СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ИРРИГАЦИОННО-ЭРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В ОРОШАЕМОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ Российский патент 2009 года по МПК A01G25/00 

Описание патента на изобретение RU2353089C1

Изобретение относится к мелиорации и может быть использовано при орошении сельскохозяйственных культур дождеванием на различных типах почв.

Качество полива дождеванием определяется характеристиками дождя, создаваемого дождевальной техникой, и их соответствием агротехническим требованиям: интенсивностью и слоем дождя, размерами капель и равномерностью распределения дождя по орошаемому полю.

Одним из главных требований сельскохозяйственных культур, предъявляемых к искусственному дождеванию, является необходимость создания дождя с интенсивностью, не превышающей скорость впитывания воды данной почвой в конце полива на одной позиции. При интенсивности дождя, превышающей впитывающую способность почвы, образуются лужи, происходит поверхностный сток, что приводит к разрушению структуры, ухудшению водно-физических свойств почвы и развитию эрозии поверхностного слоя почвы.

С увеличением интенсивности дождя уменьшаются глубина промачивания, степень увлажнения почвы после полива и число структурных водостойких агрегатов почвы крупнее 1 мм и др.

Структура почвы сохраняется при интенсивности дождя 0,1-0,15 мм/мин. Превышение этой интенсивности допустимо: для слабоводопроницаемых почв - до 0,2 мм/мин, для средневодопроницаемых - до 0,2-0,3 мм/мин и для легководопроницаемых - до 0,5-0,8 мм/мин.

Современная дождевальная техника широко представлена с навесной консолью (ДДА - 100 МА, ДДА - 100 В) или консольной тележкой («Rainstar») и др., характеризуется очень высокой интенсивностью дождя. Так дождевальная машина «Rainstar» с консольной тележкой AS50 эксплуатируется при расходах воды от 6 до 34 л/с. При этом интенсивность создаваемого дождя изменяется от 0,47 до 2,22 мм/мин. Исходя из согласованности скорости впитывания и интенсивности дождя дождевальная машина «Rainstar» может осуществлять поливы только на легких сильноводопроницаемых почвах с интенсивностью дождя до 0,8 мм/мин и расходом воды не более 11 л/с. Использование дождевальной машины «Rainstar» на глинистых, тяжелосуглинистых и среднесуглинистых почвах, без образования поверхностного стока, возможно при прерывистом дождевании малыми поливными нормами. Однако это приводит к большим потерям поливной воды на испарение, дополнительным энергозатратам и снижению производительности машины.

Технический результат - предотвращение поверхностного стока поливной воды и эрозии почв при орошении, снижение потерь поливной воды на испарение и энергозатрат на полив сельскохозяйственных культур при сохранении почвенного плодородия и оптимального использования расходно-напорных характеристик дождевальной машины.

Технический результат достигается тем, что в известном способе, предусматривающем использование дождевальных машин для полива сельскохозяйственных культур, согласно изобретению на глинистых и тяжелосуглинистых почвах, со скоростью впитывания до 0,2 мм/мин, в дождевальных машинах используют форсунки с расходом воды 0,2 л/с, которые располагают от поверхности почвы на расстоянии не менее 2,1 м. На среднесуглинистых почвах, со скоростью впитывания 0,2-0,5 мм/мин, используют форсунки с расходом воды 0,2 л/с, которые располагают от поверхности почвы на расстоянии 1,3-2,5 м. На среднесуглинистых почвах могут быть использованы также форсунки с расходом воды 0,4 и 0,6 л/с, а располагают их от поверхности почвы на расстоянии не менее 1,9 и 2,3 м соответственно. На сильноводопроницаемых супесчаных и песчаных почвах, со скоростью впитывания 0,5-0,8 мм/мин, используют форсунки с расходами воды 0,4 и 0,6 л/с, которые располагают от поверхности почвы на расстоянии не менее 1,5 и 1,8 м соответственно, а с расходом 0,8 л/сек - на расстоянии не менее 2,2 м от поверхности почвы.

В исследованиях использовали дождевальную машину «Rainstar Е» с консольной тележкой AS50, оснащенную форсунками Senninger-360, австрийской фирмы «Вауег». Расход воды через форсунку устанавливали от 0,2 до 0,8 л/с с интервалом 0,2 л/с, расстояние форсунки от поверхности почвы - от 1,3 до 2,5 м с интервалом 0,5 м.

Результаты исследований представлены в таблице.

Интенсивность дождя форсунки Senninger-360 в зависимости от расходов воды через форсунку и расстояния от поверхности почвы, мм/мин Расход воды через форсунку, л/с Расстояние между форсункой и поверхностью почвы, м 1,5 2,0 2,5 0,2 0,37 0,23 0,15 0,4 0,78 0,45 0,32 0,6 1,12 0,68 0,46 0,8 1,49 0,90 0,61

Исследованиями установлено, что при расположении форсунок от поверхности почвы на расстоянии 1,5 м площадь дождевого облака составляет 32,2 м2. Расположение форсунок от поверхности почвы на расстоянии 2,0 и 2,5 м увеличивает радиус полива и площадь дождевого облака до 52,8 и 78,5 м2 соответственно. При этом средняя интенсивность дождя форсунки с расходом воды 0,2 л/с изменяется от 0,37 до 0,15 мм/мин. Наибольшее ее значение отмечено при расположении форсунки от поверхности почвы на расстоянии 1,5 м. Повышение расходов воды через форсунку до 0,4, 0,6 и 0,8 л/с увеличивает интенсивность дождя на расстоянии 1,5 м от поверхности почвы до 0,78; 1,12 и 1,49 мм/мин соответственно. Расположение этих же форсунок от поверхности почвы на расстоянии 2,5 м способствует снижению интенсивности дождя до 0,15-0,61 мм/мин, а на расстоянии 2,0 м от поверхности почвы она изменяется в пределах 0,23-0,90 мм/мин.

Результаты исследований (см. чертеж, на котором показана зависимость интенсивности дождя от расходов воды и высоты расположения дождевальных форсунок) свидетельствуют, что на глинистых и тяжелосуглинистых почвах, со скоростью впитывания до 0,2 мм/мин, можно использовать форсунки только с расходом воды 0,2 л/с. При этом располагать их необходимо на расстоянии не ниже 2,1 м от поверхности почвы. Форсунки с большими расходами воды на данном типе почв могут вызвать ирригационно-эрозионные процессы.

На среднесуглинистых почвах, со скоростью впитывания 0,2-0,5 мм/мин, форсунки с расходом 0,2 л/с можно располагать на любом расстоянии от поверхности почвы в пределах регулирования высоты расположения консоли на дождевальной машине.

Форсунки с расходом воды 0,4 и 0,6 л/с на этих почвах, в целях предотвращения ирригационной эрозии, необходимо располагать от поверхности почвы на расстоянии не менее 1,9 и 2,3 м соответственно. Форсунки с расходом воды более 0,6 л/с на среднесуглинистых почвах использовать не рекомендуется, т.к. они могут вызывать ирригационно-эрозионные процессы в почвах.

На сильноводопроницаемых супесчаных и песчаных почвах форсунки с расходами 0,4 и 0,6 л/с необходимо располагать от поверхности почвы на расстоянии не менее 1,5 и 1,8 м соответственно, а с расходом 0,8 л/с - на расстоянии не менее 2,2 м от поверхности почвы.

Предлагаемый способ позволит за счет предотвращения потерь воды на поверхностный сток экономить до 15-25% оросительной воды, увеличить на 15-20% производительность дождевальной машины при сохранении почвенного плодородия.

Похожие патенты RU2353089C1

название год авторы номер документа
Способ определения параметров водопоглощающей способности мульчированной почвы для дождевания 1984
  • Литвиненко Анатолий Федорович
SU1393355A1
Способ комбинированного орошения 1982
  • Князев Алексей Никифорович
SU1165309A1
ОРОСИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДВУСТОРОННЕГО РЕГУЛИРОВАНИЯ 1991
  • Кружилин Иван Пантелеевич
  • Болотин Александр Григорьевич
  • Генералов Владимир Ильич
RU2012198C1
СПОСОБ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ РИСА ПРИ МАЛООБЪЕМНОМ ПРИЗЕМНОМ ДОЖДЕВАНИИ 2018
  • Ганиев Муслим Абдулаевич
  • Кружилин Иван Пантелеевич
  • Мелихов Виктор Васильевич
  • Новиков Андрей Евгеньевич
  • Родин Константин Анатольевич
  • Болотин Александр Григорьевич
RU2687527C1
ДОЖДЕВАТЕЛЬ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ БЕЗНАПОРНОЙ ВОДОПРОНИЦАЕМОСТИ ПОЧВ 2015
  • Ясониди Олег Евстратьевич
  • Шкура Виктор Николаевич
  • Ясониди Анна Олеговна
  • Ясониди Елена Олеговна
RU2611719C1
ДОЖДЕВАЛЬНЫЙ АППАРАТ ТУРБИННОГО ТИПА 2021
  • Яланский Дмитрий Владимирович
  • Дубенок Николай Николаевич
  • Мажайский Юрий Анатольевич
  • Икроми Фирдавс
  • Голубенко Михаил Иванович
RU2759221C1
ДОЖДЕОБРАЗУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДОЖДЕВАЛЬНОЙ МАШИНЫ 2022
  • Дуброва Юрий Николаевич
  • Вчерашний Евгений Александрович
  • Мажайский Юрий Анатольевич
  • Голубенко Михаил Иванович
  • Яланский Дмитрий Владимирович
RU2793352C1
ВОДОВЫПУСК ДЛЯ МАШИНЫ ПРИПОВЕРХНОСТНОГО ДОЖДЕВАНИЯ "САРАТОВСКАЯ" 1997
  • Чубиков Н.Е.
RU2134036C1
СПОСОБ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПОЛИВА ДОЖДЕВАНИЕМ 1992
  • Тимохин Вячеслав Михайлович
  • Коротунов Виктор Михайлович
  • Прималенный Александр Алексеевич
  • Годин Евгений Алексеевич
  • Чарыева Ирина Вячеславовна
  • Борисоглебский Геннадий Иванович
RU2054244C1
ОСУШИТЕЛЬНО-УВЛАЖНИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ 2022
  • Дуброва Юрий Николаевич
  • Мажайский Юрий Анатольевич
  • Вчерашняя Вероника Викторовна
  • Голубенко Михаил Иванович
  • Яланский Дмитрий Владимирович
RU2794772C1

