Устройство для регулирования уровня грунтовых вод

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ ВОД, преимущественно в осушительно-увлажнительных системах, включающее расположенную на осушительном канале водоподпорную перемычку с отверстием,размещенный в верхнем бьефе и шарнирно прикрепленный к перемычке с возможностью поворота относит(вльно горизонтальной оси сифон, выходной конец которого проходит через отверстие в перемычке, а к входному прикреплен водоналивной поплавок, полость которого сообщена с атмосферой трубкой , с верхним бьефом - отверстием и с нижним бьефом - гибким трубопроводом , выходной конец которого перекрыт клапаном, связанным с поплавковым датчиком уровня грунтовых вод, размещенным в камере, расположенной в непосредственной близости от .сифона и соединенной посредством трубопровода с колодцем на осушаемом мелиоративном участке, отличающееся тем, что, с цепью повышения эффективности управления уровнем грунтовых вод на осушаемом (Л поле путем поддержания промежуточс ного междумаксимальным и минимальным уровня воды в осушительном канале , оно снабжено дополнительным поворотным сифоном с водоналивным поплавком, опорожняемым через клапан , связанный с поплавковым датчи-ком уровня грунтовых вод. 00 vj sj

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ВИОЮ

РЕСПУБЛИК,. Я0„„1 1 003 77

Е 02 В 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЗРЙЗ С стад

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫПФ (21) 3445531/30-15 (22) 28.05 ° 82 (46) 30.06,84. Бюл. N - 24 (72) А.Н. Апьферович (71) Центральный научно-исследовательский институт комплексного использования водных ресурсов (53) 626.824(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2805216/30-15,i .кл. Е 02 В 13/02, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке N- 3410649/30-15, 15.03.82 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ ВОД, преимущественно в осушительно-увлажнитель" ных системах, включающее расположенную на осушительном канале водоподпорную перемычку с отверстием,размещенный в верхнем бьефе и шарнирно прикрепленный к перемычке с возможностью поворота относительно горизонтальной оси сифон, выходной конец. которого проходит через отверстие в перемычке, а к входному прикреплен водоналивной поплавок, полость которого сообщена с атмосферой трубкой, с верхним бьефом — отверстием и с нижним бьефом — гибким трубопроводом, выходной конец которого перекрыт клапаном, связанным с поплавковым датчиком уровня грунтовых вод, размещенным в камере, расположенной в непосредственной близости от .сифона и соединенной посредством трубопровода с колодцем на осушаемом мелиоративном участке, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности управления В уровнем грунтовых вод на осушаемом . поле путем поддержания промежуточного между максимальным и минимальным уровня воды в осушительном канале, оно снабжено дополнительным поворотным сифоном с водоналивным поплавком, опорожняемым через клапан, связанный с поплавковым датчи-. ком уровня грунтовых вод.

1100377

Изобретение относится к гидротехнике и мелиорации земель, а именно к устройствам для регулирования уровня грунтовых вод, преимущественно в осушительно-увлажнительных системах, и может быть использовано для поддержания необходимой влажности почвы путем повышения или понижения уровня воды в осушительньи каналах.

Известно устройство для регулирования уровня грунтовьи вод в преде- лах осушаемого поля путем автоматического поддержания подпорного уровня воды в осушительном канале, содержащее расположенную на канале водоподпорную перемычку. с отверстием и размещенным в верхнем бьефе поворотным сифоном, выходной конец которого проходит через отверстие в перемычке (1).

Однако в известном устройстве задание автоматически поддерживаемого подпорного уровня воды в осушительном канале обеспечивается только вручную.

Известно также устройство для регулирования уровня грунтовьи вод, включающее расположенную на осушительном канале водоподпорную перемычку с отверстием, размещенный в верхнем бьефе и шарнирно прикрепленный к перемычке с возможностью поворота относительно горизонтальной оси сифон, выходной конец которого проходит через отверстие.в перемычке, а к входному прикреплен водоналивной Поплавок, полость которого сообщена с атмосферной трубкой, с верхним бьефом — отверстием и с нижним бьефом — гибким трубопроводом, выходной конец которого перекрыт клапаном, связанным с поплавковым датчиком уровня грунтовых вод, размещенным в камере, расположенной в непосредственной близости от сифона и соединенной посредством трубопровода с колодцем на осушаемом мелиоративном участке $2).

