СПОСОБ ПОЛИВА ПО БОРОЗДАМ Российский патент 2008 года по МПК A01G25/09 

Предлагаемое изобретение относится к орошению сельскохозяйственных культур по бороздам на полях, разбитых на участки одновременного полива.

Известен способ и система полива по бороздам [1], по которому, с целью улучшения равномерности распределения воды по длине борозд путем оптимизации режима подачи воды, полив разделяют на две фазы: первая - непрерывный полив большим расходом для быстрого добегания воды до конца борозды; вторая - полив с подачей воды импульсами с пропорциональным регулированием их длительности и пауз между ними.

Устройство для реализации известного способа полива представляет собой систему, содержащую распределительный трубопровод с отводными патрубками с установленными в них гидравлическими диафрагменными клапанами с пневмоуправлением и средства для создания напора путем частичного или полного перекрытия потока в распределительном трубопроводе.

Управляемые клапана водовыпусков объединены в группы, связанные каналами управления с сервоклапанами электропневматического типа и с системой программного управления.

Сервоклапаны обеспечивают поочередное и попеременное срабатывание группы клапанов для распределения поливного тока в импульсном режиме между группами борозд в различных вариантах.

Недостаток известного способа полива состоит в том, что его сложная система автоматизации перераспределения поливного тока по группам водовыпусков предопределяет его применение только на стационарных системах с поливом по длинным бороздам, иначе его применение из-за большого объема подготовленных работ будет экономически не выгодно.

Другой недостаток известного способа полива состоит в необходимости применения максимальных расходов в первую фазу полива. Но применение максимальных расходов в период добегания при поливе по длинным бороздам малоэффективно. Это определяется тем, что при нарезке поливных борозд по одним из них проходят колеса трактора и уплотняют почву, а другие борозды остаются неуплотненными. Вода в уплотненных бороздах продвигается на 30-50% быстрее, чем в неуплотненных. Поэтому в период завершения первой фазы полива по известному способу с уплотненных борозд будет формироваться значительных сброс. С увеличением подаваемого расхода и длины борозды сброс увеличивается.

Было бы эффективнее максимальным расходом осуществлять полив в первую фазу раздельно по уплотненным и неуплотненным бороздам или осуществлять полив уменьшенным расходом, но по коротким бороздам. Однако в первом случае это усложнит и без того сложную систему автоматизации управления водораспределением. Во втором случае абсолютная величина сброса из-за неравномерности распределения расходов по водовыпускам, некоторых различий в микрорельефе и почвенных условий соседних борозд была бы невелика и стекающий объем воды с уплотненных борозд можно было бы задержать их в концевой части устройством подпорной перемычки, например, выполняемой при нарезке специальной поперечной борозды. Однако в известном способе полива это не предусматривается, что снижает его эффективность в экономии оросительной воды в первую фазу полива. Кроме того, величина поливной нормы при поливе по коротким бороздам была бы небольшой, а с увеличением длины борозды распределялась бы крайне неравномерно по длине.

Другой недостаток известного способа полива состоит в том, что подача большого расхода воды в борозды во вторую фазу полива (в период доувлажнения), требует сокращения длительности импульсов в связи со снижением скорости впитывания воды почвой и ограниченной емкости поливной борозды. Кроме того, полив короткими импульсами при непрерывно используемом поливном токе потребует увеличения количества поочередно поливаемых участков, соответственно, прошедших первую фазу увлажнения, а с увеличением количества поочередно поливаемых участков со стационарным поливным устройством снижается использование всего поливного устройства во времени.

Кроме того, увеличение количества поочередно поливаемых участков в первую фазу полива связано с увеличением общей продолжительности полива и с увеличением потерь воды на испарение с политых и подготовленных к поливу участков.

Доувлажнение во вторую фазу полива можно было бы проводить уменьшенным расходом. Это позволило бы увеличить длительность импульса и сократить общее количество поливаемых участков. Однако уменьшение расхода в период доувлажнения при ограниченном количестве доувлажняемых участков требует уменьшения подачи расхода в систему. Но при этом сразу возникает проблема дальнейшего использования высвобожденного расхода, который, в конечном случае, для поливного участка будет потерян. Если длительность импульса и величину расхода назначать таким образом, чтобы величина стекающего объема воды не превышала бы геометрического объема, удерживаемого в борозде концевой перемычкой, то длительность паузы должна быть достаточно продолжительной, чтобы этот объем мог впитаться до следующего импульса водоподачи, иначе будет происходить его сброс. Однако при этом возникает необходимость увеличения количества доувлажняемых участков, чего в известном способе полива не предусматривается.

