурсов | Method for constructing drain |
RU2074924C1 (en) * | 1993-02-01 | 1997-03-10 | Нижегородский архитектурно-строительный институт | Method for construction of combination drainage |
US7207747B1 (en) * | 2001-11-13 | 2007-04-24 | Infiltrator Systems Inc | Drainage system for sand bunker |
-
2014
- 2014-12-23 RU RU2014152447/13A patent/RU2576175C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU905365A1 (en) * | 1980-01-23 | 1982-02-15 | Северный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации | Drainage member |
SU1159979A1 (en) * | 1983-01-10 | 1985-06-07 | Северный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации | Drainage element |
SU1656055A1 (en) * | 1988-10-11 | 1991-06-15 | Уральский Научно-Исследовательский Институт Комплексного Использования И Охраны Водных Ресурсов | Method for constructing drain |
RU2074924C1 (en) * | 1993-02-01 | 1997-03-10 | Нижегородский архитектурно-строительный институт | Method for construction of combination drainage |
US7207747B1 (en) * | 2001-11-13 | 2007-04-24 | Infiltrator Systems Inc | Drainage system for sand bunker |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2656404C1 (en) * | 2016-12-30 | 2018-06-05 | Александр Николаевич Ряшенцев | Tubular absorbing well |
RU179422U1 (en) * | 2017-08-30 | 2018-05-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС) | Drainage element |
CN108307716A (en) * | 2018-04-10 | 2018-07-24 | 石河子大学 | The preparation method of closed drain device with guiding seepage effect |
CN108307716B (en) * | 2018-04-10 | 2019-10-01 | 石河子大学 | The preparation method of closed drain device with guidance seepage effect |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN206736668U (en) | A kind of highway drainage gutter and drainage pipeline attachment means | |
RU2576175C1 (en) | Drainage devices for low permeable ground | |
US8900448B2 (en) | Treatment device | |
JP2010538190A (en) | Osmotic convection drainage / irrigation piping system | |
WO2008025195A1 (en) | A novel tube device for irrigation and drainage | |
CN106906809A (en) | Closed drainage device and laying method under the conditions of the unsaturation of farmland | |
CN205875349U (en) | Gardens rainwater in sponge city utilizes system | |
CN103463866B (en) | Automatic back-washing disc type centrifugal filtering system | |
CN206658715U (en) | Greenbelt pours structure under overpass | |
CN103469885B (en) | Do not receive the sewage collecting well of solid pollutant | |
CN104895177A (en) | Gutter inlet garbage filtering and circulating system | |
KR102026939B1 (en) | Grating structure | |
JP6371625B2 (en) | Rainwater storage and penetration facility | |
KR100976853B1 (en) | Drain box | |
JP3196277U (en) | Drainage device for earth and sand | |
CN205604001U (en) | Urban rainwater processing system | |
CN206355666U (en) | A kind of hydrophobic type floating filter material filtering tank | |
CN104548697B (en) | A kind of Huanghe water filter being applicable to agricultural drop irrigation | |
RU2576964C1 (en) | Drain manifold head | |
CN209368986U (en) | A kind of ecotype gutter | |
CN209368616U (en) | A kind of sunk type greenbelt drainage device | |
CN206859534U (en) | A kind of roof drainage system | |
CN208395832U (en) | A kind of ecological revetment brick band with rhone | |
CN209082657U (en) | A kind of energy-saving drainage system of afforestation | |
CN206680970U (en) | Closed drainage device under the conditions of the unsaturation of farmland |