RU2728359C1

RU2728359C1 - Drainage channel

Info

Publication number: RU2728359C1
Application number: RU2019137406A
Authority: RU
Inventors: Владимир Константинович Губин; Игорь Иосифович Конторович; Лидия Владимировна Кудрявцева
Priority date: 2019-11-21
Filing date: 2019-11-21
Publication date: 2020-07-29

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: invention relates to agriculture and will find application in utilization of drainage effluent of irrigation and drainage systems. Drain channel comprises a channel with a positive inclination, equipped with anti-filtration coating and divided into several compartments. At the end of each compartment there is a support structure with a water-lifting device in the form of hydram, pressure pipeline of which is communicated with storage tank, coupled through pressure regulator with low-pressure distributing pipelines with water outlets in form of drip pipes of water supply, ends of which are brought to the surface of the tape from hydrophilic material laid along the upper part of the channel slopes.

EFFECT: proposed design of drain channel provides uniform distribution of water along surface of channel slopes and its intensive evaporation at reduction of danger of clogging of water outlets and without use of additional sources of energy resources.

1 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства и найдет применение при утилизации дренажного стока гидромелиоративных систем.The proposed invention relates to the field of agriculture and will find application in the disposal of drainage runoff from irrigation and drainage systems.

Известно устройство дренажного канала, включающего выполненное с положительным уклоном профилированное русло, снабженное противофильтрационным покрытием. (Мелиорация и водное хозяйство. Сооружения. Строительство: Справочник / под редакцией А.В. Калганова, П.А. Палад Заде - М. «Ассоциация Экост», 2002, с 293-296.)Known is the device of a drainage channel, which includes a profiled channel made with a positive slope and provided with an anti-filtration coating. (Melioration and water management. Constructions. Construction: Reference book / edited by A. V. Kalganov, P. A. Palad Zade - M. "Association Ecost", 2002, p. 293-296.)

Недостатком этого дренажного канала является незначительная величина испарения дренажной воды с поверхности зеркала воды в канале в процессе ее транспортировки к накопителю дренажного стока.The disadvantage of this drainage channel is the insignificant amount of drainage water evaporation from the surface of the water mirror in the channel during its transportation to the drainage runoff accumulator.

Известен дренажный канал для транспортировки дренажного стока, включающий выполненное с положительным уклоном русло, снабженное противофильтрационным покрытием и разделенное на несколько отсеков, каждый из которых снабжен водоподъемным устройством, подключенным к уложенным на бермах канала распределительным трубопроводам с щелевыми водовыпусками (Пат. РФ №2699192, МПК Е02В 11/00,. Опубл. 03.09.2019 г., Бюл. №25).Known drainage channel for transporting drainage flow, including made with a positive slope, equipped with an anti-filtration coating and divided into several compartments, each of which is equipped with a water-lifting device connected to the distribution pipelines laid on the berms of the channel with slotted water outlets (Pat. RF No. 2699192, IPC E02B 11/00, Publ. 03.09.2019, bull. No. 25).

Недостатком этого дренажного канала, принятого в качестве прототипа, является при значительной величине испарения дренажной воды с поверхности откосов канала низкая надежность системы щелевых водовыпусков, имеющих небольшую ширину щели (менее 1,0 мм) при значительной длине, что приводит к засорению их илом, содержащемся в воде, при этом по мере удаления щелевых водовыпусков от насоса расход воды из них снижается из-за падения напора. Кроме того, использование насосов в каждом отсеке требует подвода к ним электроэнергии или использования локального источника энергии, что связано с дополнительными расходами.The disadvantage of this drainage channel, adopted as a prototype, is, with a significant amount of drainage water evaporation from the surface of the channel slopes, the low reliability of the system of slotted water outlets having a small slot width (less than 1.0 mm) with a considerable length, which leads to clogging of them with silt contained in water, while as the slotted outlets move away from the pump, the water flow from them decreases due to a drop in pressure. In addition, the use of pumps in each compartment requires the supply of electricity to them or the use of a local energy source, which is associated with additional costs.

Устранить указанные недостатки позволяет дренажный канал, включающий выполненное с положительным уклоном русло, снабженное противофильтрационным покрытием и разделенное на несколько отсеков, каждый из которых снабжен водоподъемным устройством, подключенным к уложенным на бермах канала распределительным трубопроводам с водовыпусками, в котором в конце каждого отсека установлено подпорное сооружение с водоподъемным устройством в виде гидротарана, нагнетательный трубопровод которого сообщен с накопительной емкостью, сопряженной через регулятор напора с низконапорными распределительными трубопроводами с водовыпусками в виде трубочек капельной подачи воды, концы которых выведены на поверхность ленты из гидрофильного материала, уложенной вдоль верхней части откосов канала.Eliminate these disadvantages allows the drainage channel, which includes a channel made with a positive slope, equipped with an anti-seepage coating and divided into several compartments, each of which is equipped with a water-lifting device connected to distribution pipelines with outlets laid on the berms of the canal, in which a retaining structure is installed at the end of each compartment with a water-lifting device in the form of a hydraulic ram, the injection pipeline of which is connected to a storage tank, coupled through a pressure regulator with low-pressure distribution pipelines with outlets in the form of drip water pipes, the ends of which are brought out to the surface of a tape made of hydrophilic material laid along the upper part of the channel slopes.

Новый технический результат состоит в том, что сочетание гидротаранного водоподъемного устройства с низконапорными распределительными трубопроводами капельной подачи воды и лентой из гидрофильного материала обеспечивает равномерное распределение воды по длине распределительных трубопроводов и соответственно, равномерное стекание ее по откосам канала, что обеспечивает высокую степень испаряемости, а низконапорная подача воды через трубочки-водовыпуски снижает опасность их засорения. Применение гидротарана в качестве водоподъемного устройства позволяет отказаться от дополнительных источников энергоресурсов.The new technical result consists in the fact that the combination of a hydraulic ram water-lifting device with low-pressure distribution pipelines for drip water supply and a tape made of hydrophilic material ensures uniform distribution of water along the length of distribution pipelines and, accordingly, its uniform drainage along the slopes of the channel, which ensures a high degree of evaporation, and low-pressure water supply through the outlets reduces the risk of clogging. The use of a hydraulic ram as a water-lifting device allows you to abandon additional sources of energy resources.

Сущность изобретения поясняется чертежом где на фиг. 1 представлен общий вид дренажного канала, на фиг. 2 - подпорное сооружение с гидротараном.The essence of the invention is illustrated by a drawing where in FIG. 1 shows a general view of the drainage channel, FIG. 2 - a retaining structure with a hydraulic ram.

Дренажный канал 1 состоит из выполненного с положительным уклоном профилированного русла с противофильтрационным покрытием, разделенного на отсеки, в конце каждого из которых установлено подпорное сооружение 2, снабженное серийным гидротаранным водоподъемным устройством 3 с отсечным клапаном 4 и нагнетательным трубопроводом 5, который сообщен с накопительной емкостью 6 с переливным патрубком 7, подключенной шлангом 8 с поплавковым клапаном 9 на конце к регулятору напора 10, установленному на стойке 11 с возможностью перемещения в вертикальной плоскости. Регулятор напора 10 соединен гибким шлангом 12 с низконапорными трубопроводами 13, уложенными на бермах канала и оборудованными водовыпусками капельной подач воды в виде трубочек 14. Концы трубочек 14 выведены на поверхность ленты 15 из гидрофильного материала (например, ватина), уложенной в верхней части откосов канала 1 на противофильтрационное покрытие 16. Концевые участки трубопроводов 13 снабжены регулировочными вентилями 17.The drainage channel 1 consists of a profiled channel made with a positive slope with an anti-seepage covering, divided into compartments, at the end of each of which a retaining structure 2 is installed, equipped with a serial hydraulic ram water-lifting device 3 with a shut-off valve 4 and an injection pipeline 5, which is in communication with the storage tank 6 with an overflow pipe 7 connected by a hose 8 with a float valve 9 at the end to a pressure regulator 10 mounted on a post 11 with the ability to move in a vertical plane. The pressure regulator 10 is connected by a flexible hose 12 with low-pressure pipelines 13 laid on the berms of the canal and equipped with water outlets for drip water supply in the form of tubes 14. The ends of the tubes 14 are brought out to the surface of a tape 15 made of hydrophilic material (for example, batting), laid in the upper part of the slopes of the canal 1 on the anti-filtration coating 16. The end sections of the pipelines 13 are equipped with control valves 17.

