Мелиоративная система Российский патент 2004 года по МПК E02B11/00 

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в качестве осушительно-увлажнительной системы сельскохозяйственных земель.

Известно множество конструкций осушительно-увлажнительных систем, описанных в книге: Богушевский А.А., Голованов А.И., Кутергин В.А. и др. Сельскохозяйственные гидротехнические мелиорации. М.: Колос, 1981, c. 336-338; а.с. ссср 1161641, кл. Е 02 В 11/00, опубликованное в БИ № 22, 1985. Системы включают дрены, коллекторы, системы подачи оросительной воды.

Недостаток известных конструкций систем - неравномерность увлажнения по длине дрены. Расход и напор подаваемой оросительной воды уменьшается от точки ее подачи к концу дрены.

Наиболее близким по цели и совокупности существенных технических признаков к предлагаемому техническому решению является мелиоративная система, описанная в книге: Богушевский А.А., Голованов А.И., Кутергин В.А. и др. Сельскохозяйственные гидротехнические мелиорации. М.: Колос, 1981, с. 337-338, рис. 200. Система включает дрены, коллекторы, систему подачи оросительной воды, участки мелиоративного рыхления.

Недостаток известной конструкции системы - низкий уровень увлажнения в истоковых частях дрен, обусловленный падением расхода и напора оросительной воды в направлении от устьев к истокам дрен. В наибольшей мере это проявляется на почвах с пониженной водопроницаемостью. Для устранения неравномерности увлажнения необходимо повысить водопроницаемость почвы в зоне истоковых частей дрен. Повышение водопроницаемости почв обеспечивает мелиоративное рыхление.

Целью изобретения является повышение равномерности увлажнения по длине дрен.

Указанная цель достигается тем, что участки мелиоративного рыхления размещают в средней части между коллекторами, а истоковые части дрен размещены на участках мелиоративного рыхления, при этом ширина участков составляет 0,3-0,4 от расстояния между коллекторами, а длина - не менее длины коллектора.

Предложенное техническое решение характеризует следующая совокупность существенных признаков: дрены; коллекторы; система подачи оросительной воды; участки мелиоративного рыхления, и отличительных признаков: участки мелиоративного рыхления размещают в средней части между коллекторами; истоковые части дрен размещены на участках рыхления; ширина участка составляет 0,3-0,4 от расстояния между коллекторами, а длина - не менее длины коллектора.

Указанная совокупность существенных признаков достаточна, а каждый из них необходим для достижения цели изобретения.

Дрены удаляют избыточную влагу из почвы в фазу осушения. В фазу орошения дрены перемещают от устья к истокам оросительную влагу и подают ее в почву. Коллекторы транспортируют дренажную и оросительную воды. Система подачи оросительной воды подает воду в коллекторы. Почва на участках с мелиоративным рыхлением характеризуется повышенной по сравнению с остальной частью поля водопроницаемостью. Это ускоряет сброс избыточных вод и повышает уровень увлажнения в фазу орошения. Оросительную воду подают через коллекторы в устья дрен. Оросительная вода перемещается от устьев к истокам дрен. Одновременно оросительная вода впитывается в почву. Интенсивность впитывания оросительной воды зависит от ее расхода и напора. В известной конструкции мелиоративной системы расход и напор оросительной воды в направлении от устьев к истокам дрен существенно снижается, что приводит к недостаточному увлажнению почвы в зоне истоковых частей дрен.

Отличительные признаки обеспечивают повышение уровня увлажнения в зоне истоковых частей дрен. Размещение участка мелиоративного рыхления в средней части между коллекторами, где находятся истоковые части дрен, повышает водопроницаемость почвы и ее уровень увлажнения. По сравнению с уплотненной почвой в разрыхленную почву из дрены поступает больший расход оросительной воды. На участках, примыкающих к коллекторам, размещаются устья дрен. Эти участки остаются без рыхления. Здесь интенсивность поступления воды в почву из дрены не изменяется. За счет этого выравнивается уровень увлажнения почвы вдоль дрены.

При ширине участка мелиоративного рыхления 0,3 от расстояния между коллекторами равномерность увлажнения по сравнению с известной конструкцией существенно не повышается. При ширине участка мелиоративного рыхления более 0,4 от расстояния между коллекторами затраты на устройство дренажа возрастают без существенного увеличения равномерности увлажнения.

Сущность изобретения поясняет чертежом, на котором показан план мелиоративной системы.

В коллекторы 1 впадают устья 2 дрен 3, истоковые части 4 которых размещены на участке 5 мелиоративного рыхления. Участок 5 мелиоративного рыхления размещен в средней части между коллекторами 1. Оросительная вода подается в коллекторы 1 из напорного трубопровода 6. Стрелки 7 показывают направление движения дренажной воды, а стрелки 8 - направление движения оросительной воды.

В устьевых частях коллекторов 1 установлены приемные колодцы 9.

Мелиоративная система работает следующим образом. В фазу осушения в трубопроводе 6 оросительная вода отсутствует. Избыточная почвенная влага поступает из почвы в дрены 3 и по коллекторам 1 отводится за пределы осушаемого участка. В фазу орошения приемные колодцы 9 перекрывают устья коллекторов 1. В трубопроводе 6 создают напор оросительной воды, которая поступает в коллектора 1. Коллектора 1 подают оросительную воду в дрены 3. Оросительная вода перемещается от устьев 2 дрен 3 к истоковым частям 4 и впитывается в почву. Интенсивность впитывания оросительной воды в разрыхленную почву в истоковой части 4 дрены 3 выше, чем в зоне устья 2 дрены 3, где почва остается уплотненной.

Дрены выполняют из керамической, гончарной или пластмассовой трубки. Диаметр дрен от 0,05 до 0,15 м. Длина дрен от 70 до 120 м. Расстояние между дренами принимают по расчету. Глубина укладки дрен не более 1,0 м. Границы участка мелиоративного рыхления на осушаемом поле размечают вехами. Глубина мелиоративного рыхления принимается не более глубины заложения дрен минус 0,2 м. При превышении этой глубины возможно повреждение дренажа. Снижение глубины рыхления уменьшает равномерность увлажнения по длине дрены. Рыхление выполняют рыхлителями РК-1.2, РГ-08, РГ-1.2, ВРН.80.3 по сплошной или полосовой схемам.

Мелиоративная система была испытана в Московской области. Почвы участка среднесуглинистые. Водопроницаемость 0,4 м/сут. Расстояние между дренами 18,0 м. Расстояние между коллекторами 180 м. Глубина заложения дренажа 0,9 м. Длина дрен - от 90 м. Мелиоративная система включала участки мелиоративного рыхления шириной 0; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 от расстояния между коллекторами. В фазу увлажнения фиксировали равномерность увлажнения по длине дрен и рассчитывали коэффициент равномерности увлажнения, который определяли отношением величины влажности в истоке дрены к влажности в ее устье. Результаты испытания приведены в таблице.

Результаты испытания показывают, что предложенное техническое решение обеспечивает повышение коэффициента равномерности увлажнения в 1,7 раз с 0,4 до 0,7 за счет размещения участков мелиоративного рыхления в средней части между коллекторами.

Таким образом, предложенное техническое решение по сравнению с аналогом повышает коэффициент равномерности увлажнения в 1,7 раз за счет размещения участков мелиоративного рыхления в средней части между коллекторами.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в качестве осушительно-увлажнительной системы. Мелиоративная система включает дрены, коллекторы, систему подачи воды, участки мелиоративного рыхления. Участки мелиоративного рыхления размещены в средней части между коллекторами, а истоковые части дрен размещены на участках мелиоративного рыхления. Ширина участков мелиоративного рыхления составляет 0,3 - 0,4 от расстояния между коллекторами, а длина - не менее длины коллектора. Изобретение обеспечивает повышение равномерности увлажнения. Разрыхление почвы в зоне истоковых частей дрен повышает водопроницаемость почвы и увеличивает уровень увлажнения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1. Мелиоративная система, включающая дрены, коллекторы, систему подачи воды, участки мелиоративного рыхления, отличающаяся тем, что участки мелиоративного рыхления размещены в средней части между коллекторами, а истоковые части дрен размещены на участках мелиоративного рыхления.2. Мелиоративная система по п.1, отличающаяся тем, что ширина участков мелиоративного рыхления составляет 0,3 - 0,4 от расстояния между коллекторами, а длина не менее длины коллектора.