RU2770486C1

RU2770486C1 - Drainage device

Info

Publication number: RU2770486C1
Application number: RU2021122970A
Authority: RU
Inventors: Вероника Викторовна Вчерашняя; Юрий Анатольевич Мажайский; Михаил Иванович Голубенко; Евгений Александрович Вчерашний
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "МЕЩЕРСКИЙ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦЕНТР"
Priority date: 2021-07-29
Filing date: 2021-07-29
Publication date: 2022-04-18

Abstract

FIELD: agricultureSUBSTANCE: invention relates to land reclamation, in particular to the drainage of waterlogged soils. The drainage device includes an open channel (13) and a connected collector (2) and the mouth of the collector. The storage tank (6) is connected to a discharge collector through a well equipped with a water discharge device, made in the form of a water-acting valve-type gate (8) with a counterweight (9). The upper part of a cylindrical container with an adjustable hollow cylindrical float immersed in it serves as a water level setter in the storage tank of the well. The well also contains a discharge tank, the lowered part of the bottom of which is adjacent to the end of the head of the discharge pipe (12) towards the open channel. An opening (25) is made in the wall of the lowered part of the water intake tank, connected by means of a pipeline (26) with draining storage water receivers (27). Storage water intakes are connected to the holes (28) of the sections of the supply collector sections at the locations of the drains (1). When installing filter storage water intakes, a backfill made of waterproof materials was used (29).EFFECT: increase in the speed and reliability in operation, simplified design of the drainage device.1 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к осушительной мелиорации и может быть использовано для автоматического регулирования грунтовых вод, преимущественно для дренажных систем.The invention relates to drainage reclamation and can be used for automatic regulation of groundwater, mainly for drainage systems.

Известны регуляторы уровня грунтовых вод, основанные на принципе обеспечения автоматического сброса воды из дренажной сети (Авторские свидетельства: SU №763519, Е02В 11/00, G05D 9/02 от 15.09.1980; SU №871153. G05D 9/02, Е02В 11/00 от 25.12.1975).Groundwater level regulators are known based on the principle of providing automatic discharge of water from the drainage network (Author's certificates: SU No. 763519, E02B 11/00, G05D 9/02 dated 15.09.1980; SU No. 871153. G05D 9/02, E02B 11/ 00 dated 12/25/1975).

Однако такие устройства не могут обеспечить автоматическое резкое и полное открытие клапана при достижении уровня воды в колодце. Кроме того, запорные органы, состоящие из многочисленных элементов жесткой конструкции с расположением на нем рычажных устройств, с грузом и поплавками, недостаточно являются управляемыми, некоторые из них требуют ручной настройки для перехода на другой режим работы, а также имеют свойство запаздывания открытие клапана и его заклинивание.However, such devices cannot provide automatic abrupt and full opening of the valve when the water level in the well is reached. In addition, the locking elements, consisting of numerous elements of a rigid structure with the location of lever devices on it, with a load and floats, are not sufficiently controllable, some of them require manual adjustment to switch to another mode of operation, and also have the property of delaying the opening of the valve and its jamming.

Известна осушительная система, включающая дрены, коллектор, герметичную накопительную емкость с воздушным клапаном, сифоном и входным патрубком, при этом гребень сифона выполнен не выше верхней стенки накопительной емкости, а входной патрубок присоединен к накопительной емкости ниже гребня сифона на величину Δh, которая определяется по формуле (Авторское свидетельство SU №1523632, Е02В 11/00 от 23.11.1989).A drainage system is known, including drains, a collector, a sealed storage tank with an air valve, a siphon and an inlet pipe, while the siphon crest is made no higher than the upper wall of the storage tank, and the inlet pipe is connected to the storage tank below the siphon crest by a value Δh, which is determined by formula (Author's certificate SU No. 1523632, E02B 11/00 dated 11/23/1989).

Недостатком этой системы является установка накопительной емкости в местах дрен с закрепленным коллектором, что не позволяет гибкое использование дренажной сети в каскаде по длине замкнутого контура дрен. Кроме того, низкая эффективность работы и надежность из-за того, что в накопительной емкости постоянно могут накапливаться наносы, происходит кальматация их, что затрудняет промывку емкости, даже в случаях ручного открытия сливного патрубка на сброс воды, т.е. служит отстойником для наносов. При этом система не может обеспечить определенного уровня воды в колодце, даже не смотря на работу сифона в целом, так как работа сифона зависит от гидравлических параметров сооружения.The disadvantage of this system is the installation of a storage tank in the places of drains with a fixed collector, which does not allow flexible use of the drainage network in a cascade along the length of a closed drain loop. In addition, low efficiency and reliability due to the fact that sediments can constantly accumulate in the storage tank, sedimentation occurs, which makes it difficult to flush the tank, even in cases of manually opening the drain pipe to discharge water, i.e. serves as a sludge trap. At the same time, the system cannot provide a certain level of water in the well, even despite the operation of the siphon as a whole, since the operation of the siphon depends on the hydraulic parameters of the structure.

Известна мелиоративная система, содержащая коллектор, дрены и накопительные емкости, выполненные в виде двух камер, расположенных в истоках дрены, и гидравлические связанные с ними. При этом накопительные емкости выполнены герметичными, одна из камер сообщена с другой через обратный клапан с поплавковым шарнирно-рычажным приводом, размещенным во второй камере, сообщенной с дреной калиброванными отверстиями (Авторское свидетельство SU №1348447, Е02В 11/00 от 30.10.1987). Однако эта система решает задачу накопления сжатого воздуха в герметичной камере за счет накопления в ней воды, а затем при снижении уровня воды в коллекторе, производит под напором слив и промывку полости дрены с необходимой задержкой. Кроме того, работа всплытия поплавков связана с открытием впускных калиброванных отверстий освобождением упоров, закрепленных на шарнирно-рычажном приводом, связанного с обратным клапаном, для того, чтобы осуществлять промывку дрены под напором скопившегося воздуха в закрытой камере, что позволяет гибкое использование дренажной воды из-за кальматации наносов в камере, соответственно промывку дрены при сбросе воды, т.е. накопительная емкость камеры, служит отстойником для наносов при затухающих переходных процессах движения воды. При этом система не может обеспечить автоматическое резкое и точное открытие сливного отверстия через обратный клапан при достижении определенного уровня воды в камере, даже не смотря на работу поплавковое шарнирно-рычажный привод, взаимодействующий с обратным клапаном.Known reclamation system containing a collector, drains and storage tanks, made in the form of two chambers located in the sources of the drain, and hydraulically associated with them. At the same time, the storage tanks are sealed, one of the chambers is connected to the other through a check valve with a float hinge-lever drive located in the second chamber, connected to the drain by calibrated holes (Author's certificate SU No. 1348447, E02B 11/00 dated 10/30/1987). However, this system solves the problem of accumulating compressed air in a sealed chamber due to the accumulation of water in it, and then, when the water level in the collector decreases, drains and flushes the drain cavity under pressure with the necessary delay. In addition, the operation of the ascent of the floats is associated with the opening of the inlet calibrated holes by releasing the stops fixed on the articulated lever drive associated with the check valve in order to flush the drain under the pressure of the accumulated air in a closed chamber, which allows the flexible use of drainage water from - for sediment sedimentation in the chamber, respectively, drain flushing when water is discharged, i.e. the accumulative capacity of the chamber serves as a settling tank for sediments during damped transient processes of water movement. At the same time, the system cannot provide automatic sharp and precise opening of the drain hole through the check valve when a certain water level in the chamber is reached, even despite the operation of the float-operated toggle actuator interacting with the check valve.

