SK592022U1 - Systém na regulovanie výšky hladiny podzemnej vody - Google Patents

Abstract

Opísaný je systém na regulovanie výšky hladiny podzemnej vody, ktorý je tvorený nespevnenou plochou (1) s pôdnymi kapilárami (12), v ktorej je vytvorená jedna kontrolná studňa (6) s podzemnou vodou (5) a najmenej jeden odvodňovací kanál (2) s dažďovou vodou (4), do ktorého je pripevnená najmenej jedna nepriepustná hrádzka (3), ktorá je tvorená na vrchnej strane najmenej jedným bezpečnostným prepadovým otvorom (31) a najmenej jedným priepustným otvorom (32), v ktorom je pripevnený najmenej jeden ochranný kôš (41) a najmenej jeden nastaviteľný hladinový nadstavec (43) s pripevneným najmenej jedným rybochodom (42).

Description

Oblasť techniky

Technické riešenie sa týka systému na regulovanie výšky hladiny vody podzemnej vody, najmä prostredníctvom regulácie hladiny dažďovej vody v odvodňovacom kanále, vyregulovanom potoku alebo v priekope pri ceste, určeného na znovu oživenie ekosystému a zvýšenie zásob podzemných vôd.

Doterajší stav techniky

Od polovice minulého storočia sa vybudovávali na nížinách a rovinách odvodňovacie kanály, ktoré zabezpečujú odvod spadnutej dažďovej vody. Ich tvorbou však dochádzalo k vysušovaniu týchto kanálov, postupnému znižovaniu zásob podzemných vôd, prehrievaniu a vysušovaniu pôdy, výsledkom čoho bol nedostatok vlahy nad týmito územiami a následne pri občasných dažďoch aj väčší výskyt povodní.

Známe technické riešenie je opísané v českom zapísanom úžitkovom vzore č. 16 056 s názvom Vodná hrádza, kde na svah uložený plošný krycí prostriedok, ktorý presahuje korunu vodnej hrádze a zasahuje do údolného svahu vodnej hrádze, pričom plošný krycí prostriedok, ktorý je pripevnený k vodnej hrádzi v oblasti päty svahu má tvar pásov, ktoré sú položené kolmo na os vodnej hrádze, pričom každý pás v smere od nižšieho miesta koruny vodnej hrádze alebo od stredu vodnej hrádze prekrýva susedný pás. Nevýhodou tohto technického riešenia je, že nerieši problém regulácie výšky hladiny vo vodnej hrádzi ani výšky hladiny podzemných vôd.

Ďalšie známe technické riešenie je opísané v českom zapísanom úžitkovom vzore č. 17 704 s názvom Zariadenie pre získanie spádu vody pre využitie vodnej energie, kde potrubie spájajúce miesta na vodnom toku s rozdielnou výškou hladiny je uložené priamo v riečnom koryte, brehu alebo v jeho blízkosti, pričom na vstupe potrubia v mieste s vyššou hladinou je upravený objekt, ktorý je umiestnený nad hrádzou. Nevýhodou tohto technického riešenia je, že nerieši problém regulácie výšky hladiny vodného toku ani výšky hladiny podzemných vôd.

Ďalšie známe technické riešenie je opísané v českom zapísanom úžitkovom vzore č. 18 987 s názvom Drenážna, retenčná a napájacia sústava pre reguláciu vodného režimu v krajine, kde najmenej dve mokrade sú vytvorené na miestach odstránených šácht a priľahlých častí potrubí potrubného kanála systematickej drenáže, pričom ostatné časti potrubného kanála sú zaústené ako prívody vody do mokradí, pričom jednotlivé mokrade sú navzájom prepojené otvoreným korytom a za poslednou mokraďou v smere toku vody sú zaústené späť do potrubného kanála, alebo do vodného toku, potoka alebo riečky. Nevýhodou tohto technického riešenia je, že nerieši problém regulácie výšky hladiny podzemných vôd.

Ďalšie známe technické riešenie je opísané v českom zapísanom úžitkovom vzore č. 21 754 s názvom Regulačný prvok pre odvodňovacie systémy, kde clona a/alebo záslepka sú vložené do medzery drenážnych rúrok odvodňovacieho systému, pričom clona je tvorená doskou s otvorom a úchytom a záslepka je tvorená doskou s úchytom, pričom veľkosť a tvar otvoru sa určuje podľa výšky drenážnej vody a podľa drenážneho prietoku pri minimálnych, maximálnych alebo priemerných prietokoch. Nevýhodou tohto technického riešenia je, že nerieši problém regulácie výšky hladiny v systéme ani výšky hladiny podzemných vôd.