Изменять и строго дозировать подаваемый расход в борозды в фазу доувлажнения, по известному способу, когда скорость пробега воды в бороздах в 4...7 раз больше чем в первую фазу полива, а скорость впитывания воды почвой приближается к скорости фильтрации, можно только с применением сложной системы водораспределения. Целесообразнее в период доувлажнения осуществлять полив без изменения расхода, а длину доувлажненных борозд увеличивать от импульса и импульсу, однако, по известному способу полива это решить невозможно.

Недостаток устройства для реализации известного способа полива состоит в сложности его конструкции. Система автоматизации подачи воды короткими импульсами потребует применения быстродействующих устройств, а быстродействующие системы могут подвергаться сбою гидро-пневмоудару, что снижает надежность эксплуатации всей системы.

Другим недостатком известной конструкции стационарного поливного устройства является невозможность его применения для орошения ведущих сельскохозяйственных культур в составе севооборота, а использовать стационарное устройство для орошения низкорентабельных или менее отзывчивых к воде сельскохозяйственных культур неэффективно.

Для орошения ведущей культуры в составе севооборота выгоднее применять передвижные поливные устройства. Их ремонт упрощается, повышается надежность их зимнего хранения.

Известен также способ полива орошаемых массивов, разбитых на участки [2], включающий подачу переменной поливной нормы и чередованием участков с четными и нечетными длинными бороздами. Полив по известному способу проводят в зависимости от влажности почвы путем проведения предварительного полива на смачивание подачей норм добегания в бороздах, политых последними, а полив группы участков начинают при уменьшении влажности почвы ниже 80% от заданной, начиная с последнего политого участка, причем смачивание борозд на норму добегания осуществляют ночью наибольшим неразмывающим расходом.

Полив по известному способу осуществляется из ок-арыка комплектом шлангов с микрогидрантами (водовыпусками), разделенными на четные и нечетные группы.

Недостаток известного способа полива заключается в том, что подача увеличенного расхода и смачивание осуществляется в ночное, темное время суток, когда проведение полива наименее управляемо. Ручная перенастройка водовыпусков в ночное время невозможна, а автоматическая - не предусмотрена. Поэтому полив по известному способу будет сопровождаться большей неравномерностью распределения расходов по бороздам, что приведет к размыву борозд и увеличению концевых сбросов. На практике при проведении ночных поливов расход воды в борозду стараются уменьшить. Укладка параллельно двух поливных шлангов раздельно с четными и нечетными водовыпусками, с заранее установленными на заданный расход, упростило бы проведение полива и несколько снизило бы сброс, но не исключило бы его из-за короткого времени пробега воды по ранее увлажненным бороздам, и невозможности контролировать продвижение воды при отсутствии концевой перемычки.

Кроме того, при поливе переменным расходом параметры сети и поливных устройств должны быть рассчитаны для пропуска увеличенных расходов, а это приводит к удорожанию оросительной сети, возникает проблема дальнейшего использования высвобожденного расхода в период доувлажнения.

Кроме того, известный способ раздельного полива по четным и нечетным бороздам, как способ полива через междурядье, применяется на почвах, позволяющих проводить полив по узким междурядьям. К ним относятся почвы повышенной и, частично, - средней водопроницаемости. На почвах средней и пониженной водопроницаемости полив осуществляют по бороздам с широкими междурядьями. Таким образом, известный способ полива имеет ограниченную зону применения по типу почв.

Недостаток известного способа полива раздельно по группам четных и нечетных длинных борозд хотя и позволяет сократить сброс из-за различий в скоростях продвижения воды в уплотненных и неуплотненных бороздах, но не исключает его. Причина формирования сброса состоит в том, что при нарезке борозд рыхлые борозды чередуются бороздами, уплотненными задними и передним колесом трактора, а раздельно полив по трем типам борозд усложнит устройство для полива.

Недостаток известного способа также состоит в том, что его применение при поливе по длинным бороздам не позволяет обеспечить равномерное распределение поливной нормы независимо от того, осуществляется ли полив раздельно по четным и нечетным, сухим или увлажненным бороздам равной длины, поскольку при поливе на норму добегания продолжительность увлажнения начальных участков борозд больше продолжительности увлажнения их нижней части. Поэтому достигнуть равномерного увлажнения почвы при поливе по длинным бороздам без сброса, по известному способу полива, невозможно.

Обеспечить равномерное распределение поливной нормы по длине поливных борозд при поливе постоянным расходом можно было бы в двух случаях: когда длина борозд при их смачивании меньше длины борозд при их доувлажнении, или когда количество подач воды на доувлажнение осуществляется многократно, а обеспечить такой полив по известному способу невозможно.

Устройство для реализации известного способа полива, несмотря на свою конструктивную простоту, при эксплуатации требует больших затрат ручного труда на раскладку поливных шлангов перед поливом, сборку и перемещение за пределы поля перед проведением послеполивных культивации и нарезке поливных борозд. Их регулируемые водовыпуски не имеют фиксированного положения открытия на требуемый расход. На практике открытие водовыпусков на заданный расход устанавливается неравномерно, в зависимости от интуиции поливальщика.

Для проведения частых поливов поливные шланги необходимо укладывать в начале поливных борозд стационарно, а это связано с увеличением экономических затрат и усложняет проведение послеполивных культивации.

Кроме того, устройство для полива, включающее ок-арык, связано со снижением использования орошаемой площади и с потерей оросительной воды на фильтрацию, что может привести к подъему уровня грунтовых вод, а при неблагоприятных условиях вызывает засоление почвы.

Известен также способ полива по бороздам, расположенным вдоль линии гидрантов, реализуемый с помощью многоопорной машины [3], включающий подачу воды в борозды, нарезанные вдоль линии гидрантов оросительной сети последовательно по участкам одновременного полива равной площади, начиная с нижележащих по уклону борозд, с подачей заданных поливных норм добегания оптимальными расходами, обеспечивающими их впитывание при продвижении по сухим бороздам в пределах каждого участка одновременного полива.

Недостаток известного способа полива заключается в том, что добиться равномерного распределения заданной поливной нормы по длине поливных борозд без пропуска воды на сброс возможно только при поливе нормами добегания по очень коротким бороздам, в конце которых выполнены подпорные перемычки. Но частое устройство перемычек вручную связано с увеличением затрат труда, а при механизированном способе - увеличивает повреждаемость растений.

Другой недостаток известного способа полива заключается в том, что при поливе по коротким бороздам на норму добегания ее абсолютная величина будет невелика. Но при одной и той же оросительной норме проведение полива малыми поливными нормами требует увеличения общего количества поливов, а следовательно, требует увеличения затрат труда на перемещение поливного устройства и увеличения количества послеполивных обработок почвы.

Другой недостаток реализуемого способа полива состоит в том, что при поливе малыми поливными нормами трудно осуществить круглосуточное проведение полива. Если в светлое время суток перемещение поливного устройства с позиции на позицию не представляет сложности и определяется уровнем механизации технического средства, то смена позиций в ночное время суток требует применения источника искусственного освещения. Поэтому на практике смену позиций в ночное время не проводят. Увеличение же продолжительности стоянки поливного устройства на позиции в ночное время приводит к увеличению поливной нормы и сопровождается отеканием воды на нижележащие, ранее политые участки и затрудняет проведение на них послеполивных культивации, а уменьшение подводимого расхода в ночное время суток связано с трудностями дальнейшего использования высвобожденного расхода.

Целесообразнее было бы круглосуточный полива проводить по участкам одновременного полива с разной длиной борозд: днем - по коротким, а ночью - по длинным. Однако равномерность увлажнения почвы при поливе на норму добегания по длинным бороздам без увеличения расхода будет снижаться.

Другой недостаток известного способа полива заключается в том, что при малой длине борозд выходящие из под полива участки имеют небольшие площади. Проведение послеполивных обработок почвы (рыхление, закрытие влаги) и последующая нарезка поливных борозд на небольших участках снижает эффективность использования тракторов, имеющих дневную выработку 8...16 га. Использование одного трактора для обработки нескольких участков одновременного полива на орошаемом массиве усложняет систему организации одновременного проведения полива и послеполивных обработок. Это возможно только при выдаче на этих участках равных поливных норм при равной исходной влажности почвы, что практически исключено из-за их разных почвенных и топографических характеристик участков и типа орошаемых культур. Проведение послеполивной обработки почвы на орошаемом участке на нескольких участках одновременного полива будет определяться готовностью почвы участка, политого в последнюю очередь, а на ранее политых участках будет происходить потери воды на испарение.

Для согласования полива и проведения послеполивных культивации было бы эффективнее площади участков одновременного полива принимать площадью, равной или кратной дневной выработки трактора, но это потребует увеличения длины борозд и подачи в них больших расходов воды, что приведет к увеличению параметров оросительной сети и массы поливного устройства. При этом равномерность распределения поливной нормы по длинным бороздам будет снижается, а следовательно, будет снижаться и урожайность орошаемых культур.

Известная многоопорная поливная машина [3], реализующая этот способ полива по бороздам, нарезанным вдоль линии гидрантов оросительной сети, включает водопроводящий трубопровод, установленный на опорных, жесткозакрепляемых колесах, подсоединенные к нему через вращающие водозаборные муфты поливные шлейфы, удерживаемые параллельно трубопроводу с помощью равномерно расположенных по его длине Г-образных, шарнирно-закрепленных кронштейнов с противовесами для фиксации положения поливных шлейфов.

В известном устройстве водопроводящий трубопровод одновременно служит для транспортировки воды и является несущей конструкцией для поливных шлейфов с кронштейнами и противовесами, а также используется в качестве вала для передачи крутящего момента от приводной тележки к опорным колесам для перемещения трубопровода. Такое многофункциональное использование водопроводящего трубопровода определяет соответствующие требования к материалам, из которых он должен быть изготовлен.

На практике для использования таких конструкций применяют дорогостоящие жесткие алюминиевые трубы, что снижает потребительские свойства всего поливного устройства.

Другим недостатком известного устройства является необходимость проведения большого объема монтажных работ для его перемещения с одного поля на другое, в т.ч. для орошения ведущих культур севооборота или на зимнее хранение.

Выполнение водопроводящего пояса из труб с быстроразъемными соединениями упростило бы проведение монтажа, демонтажа и перевозки устройства, однако надежных конструкций таких соединений, обеспечивающих передачу крутящего момента без увеличения прогиба водопроводящего трубопровода, пока нет.

Недостаток известной конструкции многоопорной поливной машины также состоит в сложности конструкции узла подсоединения и крепления поливных шлейфов к трубопроводу, материалоемкости скользящих муфт и шарнирных кронштейнов с противовесами. Наличие противовесов увеличивает массу многоопорного трубопровода и требует увеличения усилий на его перемещение.

Кроме того, недостаток известной конструкции состоит в том, что при перемещении колесного трубопровода за счет его искривления происходит периодическое заклинивание кронштейнов на трубопроводе, в результате чего нарушается горизонтальное положение шлейфа, что приводит к повреждению орошаемых культур.

С увеличением длины водопроводящего трубопровода его перемещение сопровождается с развитием в нем упругих деформаций. В результате чего происходит нарушение его равномерного продвижения, происходит отставание крайних опор, которые приходится выравнивать вручную.

Недостаток поливного шлейфа в известной конструкции состоит в необходимости его изготовления из жесткого материала, иначе кронштейны необходимо будет устанавливать очень часто, а это увеличивает массу всего поливного трубопровода.

Можно было бы применить гибкий поливной шлейф, растянутый межу двумя кронштейнами. Однако и в этом случае при перемещении трубопровода не исключаются недостатки низкой надежности стабилизации его положения относительно трубопровода.

Известен также способ полива многоопорной машиной для полива по бороздам, расположенным вдоль линии гидрантов [4], по которому полив осуществляется по коротким бороздам на норму добегания. Однако реализуемый способ полива имеет аналогичные недостатки известного способа полива, реализуемого с помощью многоопорной машины [3]:

- невозможность добиться равномерного распределения поливной нормы по длине поливных борозд без сброса или устройства подпорной перемычки, выполненной в их концевой части;

- величина нормы добегания при поливе по коротким бороздам невелика и при одной и той же оросительной норме требует увеличивать количество поливов, а это увеличивает затраты труда на перемещения поливного устройства;

- проведение ночных поливов сопровождается увеличением поливной нормы и отеканием воды на нижележащие, ранее политые участки, что затрудняет проведение на них послеполивных культивации;

- проведение послеполивных культивации на участках малой площади снижает эффективное использование пропашных тракторов.

Известная конструкция поливного устройства - Многоопорная машина для полива по бороздам, расположенным вдоль линии гидрантов [4], реализующая этот способ полива, также имеет недостатки:

- как в известной конструкции устройства [3], ее водопроводящий трубопровод может быть выполнен только из жестких труб;

- перемещение поливного устройства на зимнее хранение и использование его для полива ведущей культуры сельскохозяйственного севооборота связано с необходимостью проведения большого объема монтажных работ.

Кроме того, поливные устройства [3] и [4] могут быть применены только для полива по бороздам, расположенным вдоль линии гидрантов. Их применение для полива по бороздам, расположенным поперек линии гидрантов, требует для устройства [3] проведения значительного объема монтажных работ, а устройство [4] для полива по бороздам, расположенным поперек линии гидрантов, вообще неприменимо.