Известны дренажные системы по авторским свидетельствам: SU №1122779, Е02В 11/00 от 07.11.1984; SU №1528856, Е02В 11/00 от 15.12.1989; SU №1629387, Е02В 11/00 от 23.09.1991. Однако известные устройства имеют малую производительность и требующих больших напоров для того, чтобы, например, сифон не разряжался, в противном случае, произойдет поступление воздуха в коленообразный патрубок, что вызовет нарушение его работы. Другой причиной является трудность промывки наносов, так как их отложение и кальматация в сторону заглушки вызовет ее заклинивание, кроме того, отсутствует быстродействие в работе в автоматическом режиме, так как заглушки имеют ручные приводы, трудность в отслеживании накопившихся наносов и своевременного их смыва.Drainage systems are known according to copyright certificates: SU No. 1122779, E02B 11/00 dated 11/07/1984; SU No. 1528856, Е02В 11/00 dated 12/15/1989; SU No. 1629387, Е02В 11/00 dated 09/23/1991. However, the known devices have low productivity and require high pressures so that, for example, the siphon does not discharge, otherwise air will enter the elbow, which will cause a malfunction. Another reason is the difficulty of washing sediments, since their deposition and calmation towards the plug will cause it to jam, in addition, there is no speed in automatic operation, since the plugs have manual drives, the difficulty in tracking accumulated sediments and their timely flushing.

Известно дренажное устройство, включающее открытый канал и соединенную между собой коллектор и устье коллектора, коллектор сообщен с устьем посредством V-образного патрубка, установленного коленом, при этом нижняя часть патрубка снабжена расположенным под устьем коллектора и выведенным в открытый канал трубчатым отводом с запорным органом, при этом запорный орган выполнен в виде клапанного затвора с горизонтальной осью вращения и неподвижно закреплен к рычагу затвора, прикрепленному к нижнему жесткой тяги, которая верхним концом закреплена на одном из рычагов трехзвенного шарнирно-рычажного механизма, одно плечо которого закреплено на вертикальной стойке, соединенной с устьем коллектора, а на другом свободно подвешена управляющая емкость-противовес, в которой соосно размещена поплавковая камера, трубка сообщения выполнена гибкая и сообщена с коллектором перед V-образным патрубком, при этом устье коллектора содержит дополнительно клапанный затвор на горизонтальной оси вращения, закрепленный посредством шарнира со второй жесткой тягой, которая верхним концом соединена с рычагом трехзвенного шарнирно-рычажного механизма со стороны одного плеча рычага, закрепленного к стойке (Патент RU №2577069, Е02В 11/00 от 10.03.2016).A drainage device is known, including an open channel and a collector and the mouth of the collector connected to each other, the collector is connected to the mouth by means of a V-shaped pipe installed with a knee, while the lower part of the pipe is equipped with a tubular outlet with a shut-off device located under the mouth of the collector and brought into the open channel, at the same time, the locking body is made in the form of a valve gate with a horizontal axis of rotation and is fixedly fixed to the gate lever attached to the lower rigid rod, which is fixed with its upper end on one of the levers of the three-link hinged-lever mechanism, one arm of which is fixed on a vertical post connected to by the mouth of the collector, and on the other, a control tank-counterweight is freely suspended, in which the float chamber is coaxially placed, the communication tube is flexible and communicates with the collector in front of the V-shaped branch pipe, while the mouth of the collector additionally contains a valve gate on the horizontal axis of rotation, fixed connected by means of a hinge with a second rigid rod, which is connected by its upper end to the lever of a three-link articulated-lever mechanism from the side of one arm of the lever fixed to the rack (Patent RU No. 2577069, Е02В 11/00 dated 10.03.2016).

По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.According to the largest number of similar features and the result achieved when using this technical solution, this technical solution was chosen as a prototype.

Известное дренажное устройство позволяет обеспечить мелиоративное воздействие на осушаемую территорию с дренами, и создавать гидравлический подпор попеременно в автоматическом режиме работы запорных органов, но при всех положительных факторах имеет ряд недостатков, к которым относятся сложность устройства с движущимися частями и недостаточная эффективность осушения, конструктивно ограниченная глубиной заложения V- образного патрубка в канале. Кроме того, известная конструкция приводит к большому накоплению воды в управляющем устройстве выполненного в виде регулирующей емкости-противовес и закрепленной внутри цилиндрической камере, в которой поплавок закреплен на штоке с клапаном с возможностью взаимодействия его со сбросными выпускающим патрубком управляющей емкости-противовес. При этом система управления автоматического режима требует расположение управляющего устройства в канале определенного его понижения ниже дрены над уровнем воды в канале, так как работа его зависит от гидравлических параметров сооружения. Кроме того, сложность выполнения устройства в целом из-за наличия, как формы регулирующей емкости-противовеса, так и других элементов в работе. Таким образом, при длительной эксплуатации данного устройства не обеспечивается достаточная надежность в работе, а также необходимость, в реконструкции, для применения на мелиоративной сети.The known drainage device makes it possible to provide a reclamation effect on the drained area with drains, and to create hydraulic backwater alternately in the automatic mode of operation of the locking devices, but with all the positive factors, it has a number of disadvantages, which include the complexity of the device with moving parts and insufficient drainage efficiency, structurally limited by depth laying a V-shaped branch pipe in the channel. In addition, the well-known design leads to a large accumulation of water in the control device made in the form of a control tank-counterweight and fixed inside a cylindrical chamber, in which the float is fixed on the valve stem with the possibility of interacting with the discharge outlet pipe of the control tank-counterweight. At the same time, the automatic mode control system requires the location of the control device in the channel for a certain decrease below the drain above the water level in the channel, since its operation depends on the hydraulic parameters of the structure. In addition, the complexity of the implementation of the device as a whole due to the presence of both the shape of the regulating tank-counterweight and other elements in operation. Thus, during long-term operation of this device, sufficient reliability in operation is not ensured, as well as the need for reconstruction for use on the reclamation network.

Технический результат заключается повышения быстродействия и надежности в работе переходных режимах и упрощении конструкции, а также числа уменьшения гидромеханических устройств.The technical result consists in increasing the speed and reliability in transient operation and simplifying the design, as well as reducing the number of hydromechanical devices.

Технический результат достигается тем, что дренажное устройство, включающее открытый канал и соединенные между собой коллектор и устье коллектора, коллектор сообщен с устьем посредством устройства в виде клапанного затвора с горизонтальной осью вращения, рычаг с осью клапанного затвора, поплавковую камеру и накопительную емкость, согласно изобретения, накопительная емкость сопряжена с отводящим коллектором через колодец, снабженный устройством для сброса воды, выполненный в виде вододействующего затвора клапанного типа с противовесом, соединенным посредством заполняемого жидкостью регулирующего органа, состоящего из цилиндрической емкости, изолированной от потока в колодце, емкость, которая заполняется посредством трубки снизу, связанной с накопительной емкостью колодца с перекрывающей мембранной со штоком, верхний конец его соединен через рычаг с осью клапанного затвора, при этом задатчиком уровня воды в накопительной емкости колодца служит верхняя часть цилиндрической емкости с погружным в нее регулируемым полым цилиндрическим поплавком, причем колодец, выполненный из верхней накопительной емкости, содержит также отводящую емкость, пониженная часть дна глубины емкости которой примыкает к торцу оголовка отводящей трубы в сторону открытого канала, при этом в стенке пониженной части водоприемной емкости выполнено отверстие, соединенное посредством трубопровода с дренирующими водоприемниками-накопителями, причем водоприемники-накопители соединены отверстиями секций участков подводящего коллектора в местах расположения дрен, причем при установке фильтрующих водоприемников-накопителей используют засыпку из непромокаемых материалов, в частности песка, гравия.The technical result is achieved by the fact that the drainage device, including an open channel and interconnected collector and the mouth of the collector, the collector communicates with the mouth by means of a device in the form of a valve gate with a horizontal axis of rotation, a lever with a valve gate axis, a float chamber and a storage tank, according to the invention , the storage tank is connected to the discharge manifold through a well equipped with a water discharge device, made in the form of a water-acting valve-type lock with a counterweight, connected by means of a liquid-filled regulating body, consisting of a cylindrical tank isolated from the flow in the well, a tank that is filled by means of a tube from the bottom, connected with the storage tank of the well with an overlapping membrane with a rod, its upper end is connected through a lever with the axis of the valve shutter, while the upper part of the cylindrical tank with immersion serves as the water level in the storage tank of the well. an adjustable hollow cylindrical float thrust into it, and the well, made from the upper storage tank, also contains a discharge tank, the lower part of the bottom of the depth of the tank adjoins the end of the head of the outlet pipe towards the open channel, while a hole is made in the wall of the lower part of the water intake tank, connected by a pipeline to the draining water inlets, the water inlets are connected by openings in the sections of the inlet collector at the locations of the drains, and when installing the filtering water inlets, the storage is used backfill of impervious materials, in particular sand, gravel.

Кроме того, связь между накопительной емкостью и регулирующим органом в виде цилиндрической емкости в нижней своей части снабжены регулировочным краном с дополнительным фильтром с цилиндрической сеткой.In addition, the connection between the storage tank and the regulating body in the form of a cylindrical tank in its lower part is equipped with a control valve with an additional filter with a cylindrical mesh.

Признаки, отличающие заявленное устройство от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной смежной области техники и, следовательно, обеспечивают заявленному решению соответствие критерию «существенные отличия».The features that distinguish the claimed device from the prototype were not found in other technical solutions when studying this related field of technology and, therefore, ensure that the claimed solution meets the criterion of "significant differences".

Таким образом, по сравнению с прототипом позволяет осуществить регулирование сброса воды устья дренажной дрены коллектора в автоматическом режиме с повышением быстродействия и надежности в работе, имея простую систему узлов и накопительной емкости в колодце от максимального до минимального уровня в ней при открытии автоматического клапанного затвора со стороны накопительной емкости колодца, и соответствующего открытия выпускного отверстия в наклонной перегородке под углом 40-45° в колодце для разных уровней верхнего бьефа, связанного трубкой, заполняемого жидкостью регулирующего органа, выполненного в виде цилиндрической емкости, изолированной от потока с перекрывающей мембранной и поплавком, шток который соединен через рычаг с осью вращения клапанного затвора. Кроме того, позволяет часть грунтовых вод обеспечить с осушаемой территории, именно избыточной влаги, вызывающей переувлажнение и засоление почвы, что позволяет значительно снизить сбросы, а, следовательно, и минерализацию дренажных вод в водоисточники и уменьшить опасность загрязнения. Поэтому предлагаемое устройство надежно в работе при перепадах, соответствующей критическому сбросу воды. Кроме того, устройство имеет простую клапанную конструкцию системы узлов и снижает величину управляющих усилий при работе конструкции, а значит, снизит эксплуатационные затраты на осушаемой территории.Thus, in comparison with the prototype, it allows to regulate the discharge of water from the mouth of the drainage drain of the collector in automatic mode with an increase in speed and reliability in operation, having a simple system of nodes and storage capacity in the well from the maximum to the minimum level in it when the automatic valve gate is opened from the side storage tank of the well, and the corresponding opening of the outlet in the inclined partition at an angle of 40-45 ° in the well for different levels of the headwater, connected by a tube, filled with a liquid of the regulating body, made in the form of a cylindrical tank isolated from the flow with an overlapping membrane and a float, a rod which is connected through a lever with the axis of rotation of the valve shutter. In addition, it allows part of the groundwater to be provided from the drained area, namely, excess moisture, which causes waterlogging and salinization of the soil, which can significantly reduce discharges, and, consequently, the mineralization of drainage water into water sources and reduce the risk of pollution. Therefore, the proposed device is reliable in operation with drops corresponding to a critical water discharge. In addition, the device has a simple valve design of the system of nodes and reduces the magnitude of the control forces during the operation of the structure, which means it will reduce operating costs in the drained area.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить отсутствие технического решения в источниках, характеризующихся признаками тождественными признакам предложенного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволило установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в заявленном дренажном устройстве, изложенных в формуле изобретения.The analysis of the prior art, including the search for patent and scientific and technical sources of information and the identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, made it possible to establish the absence of a technical solution in sources characterized by features identical to those of the proposed invention. The determination from the list of identified analogs of the analog closest in terms of set of features made it possible to establish a set of distinctive features that are significant in relation to the perceived technical result in the claimed drainage device, set forth in the claims.

Следовательно, заявленное изобретение не вытекает для специалистов явным образом из известного уровня техники, а является результатом творческого труда авторов изобретения.Therefore, the claimed invention does not follow explicitly from the prior art for specialists, but is the result of the creative work of the authors of the invention.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «изобретательский уровень».Therefore, the claimed invention meets the condition of "inventive step".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана схема расположения дренажного устройства на дренажной системе; на фиг. 2 показано дренажное устройство, план; на фиг. 3 представлено дренажное устройство - разрез; на фиг. 4 представлен фрагмент конструкции поплавковой цилиндрической емкости с погружаемым в ней поплавком, служащим задатчиком регулируемого уровня воды в накопительной емкости колодца; на фиг. 5 показан график зависимости расхода и коэффициента расхода от изменения напора в накопительной емкости при полностью открытом затворе; на фиг. 6 показан график изменения коэффициента расхода в зависимости от угла или величины открытия затвора; на фиг. 7 показаны графики стабилизации уровня воды в накопительной емкости после ввода возмущений; путем увеличения расхода в отвод, а также путем уменьшения расхода в отвод и интенсивность его изменения; на фиг. 8 показаны графики стабилизации уровня воды в накопительной емкости после ввода возмущений, путем увеличения расхода в отвод, а также уменьшения расхода в отвод при максимальном расходе в коллекторе.The essence of the invention is illustrated by drawings, where in Fig. 1 shows the layout of the drainage device on the drainage system; in fig. 2 shows a drainage device, plan; in fig. 3 shows a drainage device - section; in fig. 4 shows a fragment of the design of a cylindrical float tank with a float immersed in it, which serves as a setpoint for the adjustable water level in the well storage tank; in fig. 5 shows a plot of the flow rate and the flow rate versus the change in pressure in the storage tank with the valve fully open; in fig. 6 shows a graph of the change in the flow rate depending on the angle or magnitude of the shutter opening; in fig. 7 shows graphs of stabilization of the water level in the storage tank after the introduction of disturbances; by increasing the flow to the outlet, as well as by reducing the flow to the outlet and the intensity of its change; in fig. Figure 8 shows the graphs of water level stabilization in the storage tank after the introduction of disturbances by increasing the flow to the outlet, as well as reducing the flow to the outlet at the maximum flow in the collector.

Дренажное устройство содержит дрены 1, собирательный коллектор 2, в устье которого размещен колодец 3, разделенный наклонной стенкой 4 с выпускным отверстием 5 на накопительную емкость 6 и сбросную емкость 7, в одной из которой установлен затвор клапанного типа 8 в виде вододействующего затвора с противовесом 9, закрепленным на рычаге 10, затвор 8 которого соединен с регулирующим рабочим органом 11. Колодец 3 через сбросную трубу 12 соединен с накопляемым каналом 13 (или коллектором открытым) для возможного забора дренажной воды из него на повторное орошение, например, с помощью водозабора насосной передвижной станции (типа СНП) (не показано). Ось вращения клапанного затвора 8 соединена через рычаг 14 с регулирующим органом 11, который расположен и изолирован от потока снаружи колодца 3.The drainage device contains drains 1, a collecting manifold 2, at the mouth of which a well 3 is located, divided by an inclined wall 4 with an outlet 5 into a storage tank 6 and a waste tank 7, in one of which a valve-type lock 8 is installed in the form of a water-acting lock with a counterweight 9 , fixed on the lever 10, the shutter 8 of which is connected to the regulating working body 11. The well 3 is connected through the discharge pipe 12 to the accumulated channel 13 (or an open collector) for the possible intake of drainage water from it for re-irrigation, for example, using a mobile pumping water intake station (type SNP) (not shown). The axis of rotation of the valve gate 8 is connected through the lever 14 with the regulating body 11, which is located and isolated from the flow outside the well 3.

Регулирующий рабочий орган 11 состоит из цилиндрической емкости 15, установленной изолированной от потока в колодце 3, которая по высоте перегораживается закрепленной жестко мембраны 16, связанной (сочлена) со штоком 17, соединенного в верхней своей части шарнирно через рычаг 14 с осью 18 клапанного затвора 8. Нижняя часть накопительной емкости 6 соединена трубкой 19 малого сечения с регулируемым шаровым краном 20 со стандартным фильтром 21 тонкой очистки также малого размера, внутри его цилиндрической полости размещена цилиндрическая сетка (не показано), при этом трубка 19, которая также в нижней части соединена с цилиндрической емкостью 15, т.е. в нижней ее части. Верхняя часть цилиндрической емкости 15 выше над закрепленной мембраны 16 снабжена с регулируемым погружным с заполняемой жидкостью, поплавком 22, выполняющим роль чувствительного элемента регулятора. Чтобы изменить настройку работы клапанного затвора, поплавок 22 перемещают установочными направляющими стержнями 23, закрепленных к штоку 17, т.е. служит задатчиком регулируемого уровня воды для накопительной емкости 6 колодца 3. Шток 17 шарниром 24 соединен с рычагом 14 оси 18 клапанного затвора 8 с противовесом 9.The regulating working body 11 consists of a cylindrical container 15 installed isolated from the flow in the well 3, which is blocked in height by a rigidly fixed membrane 16 connected (joint) with the rod 17, connected in its upper part pivotally through the lever 14 with the axis 18 of the valve gate 8 The lower part of the storage tank 6 is connected by a tube 19 of small cross section with an adjustable ball valve 20 with a standard fine filter 21 of also small size, a cylindrical mesh (not shown) is placed inside its cylindrical cavity (not shown), while the tube 19, which is also in the lower part connected to cylindrical capacity 15, i.e. at the bottom of it. The upper part of the cylindrical container 15, above the fixed membrane 16, is equipped with an adjustable submersible filled with liquid float 22, which acts as a sensitive element of the regulator. To change the setting of the valve shutter, the float 22 is moved by the mounting guide rods 23 fixed to the stem 17, i.e. serves as a setpoint for the adjustable water level for the storage tank 6 of the well 3. The rod 17 is connected by a hinge 24 to the lever 14 of the axis 18 of the valve gate 8 with a counterweight 9.

Следует описать конструкцию цилиндрического фильтра 21 тонкой очистки, так как его работа важна и влияет на поступление чистой воды из накопительной емкости 6 в сторону заполнения нижней части цилиндрической емкости 15 и от попадания в нее мелких и крупных наносов, а также отсутствия засорения ее полости в нижней части (это что-то похожее на установку фильтров на трубах в жилых помещениях). Фильтр 21 тонкой очистки изготавливают в заводских условиях сборным из полиэтиленового материала (литым корпусом) высокой прочности и стойкого к коррозии в заводских условиях готовым к эксплуатации, т.е. в виде штамповки из разогретой полиэтиленовой крошки, как одного из основного звена перед установкой и наполнением водой цилиндрической емкости 15 с регулирующим рабочим органом 11. Устройство фильтра 21 для подсоединения с отверстием в боковой стенке накопительной емкости 6, включает в себя элементы узлов переходников с уплотнениями (не показано), внутри цилиндрического фильтра устанавливают свободно сетчатый фильтр обтекаемой цилиндрической формы, имеющий диаметр - 50 мм, длиной 100 мм в виде наружного патрубка-выступа. Диаметр цилиндрического самого сетчатого фильтра - 30 мм, а длина внутри круглого сетчатого фильтра - 100 мм, соответственно, сам корпус фильтра 21 имеет место проходного водовыпускного отверстия с гнездом, выполненным с фиксирующими внутренними приливами. Верх дополнительного патрубка фильтра 21 сопрягают резьбой с глухой гайкой, которая поджимает вертикальный сетчатый фильтр к гнезду, перекрывая отверстие в форме трубчатого сетчатого фильтра. Диаметром 30 мм и длиной 100 мм. Крышку самого фильтра 21 выполняют съемной в виде пустотелого цилиндра диаметром 50 мм с внутренней резьбой закрывающей сверху дополнительный патрубок в виде наружного выступа с сетчатым фильтром (не показан) с глухой гайкой, т.е. сетчатый фильтр легко можно очистить в любое время работы устройства, провести промывку фильтра или заменить его, даже во время длительной эксплуатации устройства в целом, предварительно закрыв регулируемый шаровой кран 20 на трубке 19 перед цилиндрической емкостью 15.The design of the cylindrical fine filter 21 should be described, since its operation is important and affects the flow of clean water from the storage tank 6 towards filling the lower part of the cylindrical tank 15 and from the ingress of small and large deposits into it, as well as the absence of clogging of its cavity in the lower parts (this is something similar to installing filters on pipes in residential areas). The fine filter 21 is fabricated at the factory from a polyethylene material (cast housing) of high strength and corrosion resistance, ready for use at the factory, i.e. in the form of stamping from heated polyethylene crumb, as one of the main link before installing and filling with water a cylindrical tank 15 with a regulating working body 11. The filter device 21 for connecting with a hole in the side wall of the storage tank 6, includes elements of adapter assemblies with seals ( not shown), inside the cylindrical filter, a free mesh filter of a streamlined cylindrical shape is installed, having a diameter of 50 mm, a length of 100 mm in the form of an external protrusion pipe. The diameter of the cylindrical mesh filter itself is 30 mm, and the length inside the round mesh filter is 100 mm, respectively, the filter housing 21 itself has a through water outlet with a socket made with fixing internal tides. The top of the additional pipe of the filter 21 is threaded with a blind nut, which presses the vertical strainer to the socket, blocking the hole in the form of a tubular strainer. 30 mm in diameter and 100 mm long. The cover of the filter 21 itself is made removable in the form of a hollow cylinder with a diameter of 50 mm with an internal thread covering the top of an additional branch pipe in the form of an external protrusion with a strainer (not shown) with a blind nut, i.e. the mesh filter can be easily cleaned at any time during the operation of the device, wash the filter or replace it, even during long-term operation of the device as a whole, by first closing the adjustable ball valve 20 on the tube 19 in front of the cylindrical container 15.

