Способ борьбы с фильтрацией воды из каналов

11 546680 ОП ИСА НИ Е ИЗОБРЕТ ЕН И Я К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических(51) М. Кл. Е 02 Р 3/ Государственный комитет Совета Министров СССР(23) ПриоритетОпубликовано 15,02.77. БюллетеньДата опубликования описания 04.04. 3) УДК 631,432(71) Заявител техник 54) СПОСОБ БОРЪБЬ С ФИЛЬТРАЦИЕЙ ВОДЪ ИЗ КАНАЛОВ 0 Н Н о г, - с - с - С 1,1 0 ЗЯЫо Н О К - ОЬОзМа,где К - алкил с числ б до 12. Концентрацию го соединения доводят обработку почвогрунта свободной пропитки, Г регламентирована, поскм атомов углерода от одных растворов этодо 0,3 - 0,8 вес. %, а осуществляют путем лубина пропиткп не льку вязкость водноИзобретение относится к способам регулирования капиллярных процессов в почвогрунтах с помощью химических веществ,Известны способы снижения испарения влаги из почвогрунта, при которых в качестве химических веществ берут первичные амины или четырехзамещенные соли аммония 1,Известен также способ снижения испарения влаги с поверхности почвы, основанный на внесении в нее поверхностно-активного вещества - кубовых остатков перегонки спиртов 2.Известные способы не нашли широкого распространения из-за невысокой их эффективности либо само поверхностно-активное вещество недостаточно эффективно, либо способ внесения его в почвогрунт не обеспечивает достаточно полной обработки почвогрунта, либо имеют место оба этих фактора, В значительной мере удалось решить проблему по способу борьбы, при котором в качестве поверхностно- активного вещества берут алкилсульфат общей формулы го раствора алкилсульфата натрия пли смеси алкплсульфатов натрия незначительно отличается от вязкости воды. Это обеспечивает хорошее проникновение таких растворов на глубину, практически равную глубине проникновения чистой воды 3.С целью улучшения регулирования капиллярных процессов в поверхностном слое почвогрунта, в особенности почвогрунта, находя щегося в мелиоративном канале, предлагаютв качестве поверхностно-активного вещества брать смесь сульфоэфиров высших жирных кислот общей формулы (1) 20 где К - алкил с числом атомов углерода от1 до 12.Предпочтительно брать смесь соединенийформулы 1, а обработку проводить путем свободной пропитки почвогрунта водным раство ром этой смеси с концентрацией 0,5 - 1,0 вес. %.Смесь этих соединений можно регулироватьпо своему усмотрению.При обработке почвогрунта в канале водным раствором соединений 1 в указанных кон центрацпях происходит образование экранаТаблица 1 Концентрация водного раствора соединения, вес. %ВСОС Таблица 2 Изменение коэффициента фильтрации по глубине, см/с,в различных слоях почвы на глубине, смКонцентрацияводного раствора, вес. Оо Тип почвогрунта 10 - 20 0 - 10 20-30 30 - 40 40 - 50 3,9 10 3,7 10 2,9 10 10 6,0 10 4,9 10Орхеви 4,9 10 6 6,7 10 3,8 10 8,5 10 6,9 10 4,1 10 9,8 10 ф 8,2 10 6,3 10 42 10 1,7 10 1,6 10 4,8 И - 4 4 6. И4 2 И - 4 0,5 1,0 2,0 Суглинок 4,6 10 4,6 10 46.И - 4 4 6, 10 - 4 4,6. И 4 Образец безобработки ВСОС желаемой толщины. Поскольку вязкость водного раствора соединения близка к вязкости воды, то он проникает практически так эке хорошо, как и вода. Путем регулирования дозы внесения раствора и продолжительности обработки можно регулировать и толщину экрана.П р и м е р 1. Берут грунт нарушенной структуры - суглинок из различных каналов, укладывают в стеклянные трубки диаметром 36 мм и уплотняют до объемного веса 1,3 -Как видно из табл. 1, коэффициент фильтрации необработанных грунтов составляет 3,2 10-" и 4,6 10-4 см(с, в то время, как коэффициент фильтрации обработанных грунтов значительно меньше: при обработке грунтов 0,5%-ным водным раствором этот коэффициент уменьшился на два порядка, т. е, приблизительно в сто раз, а при обработке 1,0 и 2,0% -ными растворами - на три порядка, т, е. приблизительно в тысячу раз.При повышении градиента напора скорость фильтрации, хотя и снижается, но это сниже 1,4 г(см", доведя высоту образца до 200 мм.