Устройство для регулирования уровня грунтовых вод

.а 801100377 за 9 Е 02 В 13/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫПФОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 13,(21) 3445531/30-15(71) Центральный научно-исследовательский институт комплексного использования водных ресурсов (53) 626.824(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке В 2805216/30-15, кл, Е 02 В 13/02, 1979.2. Авторское свидетельство СССР по заявке В 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 путемподдержания промежуточного 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.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 ка" налах.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 отверстиеми размещенным в верхнем бьефе поворотным сифоном, выходной конец кото"рого проходит через отверстие в перемычке 1.Однако в известном устройстве задание автоматически поддерживаемогоподпорного уровня воды в осушительном канале обеспечивается тольковручную,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 обеспечиваетсяавтоматическое 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 вследст вие отсутствия резервного объемаводы в осушительном канале.Цель изобретения - повьюение эффективности управления уровнем грунтовых вод на осушаемом поле пу 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 черезклапан, связанный с поплавковым датчиком уровня грунтовьи вод.щ На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, обшийвнд, разрез А-А на фиг, 2; нафиг. 2 " разрез Б-Б на фиг, 1, нафиг. 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 еенижней части и сифон 3, размещенныйЗО 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.35К входному концу сифона прикреплен водоналивной поплавок б, полость которого сообщена с атмосферой трубкой 7, с верхним бьефом - отверсти О ем 8, а к другому отверстию в стенке 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 поддействием груза 32 закрыт. При превышении заданного горизонта 44 через гребень сифона 23 происходитперелив воды и заполнение ею ковша41. Одновременно за счет поднятиягоризонта воды в верхнем бьефе входной конец воздухопроводной трубки43 оказывается затопленным водой,10 чем исключается поступление воздухав сифон. Это обуславливает зарядкусифона 23 путем выноса воздуха иэизолированной от атмосферы полостисифона струей воды, переливающейся15 через его гребень, и сброс воды сифоном 23 из верхнего бьефа в нижний бьеф. При этом сифон 3 не работает (находится во вспЛывшем положении, так как его поплавок 6 опо 20 ,рожнен вследствие того, что клапан10 открыт, а сверху поворот сифонане ограничен). После восстановлениязаданного горизонта воды в верхнею:.бьефе через входное сечение воздухо 25 проводной трубки 43 в сифон 23 поступает воздух, что обеспечивает разрядку сифона,При подъеме уровня грунтовых водвыше максимального (предельно допус-ЗОтимого по условиям нормального развития растений и обозначенного начертеже штриховой линией 45) вследствие выпадения дождевых осадков наосушаемом поле соответственно повыЗ 5 шается уровень воды в сообщающихсяколодце 19 и камере 17, а поплавок16 поднимается, что вызывает закрытие клапана 10 под действием груза12 и прекращение вытекания воды из40 поплавка 6. Поскольку при этом водачерез отверстие 8 поступает в поплавок 6, то он заполняется ею, что вызывает поворот. сифона 3 в нижнее положение (показанное на фиг, 2 штри 45 ховыми линиями, причем гибкий трубопровод 9 в таком положении условноне показан), в котором сифон поддерживается винтовым фиксатором 21 через плечо рычага 4. В этом положениисифон 3 обеспечивает сброс воды изверхнего бьефа в нижний до горизонта, показанного на чертеже штриховой линией 46, и автоматическое поддержание этого горизонта. Впроцессе работы сифона 3 сифон 23 не работает, так как его поворот в болеенизкое положение ограничен фиксатором 37, При понижениитаким образом 3 1100377 Для ограничения поворбта 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 горизон тальной осью поворота 31 и грузом 32. 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 4 1. 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.1Подпорный горизонт 44 воды в канале, автоматическое поддержание которого сифоном 23 обуславливает стабилизацию уровня 20 грунтовых водпри постоянно действующих возмущени-,ях (при нормальной интенсивностииспарения 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 бвод 29 в таком положении условно не показан), для автоматического подДержания сифоном 23 более высокого подпорного горизонта. воды в канале, по казанного 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 дейст вием груза 32, заполнение поплавка26 водой и поворот сифона 23 в исходное положение, обеспечивающее поддержание этим сифоном подпорного горизонта 44 воды в канапе.20 5 110 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 поЮержание 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- Зо нее положение, ограниченное фиксато. ром 38 (показанное на фиг. 3 штриховыми линиями, причем гибкий трубопроАвтоматическое поддержание уровня грунтовых вод описываемым устройством (в диапазоне, ограниченном максимальным 45 и минимапьным 48 преде" лами) 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 развитий растений на осушаемом поле,1100377 В Ф 02 оставитель В. МаТехред М. Кузьма именкоКорректо е нд каз одписн 4/ тент", г. Ужгород Проектная, 4 61/27 Тираж 644 ВНИИПИ Государственного комитетано делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб.