RU2687820C1 - Способ обводнения торфяных болот, преимущественно выработанных торфяников - Google Patents
Способ обводнения торфяных болот, преимущественно выработанных торфяников Download PDFInfo
- Publication number
- RU2687820C1 RU2687820C1 RU2018130676A RU2018130676A RU2687820C1 RU 2687820 C1 RU2687820 C1 RU 2687820C1 RU 2018130676 A RU2018130676 A RU 2018130676A RU 2018130676 A RU2018130676 A RU 2018130676A RU 2687820 C1 RU2687820 C1 RU 2687820C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- peat
- collector
- bulk
- water
- peatlands
- Prior art date
Links
- 239000003415 peat Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 239000005420 bog Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 47
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 13
- 241000219495 Betulaceae Species 0.000 claims abstract description 10
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 29
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 15
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 11
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 claims description 10
- 241000124033 Salix Species 0.000 claims description 9
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 claims description 7
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 claims description 7
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 4
- 239000008400 supply water Substances 0.000 claims description 3
- 241000894007 species Species 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 11
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000002352 surface water Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003643 water by type Substances 0.000 abstract description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 241000721098 Epilobium Species 0.000 abstract 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 abstract 1
- 238000009954 braiding Methods 0.000 abstract 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 235000018185 Betula X alpestris Nutrition 0.000 description 3
- 235000018212 Betula X uliginosa Nutrition 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000001869 rapid Effects 0.000 description 2
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 2
- RLLPVAHGXHCWKJ-IEBWSBKVSA-N (3-phenoxyphenyl)methyl (1s,3s)-3-(2,2-dichloroethenyl)-2,2-dimethylcyclopropane-1-carboxylate Chemical compound CC1(C)[C@H](C=C(Cl)Cl)[C@@H]1C(=O)OCC1=CC=CC(OC=2C=CC=CC=2)=C1 RLLPVAHGXHCWKJ-IEBWSBKVSA-N 0.000 description 1
- 241000219496 Alnus Species 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 235000015278 beef Nutrition 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 239000000659 freezing mixture Substances 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 102220062177 rs786202861 Human genes 0.000 description 1
- 230000009919 sequestration Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C41/00—Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
- E21C41/32—Reclamation of surface-mined areas
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
- A62C3/02—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B13/00—Irrigation ditches, i.e. gravity flow, open channel water distribution systems
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/22—Improving land use; Improving water use or availability; Controlling erosion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Ecology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Revetment (AREA)
Abstract
Изобретение относится к добыче торфа, конкретно к работам по восстановлению торфяных болот, и в частности, к обводнению выработанных торфяников. Обводнение выработанных торфяников представляет собой конструктивную схему, включающую собирательный коллектор и создание использования воды с доступного источника, ее перемещение в сборный сбросной коллектор в земляном русле с обваловкой берегов в виде дамб. При этом водоисточником являются аккумулирующие воды местного стока, вытекающие из близлежащих болот. Сбросной коллектор снабжают гидротехническим сооружением, выполненным в виде перегораживающего насыпного откоса, закрепленного по всему его периметру кольями из свежесрубленных деревьев, погружаемых в дно сбросного коллектора, и выполняют из экологически чистых материалов плетением прутьев для частокола в виде ивняка или ольхи. При этом каждый насыпной земляной откос снабжают поверхностными водовыпусками сброса воды, а в боковых стенках дамб сбросного коллектора перед насыпным откосом делают земляные пороги в виде проемов прокопов, которые снабжают закрепляющим из экологически чистого материала, например хлыстами в виде ивняка или ольхи. Это позволяет повысить эффективность освоения насыпного земляного откоса с частоколом за счет предотвращения сползания грунта из местного материала торфяника, снизить материальные затраты на изготовление гидротехнического сооружения и обеспечить возможность более широкого использования для обводнения в целом всего массива выработок торфяных обвалованных карт вблизи сбросного коллектора и по его длине для возобновления болот до первоначального его приближения месторождения торфа с одной растительностью, снизить энергетические затраты и улучшить экологическую обстановку. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к добыче торфа, конкретно к работам по восстановлению торфяных болот, и в частности, к обводнению выработанных торфяников.
Необходимость экологической реабилитации выработанных торфяников, возобновление в них болото - и торфообразовательных процессов, возрождения биосферных функций, а также ликвидация пожароопасной ситуации при выработанных торфяников (повторное заболачивание), включая их первоначальное обводнение в условиях природных ландшафтов на больших площадях, является актуальной задачей. Так, например, по одному из подобных проектов (Обоснование повторного заболачивания выработанного торфяного месторождения «Булаев мох». Государственное научное учреждение Институт зоологии НАН Беларуси, г. Минск, 2007) восстановление водно-болотной фауны и флоры произойдет через 10-15 лет, функции накопления торфа и связывания диоксида углерода восстановятся через несколько десятков лет. При этом только на обводнение территории выработанных торфяников, по оценкам специалистов, необходимо 2-3 года. При этом наиболее часто встречающаяся проблема мероприятий по обводнению болот - это недостаток воды, необходимой для восстановления болота.
Следует отметить, что в рамках проекта «Восстановление торфяных болот России в целях предотвращения пожаров и смягчения изменения климата», являются частью Международной климатической инициативы (IKI), в России проводились в 2001, 2005 и 2006 годах. В 2016 году (27-28 сентября) проводилось международное совещание Владимир - национальный парк «Мещера». Восстановление торфяных болот в России в целях предотвращения пожаров и смягчения изменений климата: Результаты проекта и перспективы сотрудничества, где предпочтение было отдано непосредственно осмотру объектов. Примером можно сделать ссылку на публикацию (Задеренко О.И., Ямпольский А.Л., Власов Е.Б. «Временные рекомендации по проектированию обводнения выработанных и выведенных из эксплуатации площадей торфяных месторождений». Часть 3. Москва, 2008).
Известны способы предотвращения распространения пожара на торфяниках RU: «2147901, 2302887, 2236877, где в одном случае осуществляют доставку сжиженного азота в зону пожара в сосуде из глубоко замороженного льда, в других случаях создают газожидкостную смесь замораживания до минусовой температуры или завесу формируют в виде полой щели в виде траншеи, заполняя водостойким негорючим материалом, и грунт отсыпают в виде валика.
Однако известные способы при восстановлении торфяных болот обусловлены мероприятиями, малоэффективными по проблеме мероприятий по обводнению болот - это недостаток воды, необходимой для восстановления нарушенного болота, а также невозможно организовать подачу воды на всю площадь торфяника (даже по отдельным выработанных торфяных карт), учитывая его размеры и труднопроходимые места после того, что выработка торфяных месторождений произошла уже много лет назад.
Известны способы борьбы с пожарами на торфяника: SU: №869779, 894051, 1297875.
Однако недостатком борьбы с пожарами данных способов, как и выше, было отмечено, является невозможность использования вод местного стока на обводнение выработанных торфяников, в частности, использование оставшихся еще выше болот на обводнение выработанных торфяников без их предварительного стока и дальнейшей подачи на выработанных торфяник, работы которых были произведены с разбивкой на многочисленные выработки карт с их обваловкой по периметру валиками (т.е. остались как-бы свободные незатопленные места), что требует новых усовершенствованных простых технических решений и времени, когда необходимо уже использовать при этом существующие собирательные коллектора больших объемов, оставшихся после эксплуатации выработок карт торфяников (природа сама уже подсказывает выполнение обратной задачи - найти способ затопления выработанных карт торфяника).
Известен способ окапывания очага возможного возгорания канавой, которая заливается водой (Повзик Ф.С., Клюс П.П., Матвейкин A.M. Пожарная тактика. М.: Стройиздат, 1990, с. 312-314).
Недостатком известного способа является низкая эффективность вследствие чего изготовление канав, не предусматривает обводнение всей площади выработанных торфяников, в частности выработанных карт и обвалованных по их периметру валиками. Кроме того, невозможность использования местного стока еще оставшихся и разбросанных по территории болот и снижение общих затрат материальных ресурсов для ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций экологических и техногенных катастроф.
Известен способ предотвращения пожара в торфяниках, включающий прокладку каналов вокруг очага возможного возгорания, подачу и наполнение каналов водой, в зимний период прокладывают каналы по всему очагу возможного возгорания и намораживают в подготовленных каналах и естественных углублениях ледяные массивы посредством подачи воды в них в зимний период (Патент RU №2254154, А62С 3/02 от 20.08.2005).