Готовят водные растворы соединения 1 концентрации 0,5; 1,0 и 2,0%, Обрабатывают опытные образцы грунта указанными водны ми растворами в объеме 60 мл путем их пропитки. Контрольные образцы оставляют без обработки, По истечении одних суток ставят опыт на фильтрацию при различных градиентах напора. Результаты опыта представлены 10 в табл. 1. Коэффициент фильтрации при различных градиентах напора воды, см/секние незначительно - до градиента, равногосеми. П р и м е р 2. Условия опыта те же, что в 15 примере 1, но высота образца 50 см, Определяют изменение коэффициента фильтрации по глубине образцов, Для этого после пропитки грунта водными растворами соединения 1 через одни сутки образцы по высоте распреде ляют на группы по 10 см и для каждой группы определяют коэффициент фильтрации.Результаты опытов приведены в табл. 2.546680 Таблица 3 Глубина от дневной поверхностисм Скорость фильтрации воды по глубине,см/суткиКонцентрация водногораствора соединения 1,вес, о Скорость прохождения водного раствора, см/сутки5Опыты показывают, что водный раствор соединения 1 обеспечивает достаточное уменьшение фильтрации. Наблюдается уменьшснпе действия поверхностно-активного вещества по глубине, однако оно все же достаточно для обеспечения противофильтрацпонного эффекта, Изменение концентрации поверхностно-активного вещества выше 1,0%, практически не влияет на величину коэффициента фильтрации по глубине. Гидрофобизирующее (противофильтрационное) действие водных растворов соединения 1 имеет место по всей глубине промачивания образцов. Эти опыты показывают, что 0,5/О-ный водный раствор соединения 1, хотя и вызывает общее полное исключение фильтрации, однако эффект с глубиной резко ухудшается. При обработке 1,0%-ным водным раствором соединения 1 достигается эффективное уменьшение фильтрации как общее, так и по глубине.Кроме приведенных размеров приведены испытания влияния величины изменения температур обработанных грунтов по времени.Таким образом, опыты доказывают, что обработка связных почвогрунтов 0,5 - 10,0/о-ным водным раствором соединения 1 обеспечивает устойчивый противофильтрацпонный эффект. Кроме того, прп соответствующем подборе концентрации соединения 1 и количества раствора можно добиться заранее заданного уменьшения фильтрационных свойств грунта. Обрабатывая каналы 1,0%-ным водным раствором соединения 1, можно создать надежный противофильтрационный экран из гидрофобизированного грунта.Эффект обработки грунтов достигается тем, что, адсорбируясь из поверхности минеральных частиц грунта, полярная группа молекул соединения 1 ориентируется к их поверхности, а неполярная углеводородная часть - во внешнюю среду, вызывая гидрофоб изацию грунта. Из-за гидрофобности поверхности грунтовых частиц смачивание ее водой происходить не будет. Создается отталкивающий воду эффект, и, как следствие, фильтрация прекращается или значительно уменьшается. П р и м с р 3. Опыт проводят в полевых ус,лвиях ь 1.урфах. Грунт - средний суглинок.Фильтрационные характеристики определяют го методу проф. Н. С. Нсстерова. Последо ватсльность проведения опыта следующая.В шурфе определяют фильтрационную характеристику грунта. Затем шурф заливают водным раствором соединения 1 в концентрации 0,5 и 1,0 вес. Ь и после полного впитыва нпя в грунт определяют фильтрацию по слоям. Для каждого последующего определения снимают слой грунта толщиной 10 см. Результаты опытов приведены в табл. 3. Предлагаемый способ позволяет сохранить 15 значительные количества поливной воды, засчет чего можно оросить дополнительные площади, уменьшить размеры транспортирующей части каналов, устранить все вредные последствия, вызываемые фильтрацией воды из ка палов (подъем уровня грунтовых вод, заболачиванпе прилегающей территории и т, п.). Ф ор мул а изобретения 1, Способ борьбы с фильтрацией воды изканалов путем их свободной пропитки водным раствором поверхностно-активного вещества, отличающийся тем, что, с целью значи тельного снижения потерь воды на фильтрацию, в качестве поверхностно-активного вещества берут смесь сульфоэфиров высших жирных кислот общей формулы 1 40где Й - алкпл с числом атомов углерода от1 до 12.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что концентрацию водного раствора смеси45 сульфоэфиров высших жирных кислот доводятдо 0,5 - 1,0 вес, %546680 Составитель М. Дранишников Техред А. Галахова Корректор Л Денискина Редактор Л. Новожилова Заказ 1175/13 Изд.246 Тираж 869 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Сборник трудов по агрономической физике, вып. 19, Москва, 1969 г с, 95 в 1. 8 2. Авторское свидетельство177223, М. кл.з А 01 И 7/02, 1964. 3. Авторское свидетельство5123273, М кл. Е 02 Р 3/14, 1974 (прототип).