Также эти известные устройства для своего перемещения с позиции на позицию требуют применения энергетических тележек. Учитывая, что продолжительность смены позиции мала по сравнению с продолжительностью полива на позиции, то использование во времени материалоемких приводных тележек становится малоэффективно.

Анализируя известные способы полива, можно считать, что лучшим способом полива был бы способ, в котором:

1) в период доувлажнения равномерное распределение поливной нормы по длине поливных борозд достигалось бы за счет многократной (импульсной, дискретной) подачи воды в борозды, как это достигается по известному способу полива [1], но без изменения величины подаваемого расхода, осуществляемой по сложной программе;

2) период добегания не сопровождался бы сбросом с уплотненных борозд, как это достигается по способу полива [2], но не путем раздельного полива по группам четных и нечетных борозд и сложным чередованием участков, а как это достигается устройством [3] при поливе по коротким бороздам постоянным расходом, назначенным не по эрозионной безопасности, а по его наибольшей его впитываемости;

3) создавались бы условия для своевременного проведения послеполивных культивации почвы на политом участке для закрытия влаги и для создания оптимального водо-воздушного режима почвы, как это достигается при поливе по известному способу [1], но площадь участка выходящая из под полива была бы равной или кратной дневной выработки трактора;

4) позволял бы начинать полив первого участка, исходя из допустимой влажности почвы, не только как это проводится по известному способу [2], но позволял бы своевременно заканчивать полив последнего участка до наступления нижнего порога влажности для соответствующего типа почвы и орошаемых культур;

5) не требовал бы применения сложных технических средств полива для его круглосуточного проведения и наибольшей эффективности его применения на орошении ведущих культур севооборота, как это достигается с помощью устройства [3] и по способу [2].

Цель предлагаемого способа полива состоит в повышении экономии оросительной воды, равномерного распределения поливной нормы по длине поливных борозд на участках суточного полива без изменения подаваемого расхода и расширения условий его применения для круглосуточного полива ведущих культур в составе севооборота.

Сущность предлагаемого способа полива по бороздам приведена на Фиг.1.

По предлагаемому способу поливной участок 1 с бороздами 2, нарезанными вдоль линии гидратов 3 оросительной сети 4, разделяют на участки суточного полива 5 устройством в нижней их части подпорных перемычек 6, а участки суточного полива 5 разделяют на участки одновременного полива 7, в верхней части которых позиционно устанавливают подсоединяемое к гидранту 3 передвижное поливное устройство 8 с водовыпусками 9, рассредоточенными по его фронту против поливных борозд 2. Вдоль линии гидрантов 3, в верхней и нижней части поливного участка 1 выполнена полевая дорога 10 для проезда и разворота поливной и почвообрабатывающей техники.

Полив орошаемого участка по предлагаемому способу начинают в начале светлого времени суток с полива нижележащего по уклону участка суточного полива 5, а на нем с нижележащего участка одновременного полива 7 (позиция I), на норму добегания воды по сухой борозде 11 ограниченной перемычкой 6. Затем поливное устройство перемещают на новую стоянку (позиция II) и осуществляют полив второго вышележащего участка одновременного полива 7 также на норму добегания по сухой борозде 11 и продолжают полив по увлажненным бороздам 12 нижележащего участка, ограниченного перемычкой 6, по времени добегания воды до конца первого участка. После этого начинают полив с третьего участка (позиция III) на норму добегания по сухой борозде и продолжают полив на норму добегания по ранее увлажненному второму и первому участкам и т.д.

Полив последнего верхнележащего участка одновременного полива 7 (позиция IV) начинают перед окончанием светлого времени суток таким образом, чтобы суммарная продолжительность времени добегания воды по сухой борозде и по всем ранее увлажненным нижележащим участкам соответствовала бы продолжительности темного времени суток. Выходящая из под полива площадь суточного полива будет иметь одинаковую влажность, что упростит проведение ее послеполивной обработки.

Расход воды, подаваемый в борозды, по предлагаемому способу назначают из условий исключения развития эрозионных процессов и его полного впитывания на длине участка суточного полива с учетом суточной эватранспирации его аккумулирования у концевой перемычки

Равномерность увлажнения почвы по длине поливных борозд определяется отношением впитавшейся поливной нормы в их нижней части к поливной норме, впитавшейся в начале и, в основном, зависит от отношения продолжительности времени контакта воды с почвой на этих участках.