Недостатком данного способа является невозможность использования вод местного стока на обводнения выработанных торфяных карт обвалованных по периметру их в виде насыпных валиков без их предварительного сброса стока еще существующих болот в верхней зоне, т.е. из источника и дальнейшей подачи на всю площадь выработанного торфяника после его прошедшей эксплуатации, что требует дополнительных материальных ресурсов и времени.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ управления дополнительными запасами воды при обводнении выработанных торфяников, заключающийся в использовании воды из доступного источника, ее перемещения на затапливаемые участки выработанного торфяника, при этом создают зону накопления воды, которую формируют по течению относительного водозабора, а отбор расхода воды на нужды затопления выработанных торфяников осуществляют непосредственно в примыкающий ниже по рельефу пруд-накопитель, из которых подают в открытые безуклонные лагуны с перегораживающими грунтовыми дамбами в виде подпорных сооружений с отметками гребня дамбы между прудом - накопителем и выработанным торфяником, при этом гребни дамб снабжают подпорными поворотными стенками с горизонтальной осью вращения с рычагами, свободные концы последних закрепляют к установленному наклонно в сторону верхнего бьефа противовесу, а подпорную поворотную стенку устанавливают наклонно в сторону нижнего бьефа, при этом нижний конец подпорной стенки имеет уступ порога, который водонепроницаемо сопрягается с гребнем дамбы (Патент RU №2628909, А62С 3/02 от 22.08.2017).
Недостатком данного способа является то, что способ включает только последовательную гидравлическую связь с участком торфяника в конце лагун (сбросного коллектора) за счет устройств поплавкового привода, включающего поплавок, связанного посредством штока, рычага с осью вращения подпорной стенки и противовеса. Однако такое подпорное сооружение материалоемко и сложно в эксплуатации (плавающие предметы могут его завалить), они требуют специальной технической схеме воздействия задержки воды в лагунах, имеющих специальные преграды, а это ведет к высокой стоимости использования гидротехнических подпорных сооружений и трудоемкость сооружения в целом. При этом, пути способы обводнения должны определяться конкретно местными условиями рельефа и выработками торфяных карт и вблизи собирающего сбросного коллектора, построенного для эксплуатации в период освоения массива под добычу торфа и его выработку, т.е. использовать необходимо наименьшие материальные и трудовые затраты для освоения и затапливания таких выработок торфа. Кроме того, использовать необходимо конкретно окружающую территорию: рельеф поверхности; величину сработки торфяных карт по обоим сторонам сбросного коллектора, способ отвода еще существующих в верхней зоне по рельефу болот, т.е. отсутствует каскад в виде барьеров перегораживающих сооружений только с применением местного грунта с его разработкой вблизи подпорного сооружения; отсутствует водоудерживающие дамбы из насыпного местного грунта торфяника, выполненными в виде насыпного откоса поперек сбросного коллектора и состоящего из ограждения и боковых стенок по всему периметру в виде вертикальных кольев из свежесрубленных древесных растений, например, березы, плетеных стенок с помощью гибких прутьев ивняка, ольхи и др., т.е. в виде использования частокола, что предохраняет от размыва подпорных сооружений (со временем это станет хорошим укрепительным подпорным сооружением, когда колья станут древесными растениями, образуя превратиться в деревья), с возможностью выпуска воды в боковые выработанные торфяные карты через водосливные открытые пороги в виде специальных креплений, например, в виде кольев из свежесрубленных древесных растений - береза и др., плетеных стенок с помощью гибких прутьев ивняка, ольхи, т.е. в виде образования частокола, что предохраняет размывы подпорных сооружений (со временем это станет хорошим укрепительным подпорным сооружением, когда колья древесных растений начнут превращаться в деревья), с возможностью выпуска воды через боковые дамбы в выработанные торфяные карты через водосливные открытые пороги путем прорыва прокопа с креплениями хлыстами древесных растений из экологически чистого материала - ивняк или ольха для устранения размыва земляного водосливного открытого порога с возможностью затопления торфяных карт до расчетного их наполнения. Таким образом, на первом этапе должно идти заполнение карт выработанных торфяников, а в этом случае, обеспечивается рельефом с выработанной площадью торфяного болота, в пределах каждой карты обвалованной валиками вокруг с необходимой высотой, учитывая выработку торфяника, выработка торфа может быть различна, а излишки, особенно в весенний паводок должны поступать в следующий нижний бьеф сбросного коллектора и накапливаться по его длине, рассчитанного с перегораживающими подпорными сооружениями, т.е. путем учета конфигурации болота и строения торфяного месторождения.