Верх гайки ограничивает ход сетчатого фильтра обтекаемой цилиндрической формы, вставленного нижним концом в гнездо трубки с устройством фильтра 21 до крайнего нижнего его положения за счет прижатия при завертывании гайки, что при стопорении сетчатого фильтра в корпусе, расход воды поступает через малое сечение, связывающего нижнюю часть цилиндрической емкости 15 с закрепленной в средней части мембраны 16. Мембрана 16 сочлена со штоком 17, погружного поплавка 22 в жидкость сверху над мембраной 16 и, поплавок выполняет роль чувствительного элемента регулятора в виде связи с клапаном затвора 8, а чтобы изменить настройку стабилизации уровня автоматического клапана затвора 8, перемещают установочными стержнями 23 и настраивают при этом одновременно и противовес 9, закрепленный на рычаге 10 затвора 8.The top of the nut limits the course of the streamlined cylindrical mesh filter inserted with its lower end into the socket of the tube with the filter device 21 to its lowest position by pressing when tightening the nut, which, when the mesh filter is locked in the housing, the water flow enters through a small section connecting the lower part cylindrical container 15 with a membrane 16 fixed in the middle part. The membrane 16 of the articulation with the rod 17, the submersible float 22 into the liquid from above the membrane 16 and the float acts as a sensitive element of the regulator in the form of connection with the shutter valve 8, and to change the setting of automatic level stabilization shutter valve 8 is moved by the adjusting rods 23 and at the same time the counterweight 9 fixed on the lever 10 of the shutter 8 is adjusted.

В стенке накопительной емкости 6 колодца 3 сделано отверстие 25 для впускной трубы 26, посредством которой она соединена с фильтрующими водоприемниками-накопителями 27, в которые фильтруется грунтовая вода из отверстий 28 между секциями подводящего коллектора 2 в период отвода грунтовых вод через слой непромокаемых материалов 29, в частности песка, гравия, шлака или синтетических отходов легкой промышленности. Дно накопительной емкости 6 и дно отводящей емкости 7 колодца 3 выполнены в закругленной форме.In the wall of the storage tank 6 of the well 3, a hole 25 is made for the inlet pipe 26, through which it is connected to the filtering water inlets-accumulators 27, into which groundwater is filtered from the holes 28 between the sections of the inlet collector 2 during the period of groundwater drainage through a layer of waterproof materials 29, in particular sand, gravel, slag or synthetic waste from light industry. The bottom of the storage tank 6 and the bottom of the outlet tank 7 of the well 3 are made in a rounded shape.

Дренажное устройство работает следующим образом.The drainage device works as follows.

При уровне грунтовых вод выше нормы вода, поступающая, из почвы в дрены 1 движется к коллектору 2 и далее через отверстия в секциях коллектора 2 доходит до фильтрующих водоприемников-накопителей 27, и пртивофильтровавшийся через слой непромокаемых материалов 29 (например, песка) в последних, расположенных ниже коллектора 2, вода поступает в трубопровод 26, затем через отверстие 25 в накопительную емкость 6 колодца 3.When the groundwater level is above the norm, the water coming from the soil into the drains 1 moves to the collector 2 and then through the holes in the sections of the collector 2 reaches the filtering water inlets-accumulators 27, and filtered through a layer of waterproof materials 29 (for example, sand) in the latter, located below the collector 2, water enters the pipeline 26, then through the hole 25 into the storage tank 6 of the well 3.

С увеличением наполнения воды в накопительной емкости 6 колодца 3 до расчетного уровня и поступления воды через трубку 19 малого сечения с регулируемым краном 20 и стандартный фильтр 21 тонкой очистки малого размера, соответственно, поступает в нижнюю часть цилиндрической емкости 15. По мере изменения уровня воды в накопительной емкости 6 меняется и гидростатическое давление на нижнюю поверхность мембраны 16, что влечет за собой нарушения равновесия положения клапанного затвора 8, так как шток 17 соединен шарнирно с рычагом 14 м, ось й8 клапанного затвора 8, меняет свое положение, далее открывается выпускное отверстие 5 в наклонной стенке 4, а также осуществляют настройку противовеса 9 на рычаге 10. Наступает процесс стабилизации уровня, при этом одновременно поплавок 22 поднимается со штоком 17 на заданную отметку вверх, увлекая за собой дополнительно мембрану 16. В результате этого мембрана 16 выгибается вверх, соответственно, увеличивается степень открытия клапанного затвора 8 и обеспечивает полным сечением на сброс воды через выпускное отверстие 5 в сторону сбросной емкости 7 колодца 3. В результате этого, при наличии закругленного дна в сбросной емкости 7, сброс воды вместе с взвешенными наносами будет постоянно промывать наносы в сбросную трубу 12, соединенную с наполняемым каналом 13 (открытого коллектора) дренажной воды и, возможность ее повторного использования на орошение дождевальной машиной за счет работы, например, передвижной насосной станции (СНП), что обеспечить и надежность работы осушительной системы. Движение отводящей воды в этом случае в сбросной емкости 7 имеет напорный характер.With an increase in the filling of water in the storage tank 6 of the well 3 to the calculated level and the flow of water through the tube 19 of small section with an adjustable tap 20 and a standard fine filter 21 of small size, respectively, enters the lower part of the cylindrical tank 15. As the water level changes in storage tank 6, the hydrostatic pressure on the lower surface of the membrane 16 also changes, which entails an imbalance in the position of the valve gate 8, since the stem 17 is pivotally connected to the lever 14 m, the axis d8 of the valve gate 8 changes its position, then the outlet 5 opens in the inclined wall 4, and also adjust the counterweight 9 on the lever 10. The level stabilization process begins, while at the same time the float 22 rises with the rod 17 to a predetermined mark upwards, additionally dragging the membrane 16 with it. As a result, the membrane 16 bends upward, respectively , the degree of opening of the valve gate 8 increases and both sinters with a full cross-section for water discharge through the outlet 5 towards the discharge tank 7 of the well 3. As a result, if there is a rounded bottom in the discharge tank 7, the discharge of water together with suspended sediments will constantly wash the sediments into the discharge pipe 12 connected to the channel being filled 13 (open collector) of drainage water and the possibility of its reuse for irrigation by a sprinkling machine due to the operation, for example, of a mobile pumping station (MSP), which also ensures the reliability of the drainage system. The movement of the outlet water in this case in the discharge tank 7 has a pressure character.