Продолжительность увлажнения начального и нижнего участков на площади суточного полива складывается из двух фаз: времени выдачи поливных норм добегания по сухой борозде и времени их доувлажнения. При одинаковой длине участков одновременного полива при поливе равным расходом нормы добегания по сухой борозде будут отличаться только величиной суточной эватранспирации, на которую необходимо доувлажнять верхний участок суточного полива. Это достигается саморегулированием впитывающей способности почвы и несколько медленном продвижении воды по пересушенной борозде.

Предварительное увлажнение длинных борозд по коротким участкам снижает различия в уплотнении почвы борозд колесом трактора, а последующее многократное доувлажнение этих участков по аналогии с дискретным (импульсным, прерывистым) поливом позволит повысить равномерность распределения поливной нормы по длине борозды участка суточного полива.

Устройство перемычки в концевой части нижнего участка позволит аккумулировать периодически стекающий объем воды с верхних участков и, тем самым, доувлажнять концевую часть нижележащего участка суточного полива до равномерного распределения поливной нормы по длине всего участка суточного полива.

Полив длинных борозд с изменяемой длиной их участков по периодам добегания и доувлажнения позволяет, варьируя длиной этих участков и их количеством, применять его для выдачи поливной нормы в широком диапазоне исходной влажности почвы и проводить и частые, и вегетационные поливы по фазам развития орошаемых культур.

Полив по предлагаемому способу принципиально можно осуществлять из стационарных подземных поливных трубопроводов, поливных машин, автоматически перемещающихся поливных трубопроводов и передвижных поливных устройств.

Для осуществления предлагаемого способа полива предлагается устройство, представленное на Фиг.2.

Устройство для полива 8 состоит из комплекта унифицированных тележек 13. Каждая из тележек состоит из двух опорных колес 14, жестко установленных на двух полых полуосях 15. Полуоси 15 в средней части жестко соединены между собой через полую крестовину 16, проходные патрубки которой снабжены быстроразъемными соединениями 17 для подсоединения звеньев подводящего 18 и отводящего 19 гибкого трубопровода с однотипными быстроразъемными соединениями 17. Над крестовиной 16 установлен свободно вращающийся на полуосях 15 барабан 20 для намотки звена подводящего трубопровода 18. Внешние концы полуосей 15 снабжены быстроразъемными соединениями 21 для взаимозаменяемого подсоединения поливных плоскосворачиваемых шлейфов 22 с калиброванными водовыпусками 9 или заглушки 23. На одном из внешних концов полуосей 15 установлен съемный, свободно вращающийся барабан 24 для намотки поливного шлейфа 22. На внутренней части полуосей 15 шарнирно установлена тяга 25 для перемещения тележки 13.

Осуществление способа полива с помощью предлагаемого устройства поясняется на чертеже (Фиг.3). Унифицированные тележки 13 устанавливают против гидранта 3 оросительной сети 4 и последовательно соединяют между собой звеньями гибких водопроводящих трубопроводов 18 и 19 (позиция I). Поливные шлейфы 22 с калиброванными водовыпусками укладывают вдоль фронта полива перпендикулярно поливным бороздам 2. Звено гибкого водопроводящего трубопровода 18 первой тележки 13 подсоединяют к гидранту 3, на последней тележке 13 в месте подсоединения звена гибкого трубопровода 19 устанавливают заглушку 26 и подают воду из гидранта.

Вода из гидранта 3 оросительной сети 4 по подводящему трубопроводу 18 через крестовину 16 поступает в полые оси тележек 13 и в отводящий трубопровод 19, который является подводящим к каждой следующей тележке. Через открытые полуоси тележек 13 вода поступает в подсоединенные к тележкам поливные шлейфы 22 и через их калиброванные водовыпуски 9 поступает в борозды 2 заданным расходом.

Продвигаясь по уклону сухой борозды 11, вода увлажняет участок одновременного полива 7 нормой добегания. Выполненные в нижней части участка суточного полива 5 подпорные перемычки 6 удерживают стекающий объем воды, образующийся за счет неравномерного продвижения воды в уплотненных и рыхлых бороздах и неравномерности распределения расходов по водовыпускам 9 поливных шлейфов 22.

После добегания воды по сухой борозде 11 на нижнем участке одновременного полива 7 подачу воды в поливное устройство прекращают закрытием работающего гидранта 3 и начинают подготовку устройства для его перемещения на следующую позицию. Для этого отсоединяют от гидранта 3 и крестовин 16 звенья гибких трубопроводов 18 и 19 и после их опорожнения наматывают на барабаны 20 унифицированных тележек и закрепляют их на барабанах в намотанном положении.