Сущность изобретения - разработка гидротехнического сооружения по восстановлению торфяных болот в виде карт, позволяющих использовать уже существующий собирательный сбросной коллектор с большими поперечными размерами и позволяющим аккумулировать воды местного стока в виде существующих в верхних створах болот, талых снеговых, дождевых вод путем рационального распределения по территории выработанных торфяников в виде карт расположенных с боковых сторон сбросного коллектора за счет вспомогательных гидротехнических сооружений из недорого и доступного на местах для широкого применения материала и подачу воды в неглубокие выработки торфа, а также повышения эффективности освоения выработанных торфяников и улучшения влагообеспеченности древесных культур на гидротехнических сооружениях.
Технический результат достигается тем, что способ обводнения торфяных болот, преимущественно выработанных торфяников, заключающийся в создании использования воды с доступного источника, ее перемещение в подготовленные каналы-коллекторы на затапливаемые участки выработанного торфяника, и перегораживающие грунтовые дамбы в виде подпорных сооружений с заданными отметками гребня, согласно изобретения используют торфяники с замкнутыми затопляемыми и обвалованными водозадерживающими валиками в виде карт, параллельно расположенных трассе собирательного сбросного коллектора, в который вода поступает из собирательного коллектора с вышерасположенных источников е виде болот по их границам, гидротехнические сооружения располагают в виде перегораживающего насыпного откоса для создания подпора и подачи воды в выработанные замкнутые торфяники карт с обвалованными по периметру их валиками, при этом боковые стенки по периметру перегораживающего насыпного откоса дополнительно закрепляют кольями из свежесрубленных древесных растений ниже мест основания насыпного откоса, способных к вегетативному возобновлению в глубину дна сбросного коллектора в зоне насыщения грунта влагой и выполняют гибкую связь их между собой из плетеных прутьев древесных пород - ивняк, ольха в виде частокола, причем колья устанавливают через заданное расстояние внутри частокола для предотвращения сползания и размыва перегораживающего насыпного грунта из местного торфяника, а заполнение каждой торфяной карты перед перегораживающим насыпным откосом с частоколом соединяют через открытый водосливной порог путем прорыва прокопа, который дополнительно закрепляют хлыстами древесных растений из экологически чистого материала - ивняк или ольха для устранения размыва открытого земляного водосливного порога с возможностью затопления торфяных карт до расчетного их наполнения, причем перегораживающий насыпной откос выполняют поверхностными водовыпусками, которые соединяют верхний и нижний бьефы сбросного коллектора с наполняемыми аккумулирующими емкостями с дамбами в земляном русле.
Кроме того, перегораживающий насыпной земляной откос, включающий в себя частокол, выполняют в сторону верхнего бьефа сбросного коллектора, обращенного остроконечным с вогнутыми стенками частокола.
Собирательный сбросной коллектор содержит в верхней зоне существующие заболоченные места, из которых вода подпитывает его и образует аккумулирующие емкости по длине сбросного коллектора с гидротехническими перегораживающими сооружениями в виде земляного насыпного откоса, огороженного со всех сторон частоколом из экологического чистого материала (дерево, кустарниковая растительность). При этом верхняя зона содержит как мелкие, так и крупны водосборные площади, из которых воды поступают от талых накопившихся в них снеговых, ливневых и дождевых осадков. Такое расположение позволяет собирать эти воды для аккумулирования уже построенных при осушении болот для добычи торфа в собирательный сбросной коллектор с аккумулирующими емкостями и с подпорными перегораживающими сооружениями с поверхностными водовыпусками, откуда вода местного накопленного стока может быть использована для затопления выработанных торфяных карт (участков) параллельно расположенных с разных сторон, т.е. вдоль самого сбросного коллектора в течение всего периода эксплуатации. Благодаря использованию экологически чистых древесно-кустарниковых растений (материалов) не требуется бетона и др. материалов, нарушающих экологию затопляемых и выработанных торфяников. Перераспределение происходит по всей длине сбросного коллектора с учетом заполнения карт, которых может быть множество - зависит от площади выработанных торфяников - карт, соответственно, и гидротехнических сооружений с насыпными перегораживающими откосами, из недорогих подручных материалов, которые преимущественно укрепляют по их периметру, забивая колья из свежесрубленных деревьев, способных к вегетативному возобновлению, которые дают в первый год побеги. Происходит на выработанных торфяниках заполнение замкнутых участков (карт) до первоначальной отметки для торфообразующих условий данного региона и выращивание биомассы при образовании торфяных болот (различные болотные растения, мох и т.п.), совместимо с вторичным заболачиванием, тоже могут в долгосрочной перспективе привести к накоплению торфа.
При расчете снижения выбросов учитываются не только сокращение сухой поверхности вторичного заболачивания и соответствующие изменения объема CO2, но и изменения поверхности затапливаемых участков (карт) и соответствующих выбросов (т.е. парниковых газов на торфяном болоте суммарное). В целом это связано с каскадом затопляемых участков и разделенных на карты на выработанных площадях торфяников, последующем присутствием флоры и фауны, опасностью предотвращения пожарной ситуации. В частности заполнения водой замкнутого контура карт по бокам вдоль трассы уже построенного (существующего) сбросного коллектора. Такое конструктивное решение гидротехнического перегораживающего сооружения непосредственно на сбросном коллекторе позволяет из облегченного экологически чистого местного материала сократить резко стоимость строительство насыпных земляных откосов с замкнутым его частоколом с остроконечным участком, выдвинутым в сторону верхнего бьеф сбросного коллектора, а также простого земляного открытого водосливного порога в виде прорыва прокопа в дамбах его с укладкой хлыстов, укрепляющего порог земляного прорыва прокопа в сторону затапливаемых карт, как на малых, так и на больших площадях выработанных торфяников.
В целом, порядок реализации одновременного накопления местного стока воды в сбросном коллекторе расположенных с выработанными торфяными картами будет зависеть от технических характеристик всей системы: параметров сбросного коллектора, его протяженности трассы с разбивкой на аккумулирующие емкости по расчету, гидравлических характеристик таких сбросных коллекторов с сооружениями и накопления перед перегораживающими сооружениями с отсутствием их размыва (это важно при строительстве и эксплуатации), вышерасположенной водосборной площади вокруг различных по объему болот, зависящих талыми снеговыми и ливневыми водами на затопление выработанных торфяных карт (участков).
Следует отметить, что простота и экономичность, соблюдение требований к восстановлению болот и их растительность, относительной универсальности, т.е. вторично заболоченных торфяных почвах, которые также охватывает тот же спектр возможностей, как и производство биомассы на минеральных почвах. Отсюда следует, что для биотоплива в России для малой энергетики составляет около 0,3%, хотя самым перспективным на данный момент видом возобновляемых источников энергии может быть использовано в России до 4,5% (прогноз к 2020 году).
Система не требует дорогостоящих материалов, а также не требует энергозатрат, простота в эксплуатации.
Важный фактор - это рекультивация торфяных болот с гарантированным поддержанием нормального подпертого уровня воды, ускоряющей подготовку торфообразования до первоначальной стадии.
Анализ известных технических решений позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с отличительными признаками заявляемого способа, что соответствует критерию «изобретательский уровень».
На фиг. 1 схематично показана система обводнения торфяных болот (место выработанных карт, вблизи сбросного коллектора), в плане; на фиг. 2 - фрагмент порога в виде прокопа проема с наполнением выработки торфяной карты и аккумулирующего сбросного коллектора, продольный разрез.
Обводнение выработанных торфяных болот представляет собой конструктивную схему, включающую собирательный сбросной коллектор 1 каскадного регулирования, включающую аккумулирующие воды местного стока, вытекающего из ближайших болот (больших и малых по площади и объему) вначале в собирательный коллектор 2. Сбросной коллектор 1 выполняют высокими насыпными дамбами по направлению течения воды, который осуществляет работу только с прямой гидравлической связью, представляет конструктивно систему регулирования, включающую подпорную стенку (плотину), выполненную в виде перегораживающего земляного откоса 3 поперек сбросного коллектора 1 и имеющего с отметкой верха укладки поверхностных водовыпусков 4 и 5 выше отметки порога в виде открытого прокопа проема 6 и 7 в дамбе самого сбросного коллектора 1, для подачи воды в выработанные замкнутые торфяные карты 8 и 9 с валиками обвалования вокруг. Насыпной земляной откос 3, который выполняют из местного грунта торфяника в местах торфоразработок и снабжают по периметру установкой кольев - свежесрубленных деревьев, например, черенки березы, и представляет гидротехническое сооружение в целом. В данном конкретном примере оно выполнено из насыпного откоса 3, по периметру его основания, которого устанавливают колья 10, заглубляют в дно сбросного коллектора 1, после чего насыпной откос 3 укрепляют от размыва с помощью выполнением плетеной кустарниковой растительности, например, хлыстами из растущего ивняка или ольхи, хлысты которых скрепляют с кольями между собой и образуют водонепроницаемый частокол. Прокопы проема 6 и 7 в дамбах сбросного коллектора 1 выполняют, также в виде открытого насыпного порога, как и сам откос 3. При этом откос 3 представляет собой вид остроконечного с вогнутыми боковыми стенками, которые выполнены из кольев 10. Свежие колья 10 выпускаю в мокром грунте корни, развиваются как древесно-кустарниковая растительность и дополнительно укрепляют они насыпной рыхлый откос 3 в течение всего времени эксплуатации сбросного коллектора 1 с сооружениями. Кроме того, после огибания остроконечного с вогнутыми боковыми стенками насыпного рыхлого почвогрунта откоса 3, поток воды приводи к закручиванию части его в разные стороны перед открытыми водосливными порогами в виде прокопов проемов 6 и 7, которые защищены укреплением их открытых земляных порогов хворостом (хлыстами) кустарниковой растительности, например, растущего ивняка или ольхи, и открытый порог 11 располагают ниже расчетного уровня воды перед поверхностными водовыпусками 4 и 5 откоса 3, но выше дна выработанного торфяника карты обвалованной вокруг валиком, т.е. отсутствует подтопление близлежащих расположенных и используемых земель, а также дачных участков.
Расстояние между кольями вокруг насыпного откоса 3 выполняют с плетенной кустарниковой растительностью в виде частокола из расчета отсутствия прогиба и надежности прутьев на разрыв, т.е. частота установки кольев 10 (свежих черенков) с плетенкой, должна позволять вертикальную устойчивость заграждающего частокола до их постепенно роста в древесно-кустарниковую растительность.
В зависимости от водности заполняемого сбросного коллектора 1 в аккумулирующих емкостях, участки (карты) торфяных выработок могут наполняться водой через земляные пороги 11 в виде прокопов проемов 6 и 7 одновременно или попеременно за счет возможного регулирования, которое может быть обустроено их высотой в боковой стенке дамбы сбросного коллектора 1.
Способ обводнения торфяных болот, преимущественно выработанных торфяников работает следующим образом.
Самотечное наполнение собирательного коллектора 2 происходит в основном весной в период интенсивного притока воды с близлежащих болот и далее заполнение аккумулирующих емкостей в собирательном сбросном коллекторе 1, когда запасы снега аккумулируются на территории близлежащих болот. Следует отметить, что накопление происходит и весенне-осенний периоды года, когда проходят дождевые ливневые осадки. Таким образом, талые снеговые и ливневые воды, образованные за счет стока вышерасположенного водосбора, заполняют собирательный коллектор 2, далее сбросной коллектор 1.
Движение воды в сбросном коллекторе 1 обеспечивается гидравлическим подпором воды из собирательного коллектора 2, так как он по отметкам расположения всегда находится выше последнего, и поступление ее в выработанные торфяники через земляной порог 11, укрепленный кустарниковой растительностью, далее в выработанные обвалованные карты 8 и 9 регулируют с помощью гидротехнического сооружения в виде перегораживающего насыпного откоса 3 поперек сбросного коллектора 1, имеющего поверхностные водовыпуски 4 и 5. Насыпной земляной откос 3 со всех сторон огорожен кольями из свежесрубленных деревьев и огорожен в виде изгороди (частокола), и представляет собой защиту его от размыва насыпного грунта из местного торфяника.
Заполнение карт 8 и 9 со стороны дамб сбросного коллектора 1 происходит последовательно по длине его для каждой карты 8 и 9 через пороги 11 в виде прокопов проемов 6 и 7, сток наполняет их, поддерживая уровень воды, соответственно в каждой из карт обвалованных вокруг валиками выработанного торфяника.
В результате чего территория торфяных карт 8 и 9 с боковых сторон сбросного коллектора 1 претерпит изменения: поднимется уровень грунтовых вод; в аккумулирующих емкостях сбросного коллектора образуются запасы воды; при прохождении местного стока несколько снизятся и сдвинутся по времени; в маловодные периоды на обводняемой территории будет исключена возможность утечек спуска воды из сбросного коллектора практически полностью, а значит, будет иметь место запас воды для применения возможности насосов перекачки, и возможность подачи воды, чтобы исключить возможность возгорания торфяников.