После сброса воды из накопительной емкости 6 происходит опускание также в цилиндрической емкости 15 (сообщающие сосуды) за счет оттока воды одновременно в емкость 6 колодца 3, происходит изгибание вниз мембраны 16, соответственно, на нее сверху давит столб воды с погруженным поплавком 22 со штоком 17, тем самым дополнительно к весу клапанного затвора 8 под собственным весом в целом с другими устройствами связи, последний закрывает вновь выпускное отверстие 5 в наклонной стенке 4, угол которой составляет 40-45° к вертикальной оси вращения клапанного затвора 8, соответственно, расход воды через выпускное отверстие 5 в наклонной стенке 4 уменьшится, накопительная емкость 6 заполняется водой и затвор опускается, препятствуя оттоку воды из накопительной емкости 6.After the discharge of water from the storage tank 6, it also sinks in the cylindrical tank 15 (communicating vessels) due to the outflow of water simultaneously into the tank 6 of the well 3, the membrane 16 bends down, respectively, a column of water with a submerged float 22 with a stem 17 presses on it from above , thus, in addition to the weight of the valve shutter 8 under its own weight as a whole with other communication devices, the latter closes again the outlet 5 in the inclined wall 4, the angle of which is 40-45° to the vertical axis of rotation of the valve shutter 8, respectively, the flow of water through the outlet 5 in the inclined wall 4 decreases, the storage tank 6 is filled with water and the shutter is lowered, preventing the outflow of water from the storage tank 6.

В нашем случае, принцип действия автоматического устройства обеспечивает постоянно сброс воды и промывку накопительной емкости 6 колодца 3 с передачей регулируемых усилий, через элементы, размещенные в цилиндрической емкости 15 и при наличии регулируемого противовеса 9, закрепленного на рычаге 10 на оси клапанного затвора 8 до тех пор, пока не наступит равновесие стабилизации уровня воды в накопительной емкости 6 после ввода возмущений, тем самым в устройстве ограничиваются ударные давления, которые могут возникнуть при поступлении воды из дрен 1 в коллектор 2. Благодаря возможности уравновешивания клапанного затвора 8 с регулирующим органом 11 достигнута простота устройств и высокая надежность работы клапанного затвора данного типа. Таким образом, при критической глубине залегания грунтовых вод понимается такое его положение, при котором не происходит засоление почвогрунтов в зоне аэрации и обеспечивается поступление некоторого количества грунтовых вод в корнеобитаемую зону (см. Харченко С.И. Гидрология орошаемых земель. Л., 1975, с. 169; Маслов Б.С., Минаев И.В., Губер К.В. Справочник по мелиорации. М. Росагропромиздат, 1989, с. 14).In our case, the principle of operation of the automatic device provides a constant discharge of water and flushing of the storage tank 6 of the well 3 with the transfer of controlled forces through the elements placed in the cylindrical tank 15 and in the presence of an adjustable counterweight 9 fixed on the lever 10 on the axis of the valve shutter 8 until until the balance of stabilization of the water level in the storage tank 6 occurs after the introduction of disturbances, thereby limiting the shock pressures in the device that can occur when water flows from drain 1 to collector 2. Due to the possibility of balancing the valve gate 8 with the regulating body 11, simplicity has been achieved devices and high reliability of the valve gate of this type. Thus, at a critical depth of groundwater, its position is understood in which there is no salinization of soils in the aeration zone and a certain amount of groundwater is supplied to the root zone (see Kharchenko S.I. Hydrology of irrigated lands. L., 1975, 169; Maslov B.S., Minaev I.V., Guber K.V. Reference book on melioration. M. Rosagropromizdat, 1989, p. 14).

Пример. Опытное исследование выполнялось в следующей последовательности. В первой серии опытов для полностью открытого клапанного затвора по формулам гидравлики определялась пропускная способность Q и коэффициент расхода μ клапанного затвора для различных наполнений в накопительной емкости 6 (фиг. 5), т.е. графики зависимости расхода и коэффициента расхода от изменения напора при полностью открытом затворе.Example. The experimental study was carried out in the following sequence. In the first series of experiments for a fully open valve gate, according to the hydraulic formulas, the throughput Q and the flow coefficient μ of the valve gate were determined for various fillings in the storage tank 6 (Fig. 5), i.e. graphs of dependence of flow rate and flow rate on the change in pressure with a fully open valve.

Во второй серии опытов определялись изменение коэффициента расхода клапанного затвора в зависимости от напора воды в накопительной емкости и величина открытия затвора (угол поворота оси его) (фиг. 6), т.е. изменение коэффициента расхода μ в зависимости от угла α° для величины открытия затвора для напоров (модель) H₁=105 мм, Н₂=76 мм, Н₃=55 мм.In the second series of experiments, the change in the flow rate of the valve gate was determined depending on the pressure of water in the storage tank and the value of the gate opening (angle of rotation of its axis) (Fig. 6), i.e. change in the flow coefficient μ depending on the angle α° for the magnitude of the valve opening for pressure (model) H ₁ =105 mm, H ₂ =76 mm, H ₃ =55 mm.

В третьей серии опытов вводились возмущения уровня воды в накопительной емкости путем уменьшения отвода воды, и определялся период стабилизации (фиг. 7), на котором показаны графики стабилизации (1, 2, 3 для соответствующих напоров воды) уровня воды в накопительной емкости после возмущающих:In the third series of experiments, perturbations of the water level in the storage tank were introduced by reducing the water withdrawal, and the stabilization period was determined (Fig. 7), which shows the stabilization graphs (1, 2, 3 for the corresponding water pressures) of the water level in the storage tank after disturbing:

а) ведено возмущение путем увеличения расхода для отвода;a) a disturbance was introduced by increasing the flow rate for the outlet;

б) введено возмущение путем уменьшения расхода для отвода.b) a disturbance is introduced by reducing the flow rate for the outlet.

Чувствительность авторегулятора клапанного вида и периода перерегулирования сбрасываемых расходов, заканчивающегося стабилизацией заданного уровня воды, в накопительной емкости колодца показан для Н=55 мм. При этом сбрасываемый расход для данного опыта изменялся Q_сбр=Q_кол до Q_сбр=0,40Q_кол, где Q_кол - расход воды в подводящем коллекторе до ввода возмущения. Максимальная пропускная способность авторегулятора клапанного типа Q_max=3,77 л/сек. Интенсивность изменения воды в отвод равна 0,1 л/сек². Таким образом, из графиков видно, что величина забора воды в отвод (величина изменения сбрасываемого расхода) практически не влияет на диапазон перерегулирования и стабилизации уровня воды после ввода возмущения.The sensitivity of the valve-type auto-regulator and the overshoot period of the discharged flow rates, ending with the stabilization of the given water level, in the storage tank of the well is shown for H = 55 mm. At the same time, the discharged flow rate for this experiment changed Q _ref =Q _col to Q ref = _0.40Q _col , where Q _col is the water flow in the supply manifold before the disturbance was introduced. The maximum throughput of the valve type autoregulator Q _max = 3.77 l / s. The rate of change of water into the outlet is 0.1 l/sec ² . Thus, it can be seen from the graphs that the amount of water intake into the outlet (the amount of change in the discharged flow rate) practically does not affect the range of overshoot and stabilization of the water level after the introduction of a disturbance.

Результаты исследований (фиг. 8) отличаются от описанного выше опыта тем, что вначале поступал в накопительную емкость Q_max. В этом случае чувствительность автоматического клапанного затвора уменьшается, а диапазон стабилизации уровня увеличивается. При этом величины открытия затвора для кривых составило напоры уровней: 1=105 мм, 2=76 мм, 3=55 мм, соответственно: а) введено возмущение путем увеличения расхода, забираемого в отвод из накопительной емкости; б) введено возмущение путем уменьшения расхода, забираемого в отвод из накопительной емкости.The results of the studies (Fig. 8) differ from the experience described above in that first entered the storage tank Q _max. In this case, the sensitivity of the automatic valve shutter is reduced, and the level stabilization range is increased. At the same time, the shutter opening values for the curves were the level pressures: 1=105 mm, 2=76 mm, 3=55 mm, respectively: a) a disturbance was introduced by increasing the flow taken into the outlet from the storage tank; b) a disturbance is introduced by reducing the flow taken into the outlet from the storage tank.