Работа дренажного канала осуществляется следующим образом:The drainage channel works as follows:

При заполнении отсека канала 1 у подпорного сооружения 2 отсечной клапан 4 гидротарана 3 находится в закрытом положении. Напор воды преодолевает сопротивление пружины гидротарана 3, удерживающей отсечный клапан 4, который открывается и затем при сработке уровня воды и уменьшения ее давления закрывается, создавая гидравлический удар, под действием которого вода по трубопроводу 5 поступает в емкость 6. Из этой емкости вода перетекает по шлангу 8 в регулятор напора 10. При этом поплавковый клапан 9 обеспечивает постоянный уровень заполнения регулятора напора 10. Положение регулятора 10 фиксируют на стойке 11 на высоте, обеспечивающей заданный рабочий напор в трубопроводах 13. Особенность низконапорного трубопровода состоит в том, что для его работы достаточно поддерживать в нем напор 10-15 см, так как движение воды в этом трубопроводе происходит под действием уклона бермы канала. При напоре, например, 10-12 см для подачи стандартного расхода 4-5 л/час трубочка-водовыпуск может иметь диаметр 1,5-2,0 мм. При таком диаметре резко снижается опасность ее засорения илистыми частицами, содержащимися в дренажной воде. Равномерность распределения воды по длине трубопроводов 13 достигается благодаря его работе полным сечением, которое обеспечивается регулированием расхода через вентиль 17. Вода из трубочек 14 поступает на поверхность ленты 15. Гидрофильность материала ленты обеспечивает распределения воды по поверхности откосов канала 1 в виде пленки, обеспечивающей ее интенсивное испарение. При избыточной подаче гидротаранным водоподъемником 3 вода сливается через патрубок 7 в канал 1.When filling the compartment of the channel 1 at the retaining structure 2, the shut-off valve 4 of the hydraulic ram 3 is in the closed position. The water pressure overcomes the resistance of the hydraulic ram spring 3, which holds the shut-off valve 4, which opens and then, when the water level is triggered and its pressure decreases, it closes, creating a water hammer, under the action of which water flows through the pipeline 5 into the container 6. From this container, water flows through the hose 8 into the pressure regulator 10. At the same time, the float valve 9 ensures a constant filling level of the pressure regulator 10. The position of the regulator 10 is fixed on the post 11 at a height that provides a given working head in the pipelines 13. The peculiarity of the low-pressure pipeline is that for its operation it is sufficient to maintain the head in it is 10-15 cm, since the movement of water in this pipeline occurs under the influence of the slope of the canal berm. With a pressure of, for example, 10-12 cm for a standard flow rate of 4-5 l / h, the outlet tube can have a diameter of 1.5-2.0 mm. With this diameter, the risk of clogging by silt particles contained in the drainage water is sharply reduced. The uniformity of water distribution along the length of the pipelines 13 is achieved due to its operation with a full cross-section, which is ensured by regulating the flow rate through the valve 17. Water from the tubes 14 enters the surface of the tape 15. The hydrophilicity of the tape material ensures the distribution of water over the surface of the slopes of the channel 1 in the form of a film, providing its intensive evaporation. With an excessive supply of hydraulic ram lift 3, the water is drained through the pipe 7 into channel 1.

Таким образом, предлагаемая конструкция дренажного канала обеспечивает равномерное распределение воды по поверхности откосов канала и интенсивное ее испарение при снижении опасности засорения водовыпусков и без использования дополнительных источников энергоресурсов.Thus, the proposed design of the drainage channel ensures uniform distribution of water over the surface of the slopes of the channel and its intensive evaporation while reducing the risk of clogging of water outlets and without using additional sources of energy resources.

Claims

Drainage canal, including a channel made with a positive slope, equipped with an anti-seepage coating and divided into several compartments, each of which is equipped with a water-lifting device connected to distribution pipelines with outlets laid on the canal berms, characterized in that at the end of each compartment there is a retaining structure with a water-lifting a device in the form of a hydraulic ram, the injection pipeline of which is connected to a storage tank, coupled through a pressure regulator with low-pressure distribution pipelines with water outlets in the form of drip water pipes, the ends of which are brought out to the surface of a tape made of hydrophilic material laid along the upper part of the channel slopes.