Этим устройством обеспечивается автоматическое поддержание стабилизируемого в экстремальных положениях подпорного горизонта воды в осушительном канале только на подъем или понижение уровня грунтовых вод на поле, в результате чего при относительно быстром увеличении интенсивности испарения с сельскохоэяйственного поля и его продолжительной ус. тойчивости сразу после дождей проиг ходит интенсивное обезвоживание корнеобитаемого слоя почвы вследст5 вие отсутствия резервного объема воды в осушительном канале.

Цель изобретения - повьш ение эффективности управления уровнем грунтовых вод на осушаемом поле пу10 тем поддержания промежуточного меж.— ду максимальным и минимальным уровня воды в осушительном канале.

Указанная цель достигается тем, 15 что устройство снабжено дополнительным поворотным сифоном с водоналивным поплавком, опорожняемым через клапан, связанный с поплавковым дат0 чиком уровня грунтовьи вод. щ На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, обший внд, разрез А-А на фиг, 2; на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез В-В на фиг. 1.

25 Устройство для регулирования уровня грунтовых вод имеет расположенную на осушительном канале 1 водоподпорную перемычку 2 с отверстием в ее нижней части и сифон 3, размещенный

jp в верхнем бьефе. Сифон пропущен через отверстие в перемычке и жестко соединен с шарнирно прикрепленным к ней двуплечим рычагом 4, а выходной конец сифона изогнут по дуге с центром на оси 5 поворота рычага.

К входному концу сифона прикреплен водоналивной поплавок б, полость которого сообщена с атмосферой трубкой 7, с верхним бьефом — отверсти40 ем 8 а к другому отверстию в стен ке поплавка присоединен гибкий трубопровод 9, имеющий большую водопропускную способность, чем отверстие 8. Вьиодной конец трубопровода

45 9 размещен в нижнем бьефе и оборудован запорным клапаном 10, выполненным в виде двуплечего рычага с гориэонтальной осью поворота 11 и закрывающимся под действием груза 12, прикрепленного к этому рычагу. Плечо рычага с грузом посредством тро" са 13 и направляющих трос блоков

14 и 15 связано с поплавком 16, размещенным в камере 17, соединенной трубопроводом 18 с колодцем 19. Последний размещен на осушаемом поле . и выполнен с водопроницаемой стенкой, так что уровень воды в нем сов-, падает с уровнем 20 грунтовых вод. лен водой, так как клапан 30 под действием груза 32 закрыт. При превышении заданного горизонта 44 через гребень сифона 23 происходит перелив воды и заполнение ею ковша

41. Одновременно за счет поднятия горизонта воды в верхнем бьефе входной конец воздухопроводной трубки

43 оказывается затопленным водой, 10 чем исключается поступление воздуха в сифон. Это обуславливает зарядку сифона 23 путем выноса воздуха иэ изолированной от атмосферы полости сифона струей воды, переливающейся

15 через его гребень, и сброс воды сифоном 23 из верхнего бьефа в ниж ний бьеф. При этом сифон 3 не работает (находится во вспЛывшем положении, так как его поплавок 6 опо20,рожнен вследствие того, что клапан

10 открыт, а сверху поворот сифона не ограничен). После восстановления заданного горизонта воды в верхнем:бьефе через входное сечение воздухо25 проводной трубки 43 в сифон 23 поступает воздух, что обеспечивает раз. рядку сифона.

При подъеме уровня грунтовых вод выше максимального (предельно допус-30 тимого по условиям нормального развития растений и обозначенного на чертеже штриховой линией 45) вследствие выпадения дождевых осадков на осушаемом поле соответственно повыЗ5 шается уровень воды в сообщающихся колодце 19 и камере 17, а поплавок

16 поднимается, что вызывает закрытие клапана 10 под действием груза

12 и прекращение вытекания воды из

40 поплавка 6. Поскольку при этом вода через отверстие 8 поступает в поплавок 6, то он заполняется ею, что вызывает поворот-сифона 3 в нижнее по° ложение (показанное на фиг. 2 штри45 ховыми линиями, причем гибкий трубопровод 9 в таком положении условно не показан), в котором сифон поддерживается винтовым фиксатором 21 через плечо рычага 4. В этом положении сифон 3 обеспечивает сброс воды из верхнего бьефа в нижний до горизонта, показанного на чертеже штриховой линией 46, и автоматическое поддержание этого горизонта. В процессе работы сифона 3 сифон 23 не работает, так как его поворот в более низкое положение ограничен фиксатором 37. При понижении таким образом з 1100377

Для ограничения поворота сифона на .прикрепленной к- перемычке 2 опоре установлен винтовой фиксатор 21 с возможностью вертикального перемещения винта в направляющей 22.

Устройство снабжено другим анало гично выполненным поворотным сифоном 23, размещенным в верхнем бьефе и жестко соединенным с двуплечим рычагом 24, который имеет горизонтальную ось 25 поворота. К сифону .

23 также прикреплен водоналивной поплавок 26, полость которого сообщена с атмосферой трубкой 27, с верхним бьефом — отверстием 28 и с нижним бьефом — гибким трубопроводом 29. Выходной конец последнего перекрыт клапаном 30, выполненным в виде двуплечего рычага с горизонтальной осью поворота 31 и грузом

3?. Этот рычаг посредством троса

33 и направляющих трос блоков 34 и

35 связан с поплавком 36, размещенным в камере 17 (камера имеет два отсека, разделенные стенкой и сообщенные между собой отверстием в стенке). Для ограничения поворота сифона 23 на прикрепленной к перемычке 2 опоре установлены винтовые фиксаторы 37 и 38 с возможностью вер тикального перемещения винта в направляющей 39.

К перемычке 2 со стороны верхнего бьефа по контуру отверстий, через которые пропущен сифон, прикреплено резиновое уплотнение (не показано), соприкасающееся со стенками сифонов. Для зарядки сифонов к перемычке со стороны нижнего бьефа прикреплены ковши 40 и 41. Для разрядки сифоны снабжены воэдухопроводными трубками 42 и 43, присоединенными к верхней части сифонов с возможностью затопления входного конца трубки водой при превышении стабилизируемого сифоном подпорного горизонта воды в канале.

Подпорный горизонт 44 воды в канале, автоматическое поддержание которого сифоном 23 обуславливает стабилизацию уровня 20 грунтовых вод при постоянно действующих возмущени-, ях (при нормальной интенсивности испарения с осушаемого поля и др.), задают с помощью винтового фиксатора 37 путем соответствующего ново" рота сифона 23. В процессе поддержа-. ния горизонта 44 поплавок 26 затоп0377 б вод 29 в таком положении условно не показан), для автоматического подггержания сифоном 23 более высокого подпорного горизонта, воды в канале, показанного на чертеже штриховой линией 49. При повышенном таким образом горизонте воды в канале происходит более интенсивный отток воды из канала в грунт (кривая депрессии показана на фиг. 1 штриховой линией 50) и тем самым повышение уровня грунтовых . вод, с восстановлением которого поплавок 36 поднимается, что вызывает закрытие клапана 30 под действием груза 32, заполнение поплавка

26 водой и поворот сифона 23 в исходное положение, обеспечивающее поддержание этим сифоном подпорного горизонта 44 воды в канапе.

S 110 горизонта воды в осушительном канале происходит интенсивный отток грунтовых вод в канал (кривая депрессии показана на фиг. 1 штриховой линией 47) и понижение их уровня. С восстановлением уровня 20 грунтовых вод поплавок 16. опускается и своим весом через трособлочную систему открывает клапан 10 вследствие чего поплавок 6 опорожняется и своей подъемной силой поворачивает сифон

3 вверх, причем происходит разрядка сифона. При последующем восстановлении подпорного горизонта 44 воды в канале его автоматическое поддержание обеспечивается сифоном 23.

При падении уровня грунтовых вод ниже минимального (предельно допустимого по условиям нормального развития растений и обозначенного на чертеже штриховой линией 48) вследствие большой интенсивности испарения с осушаемого поля и отсутствия дождевых осадков соответственно понижается уровень воды в сообщающих- .25 ся колодце 19 и камере 17, а поплавок 36 опускается, что вызывает открытие клапана 30 и опорожнение поплавка 26, который своей подъемной силой поворачивает сифон 23 в верх- З0 нее положение, ограниченное фиксатором 38 (показанное на фиг. 3 штриховыми линиями, причем гибкий трубопроАвтоматическое поддержание уровня грунтовых вод описываемым устройством (в диапазоне, ограниченном максимальным 45 и минимапьным 48 пределами) на различной глубине от поверхности земли возможно путем Изме" кения длины тросов 13 и 33.

Использование предлагаемого устройства позволяет предотвратить падение уровня грунтовых вод ниже минимального предела, допустимого по . условиям нормального развития растений на осушаемом поле.

3$ гЮ Q 14>

1100377

8",8

Составитель В. Максименко

Текред М. Кузьма Корректор И. Эрдейн

Редактор N. Бандура

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4561/27 Тираж 644 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5