СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНЫХ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ПОТЕРЬ
METHOD OF DETERMINING SPECIFIC FILTRATION LOSSES

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к способам для определения потерь воды на фильтрацию из оросительных каналов гидромелиоративных систем.
Известно устройство для измерения фильтрационных потерь через противофильтрационные облицовки водоемов (SU 1617082 А1, опубл. 30.12.1990), включающее фильтрационный стакан, штангу с рукояткой, эластичную диафрагму и расходомерное приспособление, соединенное шлангом со стаканом и обоймой.
Недостатком данного устройства является сложность производства работ, связанная с трудоемкостью проведения всех операций, необходимых для измерения фильтрационных потерь.
Известен способ определения потерь воды на фильтрацию из каналов (RU 2312182, 10.12.2007). В качестве перегородок в подготовленные в облицовке пазы по периметру опорожненного от воды канала укладывают полотнища из бутилкаучуковой или капроновой прорезиненной ткани и омоноличивают их цементным раствором или бетоном, затем через верх полотнища в специально устроенные анкерные отверстия пропускают монтажные тросы, натяжением которых в перерывах между поливами при заполненном водой канале создают мягкие водонепроницаемые перегородки для изолирования водного отсека.
Недостатком вышеприведенного способа является сложность работ, связанная с измерением фильтрационных потерь, а также вероятность потерь через водонепроницаемые перегородки при их повреждении.
Известен способ определения абсолютных фильтрационных потерь на участке ирригационного канала (SU 151137, 01.01.1962), включающий укладку эластичного водонепроницаемого экрана с ребристой поверхностью по контуру выбранного для исследования участка ирригационного канала, закрепление торцевых концов экрана к поверхности канала, установку в подэкрановую полость резиновой трубки, по которой в нее подается вода, и соединение ее с автоматическим поплавковым расходомером.
Недостатком данного способа является сложность производства работ, связанная с приклеиванием эластичного ребристого водонепроницаемого экрана к поверхности облицовки, а также большая погрешность при измерении фильтрационных потерь.
Наиболее близким техническим решением является способ определения потерь воды на фильтрацию из каналов с использованием изолированных водных отсеков (см. Алимов, А.Г. Натурные исследования противофильтрационных одежд оросительных каналов / А.Г. Алимов, Э.И. Гольденберг, В. М. Иванов // Гидротехника и мелиорация, 1977. - №8. - С. 33-38), включающий выполнение пазов по границам отсека на всю толщину облицовки по периметру опорожненного от воды канала на участке изолированного отсека, заделку пазов цементным раствором, установку в изолированном отсеке мерных реек и прибора для учета испарения воды с водной поверхности канала, заполнение отсека водой и длительное его промачивание, замеры объема потерь воды на фильтрацию и испарение в изолированном отсеке в условиях установившегося фильтрационного режима и расчетное определение удельного фильтрационного расхода и отсека канала, интенсивности фильтрации и коэффициента фильтрации облицовки.
Недостатком приведенного способа является высокая трудоемкость производства работ, связанная с полным опорожнением канала, устройством изолированного отсека участка канала, связанного с монтажом металлических перегородок, необходимых для создания изолированного отсека на оросительном канале, установкой мерных приборов, заполнение отсека канала водой, поддержание в канале в течение определенного времени соответствующего уровня воды.
Целью данного изобретения является упрощение способа для определения удельных фильтрационных потерь воды из оросительных необлицованных каналов.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в упрощении способа проведения промерных работ по определению удельных фильтрационных потерь на необлицованных каналах, а также снижение трудозатрат и уменьшение капиталовложений. Кроме того, процесс проведения промерных работ и наблюдений происходит на берегу в одной точке.
Технический результат достигается за счет использования емкости для измерения удельного фильтрационного расхода в виде стального короба П-образной формы, уложенного по периметру канала, который врезают заостренными концами в дно и откосы канала (на глубину для связных грунтов на 7÷8 см, для несвязных на 10÷12 см). При этом для контроля уровня жидкости в стальном П-образном коробе используют пьезометр, воздух из стального короба удаляют через штуцер со шлангом, а заливку воды производят через горловину из мерного сосуда.
Изобретение поясняется следующими чертежами: фиг. 1 - поперечный разрез канала; фиг. 2 - установленный заостренными концами в дно канала П-образный короб.
Цифрами на чертежах обозначено: 1 - стальной короб П-образной формы; 2 - заостренные концы короба; 3 - дно канала; 4 - откосы канала; 5 - штуцер со шлангом; 6 - горловина для заливки воды; 7- пьезометр.
Способ для определения фильтрационных потерь осуществляется следующим образом (фиг. 1, 2).
После опорожнения канала на осенне-зимний период выбираются несколько участков (с учетом типа грунтов) по всей длине канала для установки фильтромеров. Участки принимаются длиной 30÷40 м, на которых устанавливаются фильтромеры через 15÷20 м. Производится монтаж стального короба 1 П-образной формы (например, из стали марки Ст3), который заостренными концами 2 врезают в дно 3 и откосы 4 необлицованного оросительного канала (на глубину для связных грунтов на 7÷8 см, для несвязных на 10÷12 см). В случае замеров потерь воды на фильтрацию на облицованных каналах конструкция короба изменяется.
Удаление воздуха из стального короба осуществляется через штуцер со шлангом 5, а заливка воды производится через горловину 6 из мерного сосуда. Контроль за уровнем воды осуществляется с помощью пьезометра 7, соединенного со стальным коробом.
При фильтрации воды через дно 3 и откосы канала 4 из стального короба 1 уровень воды в пьезометре 7 падает. Далее через горловину 6 из мерного сосуда доливается вода, показания записываются в журнал наблюдений. Вода доливается до тех пор, пока не произойдет стабилизация фильтрационного расхода. Производятся замеры объема потерь воды на фильтрацию и расчеты удельных фильтрационных потерь. Возможно определение фильтрационных потерь воды из канала сразу же после его опорожнения. Промерочные работы выполняются в течение 6÷8 часов. Уровень воды при заполнении внутреннего пространства короба поддерживается в соответствии с эксплуатационным уровнем воды в канале.
Для облицованных опорожненных каналов изменяется поперечное сечение короба, герметизация внутреннего пространства короба осуществляется цементно-песчаным раствором по контуру короба с обеих сторон.
Преимуществом разработанного способа является простота производства работ при определении потерь из необлицованных каналов, а также возможность наблюдений за потерями на берегу канала в одной точке.