На основании данного нового подхода к конструкции гидротехнического сооружения предложенный способ прост и удобен в практике тем, что для обводнения выработанных торфяников являются: низкая достаточно стоимость изготовления из местных экологически чистых материалов; возможность подпорных сооружений из насыпных земляных откосов с частоколом для образования подачи воды в боковые карты торфяников с валиками вдоль сбросного коллектора, и используя его гидравлические характеристики (уклон, объем и т.п.), возможность регулирования в целом сбросного коллектора, используя новую конструкцию гидротехнического сооружения, где при изготовление использует экологически чистый местный материал, прост и доступен для широкого применения на выработанных торфяниках.
Примером широкого внедрения стала территория торфяных болот с выработанными торфяниками в 2018 году, поселок Мирный, Камешковского района, Владимирская область, находящаяся в зоне расположения реки Нерль. Все это приводит к значительному сокращению сроков строительства системы обводнения в целом торфяника, дает возможность получить определенный экономический эффект и эколого-мелиоративную обстановку территории, следовательно, обеспечивая предотвращение возможного возникновения пожара (как это уже происходило в 2010 году) в засушливые периода года, и ускоряет восстановление животного мира на затапливаемых торфяниках.
Совокупность признаков раскрытия сущности изобретения, достаточных для его практической реализации при строительстве обводнения выработанных торфяников, имеется возможность дифференцированного затопления каждой из карт вдоль расположения сбросного коллектора для данного участка торфяника, а это, в свою очередь, позволяет обслуживать больше территории.
Claims (2)
1. Способ обводнения торфяных болот, преимущественно выработанных торфяников, заключающийся в создании использования воды с доступного источника, ее перемещении в подготовленные каналы-коллекторы на затапливаемые участки выработанного торфяника и перегораживающие грунтовые дамбы в виде подпорных сооружений с заданными отметками гребня, отличающийся тем, что используют торфяники с замкнутыми затопляемыми и обвалованными водозадерживающими валиками в виде карт, параллельно расположенных трассе собирательного сбросного коллектора, в который вода поступает из собирательного коллектора с вышерасположенных источников в виде болот по их границам, гидротехнические сооружения располагают в виде перегораживающего насыпного откоса для создания подпора и подачи воды в выработанные замкнутые торфяники карт с обвалованными по периметру их валиками, при этом боковые стенки по периметру перегораживающего насыпного откоса дополнительно закрепляют кольями из свежесрубленных древесных растений ниже мест основания насыпного откоса, способных к вегетативному возобновлению в глубину дна сбросного коллектора в зоне насыщения грунта влагой и выполняют гибкую связь их между собой из плетеных прутьев древесных пород - ивняк, ольха в виде частокола, причем колья устанавливают через заданное расстояние внутри частокола для предотвращения сползания и размыва перегораживающего насыпного грунта из местного торфяника, а заполнение каждой торфяной карты перед перегораживающим насыпным откосом с частоколом соединяют через открытый водосливной порог путем прорыва прокопа, который дополнительно закрепляют хлыстами древесных растений из экологически чистого материала - ивняк или ольха для устранения размыва открытого земляного водосливного порога с возможностью затопления торфяных карт до расчетного их наполнения, причем перегораживающий насыпной откос выполняют поверхностными водовыпусками, которые соединяют верхний и нижний бьефы сбросного коллектора с наполняемыми аккумулирующими емкостями с дамбами в земляном русле.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перегораживающий насыпной земляной откос, включающий в себя частокол, выполняют в сторону верхнего бьефа сбросного коллектора, обращенного остроконечным с вогнутыми стенками частокола.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018130676A RU2687820C1 (ru) | 2018-08-23 | 2018-08-23 | Способ обводнения торфяных болот, преимущественно выработанных торфяников |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018130676A RU2687820C1 (ru) | 2018-08-23 | 2018-08-23 | Способ обводнения торфяных болот, преимущественно выработанных торфяников |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2687820C1 true RU2687820C1 (ru) | 2019-05-16 |