Ďalšie známe technické riešenie je opísané v českom zapísanom úžitkovom vzore č. 22 386 s názvom Rozšírenie zásob podzemných vôd v spojení s protipovodňovým opatrením, kde na rieke sú vytvorené umelé kanále oddelené od rieky pomocou hrádze s prepadom, kde tieto kanále sú zakončené v priestore pred valom, kde sú vytvorené vsakovacie vrty, alebo sú zakončené zadržovacím objektom. Nevýhodou tohto technického riešenia je, že je nutné vybudovávať ďalšie umelé kanály, ktoré len zvýšia problém znížených zásob podzemných vôd. Nevýhodou tohto technického riešenia je, že nerieši problém regulácie výšky hladiny podzemných vôd.

Ďalšie známe riešenie je opísané v českom patentovom spise č. 302 474 s názvom Zariadenie pre reguláciu vodného režimu v mokraďových systémoch, kde pohon otvárateľného uzáveru odtoku vody z mokrade je priamo alebo prostredníctvom riadiacej jednotky ovládaný aspoň jedným hladinovým snímačom, okrajovým snímačom, zrážkovým snímačom, melioračným snímačom, kontaminačným snímačom, prietokovým snímačom a prietok melioračnej vody a/alebo prietok povrchovej vody alebo spodnej vody môže byť regulovaný ďalším otvárateľným uzáverom s pohonom, ovládaným priamo snímačmi alebo riadiacou jednotkou, pričom pri uzatvorení uzáveru sa prítok prepúšťa obtokom do vodného toku a zariadenie komplexne reguluje vodný režim v mokradi a bráni jej vysušeniu. Nevýhodou tohto technického riešenia je technická náročnosť a vysoké náklady na jeho výrobu.

Ďalšie známe riešenie je opísané v európskom patentovom spise EP č. 05 019 003.2 s názvom Vodohospodárske zariadenie na úpravu dažďovej vody, kde medzi vertikálne stabilizačné stĺpiky sú osadené

SK 59-2022 U1 protipovodňové panely a v železobetónovej základovej doske sú osadené vertikálne stabilizačné stĺpiky a dosadací prah, pričom na spodnej hrane každého protipovodňového panelu je umiestnená pružná horizontálna tesniaca lišta s profilovými drážkami, ktoré samosvorne pridržiavajú horizontálne tesniacu lištu na protipovodňovom paneli, pričom medzi stabilizačný stĺpik a spojnicu susediacich protipovodňových panelov je k stabilizačnému stĺpiku pripevnená prítlačná lišta s pružnou vertikálnou tesniacou lištou a protipovodňové panely sú k stabilizačným stĺpikom pripevnené pomocou strmeňov, ktoré prechádzajúc svojimi ramenami cez montážne otvory susediacich protipovodňových panelov. Nevýhodou tohto technického riešenia je, že nerieši problém regulácie výšky hladiny podzemných vôd.

Podstata technického riešenia

Uvedené nedostatky do značnej miery odstraňuje systém na regulovanie výšky hladiny podzemnej vody, ktorý je tvorený nespevnenou plochou s pôdnymi kapilárami, v ktorej je vytvorená jedna kontrolná studňa s podzemnou vodou a najmenej jeden odvodňovací kanál s dažďovou vodou, do ktorého je pripevnená najmenej jedna nepriepustná hrádzka, ktorá je tvorená na vrchnej strane najmenej jedným bezpečnostným prepadovým otvorom a najmenej jedným priepustným otvorom, podľa tohto technického riešenia, ktorého podstata spočíva v tom, že v priepustnom otvore je pripevnený najmenej jeden ochranný kôš a najmenej jeden nastaviteľný hladinový nástavec, v ktorého vrchnej časti je pripevnený najmenej jeden rybochod.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Technické riešenie bude bližšie vysvetlené pomocou výkresov, kde na obr. č. 1 je schematický znázornený bočný pohľad na systém na regulovanie výšky hladiny dažďovej vody v odvodňovacom kanále a hladiny podzemnej vody a na obr. č. 2 je schematický znázornený vrchný pohľad na systém na regulovanie výšky hladiny dažďovej vody v odvodňovacom kanále a hladiny podzemnej vody, na obr. č. 3 je schematický znázornený bočný pohľad na ochranný kôš a nastaviteľný hladinový nástavec s rybochodom v odvodňovacom kanále, na obr. č. 4 je schematický znázornený čelný pohľad na ochranný kôš a nastaviteľný hladinový nástavec s rybochodom v odvodňovacom kanále a na obr. č. 5 je schematický znázornený vrchnobočný pohľad na ochranný kôš a nastaviteľný hladinový nástavec s rybochodom v odvodňovacom kanále.

