Результат интеллектуальной деятельности: Способ задержания поверхностного стока

Изобретение относится к способам борьбы с водной эрозией на склонах, в частности к способам задержания поверхностного стока.

Известен способ борьбы с эрозией почвы на склонах (авт. свид. RU 1644734, 30.04.1991) путем совместного создания на склонах по горизонталям местности водозадерживающих траншей, заполняемых керамзитом, и кротовин под углом к ним, заполняемых соломой, с одновременной нарезкой щелей, разрушающих плужную подошву.

Недостатками способа являются: низкая эффективность на сложных склонах с различными крутизной и экспозицией рельефа; временность действия траншей и щелей из-за разрушения их последующими обработками почвы.

Известен способ защиты почвы от водной эрозии (RU 2644569, 13.02.2018) путем создания водозадерживающей траншеи, заполненной неорганическим наполнителем в виде пластмассовых шаров, наполненных фильтрующей загрузкой из цеолита и дробленного керамзита.

Недостатками способа являются: невысокая эффективность вследствие низкой водоудерживающей способности загрузки пластмассовых шаров (керамзита - 10%, а цеолита - 40-70%) и быстрой отдачи воды.

Наиболее близким техническим решением является способ защиты склонов от водной эрозии (RU 2467543, 27.11.2012), включающий создание по горизонтали местности траншеи с валом, заполнение ее неорганическим наполнителем в виде пластмассовых шаров со сквозными отверстиями.

Недостатками способа являются: низкая его эффективность, т.к. пустые пластмассовые шары со сквозными отверстиями неспособны удерживать воду с дальнейшей постепенной ее фильтрацией в грунт; поступление загрязненной биогенами воды в водный объект.

Задачей изобретения является повышение эффективности функционирования водоудерживающей траншеи, заполненной неорганическим наполнителем, и недопущение попадания биогенных веществ в водный объект.

Технический результат - предотвращение водной эрозии и загрязнения водного объекта путем перехвата, задержания и очистки поверхностного стока, и повышение водоудерживающей способности неорганического наполнителя противоэрозионного сооружения.

Технический результат достигается способом задержания поверхностного стока, включающим создание водозадерживающей траншеи, выполненной по горизонтали местности, с водозадерживающим земляным валом и расположенным в ней водоудерживающим экраном, причем траншея заполнена неорганическим наполнителем, представляющим собой пластмассовую сферу в виде шара, имеющую сквозные отверстия и наполненную фильтрующей загрузкой из агроперлита, при этом загрузку засыпают в соотношении 2/3 объема пластмассовой сферы.

Наполнение пластмассовой сферы фильтрующей загрузкой из агроперлита фракцией 5-10 мм в соотношении 2/3 объема сферы позволяет повысить эффективность водоудерживающей траншеи за счет увеличения водопоглощающей способности неорганического наполнителя траншеи с обеспечением дальнейшей постепенной фильтрации воды в грунт, а также предотвратить вымывание из траншеи шаров. Применение агроперлита позволяет очищать воду, проходящую через водоудерживающую траншею, от взвешенных веществ и биогенов, тем самым не допуская загрязнения водного объекта. Применение фракционного состава 5-10 мм исключает вымывание частиц агроперлита из пластмассовых сфер, имеющих 8 сквозных отверстий диаметром менее 5 мм, расположенных попарно и соостно, что обеспечивает поступление воды в шар со всех сторон, независимо от его положения в общей массе в траншеи. Увеличение количества отверстий в сфере дает более равномерную впитываемость агроперлитом воды и увеличивает тем самым скорость ее поглощения.

Агроперлит - природный материал вулканического происхождения, очень быстро нагретый до температуры 900°С. Частицы агроперлита, интенсивно впитывая в себя воду, по массе могут набрать ее до 400%, удерживать, а при необходимости легко и постепенно ее отдавать. По структуре агроперлит не подвержен гниению и разложению, обеспечивая тем самым неограниченный срок службы противоэрозионного сооружения.

Согласно изобретению способ задержания поверхностного стока включает создание водозадерживающей траншеи, выполненной по горизонтали местности, с водозадерживающим земляным валом и расположенным в ней водоудерживающим экраном. Траншея заполнена неорганическим наполнителем, представляющим собой полые пластмассовые (ГОСТ 22648-77) шары, имеющие сквозные отверстия, и наполненные фильтрующей загрузкой из агроперлита, фракцией от 5 до 10 мм (ГОСТ 10832-2009). При этом загрузка из агроперлита засыпана в соотношении 2/3 объема пластмассовой сферы. Пластмассовые шары имеют 8 сквозных отверстий диаметром менее 5 мм, расположенных попарно и соостно.

Способ задержания поверхностного стока работает следующим образом, вода во время снеготаяния и дождей, образуя поверхностный сток, стекает по склону, наталкиваясь на земляной вал, попадает в водозадерживающую траншею, задерживаясь в ней также водоудерживающим экраном. Таким образом, в траншеи гасится энергия потока. Вода по мере наполнения траншеи проникает в пластмассовые шары, в которых частицы агроперлита интенсивно впитывают ее в себя, в результате чего происходит задержание воды. После весеннего оттаивания и по мере просыхания почвы после дождя происходит постепенная фильтрация (отдача) воды агроперлитом в почву.

Применение фильтрующей загрузки из агроперлита повышает водоудерживающую способность неорганического наполнителя траншеи, что обеспечивает эффективное задержание поверхностного стока, значительное уменьшение смывы почвы, снижение эрозионных процессов. Прохождение воды через фильтрационный материал способствует очистке водного потока от взвешенных частиц и биогенов, предотвращая их попадание в водный объект.