МЕЛИОРАТИВНОЕ ОБУСТРОЙСТВО ПУСТИННЫХ ДОЛИН ПО СИСТЕМЕ МАМЫРИНА Российский патент 1997 года по МПК A01G25/06 

Изобретение относится к области гидромелиоративного строительства, а также к агрономии и агротехнике.

Изобретение найдет весьма широкое применение в южных регионах с сухим жарким климатом при наличии в них соответствующих запасов соленой воды (ибо данное изобретение исключает потребность, для полива, пресной воды), а также наличия местных каменных материалов, которые будет возможно использовать для выполнения каменной наброски. При этом совсем необязательно обустраивать именно долины, ибо предложенный способ позволяет применять его и для обустройства пустынных территорий с любым относительно спокойным рельефом местности, в частности, обустройства каменистых плато.

Аналогом предложенного изобретения можно принять плотины из каменной наброски (см. Справочник по сельскохозяйственному строительству. Автор - составитель Н.В.Крылов. СИ. М. 1980, стр. 569, рис. 9). Показанное на рис. 9 (схемы А. Б, В, Г) устройство плотин из каменной наброски говорит о широком применении этого способа в сельскохозяйственном строительстве. Главное достоинство таких конструкций, возможность широкого использования местных строительных материалов и простота производства строительно-монтажных работ по их возведению.

В заявленном обустройстве тоже используется каменная наброска, однако по другому назначению; используется как крупноячеистая структура, выполняющая функцию хранилища некоторого запаса соленой воды, и как несущая конструкция, воспринимающая нагрузки от собственного веса всех вышерасположенных слоев устройства.

Другим аналогом предложенного изобретения является пруд копань (см. Справочник по сельскохозяйственному строительству. Автор-составитель Н.В. Крылов. СИ. М. 1960, стр. 574, рис. 18 а). Разрез пруда-копани; б). План копани. Указанный аналог, как и заявленное решение, представляет собой котлован прямоугольной (предпочтительно) в плане формы. Во всем остальном их устройство различно, и так же различно их функциональное назначение.

К недостаткам этого аналога следует отнести относительную узость его функционального назначения, а именно, невозможность его использования в качестве плодородной плантации.

В качестве прототипа следует принять известный способ орошения с использованием морской воды по патенту Швейцарии N 672227, кл. А 01 G 2/06, 1989. Принятое в этом способе мелиоративное обустройство функционирует на основе дистилляционного одноступенчатого опреснителя морской воды, в котором соленую воду нагревают посредством солнечных лучей, а образовавшийся пар, точнее сказать, воздух, насыщенный водяным паром, поступает в перфорированные трубы, проложенные в растительном слое грунта, где и конденсируется.

К недостаткам этого мелиоративного обустройства следует отнести необходимость предусмотрения значительной площади под солнечный опреснитель, что сокращает полезную (посевную) площадь примерно в два раза. Другим недостатком является непостоянная возможность использования, из-за пыльных бурь, солнечной энергии даже в тропиках. Ко всему явно очевидна неработоспособность принятого способа подачи насыщенного водяным паром воздуха, посредством труб с отверстиями, проложенными в растительном слое грунта, по причине быстрого и полного заиления их отверстий; из-за необходимости частого и тщательного ухода за полиэтиленовой пленкой. Ко всему имеет место опасность вторичного засоления почвы.

Цель изобретения создание высоконадежного устройства, позволяющего обустраивать, в плодородные плантации, долины, равнины, плоскогорья с относительно спокойным рельефом местности, и т.п. притом надежность таких обустроенных плантаций должна быть длительной, не менее тысячи лет, разумеется, с периодической, в случае необходимости, промывкой почвы от вторичного засоления один раз в двадцать-тридцать лет непрерывной эксплуатации. При этом, такие обустроенные плантации должны обеспечивать снятие 3-4 урожаев в год, или допускать 10 укосов люцерны (на корм скоту), что в конечном итоге преследует цель снабжения полноценными продуктами питания не менее
Сущность изобретения состоит в том, что мелиоративное обустройство пустынных долин, включающее в себя устройство для подогрева соленой воды, средства подачи влаги к корням растений, автоматическую систему подачи и контроля уровня соленой воды в резервуаре с поддержанием ее уровня в заданных пределах, отличающееся тем, что обустройство исполнено в виде открытого полузаглубленного резервуара, образованного боковыми стенками-откосами и днищем, выполненными из монолитного железобетона, внутренняя поверхность которых покрыта гидроизоляцией, нижняя часть резервуара заполнена соленой водой и уложенными послойно с образованием обратного фильтра каменными глыбами, валунами и камнями, причем, выше максимально допустимого уровня соленой воды, поверх валунов и камней размещен слой из одноразмерного фракционного гравия, предварительно обработанного горячим битумом для придания поверхности каждой фракции гравия гидрофобных свойств, покрытый сверху слоями гравийно-песчаного фильтра, уложенной в несколько слоев крупноячеистой стеклоткани и слоем обычного песка, в котором расположены трубы для конденсации пара, с циркулирующей по ним холодной водой, и средства для подачи влаги к корням растений, выполненные в виде матов из гигроскопичного материала с направленными вверх фитилями, а устройство для подогрева соленой воды выполнено в виде расположенных по дну резервуара труб водяного отопления или теплоэлектронагревателей, защищенных бетонными блоками и бетонными арками, установленными с зазорами между их торцами для обеспечения беспрепятственной циркуляции нагретой соленой воды.

