Колонка-поглотитель

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Республиканское научное дочернее унитарное предприятие Институт мелиорации(72) Авторы Макоед Владимир Михайлович Лихацевич Анатолий Павлович Хмелевская Галина Владимировна(73) Патентообладатель Республиканское научное дочернее унитарное предприятие Институт мелиорации(57) 1. Колонка-поглотитель на слабоводопроницаемых переувлажняемых сельскохозяйственных землях с сельскохозяйственной почвообработкой, включающая верхний водоприемный элемент, состоящий из мелкопористой фильтрующей засыпки, средний проводящий элемент и нижний водоотводящий элемент, соединяемый с дреной, причем верхний водоприемный элемент содержит в центре рабочую зону фильтрации, по контуру зоны перемешивания и расположенную ниже подошвы пахотного слоя фильтрующую прослойку. 2. Колонка-поглотитель по п. 1, отличающаяся тем, что верхний водоприемный элемент снабжен основанием, выполненным с уклоном к центру. 3. Колонка-поглотитель по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что по контуру верхнего водоприемного элемента выполнена буферная зона из плодородной почвы. 4. Колонка-поглотитель по п. 1, отличающаяся тем, что фильтрующая прослойка верхнего водоприемного элемента снабжена фильтрующими матами, выполненными из фильтрующей оболочки, заполненной крупнопористым материалом. 17440 1 2013.08.30 Изобретение относится к устройствам для отвода избытков поверхностных вод из замкнутых понижений на слабоводопроницаемых почвах при осушении сельскохозяйственных пахотных земель. Известен способ строительства дренажа 1, позволяющий засыпать дренажную траншею разрыхленной плодородной почвой. Недостатком способа является то, что через небольшое время разрыхленная плодородная почва размокает и уплотняется, и фильтрационные свойства ее становятся такими же, как и в окружающем слабоводопроницаемом пахотном слое. Известен способ строительства дренажа 2, в котором засыпку дренажной траншеи осуществляют с помощью короба, в который одновременно подают фильтрующий материал и ранее вынутый грунт. Недостатком способа является то, что после почвообработок фильтрационные свойства дренажной засыпки верха узкой дренажной траншеи практически сравняются со свойствами слабоводопроницаемого пахотного слоя. Известен способ осушения сельскохозяйственных угодий 3 включающий устройство в понижениях рельефа под пахотным слоем колодцев-поглотителей, а вокруг них - кротовые дрены и траншеи с обратным фильтром. Недостатком способа является то, что после почвообработок фильтрационные свойства кротовых дрен и дренажной засыпки верха узкой дренажной траншеи практически сравняются со свойствами слабоводопроницаемого пахотного слоя. Наиболее близким к заявленному техническому решению является дренажное устройство, состоящее из вертикального фильтра с горизонтальной полкой в верхней части 4. Недостатком конструкции является то, что размещение горизонтальной полки в слабоводопроницаемом пахотном слое почвы является малоэффективным мероприятием для отвода скопившихся в понижении избытков поверхностных вод, так как работа колонкипоглотителя такой конструкции будет определяться свойствами слабоводопроницаемого пахотного слоя почвы. Задачей изобретения является увеличение водоприемной способности и эксплуатационной надежности колонок-поглотителей на слабоводопроницаемых пахотных землях. Задача решается тем, что на слабоводопроницаемых переувлажняемых сельскохозяйственных землях с сельскохозяйственной почвообработкой колонка-поглотитель имеет верхний водоприемный элемент, состоящий из мелкопористой фильтрующей засыпки,средний проводящий элемент и нижний водоотводящий, соединенный с дреной, причем верхний водоприемный элемент содержит в центре рабочую зону фильтрации, а по контуру зоны перемешивания и расположенную ниже подошвы пахотного слоя фильтрующую прослойку. Также тем, что верхний водоприемный элемент снабжен основанием, выполненным с уклоном к центру. Тем, что по контуру верхнего водоприемного элемента выполнена буферная зона из плодородной почвы. На слабоводопроницаемых почвах плодородие пахотного слоя часто низкое (низкое содержание гумуса и др.), поэтому для повышения плодородия почвы верхнего водоприемного элемента (следовательно, и урожайности) устраивается буферная зона из плодородного слоя почвы (например, чернозем, торф, компост и др.). Тем, что фильтрующая прослойка верхнего водоприемного элемента снабжена фильтрующими матами, выполненными из фильтрующей оболочки (например, геотекстиль и др.), заполненной крупнопористым материалом (например, керамзит и др.). На фиг. 1 - конструкция колонки-поглотителя (после строительства, до начала сельскохозяйственной почвообработки). На фиг. 2 - конструкция колонки-поглотителя (после многократных сельскохозяйственных почвообработок). На фиг. 3 - план верхнего водоприемного элемента колонки-поглотителя (после многократной сельскохозяйственной почвообработки). 2 17440 1 2013.08.30 Колонка-поглотитель (фиг. 1) после строительства состоит из верхнего водоприемного элемента 1, выполненного из мелкопористой фильтрующей засыпки 2 (например, песчано-гравийная смесь), среднего проводящего 3 и нижнего водоотводящего элемента 4. В центре верхнего водоприемного элемента 1 находится рабочая зона фильтрации 5, а по контуру - буферная зона 6 из плодородного слоя почвы. В нижней части верхнего водоприемного элемента 1 имеются фильтрующие маты 7, выполненные, например, из фильтрующей оболочки 8, заполненной крупнопористым материалом 9. Нижний водоотводящий элемент 4 соединен с водоотводной дреной 10. Подошва пахотного слоя 11. После многократных сельскохозяйственных почвообработок (вспашка, дискование, культивация и др. виды обработки) верхний водоприемный элемент 1 (фиг. 2) колонки-поглотителя, выше подошвы пахотного слоя 11, состоит в центре из рабочей зоны фильтрации 5, по контуру зоны перемешивания 12, а ниже подошвы пахотного слоя 11 - из фильтрующей прослойки 13. После строительства и ввода объекта в эксплуатацию образование в верхнем элементе конструкции зоны перемешивания 12 с обеспечением необходимых параметров рабочей зоны фильтрации 5 происходит следующим образом при почвообработке рабочие органы (например, плуги) захватывают плодородную почву буферной зоны 6 и надвигают ее на мелкопористую фильтрующую засыпку 2, смешиваясь с ней. Затем рабочие органы (например, плуги) постепенно освобождаются от почвы, образуя первую зону перемешивания. Двигаясь далее,чистые от почвы рабочие органы разрыхляют центральную зону фильтрующей засыпки верхнего элемента, образуя основную рабочую зону фильтрации. После этого на противоположной стороне верхнего элемента рабочие органы (например, плуги) сдвигают фильтрующую засыпку 2 на буферную зону 6 верхнего элемента, перемешивая фильтрующую засыпку с плодородным слоем буферной зоны, образуя при этом также зону перемешивания. После многократных сельскохозяйственных почвообработок при различных направлениях движения техники в верхнем элементе образуются замкнутые зоны по контуру - зона перемешивания 12, а в центре - основная рабочая зона фильтрации 5 (фиг. 3). По своим характеристикам состав зоны перемешивания представляет собой перемешанную мелкопористую фильтрующую засыпку с комками слабоводопроницаемой почвы пахотного слоя и плодородной почвы буферной зоны. Перемешанная плодородная почва буферной зоны с мелкопористой фильтрующей засыпкой повышает плодородие почвы верхнего водоприемного элемента, а следовательно, и урожайность на нем сельскохозяйственных культур. Колонка-поглотитель (фиг. 1) работает следующим образом. В период паводков и дождей избытки поверхностных вод скапливаются в понижении над колонкойпоглотителем, и основные объемы их поступают вертикально вниз через рабочую зону фильтрации 5 верхнего элемента 1, затем в фильтрующую прослойку 13 и далее в средний проводящий 3, нижний водоотводящий 4 элементы и в водоотводную дрену 10. Дополнительно избытки воды по подошве пахотного слоя 11 поступают непосредственно в фильтрующую прослойку 13 верхнего водоприемного элемента 1. Так же избытки воды из зоны перемешивания 12 поступают в фильтрующую прослойку 13 верхнего водоприемного элемента 1. Устройство на мелиоративных объектах предлагаемых колонок-поглотителей позволит повысить водоприемную способность конструкции, а также ее эксплуатационную надежность и долговечность. Источники информации 1. Сооружения для отвода поверхностных вод на осушительных системах. Типовые проектные решения 820-1-081.88. Утв. и введ. в действие Приказом Минводхоза СССР 738 от 25 ноября 1987. 2.1413189 1, 1988. 3. А.с. СССР 853005, МПК 02 11/00, 1981. 3 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4