УСТРОЙСТВО ДЛЯ БОРЬБЫ С ОВРАЖНОЙ ЭРОЗИЕЙ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БОРЬБЫ С ОВРАЖНОЙ ЭРОЗИЕЙ


RU (11) 2255169 (13) C1

(51) 7 E02B3/04, E02B8/06 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - может прекратить свое действие 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2005.06.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 2004104595/03 
(22) Дата подачи заявки: 2004.02.16 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.02.16 
(45) Опубликовано: 2005.06.27 
(56) Аналоги изобретения: RU 2041577 C1, 20.08.1995. SU 1475497 А1, 30.04.1989. SU 1375720 А1, 23.02.2005. RU 2029019 C1, 20.02.1995. SU 1392189 A1, 30.04.1988. SU 1546548 A1, 28.02.1990. SU 1738903 A1, 07.06.1992. SU 1778224 A1, 30.11.1992. 
(72) Имя изобретателя: Васильев А.Г. (RU); Васильев П.А. (RU); Кирпичникова О.О. (RU); Максимов И.И. (RU); Максимов В.И. (RU) 
(73) Имя патентообладателя: ФГОУ ВПО "Чувашская государственная сельскохозяйственная академия" (RU) 
(98) Адрес для переписки: 428032, г.Чебоксары, ул. К. Маркса, 29, Чувашская ГСХА 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БОРЬБЫ С ОВРАЖНОЙ ЭРОЗИЕЙ