Реферат патента 2009 года СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ИРРИГАЦИОННО-ЭРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В ОРОШАЕМОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ

Изобретение относится к мелиорации и может быть использовано при орошении сельскохозяйственных культур дождеванием на различных типах почв. Согласно способу на глинистых и тяжелосуглинистых почвах, со скоростью впитывания дождя до 0,2 мм/мин, в дождевальных машинах используют форсунки с расходом воды 0,2 л/с, которые располагают от поверхности почвы на расстоянии не менее 2,1 м. На среднесуглинистых почвах, со скоростью впитывания 0,2-0,5 мм/мин, используют форсунки с расходом воды 0,2 л/с, которые располагают от поверхности почвы на расстоянии 1,3-2,5 м, или на этих же типах почв используют форсунки с расходом воды 0,4 и 0,6 л/с, которые располагают от поверхности почвы на расстоянии не менее 1,9 и 2,3 м соответственно. На сильноводопроницаемых супесчаных и песчаных почвах, со скоростью впитывания 0,5-0,8 мм/мин, используют форсунки с расходами воды 0,4 и 0,6 л/с, которые располагают от поверхности почвы на расстоянии не менее 1,5 и 1,8 м соответственно, а с расходом 0,8 л/с - на расстоянии не менее 2,2 м от поверхности почвы. При использовании способа предотвращается поверхностный сток поливной воды и эрозия почв при орошении, снижаются потери поливной воды на испарение и энергозатраты на полив сельскохозяйственных культур при сохранении почвенного плодородия и оптимального использования расходно-напорных характеристик дождевальной машины. 1 ил., 1 табл.

Формула изобретения RU 2 353 089 C1

Способ предотвращения ирригационно-эрозионных процессов в орошаемом земледелии, предусматривающий использование дождевальных машин для полива сельскохозяйственных культур, отличающийся тем, что на глинистых и тяжелосуглинистых почвах со скоростью впитывания до 0,2 мм/мин в дождевальных машинах используют форсунки с расходом воды 0,2 л/с, которые располагают от поверхности почвы на расстоянии не менее 2,1 м, на среднесуглинистых почвах со скоростью впитывания 0,2-0,5 мм/мин используют форсунки с расходом воды 0,2 л/с, которые располагают от поверхности почвы на расстоянии 1,3-2,5 м, или на этих же типах почв используют форсунки с расходом воды 0,4 и 0,6 л/с, которые располагают от поверхности почвы на расстоянии не менее 1,9 и 2,3 м соответственно, на сильноводопроницаемых супесчаных и песчаных почвах со скоростью впитывания 0,5-0,8 мм/мин используют форсунки с расходами воды 0,4 и 0,6 л/с, которые располагают от поверхности почвы на расстоянии не менее 1,5 и 1,8 м соответственно, а с расходом 0,8 л/с - на расстоянии не менее 2,2 м от поверхности почвы.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2009 года RU2353089C1

ПРОГРАММИРОВАНИЕ УРОЖАЕВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР НА ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЛЯХ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ, СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ, ВО ВНИИОЗ, ВОЛГОГРАД, 1986, с.105-116
СПОСОБ ПОЛИВА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР 2001
  • Бородычев В.В.
  • Салдаев А.М.
  • Майер А.В.
  • Дементьев А.В.
  • Лисконов А.А.
  • Галда А.В.
RU2199854C1
СПОСОБ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ МНОГОЛЕТНИХ КОРМОВЫХ ТРАВ 2003
  • Дронова Т.Н.
  • Зинченко В.М.
  • Салдаев А.М.
RU2248110C1
СПОСОБ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КУКУРУЗЫ НА ЗЕРНО ПРИ МЕЛКОДИСПЕРСНОМ ОРОШЕНИИ 1998
  • Бородычев В.В.
  • Колганов А.В.
  • Салдаев А.М.
  • Майер А.В.
RU2129766C1
ПАКЕР ДЛЯ БУРЕНИЯ С ДВОЙНОЙ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННОЙ 1997
  • Лузганов Владимир Иванович
  • Сайфутдинов Рустам Шаукатович
RU2135738C1

RU 2 353 089 C1

Авторы

Кузнецов Петр Иванович

Мелихов Виктор Васильевич

Кружилин Иван Пантелеевич

Болотин Александр Григорьевич

Болотин Дмитрий Александрович

Даты

2009-04-27Публикация

2008-02-22Подача