Поливные шлейфы 22 последовательно отсоединяют от тележек 13 и наматывают их на барабаны 24 и закрепляют в намотанном положении. Собранные в таком виде тележки 13 за тяги 25, вручную, поочередно или сразу несколько тележек - с помощью трактора перемещают на дорогу 10, расположенную вдоль линии гидрантов или на противоположном конце поля, а с нее перемещают на следующую позицию и устанавливают их в прежней очередности.

На новой позиции разматывают с барабана 20 звенья водоподводящих трубопроводов 18 и 19 и подсоединяют их к крестовинам 16 тележек, а на первой тележке к гидранту оросительной сети 3. Разматывают с барабанов 24 поливные шлейфы 22, укладывают их перпендикулярно поливным бороздам 2 и подсоединяют их к тележкам. Открывают гидрант 3 и начинают полив вышележащего участка одновременного полива 7 (Позиция II).

После добегания воды по сухой борозде 11 продолжают полив по ранее увлажненной борозде 12 до тех пор, пока вода не достигнет концевой перемычки 6. Последующую сборку, перемещение и раскладку поливного устройства осуществляют в аналогичном порядке.

После отработки полива на всех участках суточного полива в аналогичном порядке осуществляют полив следующего вышележащего участка суточного полива. На политых участках суточного полива по мере готовности поля осуществляют послеполивную культивацию почвы, а поливное устройство перемещают на исходную позицию для проведения следующего вегетационного полива или на зимнее хранение.

Предлагаемый способ полива имеет общие свойства с известным способом [1]: подача расхода воды в длинные борозды, разделение полива на две фазы: нормой добегания по сухой борозде и доувлажнение импульсной водоподачей с регулированием длительности импульсов, а отличается от известного способа полива [1] тем, что длинную борозду разделяют на короткие участки, полив по сухой борозде проводят нормой добегания не по всей борозде, а по времени добегания воды на этих участках, что позволяет сократить абсолютную величину сброса с уплотненных борозд, причем с сокращением длины участка величина сброса сокращается и он удерживается перемычкой, выполненной в конце длинной борозды, а импульсную подачу воды в фазу доувлажнения осуществляют импульсами с увеличивающейся длительностью в диапазоне от продолжительности времени добегания воды до конца борозды по увлажненному нижележащему участку до продолжительности добегания воды по всем нижележащим участкам, начиная с предпоследнего, верхнего участка, причем величину постоянного расхода, количество участков на борозде принимают из условия впитывания равных поливных норм в начале верхнего участка за время его непрерывного увлажнения и нижнего участка борозды за время пробега воды по сухой борозде и суммарное время доувлажнения при поливе всех вышележащих участков.

Что касается равномерного увлажнения отдельных участков, то оно достигается в процессе саморегулирования впитывания поливной нормы, а равномерность увлажнения почвы по длине концевого участка повышается за счет многократного создания подпора воды у концевой перемычки.

Увеличение времени непрерывного полива верхнего участка борозды, исключение необходимости изменять величину подаваемого расхода в процессе полива создают условия для его проведения в ночное время суток, позволяет применять для реализации предлагаемого способа полива наиболее простую конструкцию устройства.

При достижении равномерного распределения поливной нормы по длине поливной борозды и выходе из-под полива ее участков одинаковой влажности создаются наиболее благоприятные условия для проведения на них послеполивных культивации.

В отличие от известного способа полива [2] предлагаемый способ полива, имея общие свойства: орошаемый массив, поливные участки, подача переменной поливной нормы с чередованием участков полива по степени уплотнения борозд, проведение полива нормами добегания на смачивание и доувлажнение в зависимости от времени суток, очередности полива и предельно допустимой влажности почвы перед началом полива, имеет следующие отличия:

участки одновременного полива располагают последовательно по уклону орошаемого участка и объединяют в группы в пределах участка суточного полива площадью, равной или кратной дневной выработке трактора при проведении послеполивных культивации, полив на смачивание проводят по коротким отрезкам борозд без разделения их по степени уплотнения, а доувлажнение осуществляют по бороздам увеличивающейся длины, причем доувлажнение участков проводят без изменения подаваемого расхода продолжением замачивания каждого вышележащего участка по времени добегания воды по увлажненным бороздам каждой группы, причем полив вышележащего участка каждой группы проводят в ночное время суток с продолжительностью доувлажнения по времени добегания воды по увлажненной борозде до конца участка одновременного полива, причем полив последней группы участков проводят при влажности расчетного слоя почвы не ниже предельно допустимой.