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для предотвращения овражной эрозии, а также может быть использовано как гидротехническое сооружение для гашения энергии падающей воды. Устройство содержит консольный подвесной перепад, выполненный в виде суживающегося лотка, в заднем суженном конце которого закреплен патрубок в виде колена, круглое отверстие которого направлено вертикально вниз, а под отверстием в водобойном колодце расположен гаситель энергии в виде плавающей сферы, связанный с якорным колом в дне водобойного колодца при помощи каната и самоцентрирующийся под действием потока струи. Вокруг сферы на расстоянии 0,5 ее диаметра посажены направляющие колья-черенки деревьев. Диаметр сферы больше диаметра выходного отверстия патрубка более чем в 3 раза. Сфера и консольный перепад окрашены в черный цвет. Сфера в нижней части может иметь коническую часть. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для борьбы с овражной эрозией, и может быть использовано для безопасного пропуска через вершины оврага больших объемов талых и ливневых вод и для естественного выполаживания оврагов, а также как гидротехническое сооружение для гашения энергии падающей воды.
Известно устройство для борьбы с овражной эрозией, содержащее консольный подвесной перепад, установленный под ним гаситель энергии водного потока, выполненный в виде наклонного перфорированного щита с закрепленными на его лицевой поверхности выступами-гасителями, фашинные запруды и водоотталкивающую пленку, проложенную в вершине оврага по ширине и профилю оврага [1].
Известно также устройство для борьбы с водной эрозией, содержащее консольный подвесной перепад, установленный своей выходной частью на верхних торцах нескольких наклонных перфорированных щитов, имеющих выступы на своей рабочей поверхности, а в его днище перед верхними торцами щитов выполнены прямоугольные отверстия, а также фашинные запруды ниже по водостоку и водоотталкивающую пленку, проложенную в вершине оврага под желобом в вершине оврага по его ширине и профилю оврага [2].
К основным недостаткам известных устройств относятся малая эффективность и недостаточная надежность.
Цель изобретения - значительное увеличение эффективности предотвращения роста вершины оврага и упрощение конструкции.
Цель достигается тем, что в устройстве для борьбы с овражной эрозией, содержащим консольный подвесной перепад, установленный в вершине оврага и выполненный в виде суживающегося лотка, водоотталкивающую пленку, проложенную в вершине оврага под лотком по ширине и профилю оврага, и фашинные и плетневые запруды по дну оврага, в заднем суженном конце лотка закреплен патрубок в виде колена, круглое отверстие которого направлено вертикально вниз, а под отверстием колена в водобойном колодце расположен гаситель энергии в виде плавающей сферы (полой сферы), связанный с якорным колом в дне водобойного колодца при помощи каната и самоцентрирующийся под действием потока струи, причем вокруг сферы (мяча) на расстоянии около 0,5 диаметра посажены направляющие колья-черенки деревьев, а диаметр сферы больше диаметра выходного отверстия патрубка более 3 раз, и консольный подвесной перепад и сферический гаситель энергии покрашены в черный цвет. 
Сопоставительный анализ с прототипами показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых элементов: закреплением в конце суженного лотка-перепада патрубка-колена с отверстием вертикально вниз и выполнением гасителя энергии в виде сферы, плотность материала которого значительно меньше плотности воды или полой сферы, самоцентрирующейся под воздействием потока струи. Опыты показывают, что чем больше энергия вертикально падающей струи, тем лучше центрируется под струей сферический шар (мяч) и гасится энергия потока воды.
Таким образом, заявляемое устройство соответствует критериям “новизна” и “существенные отличия”.
На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - гаситель энергии в виде сферы, переходящей в нижней части в конус.
В вершине оврага 1 расположен консольный подвесной перепад в виде суживающего лотка 2, приемная часть которого размещена между стокообразующими валами 3 и закреплена в почве анкерными штырями 4. В задней суженной части лотка закреплен патрубок-колено 5, выходное отверстие которого направлено вертикально вниз. В водобойном колодце 6 находится гаситель энергии 7 в виде полой сферы или из материала, плотность которого значительно меньше плотности воды, связанный с установленным в дне колодца 6 под отверстием патрубка якорным колом 8 при помощи каната 9. Вокруг сферического гасителя энергии на расстоянии около 0,5 диаметра сферы установлены колы-черенки 10, предотвращающие снос гасителя энергии. Под лотком по ширине и профилю оврага проложена отталкивающая пленка 11. Ниже по дну оврага устроены фашинная 12 и плетневая 13 запруды, колья 14 которых изготовлены в виде черенков деревьев (ольха, ива, тополь, осина). Сферическая поверхность гасителя энергии в нижней части может переходить в конус 15. Лоток 2, колено 5 и гаситель энергии 7 покрашены в черный цвет. Колено 5 образует вертикальный струйный поток 16.
Устройство работает следующим образом. Талые или ливневые воды, стекая с водосбора, валами 3 направляются на суживающийся лоток 2, установленный в вершине оврага 1, и сливаются через патрубок-колено 5, образуя вертикальную струю 16, под которой в водобойном колодце 6 находится гаситель энергии (мяч) 7 в виде сферы. Всю энергию падающей воды воспринимает сфера 7, распределяя поток по своей поверхности и снижая его скорость. Мяч самопроизвольно под действием вертикальной струи центрируется под струей, и его диаметр больше диаметра выходного отверстия колена 5 более 3 раз. От уноса потоком воды, ветра и людьми мяч закреплен в дне водобойного колодца якорным колом 8 и канатом 9 и расположен внутри направляющих кольев-черенков 10. Наносы откладываются в дне колодца, так как скорость потока здесь незначительная, и удерживаются фашинными 12 и плетневыми 13 запрудами. Из черенков 14 и 10 направляющих кольев вырастают деревья, корневая система которых закрепляет дно оврага. Водоотталкивающая пленка 11 в вершине оврага предотвращает подмыв обрыва, сложенный из материнской породы. Сферический мяч 7 в нижней части может быть коническим.
Покраска лотка, колена и мяча в черный цвет дает возможность быстро прогреться устройству в утренние часы весной и растаять намерзшему льду.
Используемое устройство имеет простую конструкцию и малую материалоемость, уменьшены затраты труда на изготовление и его монтаж. Применение указанного устройства предотвращает рост оврагов и позволяет естественным путем выположивать их и выращивать в оврагах лесонасаждения. Сокращение стока наносов предохраняет пруды и малые реки от заиления. 
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР №1475497, МКИ А 01 В 13/16, 1989.
2. Патент Российской Федерации №2041577, МКИ А 01 В 13/16, 1995.



ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Устройство для борьбы с овражной эрозией, содержащее консольный подвесной перепад, установленный в вершине оврага и выполненный в виде суживающегося лотка, водоотталкивающую пленку, проложенную под лотком по ширине и профилю вершины оврага, фашинные и плетневые запруды по дну оврага, отличающееся тем, что, с целью значительного увеличения эффективности предотвращения роста вершины оврага и упрощения конструкции, в заднем суженном конце лотка закреплен патрубок в виде колена, круглое отверстие которого направлено вертикально вниз, а под отверстием колена в водобойном колодце расположен гаситель энергии в виде плавающей сферы (мяча), связанный с якорным колом в дне водобойного колодца при помощи каната и самоцентрирующийся под действием потока струи.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вокруг сферы (мяча) на расстоянии около 0,5 диаметра сферы посажены направляющие колья-черенки деревьев.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что диаметр сферы больше диаметра выходного отверстия патрубка лотка более 3 раз.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что лоток, патрубок и сферический мяч окрашены в черный цвет.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сфера в нижней части может иметь коническую часть.