Family
ID=66578708
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018130676A RU2687820C1 (ru) | 2018-08-23 | 2018-08-23 | Способ обводнения торфяных болот, преимущественно выработанных торфяников |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2687820C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070160424A1 (en) * | 2005-07-08 | 2007-07-12 | Underwood Keith R | Sand seepage stream and wetland restoration system and method for ecological restoration |
RU2360119C1 (ru) * | 2008-02-07 | 2009-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет" | Способ естественного возобновления болото- и торфообразовательного процесса при разработке торфяных месторождений |
RU2628909C1 (ru) * | 2016-07-29 | 2017-08-22 | Юрий Анатольевич Мажайский | Способ управления дополнительными запасами воды при обводнении выработанных торфяников и устройство его осуществления |
RU2643822C1 (ru) * | 2017-04-11 | 2018-02-06 | Михаил Иванович Голубенко | Способ управления дополнительными запасами воды на обводнение выработанных торфяников |
RU2662473C1 (ru) * | 2017-07-10 | 2018-07-26 | Андрей Валерьевич Ильинский | Способ подачи местных вод для обводнения выработанных торфяников и устройство его осуществления |
-
2018
- 2018-08-23 RU RU2018130676A patent/RU2687820C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070160424A1 (en) * | 2005-07-08 | 2007-07-12 | Underwood Keith R | Sand seepage stream and wetland restoration system and method for ecological restoration |
RU2360119C1 (ru) * | 2008-02-07 | 2009-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет" | Способ естественного возобновления болото- и торфообразовательного процесса при разработке торфяных месторождений |
RU2628909C1 (ru) * | 2016-07-29 | 2017-08-22 | Юрий Анатольевич Мажайский | Способ управления дополнительными запасами воды при обводнении выработанных торфяников и устройство его осуществления |
RU2643822C1 (ru) * | 2017-04-11 | 2018-02-06 | Михаил Иванович Голубенко | Способ управления дополнительными запасами воды на обводнение выработанных торфяников |
RU2662473C1 (ru) * | 2017-07-10 | 2018-07-26 | Андрей Валерьевич Ильинский | Способ подачи местных вод для обводнения выработанных торфяников и устройство его осуществления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106759825A (zh) | 一种海绵城市绿地蓄水系统的施工方法 | |
RU2443828C1 (ru) | Земляное сооружение на многолетнемерзлых грунтах и способ его возведения с укреплением основания в районах распространения вечной мерзлоты | |
CN112616494A (zh) | 高陡岩建筑边坡恢复治理结构及其施工方法 | |
CN104831678A (zh) | 一种用于闭库后尾矿库复垦的生态修复方法 | |
Abdullah et al. | Irrigation projects in Iraq | |
CN206667420U (zh) | 海绵城市高效渗透型绿地构造 | |
CN207228292U (zh) | 一种先集水后慢漏排水系统 | |
RU2644791C1 (ru) | Способ обводнения торфяных болот, преимущественно выработанных торфяников | |
CN202850011U (zh) | 一种适用于多年冻土区的保温盲沟设施 | |
RU2643822C1 (ru) | Способ управления дополнительными запасами воды на обводнение выработанных торфяников | |
CN112411514A (zh) | 一种用于铁路防护生态防风固沙系统 | |
RU2687820C1 (ru) | Способ обводнения торфяных болот, преимущественно выработанных торфяников | |
Bandurin et al. | Search for options to change the operation of the krasnodar reservoir taking into account the shortage of water resources | |
CN116267075A (zh) | 一种河口吹沙成堤沙土种植绿植前快速洗脱盐系统 | |
RU2628909C1 (ru) | Способ управления дополнительными запасами воды при обводнении выработанных торфяников и устройство его осуществления | |
CN214033660U (zh) | 一种用于铁路防护生态防风固沙系统 | |
CN214301528U (zh) | 城市河道挡墙的海绵化改造系统 | |
CN211395412U (zh) | 穿堤涵管出口护砌结构 | |
CN107558587A (zh) | 一种先集水后慢漏排水系统 | |
RU2673370C1 (ru) | Способ перекрытия сбросного коллектора путем подтопления выработанного торфяника и устройство для его осуществления | |
CN112031040A (zh) | 地下工程顶部结构清淤排水结构体系 | |
CN109403451B (zh) | 一种溶丘洼地人畜饮用水的大型蓄水系统及其实施方法 | |
CN220521215U (zh) | 一种适用于侵蚀性海滩的检修道路防侵蚀结构 | |
RU2640278C1 (ru) | Способ обводнения торфяных болот, преимущественно выработанных торфяников | |
CN103806429A (zh) | 水土流失的治理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200824 |