В отличие от известного способа полива по бороздам, нарезанным вдоль гидрантов оросительной сети [3], предлагаемый способ полива, включающий полив орошаемых участков по бороздам, нарезанным вдоль линии гидрантов оросительной сети участками одновременного полива, начиная с нижележащего, с подачей в них постоянных по величине расходов воды на норму добегания по сухой борозде, с последующим проведением на них послеполивных культивации, отличается тем, что участки одновременного полива объединяют в участки суточного полива и отделяют их друг от друга устройством в их нижней части водоудерживающих перемычек, а полив участков одновременного полива проводят с доувлажнением путем продолжения полива с каждого вышележащего участка увеличивающимися нормами добегания по увлажненным бороздам нижележащих участков, а наибольшую норму подают в темное время суток на весь участок суточного полива, причем величину подаваемых расходов назначают из условия, чтобы суммарное время доувлажнения вышележащего участка одновременного полива было бы не менее времени добегания воды по увлажненным бороздам участка суточного полива.

Предлагаемый способ полива позволяет проводить полив нормами, превышающими нормы добегания по сухой борозде, увеличить длину поливных борозд, равномерно распределить ее по длине поливных борозд и довести площадь суточного полива до величины равной или кратной дневной выработке трактора при проведении послеполивных культивации.

Проведение полива последнего вышележащего участка суточного полива осуществляют при влажности расчетного слоя почвы не ниже предельно допустимой, что исключит потери урожая от затягивания срока полива.

Предлагаемый способ полива имеет практически равное количество общих свойств с известными способами полива, но наиболее близким к нему можно считать способ, реализуемый устройством [3]. Предлагаемые для их реализации устройства также имеют наиболее близкие признаки и могут быть использованы как для полива по бороздам, нарезанным воль линии гидрантов, так и поперек. Однако устройство для реализации предлагаемого способа полива более удобно в эксплуатации и эффективнее при использовании его на орошении ведущих культур севооборота.

Источники информации

1. Патент США №4577803, 1986.

2. Авторское свидетельство RU №2035854, А01G 25/00, БИ №15, 1995.

3. Авторское свидетельство СССР №1409165, А01G 25/09, БИ №26, 1988.

4. Патент РФ №2239991, БИ №32, 2004.

Изобретение относится к орошению сельскохозяйственных культур по бороздам, преимущественно нарезанным вдоль линии гидрантов оросительной сети на полях, разбитых на участки одновременного полива. Участки одновременного полива объединяют в группы участков суточного полива и отделяют их друг от друга водоудерживающими перемычками. Полив каждого участка одновременного полива проводят с доувлажнением без изменения подаваемого расхода путем продолжения полива с каждого вышележащего участка многократными нормами добегания воды по увлажненным бороздам до конца нижележащего участка, причем полив вышележащего участка проводят в ночное время суток. Полив последнего участка суточного полива проводят при влажности почвы не ниже критической, при этом площадь участка суточного полива принимают равной или кратной площади дневной выработки трактора при проведении послеполивных культивации. Способ позволяет проводить полив нормами, превышающими нормы добегания по сухой борозде, увеличить длину поливных борозд, равномерно распределить ее по длине поливных борозд и довести площадь суточного полива до величины, равной или кратной дневной выработке при проведении послеполивных культивации. 3 ил.

Способ полива орошаемых участков переменной поливной нормой по бороздам, нарезанным параллельно линии гидрантов, с помощью передвижного колесного поливного устройства, включающего водопроводящий пояс с жестко установленными на нем, как на полой оси, опорными колесами и снабженный Г-образными поливными шлейфами, последовательно участками одновременного полива, начиная с первого, нижележащего по уклону к верхнему, подачей постоянного расхода воды на норму добегания по сухой борозде с последующим проведением на них послеполивных культиваций, отличающийся тем, что участки одновременного полива объединяют в группы участков суточного полива и отделяют друг от друга водоудерживающими подпорными перемычками, а полив участков внутри группы проводят с доувлажнением путем пропуска воды с каждого вышележащего участка одновременного полива на все нижележащие нормами добегания воды по увлажненной борозде, причем продолжительность доувлажнения верхнего участка каждой группы осуществляют по времени добегания воды по увлажненной борозде всех нижележащих участков и не менее продолжительности ночного времени суток, при этом полив последней группы участков проводят при влажности расчетного слоя почвы не ниже предельно допустимой, а площадь участка суточного полива принимают кратной дневной выработке трактора при проведении послеполивных культиваций.