На основании анализа выполненных опытов, основные результаты были сведены в таблицу (не показана), однако из которой можно сделать вывод, что стабилизация уровня воды в накопительной емкости зависит от соотношения величины расхода поступающего из подводящего коллектора в накопительную емкость колодца и максимально возможной пропускной способности клапанного затвора. Диапазон стабилизации времени уменьшается, а чувствительность автоматического устройства (клапанного затвора) повышается, когда Q_кол ≤ 0,8Q_max. Кроме того, величина времени зависит от величины возмущения со стороны подачи воды из коллектора в сторону накопительной емкости, а также от хода (перемещения) и диаметра диафрагмы и диаметра соединительной трубки малого размера между накопительной емкости и управляющей цилиндрической емкости, размещенных друг от друга отдельно в стороны.Based on the analysis of the experiments performed, the main results were summarized in a table (not shown), however, from which it can be concluded that the stabilization of the water level in the storage tank depends on the ratio of the flow rate coming from the supply collector to the storage tank of the well and the maximum possible capacity of the valve shutter. The range of time stabilization decreases, and the sensitivity of the automatic device (valve shutter) increases when Q _count ≤ 0.8Q _max . In addition, the amount of time depends on the magnitude of the disturbance from the side of the water supply from the collector towards the storage tank, as well as on the stroke (movement) and the diameter of the diaphragm and the diameter of the small connecting tube between the storage tank and the control cylindrical tank, placed separately from each other in sides.

Следует отметить, что конструктивное оформление погружного поплавка 22 обладает подъемной дополнительной силой для перемещения штока 17, где подъемная сила может определяться как

где 2/3 - величина примерного погружения поплавка в жидкость; D_n и

- соответственно, диаметр и длина поплавка; γ - объемный вес жидкости. Кроме того, также учитывают и вес поплавка G с учетом крепления к штоку 17, связанного через рычаг с осью вращения клапанного затвора. При этом в силу сложности явления гидродинамического взаимодействия клапанного затвора с регулирующим органом и потоком, нами использован экспериментальный метод. Для натуры обычно пересчет может производиться с модели на натуру по формулам моделирования.It should be noted that the design of the submersible float 22 has a lifting additional force to move the rod 17, where the lifting force can be defined as

where 2/3 - the value of the approximate immersion of the float in the liquid; D _n and

- respectively, the diameter and length of the float; γ is the volumetric weight of the liquid. In addition, the weight of the float G is also taken into account, taking into account the attachment to the stem 17, connected through a lever with the axis of rotation of the valve gate. At the same time, due to the complexity of the phenomenon of hydrodynamic interaction of the valve gate with the regulating body and the flow, we used an experimental method. For nature, usually recalculation can be made from model to nature according to modeling formulas.

Само устройство работы затвора клапанного типа позволяет до минимума сократить ход (перемещение) диафрагмы, не уменьшая диапазона регулируемых расходов из коллектора, и тем самым уменьшить влияние величины возмущения на период стабилизации уровня воды в накопительной емкости, а значит, успешное функционирование двух отдельных, но связанных между собой устройств совместно в работе всех элементов крепления (соединения) друг с другом и, обеспечивает правильный выбор одного из них на открытие отверстия в наклонной стенке под углом 40-45° к оси вращения затвора клапанного типа на дренажной осушительной системе устойчиво и имеет малое время переходного процесса. Кроме того, в этом случае предполагаемая скорости течения воды и объема накопившегося в накопительной емкости 6, сообщенной со сбросной емкостью 7, в сторону канала (открытого коллектора), может подбираться без подпора в зависимости от диаметра сбросной трубы 12 в наполняемый канал 13.The device of operation of the valve type shutter allows to minimize the stroke (movement) of the diaphragm without reducing the range of adjustable flow rates from the collector, and thereby reduce the effect of the disturbance magnitude on the stabilization period of the water level in the storage tank, which means the successful operation of two separate, but related among themselves devices jointly in the operation of all elements of fastening (connection) with each other and ensures the correct choice of one of them to open a hole in an inclined wall at an angle of 40-45 ° to the axis of rotation of the valve-type shutter on the drainage drainage system is stable and has a short time transitional process. In addition, in this case, the estimated flow rate of water and the volume accumulated in the storage tank 6, communicated with the discharge tank 7, towards the channel (open collector), can be selected without backwater, depending on the diameter of the discharge pipe 12, into the filled channel 13.

Таким образом, в режиме осушения система автоматически поддерживает заданный уровень в подводящем коллекторе 2 при настройке затвора 8 клапанного типа с помощью регулирующего органа 11 с его всеми элементами. При этом следует, что движение воды имеет напорный характер, что улучшает водоприемную и водопропускную способность дренажа, так как отсутствует защемление воздуха, оказывающего противодавление поступающей в коллектор воды.Thus, in the dehumidification mode, the system automatically maintains a predetermined level in the inlet manifold 2 when adjusting the valve-type gate 8 using the regulating body 11 with all its elements. It follows that the movement of water has a pressure character, which improves the water intake and culvert capacity of the drainage, since there is no air entrapment, which exerts counterpressure on the water entering the collector.

Дренажное устройство на осушительной системе позволяет полностью автоматизировать процесс сброса дренажных вод при эксплуатации мелиоративных систем и позволит снизить поступление минерализованных коллекторно-дренажных вод в водоисточники, что улучшит экологическую обстановку, и использовать некоторую часть грунтовых вод для увеличения влагообеспеченности сельскохозяйственных культур, что дает несколько снизить расход поливной воды, т.е. обеспечить необходимый режим увлажнения и аэрацию почвы в результате создания оптимальных периодов в различной фазе вегетации растений, снизить эксплуатационные затраты путем исключения затрат ручного труда при проведении сброса дренажных вод и экономии поливной воды, а также позволит поддерживать правильный баланс влажности в почве. Кроме того, это позволяет провести очистку от взвешенных наносов дренирующего колодца, что повышает надежность его работы во взаимной связи затвора клапанного типа и управляющего органа вынесенного за пределы колодца, при этом на наклонной стенке закреплен затвор с разделенной накопительной емкостью и сбросной емкостью, причем сам поток струей размывает наносы при наличии закругленного дна в них в сторону отводящей трубы 12 с наполняемым каналом 13. Таким образом, строительство дренажных устройств по предлагаемому изобретению позволит достичь необходимого технического результата вследствие взаимной гидравлической связи накопительной и цилиндрической емкостей с управляющими элементами и приводом через рычаг с осью клапанного затвора, перекрывающего выпускное отверстие в наклонной перегородке (стенке) с креплением на ней самого затвора с регулируемым противовесом, соответственно, соединения накопительной емкости через трубку малого размера, снабженную регулируемым шаровым краном и фильтром тонкой очистки с наполняемой жидкостью цилиндрической емкости и сократить до минимума ход (перемещение) диафрагмы с закрепленным штоком, а также связи с фильтрующими водоприемниками-накопителями их засыпки, достаточно обеспечена работоспособность сооружения; уменьшить материалоемкость.The drainage device on the drainage system allows you to fully automate the process of discharging drainage water during the operation of reclamation systems and will reduce the flow of mineralized collector-drainage water into water sources, which will improve the environmental situation, and use some of the groundwater to increase the moisture supply of crops, which will slightly reduce consumption irrigation water, i.e. provide the necessary moisture regime and aeration of the soil as a result of creating optimal periods in different phases of plant vegetation, reduce operating costs by eliminating manual labor costs when discharging drainage water and saving irrigation water, and will also allow maintaining the correct moisture balance in the soil. In addition, this makes it possible to clean up the suspended sediments of the drainage well, which increases the reliability of its operation in the interconnection of the valve-type gate and the control body located outside the well, while a gate with a separated storage tank and a waste tank is fixed on the inclined wall, and the flow itself jet erodes sediments in the presence of a rounded bottom in them towards the outlet pipe 12 with a channel 13 to be filled. a valve gate blocking the outlet in an inclined partition (wall) with the gate itself mounted on it with an adjustable counterweight, respectively, connecting the storage tank through a small tube equipped with an adjustable ball valve and a filter ohm of fine cleaning with a cylindrical container filled with liquid and to reduce to a minimum the stroke (movement) of the diaphragm with a fixed rod, as well as connections with filtering water inlets-accumulators of their filling, the operability of the structure is sufficiently ensured; reduce material consumption.

