СИСТЕМА ОРОШЕНИЯ С ПОЛИВОМ ПО БОРОЗДАМ Российский патент 2003 года по МПК E02B13/00 

Изобретение относится к поверхностному поливу по бороздам и предназначено для орошения культур сплошного сева (многолетние травы, пшеница и т.п.) на поливном участке с уклоном менее 0,007 и может быть использовано в различных почвенно-мелиоративных и климатических условиях.

Известны поливы по глубоким проточным поливным бороздам глубиной до 0,24 м затопляемыми водой по всей длине примерно на 2/3 их глубины, применяемые преимущественно при орошении широкорядных культур. Вода через дно и смоченную часть откосов впитывается в почву и увлажняет ее (1).

Такого рода увлажнения почвы недостаточно для узкорядных культур (например, пшеницы), особенно в начальной стадии развития растений, когда их корневая система еще не развита. По этой причине сельскохозяйственные культуры сплошного сева поливаются преимущественно поверхностным поливом напуском по полосам.

Однако многолетний опыт полива этих культур напуском по полосам на поливных участках, имеющих уклон менее 0,007, показал, что поливная норма в этих условиях резко возрастает и достигает до 2000 м³/га и более, что приводит к значительным потерям дефицитной оросительной воды (2).

Задачей изобретения является уменьшение поливных норм при поливе культур сплошного сева на поливных участках с уклонами менее 0,007, которая достигается путем применения затопляемых проточных поливных борозд.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в системе орошения с поливом по бороздам, включающей участковый распределитель, оросители, проточные поливные борозды, ливнеспуск, коллектор для сброса дренажных и ливневых вод, согласно изобретению для полива сельскохозяйственных культур сплошного сева на поливном участке с уклонами в пределах от 0,004 до 0,007 проточные поливные борозды выполнены шириной по дну от 0,13 до 0,15 м, шириной по верху от 0,23 до 0,25 м, глубиной от 0,10 до 0,12 м с шириной междурядий 0,60 м, а на поливном участке i≤0,004 проточные поливные борозды выполнены шириной по дну от 0,23 до 0,25 м, шириной по верху от 0,33 до 0,35 м, глубиной от 0,09 до 0,11 м с шириной междурядий 0,90 м, для обеспечения превышения горизонта поливной струи над гребнем борозды в пределах от 0,02 до 0,03 м.

При оформлении заявки приняты следующие условные обозначения:
Q_б - поливной расход, выпускаемый в поливную борозду, м³/c;
q_б - удельный расход борозды, определяемый по формуле:
d_б=Q_б/b_б.ср, м³/(см)
где b_бср - средняя ширина борозды (в условиях плоской задачи), м;
b_п.с - расчетная ширина фронта поливной струи (ширина междурядий), м;
Н_б - превышение горизонта поливной струи над дном борозды, определяемое по графику предельных значений удельных расходов (3), который разработан по результатам многолетнего опыта поливов культур сплошного сева, м;
t_б - заданная глубина поливной борозды, м ;
1_п.я - длина борозды (поливного яруса), м;
v_б - скорость поливной струи в борозде, определяемая по формуле:
v_б=d_б/Н_б, м/с;
Z - превышение горизонта поливной струи над гребнем поливной борозды, определяемое по формуле:
Z=H_б-t_б, м;
m - поливная норма, м³/га;
i - уклон поливного участка.

Расчеты показывают, что уменьшение поливной нормы осуществляется за счет увеличения удельного расхода и соответственно гидравлического уклона и скорости течения поливной струи в затопленной поливной борозде. Так, например, на поливном участке с уклонами в пределах от 0,004 до 0,007 при поливном расходе Q_б=0,002 м³/с, выпускаемом в борозду с шириной по дну от 0,13 до 0,15, шириной по верху от 0,23 до 0,25 м, глубиной от 0,10 до 0,12 м, удельный расход борозды возрастает до значения q_б=0,01 м³/(см) и скорость струи соответственно возрастает с v= 0,054 м/с (при поливе по полосам) до v_б - 0,072 м/с, а поливная норма при этом сокращается до m=463 м³/га против m=926 м³/га при поливе напуском по полосам, т.е. в 2 раза. А на поливном участке с уклонами i≤0,004 при поливном расходе Q_б=0,002 м³/с, выпускаемом в борозду с шириной по дну от 0,23 до 0,25 м, шириной по верху от 0,33 до 0,35 м, глубиной от 0,09 до 0,11 м, удельный расход борозды q_б=0,0067, скорость струи v_б=0,053 м/с, а поливная норма при этом сокращается до m=418 м³/га против m= 1181 м³/га при поливе напуском по полосам.

На чертежах изображены: на фиг.1 - схема оросительной системы; на фиг.2 - поперечное сечение 1-1 затопляемой проточной борозды для полива культур сплошного сева: а) на уклонах 0,004<i≤0,007; б) на уклонах i≤0,004 на фиг.1.

Оросительная система, показанная на представленных чертежах, включает участковый распределитель 1; ороситель длиной до 1 км 2: поливные трубки 3 диаметром 0,04...0,06 м, устанавливаемые в дамбе оросителя через каждые 0,6 или 0,9 м (4) в зависимости от уклона поливного участка: при уклонах в пределах от 0,004 до 0,007 и при уклонах i≤0,004; затопляемые поливные борозды 4 длиной до 500 м, шириной по дну от 0,13 до 0,15 м, шириной по верху от 0,23 до 0,25 м, глубиной от 0,10 до 0,12 м, с шириной междурядий 0,60 м при уклонах 0,004<i≤0,007 и шириной по дну от 0,23 до 0,25 м, шириной по верху от 0,33 до 0,35 м, глубиной от 0,09 до 0,11 м, с шириной междурядий 0,90 м при уклонах i≤0,004; коллектор для сброса дренажных и ливневых вод 5 и ливнеспуск 6.

Работает система следующим образом.

Вода из участкового распределителя 1 подается самотеком в ороситель 2 и далее через поливные трубки 3 в затопляемые поливные борозды 4. В процессе полива наряду с увлажнением дна и откосов поливных борозд увлажняются и их гребни, которые затопляются слоем воды до 0,03 м, чем обеспечивается более равномерное увлажнение корневой системы узкорядных культур особенно в начальной стадии их развития.

Источники информации
1. Дементьев В.Г. Орошение. - М.: Колос, 1979. - 303 с., Ил. - (Учебники и учебные пособия для высш. с.-х. учеб. заведений).

2. Штепа Б. Г. Система орошения зерновых и кормовых культур. Южгипроводхоз, Ростов-на-Дону, 1978.3

Изобретение относится к поверхностному поливу по бороздам и предназначено для орошения культур сплошного сева. Система орошения включает участковый распределитель, оросители, проточные поливные борозды, ливнеспуск, коллектор для сброса дренажных и ливневых вод. Для полива сельскохозяйственных культур сплошного сева на поливном участке с уклонами в пределах от 0,004 до 0,007 проточные поливные борозды выполнены шириной по дну от 0,13 до 0,15 м. Ширина борозд по верху от 0,23 до 0,25 м, глубина от 0,10 до 0,12 м, а ширина междурядий 0,60 м. На поливном участке с уклонами i≤0,004 поливные борозды выполнены шириной по дну от 0,23 до 0,25 м. Их ширина по верху от 0,33 до 0,35 м, глубина от 0,09 до 0,11 м, ширина междурядий 0,90 м. Превышение горизонта поливной струи над гребнем борозды в пределах от 0,02 до 0,03 м. Обеспечивается равномерное увлажнение корневой системы узкорядных культур особенно в начальной стадии их развития. 2 ил.

Система орошения с поливом по бороздам, включающая участковый распределитель, оросители, проточные поливные борозда ливнеспуск, коллектор для сброса дренажных и ливневых вод, отличающаяся тем, что для полива сельскохозяйственных культур сплошного сева на поливном участке с уклонами в пределах от 0,004 до 0,007 проточные поливные борозды выполнены шириной по дну от 0,13 до 0,15 м, шириной по верху от 0,23 до 0,25 м, глубиной от 0,10 до 0,12 м, с шириной междурядий 0,60 м, а на поливном участке с уклонами i≤0,004 проточные поливные борозды выполнены шириной по дну от 0,23 до 0,25 м, шириной по верху от 0,33 до 0,35 м, глубиной от 0,09 до 0,11 м, с шириной междурядий 0,90 м для обеспечения превышения горизонта поливной струи над гребнем борозды в пределах от 0,02 до 0,03 м.