Príklady uskutočnenia

Príklad č. 1

Systém na regulovanie výšky hladiny podzemnej vody, najmä prostredníctvom regulácie hladiny dažďovej vody v odvodňovacom kanále, podľa obr. č. 1, je tvorený nespevnenou plochou 1 s pôdnymi kapilárami 12. V nespevnenej ploche 1 je vytvorený odvodňovací kanál 2, ktorý je určený na zachytávanie spadnutej dažďovej vody 4. Steny odvodňovacieho kanála 2 narušujú pôdne kapiláry 12, a zabezpečujú presakovanie dažďovej vody 4 cez vodný priesak 11 a pôdne kapiláry 12 do podzemnej vody 5. Vodný priesak 11 a pôdne kapiláry 12 sú určené na vyrovnávanie hladiny podzemnej vody 5 s hladinou dažďovej vody 4 v odvodňovacom kanále 2. Do odvodňovacieho kanála 2, podľa obr. č. 2, je pripevnená nepriepustná hrádzka 3, ktorá je vyhotovená z nepriepustného materiálu. Vo vrchnej časti nepriepustnej hrádzky 3 je vytvorený jeden priepustný otvor 32. Do priepustného otvoru 32, podľa obr. č. 5, je pripevnený jeden nastaviteľný hladinový nástavec 43. Nastaviteľný hladinový nástavec 43 zabraňuje spätnému odtoku podzemnej vody 5 cez vodný priesak 11 a pôdne kapiláry 12 do odvodňovacieho kanála 2. Nastaviteľný hladinový nástavec 43, podľa obr.č.4, zabezpečuje nastavenie výšky hladiny dažďovej vody 4 v odvodňovacom kanále 2. Nastaviteľný hladinový nástavec 43 zároveň zabezpečuje nastavenie výšky hladiny podzemnej vody 5, a to presakovaním dažďovej vody 4 cez vodný priesak 11 a pôdne kapiláry 12 do podzemnej vody 5. Do priepustného otvoru 32, je pripevnený jeden ochranný kôš 41, ktorý je určený na zadržiavanie naplavenín. Na vrchnú časť nastaviteľného hladinového nástavca 43, je podľa obr. č. 3, pripevnený jeden rybochod 42, ktorý je určený na presun rýb cez nepriepustnú hrádzku 3. Vo vrchnej časti nepriepustnej hrádzky 3, podľa obr. č. 5, je vytvorený bezpečnostný prepadový otvor 31, ktorý je určený na odtok prebytočnej dažďovej vody 4 v odvodňovacom kanále 2 najmä počas dažďov a topiaceho sa snehu. V nespevnenej ploche 1 je vo vzdialenosti cca 70 m vytvorená kontrolná studňa 6, ktorá je určená na kontrolu výšky hladiny podzemnej vody 5. Kontrolná studňa 6 je naplňovaná cez vodný priesak 11 a pôdne kapiláry 12 podzemnou vodou 5.

SK 59-2022 U1

Priemyselná využiteľnosť

Systém na regulovanie výšky hladiny podzemnej vody je možné využiť na významné spomalenie odtoku podzemných vôd z pôdy, doplnenie zásob podzemných vôd, a tým ozdravenie hydrologického režimu rovín a 5 nížin, ochranu územia pred suchom aj povodňami, obnovu biodiverzivity, stabilizáciu klímy a zmiernenie výkyvov počasia. Okrem nasycovania pôdy a zvýšenia zásob podzemných vôd bude dochádzať aj k rovnomernejšiemu výskytu zrážkovej činnosti a tiež sa zabezpečí ochrana rýb pred vyhynutím v prípade výkyvov počasia. V priebehu výstavby nepriepustných hrádzok v odvodňovacom kanále, vyregulovanom potoku alebo v priekope pri ceste musíme zbaviť dno nánosov medzi jednotlivými hrádzkami a prípadne 10 začistiť priľahlé svahy. Technické riešenie je možné využiť v čase povodne na protipovodňovú prevenciu a v čase sucha na preventívne opatrenia pred suchom, teda na plošné udržiavanie nížin a rovín v dobrom stave pre uspokojivé zvládnutie zvýšených zrážkových úhrnov a zabezpečenie dostatku vodných zdrojov v krajine. Využitie technického riešenia zabezpečí schopnosť územia začať si nanovo plniť svoje prirodzené funkcie pri distribúcii zrážkovej vody.

SK 59-2022 U1

Zoznam vzťahových značiek

- nespevnená plocha

- vodný priesak

- pôdne kapiláry

2 - odvodňovací kanál

- nepriepustná hrádzka

- bezpečnostný prepadový otvor

- priepustný otvor

- dažďová voda

41- ochranný kôš

- rybochod

- nastaviteľný hladinový nástavec

- podzemná voda

- kontrolná studňa

Claims (1)

1. Systém na regulovanie výšky hladiny podzemnej vody, ktorý je tvorený nespevnenou plochou s pôdnymi kapilárami, v ktorej je vytvorená jedna kontrolná studňa s podzemnou vodou a najmenej jeden odvodňovací 5 kanál s dažďovou vodou, do ktorého je pripevnená najmenej jedna nepriepustná hrádzka, ktorá je tvorená na vrchnej strane najmenej jedným bezpečnostným prepadovým otvorom a najmenej jedným priepustným otvorom, vyznačujúci sa tým, že na vnútornú časť priepustného otvoru (32) je pripevnený najmenej jeden ochranný kôš (41) a najmenej jeden nastaviteľný hladinový nástavec (43) s pripevneným najmenej jedným rybochodom (42).