Учитывая, что диаметр диафрагмы подбирается в соответствии с необходимыми усилиями, позволяющими выполнять открытие или закрытие затвора, инерционность затвора в основном следует регулировать за счет изменения сечения соединительной трубки между нижней частью цилиндра и накопительной емкостью. Возможность регулирования инерционности (периода стабилизации уровня) затвора позволяет применять его для дренажных устройств на осушительной системы, обеспечивающих постоянный сброс расхода воды в сторону сбросной емкости, далее в сбросную трубу в канал (коллектор открытый). Следует отметить, что положительной особенностью клапанного затвора является также отсутствие синусоидальных колебаний уровня воды в накопительной емкости колодца, после создания возмущения (уменьшения или увеличения расходов, сбрасываемых через выпускное отверстие в наклонной стенке, и перекрываемое клапанным затвором).Considering that the diameter of the diaphragm is selected in accordance with the necessary forces that allow opening or closing the shutter, the inertia of the shutter should mainly be adjusted by changing the cross section of the connecting tube between the lower part of the cylinder and the storage tank. The ability to control the inertia (level stabilization period) of the gate allows it to be used for drainage devices on a drainage system that provide a constant discharge of water flow towards the waste tank, then into the discharge pipe into the channel (open collector). It should be noted that a positive feature of the valve gate is also the absence of sinusoidal fluctuations in the water level in the storage tank of the well, after the creation of a disturbance (a decrease or increase in flow rates discharged through an outlet in an inclined wall and blocked by a valve gate).

На зимний период достаточно затвор клапанного типа 8 поднять вверх и закрепить известными методами (не показано), при этом противовес 9 закрепить на конце закрепленного рычага к оси клапана 8. При таком положении выпускное отверстие 5 в наклонной стенке 4 будет постоянно открыто, что предохраняет затвор 8 от замерзания в накопительной емкости 6 колодца 3. Кроме того, изолированную от потока воды снаружи колодца, цилиндрическую емкость 15 (регулирующий орган 11) также на зимний период освобождают от воды, путем слива ее через боковые в стенке нижние выпускные патрубки с кранами ниже и выше закрепленной мембраны 16 (на фиг. 4 условно они показаны без обозначения цифр), при этом закрывают шаровой кран, 20 и, соответственно, фильтр 21 освобождают от воды, так как он является разборным конструктивно, что в целом обеспечивает в весенний теплый период осуществить работу дренажного устройства с одновременным процессом автоматического регулирования при освобождении верхнего слоя почвы от гравитационной влаги в критический момент для условий нечерноземной зоны раньше, чем наступить момент полива дождевальными машинами для данного объекта, а это в свою очередь способствует созданию необходимых условий и проведения весенних полевых работ в более ранние сроки, которые являются предпосылкой для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.For the winter period, it is enough to raise the valve-type shutter 8 and fix it by known methods (not shown), while fixing the counterweight 9 at the end of the fixed lever to the valve axis 8. In this position, the outlet 5 in the inclined wall 4 will be constantly open, which protects the shutter 8 from freezing in the storage tank 6 of the well 3. In addition, isolated from the flow of water outside the well, the cylindrical tank 15 (regulatory body 11) is also freed from water for the winter period by draining it through the side outlet pipes in the wall with taps below and above the fixed membrane 16 (in Fig. 4 they are conventionally shown without numbers), while the ball valve 20 is closed and, accordingly, the filter 21 is freed from water, since it is structurally collapsible, which generally ensures that in the spring warm period the operation of the drainage device with the simultaneous process of automatic regulation when the top layer of soil is freed from gravity cationic moisture at a critical moment for the conditions of the non-chernozem zone earlier than the moment of irrigation with sprinkling machines for this object, and this, in turn, contributes to the creation of the necessary conditions and the carrying out of spring field work at an earlier date, which is a prerequisite for obtaining high and stable agricultural yields cultures.

Таким образом, по сравнению с прототипом устройство также позволяет осуществить автоматическое регулирование устья дренажного подводящего коллектора для сброса воды, связанное с прямолинейным его участком устья при наполнении коллектора.Thus, in comparison with the prototype, the device also allows for automatic adjustment of the mouth of the drainage inlet collector for water discharge, associated with its rectilinear section of the mouth when filling the collector.

Устройство позволяет упростить конструкцию за счет исключения сложных узлов, надежно в работе при перепадах выше минимального до максимального уровня в накопительной емкости колодца и обеспечивает реализацию технологических схем дренажной системы, имея простую конструкцию затвора и управляющего органа в системе узлов при работе конструкции.The device allows to simplify the design by eliminating complex nodes, reliably in operation with drops above the minimum to the maximum level in the storage tank of the well and ensures the implementation of technological schemes of the drainage system, having a simple design of the gate and the control element in the system of nodes during the operation of the structure.

Claims

1. A drainage device that includes an open channel and a collector and a collector mouth connected to each other, the collector is connected to the mouth by means of a device in the form of a valve gate with a horizontal axis of rotation, a lever with a valve gate axis, a float chamber and a storage tank, characterized in that the storage tank is connected to the discharge manifold through a well equipped with a water discharge device, made in the form of a water-acting valve-type closure with a counterweight, connected by means of a liquid-filled regulating body, consisting of a cylindrical container isolated from the flow in the well, a container that is filled by means of a tube from below, connected with a storage tank of a well with an overlapping membrane with a rod, its upper end is connected through a lever to the axis of the valve shutter, while the water level in the storage tank of the well is set by the upper part of the cylindrical tank with an adjustable hollow cylindrical shaft immersed in it cim float, and the well, made of the upper storage tank, also contains a discharge tank, the lower part of the bottom of the depth of the tank adjoins the end of the head of the outlet pipe towards the open channel, while in the wall of the lower part of the water intake tank, a hole is made, connected by means of a pipeline with drainage storage water intakes, and the storage water intakes are connected to the openings of the sections of the inlet collector at the locations of the drains, and when installing the filtering storage water intakes, a backfill of impermeable materials, in particular sand, gravel, was used.

2. The drainage device according to claim 1, characterized in that the connection between the storage tank and the regulating body in the form of a cylindrical tank in its lower part is made by a connecting tube, which is equipped with an adjusting ball valve with an additional filter with a cylindrical mesh.