Предложенное изобретение схематично отображено на приводимом чертеже, где на фиг. 1 показано, как фрагмент вертикального разреза, общее строение структуры предложенного заявителем обустройства; на фиг. 2 показан фрагмент плана.

Конкретное выполнение предложенного мелиоративного обустройства пустынных долин включает в себя выращиваемые на растительном слое плантации культуры растениеводства 1, посеянные в растительном слое 2, равномерно засыпанном поверх слоя обычного песка 3, в котором размещены гигроскопичные фитили 4, соединенные нижними концами с гигроскопичными матами 5. В нижней части слоя обычного песка 3 размещены трубы 6 водяного охлаждения примыкающих к ним зон песка 3. По трубам 6 циркулирует холодная зона (не обозначена) с целью интенсивного образования конденсата водяных паров воздуха, идущего наружу, снизу вверх, в зону с меньшим парциальным давлением водяного пара.

Под слоем обычного песка 3 проложено несколько слоев крупноячеистой стеклоткани 7 из стекловолокна. Под крупноячеистой стеклотканью 7 размещены слои обратного гравийно-песчаного фильтра 8, 9, 10, из которых слой 9 выполнен из одноразмерного гравия, заранее подвергнутого гидроизоляции его купанием в горячем битуме, с целью придания поверхности каждой фракции гидрофобных свойств, что в процессе эксплуатации мелиоративного обустройства сполна исключает капиллярное движение соленой воды от фракции к фракции вверх. Нижняя часть котлована заполнена соленой (например, морской) водой (не обозначена). Дно котлована 15 и его боковые стены-откосы 16 выполнены из монолитного бетона или железобетона и покрыты с внутренней стороны гидроизоляцией 14. К одной из боковых стен-откосов 16 примыкает помещение насосной 17, из которой по водогрейным трубам 13, защищенных бетонными арками 11, опирающимися на бетонные блоки 12, нагнетается горячая вода, для подогрева соленой воды в резервуаре с целью более интенсивного ее перехода в водяной пар. Для уменьшения испарения влаги с поверхности растительного слоя грунта 2 по его поверхности уложены куски пленки 18, или над растущими культурами растениеводства устроено, на левом каркасе, пленочное прозрачное покрытие (не показано).

Эксплуатация предложенного мелиоративного обустройства пустынных долин в основном сводится к выполнению агротехнических работ, обычно выполняемых при выращивании агрокультур (обработка почвы 2, посев агрокультур 1, уход за посевом, сбор урожая и т.п.), при этом вместо полива растений пресной водой выполняется влагонасыщение растительного слоя почвы конденсатором водяных паров, поднимающихся вместе с паронасыщенным воздухом, снизу вверх, с поверхности нагретой, до определенной температуры, соленой воды, периодически закачиваемой в резервуар. Так функционирует система "гидроаэропароконденсата", работающая в полуавтоматическом режиме. Дополив растительного слоя обычной пресной водой необходим только лишь при высадке в грунт рассады культур растениеводства. Во всех остальных случаях пресная вода не требуется, хотя дополив ею не возбраняется.

Преимущества и достоинства предложенного мелиоративного обустройства сполна предопределены и изложены в цели изобретения (см. выше).

Использование: изобретение относится к области гидромелиоративного строительства, а также к агрономии и агротехнике. Сущность изобретения состоит в том, что мелиоративное обустройство пустынных долин содержит в себе резервуар (типа пруд - копани или часть какой-либо естественной долины), имеющий в плане прямоугольную или какую-либо другую форму, обвалованный по всему периметру до определенной отметки. Устройство состоит из монолитного железобетонного днища и боковых наклонных стен - откосов, с гидроизоляцией всей их внутренней поверхности, защищенной слоем бетона или кирпичной кладкой в полкирпича. В резервуаре по днищу проложены трубы водяного подогрева соленой воды или теплоэлектронагреватели. В резервуаре послойно уложены по всей площади каменные глыбы, валуны и камни с образованием обратного фильтра. На определенной отметке засыпка выполнена гравием, предварительно обработанным в горячем битуме. 2 ил.

Мелиоративное обустройство пустынных долин, включающее слой растительного грунта, размещенные ниже него устройство для подогрева соленой воды, автоматическую систему подачи и контроля уровня соленой соды в резервуаре с поддержанием ее уровня в заранее заданных пределах и средства подачи влаги к корням растений, отличающееся тем, что обустройство состоит из открытого полузаглубленного резервуара, образованного боковыми стенками-откосами и днищем, выполненными из монолитного железобетона, внутренняя поверхность которых покрыта гидроизоляцией, нижняя часть резервуара заполнена соленой водой и уложенными послойно с образованием обратного фильтра каменными глыбами, валунами и камнями, причем выше максимально допустимого уровня соленой воды, поверх валунов и камней, размещен слой из одноразмерного фракционного гравия, предварительно обработанного горячим битумом для придания поверхности каждой фракции гравия гидрофобных свойств, покрытый сверху слоями гравийно-песчаного фильтра, уложенной в несколько слоев крупноячеистой стеклоткани и слоем обычного песка, в котором расположены трубы для конденсации пара с циркулирующей по ним холодной водой, и средства для подачи влаги к корням растений, выполненные в виде матов из гигроскопического материала с направленными вверх фитилями, а устройство для подогрева соленой воды выполнено в виде расположенных на дне резервуара водогрейных труб или теплоэлектронагревателей, защищенных бетонными блоками и бетонными арками, установленными с зазорами между их торцами для обеспечения свободной циркуляции нагретой соленой воды.