ОРОСИТЕЛЬНАЯ СЕТЬ Российский патент 2009 года по МПК A01G25/00 

Предлагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства и найдет применение при орошении с-х культур по бороздам.

Известна оросительная сеть для орошения склоновых земель по бороздам, включающая внутрихозяйственный оросительный канал и транспортирующий подземный трубопровод, уложенный по наибольшему уклону поля, оборудованный гидрантами для выпуска воды во временные земляные оросители, на котором установлены сифоные водовыпуски в поливные борозды, нарезанные в сторону наибольшего уклона поля (Г.Ю.Шейнкин «Техника и организация орошения в Таджикистане». Ирфон, Душанбе, 1970 г., с.24-28).

Недостатком этой оросительной сети являются фильтрационные потери воды при движении ее по земляному оросителю, низкая производительность труда при проведении полива, дополнительные затраты труда на проведение работ по заравниванию временных оросителей после окончания полива и нарезке новых перед проведением очередного полива.

Известна оросительная сеть, включающая внутрихозяйственный оросительный канал, транспортирующий подземный трубопровод, уложенный по наибольшему уклону поля, оборудованный гидрантами для выпуска воды в оросители, которые выполнены в виде гибких поливных трубопроводов, уложенных на поверхности поля, и подземных поливных трубопроводов, уложенных в почве на глубине 0,25-0,30 м. В обоих случаях поливные трубопроводы имеют водовыпускные отверстия через расстояние, равное ширине междурядий орошаемой культуры (0,6-0,9 м). Поливные борозды нарезают по междурядиям в сторону преобладающего уклона поля. При этом гибкие поливные трубопроводы располагают в верхней части транспортирующего трубопровода, где геодезический напор не превышает 4 м, а ниже по уклону укладывают подземные поливные трубопроводы (Справочник «Орошение», т.6, «Агропромиздат», 1990 г., с.82-83).

Эта оросительная сеть принята в качестве прототипа.

Недостатком ее является низкая надежность водоподачи из транспортирующего трубопровода в верхней части орошаемого участка при подаче воды из внутрихозяйственного канала, выполненного в выемке или полунасыпи при небольшой высоте командования этого канала над орошаемым участком. В наиболее напряженные периоды оросительного сезона, когда уровень заполнения внутрихозяйственного канала значительно понижается, геодезический напор в головной части транспортирующего трубопровода также уменьшается и его не хватает для создания рабочего напора в гибких трубопроводах, уложенных в верхней части орошаемого участка и, как следствие, отмечается недостаточное увлажнение почвы этой части поля, что влечет за собой снижение урожайности.

Цель изобретения - повышение надежности обеспечения водой верхней части орошаемого участка.

Поставленная цель достигается тем, что в известной конструкции оросительной сети, включающей внутрихозяйственный оросительный канал, транспортирующий подземный трубопровод, уложенный по наибольшему уклону поля, оборудованный водовыпусками для подачи воды в оросители в виде гибких поливных трубопроводов и подземных поливных трубопроводов в его нижней части, согласно изобретению оросители в виде подземных трубопроводов, сообщенных с внутрипочвенными пористыми увлажнителями из гигроскопичного материала, расположены в верхней части транспортирующего трубопровода, при этом водозаборные устройства этих подземных трубопроводов представляют собой камеру, смонтированную на транспортирующем трубопроводе и снабженную струенаправляющим экраном, размещенным в этой камере с возможностью его перемещения в горизонтальной плоскости.

Новый технический результат предложенного изобретения состоит в том, что применение подземного поливного трубопровода с пористыми гигроскопическими увлажнителями и водозаборным устройством с подвижным струенаправляющим экраном позволяет при недостаточной величине геодезического напора, создаваемого уровнем воды в канале, обеспечить подачу воды в верхней части орошаемого участка за счет использования динамического напора потока воды в трубопроводе и капиллярного подъема влаги почвой.

Сущность предложения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид оросительной сети в плане, на фиг.2 - вид верхней части оросительной сети спереди, на фиг.3 - вид водозаборного устройства сбоку, в исходном положении, на фиг.4 - водозаборное устройство, вид сбоку в рабочем положении, на фиг 5 - фрагмент оросительной сети (1а), вид водозаборного устройства сверху в исходном положении, на фиг.6 - фрагмент оросительной сети (1б), вид водозаборного устройства сверху в рабочем положении.

Оросительная сеть включает внутрихозяйственный оросительный канал 1, соединенный трубой 2 с двухкамерным колодцем 3, в первой камере которого установлена задвижка 4, а во второй - сороудерживающая решетка 5, к колодцу 3 присоединен транспортирующий подземный трубопровод 6, уложенный по наибольшему уклону поля. На трубопроводе 6 установлены водозаборные устройства 7. К ним через регулировочные задвижки 8 подключены подземные трубопроводы 9, сообщающиеся с пористыми увлажнителями 10, выполненными из гигроскопичного материала (например, дренажные гончарные трубки). Глубина закладки внутрипочвенных увлажнителей составляет 0,25-0,40 м. При меньшей глубине существует опасность их повреждения при проведении вспашки поля, большая глубина снизит эффективность капиллярного увлажнения. Ниже по уклону поля к трубопроводу 6 с помощью водовыпусков с задвижками 11 подключены гибкие поливные трубопроводы 12, снабженные концевыми зажимами 13. В нижней части трубопровода 6 с помощью водовыпусков с задвижками 14 подключены подземные поливные трубопроводы 15, концевые участки которых оборудованы промывными задвижками 16. Такими же задвижками снабжены концевые участки трубопроводов 6 и 9. Водозаборное устройство 7 (фиг.1) состоит из камеры 17, в которой установлен струенаправляющий экран 18, состоящий из консолей 19 и отражателя 20, при этом струенаправляющий экран 18 смонтирован на валу привода 21 с возможностью перемещения его в горизонтальной плоскости (фиг.3, 4, 5, 6).

Работа предлагаемой оросительной сети осуществляется в следующей последовательности.

При проектировании оросительной сети определяют изменения геодезического напора по длине транспортирующего трубопровода при минимальном рабочем уровне воды Н₂ в канале 1 и устанавливают зоны надежной работы подземных поливных трубопроводов 15 (напор более 5 м), гибких наземных трубопроводов 12 (напор более 1 м) и зону недостаточного напора (напор менее 1 м). В последней зоне проектируют подземные трубопроводы 9 с пористыми увлажнителями 10 (фиг.2). При этом водозаборные устройства 7 трубопроводов 9, производящие подачу воды влево и вправо от транспортирующего трубопровода 6, смещены относительно друг друга на расстояние 1,5-2,0 м (фиг 5, 6). Затем, в соответствии с проектом производят строительство оросительной сети.

При эксплуатации этой оросительной сети в начале оросительного сезона канал 1 заполняют водой до отметки H₁ (фиг.2). После открытия задвижки 4 в колодце 3 вода из канала 1 по трубе 2 поступает во вторую камеру колодца 3, где решетка 5 удерживает мусор из воды, поступающей в транспортирующий трубопровод 6. По мере заполнения трубопровода 6 происходит формирование в нем напора, соответствующего уровню воды в канале H₁. Такой напор обеспечивает надежную работу подземных поливных трубопроводов 15 в нижней части транспортирующего трубопровода 6, подачу воды в которые призводят открытием задвижек водовыпусков 14.

В средней части участка полив производят из гибких трубопроводов 12, величину рабочего напора в гибких трубопроводах регулируют задвижками водовыпусков 11.

В верхней части орошаемого участка вода под действием геодезического напора поступает в камеры 17 водозаборных устройств 7, из них - в подземные трубопроводы 9 и пористые увлажнители 10. Гигроскопичность материала, из которого выполнены эти увлажнители, позволяет сформировать с корнеобитаемым слоем почвы мощностью 0,05-0,4 м единую систему капиллярных пор, по которой корни растений всасывают воду из увлажнителей 10. По мере потребления воды растениями, запасы ее в системе капиллярных пор поддерживаются за счет поступления из трубопровода 9. В верхнем разрыхленном слое почвы 0,05 м капиллярные поры формируются к середине вегетации, что играет положительную роль, уменьшая потери воды на испарение с поверхности поля.

В период вегетации растений поливные трубопроводы 12 и 15 включают для проведения полива на 2-3 дня с межполивным периодом 10-15 дней. Поливные трубопроводы 9 и увлажнители 10 заполнены водой постоянно в течение всего вегетационного периода и могут отключаться с помощью задвижки 8 только для проведения ремонтных работ или перед уборкой урожая.

В наиболее напряженные периоды оросительного сезона, приходящегося обычно на июль - август из-за повышенного забора воды потребителями, расположенными выше по каналу 1, уровень воды в канале падает до отметки Н₂ (фиг.2). При этом подземные трубопроводы 12 и 15 в нижней части участка также работают более интенсивно. Все это приводит к резкому снижению напора в верхней части транспортирующего трубопровода 6 и недостаточному поступлению воды в подземные трубопроводы 9, а также увлажнители 10, что может привести к нарушению сложившейся системы капиллярного увлажнения почвеного слоя. Для того, чтобы сохранить установившийся режим водного питания, струенаправляющий экран 18 водозаборного сооружения 7 с помощью привода 21 переводят в рабочее положение, частично перекрывая сечение трубопровода 6 (фиг.4). Поток воды направляется отражателем 20 в камеру 17 и из нее поступает в трубопровод 9, а из него в увлажнители 10. Величину дополнительной подачи воды в трубопровод 9 регулируют выдвижением отражателя 20 в трубопровод 6. Смещение водозаборных устройств 7 по трубопроводу 6 на расстояние 1,5-2,0 м позволяет производить отбор воды в трубопроводы 9 с наименьшим снижением напора на участках транспортирующего трубопровода 6, расположенных ниже по уклону.

При уменьшении интенсивности проведения поливов и возвращении уровня заполнения канала 1 к отметке Н₁ экран 18 с помощью привода 21 возвращают в исходное положение.

После завершения оросительного сезона все подземные поливные трубопроводы, а также транспортирующий трубопровод 6 освобождают от воды, открывая концевые задвижки 16. Гибкие поливные трубопроводы 12 промывают, сняв концевые зажимы 13, сматывают в рулоны и убирают на хранение до следующего оросительного сезона.

Таким образом, использование предложенной оросительной сети позволяет повысить надежность водообеспечения всей верхней части участка. При этом здесь не только исключается опасность снижения урожайности из-за недостаточного уровня влажности почвы в наиболее напряженные периоды вегетации растений, но и создаются условия для ее повышения за счет создания оптимального водно-воздушного режима, поддерживаемого в корнеобитаемом слое почвы в течение всего оросительного сезона.

Сеть включает внутрихозяйственный оросительный канал, транспортирующий подземный трубопровод, уложенный по наибольшему уклону поля. Трубопровод оборудован водовыпусками для подачи воды в оросители в виде гибких поливных трубопроводов и подземных поливных трубопроводов в его нижней части. Оросители в виде подземных трубопроводов сообщены с внутрипочвенными пористыми увлажнителями из гигроскопичного материала и расположены в верхней части транспортирующего трубопровода. Водозаборные устройства подземных трубопроводов представляют собой камеру, смонтированную на транспортирующем трубопроводе. Камера снабжена струенаправляющим экраном. Струенаправляющий экран размещен в камере с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости. Такая конструкция позволяет повысить надежность обеспечения водой верхней части орошаемого участка. 6 ил.

Оросительная сеть, включающая внутрихозяйственный оросительный канал, транспортирующий подземный трубопровод, уложенный по наибольшему уклону поля, оборудованный водовыпусками для подачи воды в оросители в виде гибких поливных трубопроводов и подземных поливных трубопроводов в его нижней части, отличающаяся тем, что оросители в виде подземных трубопроводов, сообщенных с внутрипочвенными пористыми увлажнителями из гигроскопичного материала, расположены в верхней части транспортирующего трубопровода, при этом водозаборные устройства этих подземных трубопроводов выполнены в виде камеры, смонтированной на транспортирующем трубопроводе и снабженной струенаправляющим экраном, размещенным в камере с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости.