Способ лесомелиорации на засоленных землях при глубоком залегании соленых грунтовых вод и система для его осуществления Российский патент 2023 года по МПК A01G25/06 A01G25/16 

Описание патента на изобретение RU2800824C1

Предлагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства и может найти применение при выращивании древесной растительности на засоленных землях с глубоким уровнем залегания соленых грунтовых вод.

Известен способ лесомелиорации засоленных земель, включающий внесение гипса, глубокую вспашку, снегозадержание с накоплением 500-600 мм воды, двухлетнее парование, перепашку участка, высадку рядов саженцев и последующее 3-4 кратное рыхление междурядных полос (Патент РФ №2689537, МПК А01В 79/02, опубл. 2019 г, бюл. №16).

Недостатком этого способа является непригодность для выращивания деревьев и кустарника на землях с глубоким залеганием соленых грунтовых вод при отсутствии дренажной системы для отведения промывных вод, так как после промывки пахотного слоя нормой 500-600 мм без отведения промывной воды неизбежно произойдет капиллярное перемещение солей, вымытых в подстилающий пахотный слой грунт и вторичное засоление пахотного слоя почвы, которое приведет к гибели высаженных растений. Строительство дренажной системы требует значительных капитальных затрат.

Известен способ восстановления лесорастительных свойств засоленных грунтов, включающий предпосадочную подготовку грунтов путем проведения промывочного полива пресной водой и коренной химической мелиорации с внесением биофитомелиоранта, высадку древесных насаждений с последующим орошением пресной водой (Патент РФ №2388210, МПК А01В 79/00, опубл. 2010 г, бюл. №13).

Недостатками этого способа являются необходимость подачи пресной воды для промывки грунта и последующего орошения деревьев, а также строительство дренажной системы для отведения промывных вод во избежание повторного засоления промытого грунта.

Известен "Способ орошения многолетних насаждений минерализованной водой и устройство для его осуществления" (Патент РФ №2703185, A01G 25/06, опубл. 2019 г).

Этот способ включает забор соленой воды из водоисточника, испарение ее в солнечном испарителе, насыщение парами воды воздуха, подогретого до +60-70°С, подачу воздуха, насыщенного паром в перфорированные оросители, проложенные в зоне расположения корней растений, и получение опресненной оросительной воды путем конденсации пара за счет разности температуры почвы и подаваемого насыщенного парами влаги воздуха. Система для осуществления этого способа включает водоисточник соленой воды, подогреватель воздуха, испаритель соленой воды, конденсатор пара и перфорированные трубы-оросители, проложенные в зоне расположения корней деревьев (Патент РФ №2703185, A01G 25/06, опубл. 2019 г).

Недостатком этого способа является непригодность его для орошения засоленных земель из-за образования в почве при подаче опресненной воды соленого почвенного раствора, вызывающего гибель деревьев.

Устранить эти недостатки позволяет способ лесомелиорации на засоленных землях при глубоком залегании соленых грунтовых вод, включающий подачу соленой воды из водоисточника в испаритель, подачу в испаритель предварительно нагретого воздуха, насыщение его парами соленой воды, конденсацию пара и подачу опресненной воды в перфорированные трубы внутрипочвенного орошения, в котором согласно изобретению, на засоленных грунтах по линии трассы посадки деревьев или кустарников отрывают траншею, ее дно покрывают водонепроницаемой полимерной пленкой и укладывают трубы-конденсаторы пара, один конец которых соединяют с испарителем соленой воды, а другой с емкостью-накопителем опресненной воды, трубы-конденсаторы засыпают слоем 0,15-0,20 м грунта, который покрывают экраном из геотекстиля, а на него укладывают перфорированную трубу-увлажнитель грунта, подключенную к источнику соленой воды, и засыпают траншею грунтом до глубины 0,5-0,6 м от поверхности земли, стенки и дно остальной части траншеи до поверхности выстилают мембранной пленкой, на дне поверх мембраной пленки укладывают слой песка, в котором размещают перфорированные трубы внутрипочвенного орошения, соединенные с насосом, установленным в емкости-накопителе опресненной воды, после чего траншею заполняют засоленным грунтом до поверхности участка с формированием над ней гребня, затем производят накопление опресненной воды в емкости-накопителе за счет образования пара в испарителе соленой воды и конденсации его в трубах-конденсаторах, при этом соленую воду подают одновременно в испаритель и перфорированную трубу-увлажнитель грунта, опресненную воду из емкости- накопителя закачивают в перфорированные трубы внутрипочвенного орошения с заполнением ею пор грунта в объеме, ограниченном мембранной пленкой, подачу воды производят до понижения содержания солей в этом грунте до нормативного уровня, после прекращения подачи воды гребень разравнивают, а в промытый грунт высаживают деревья или кустарники с последующим поливом опресненной водой из емкости-накопителя через перфорированные трубы внутрипочвенного орошения.

Система для осуществления способа лесомелиорации на засоленных землях при глубоком залегании соленых грунтовых вод, включающая источник соленой воды, подогреватель воздуха, испаритель соленой воды, перфорированные трубы внутрипочвенного орошения, сопряженные с вытяжной трубой, согласно изобретению, она снабжена трубами-конденсаторами пара, выполненными в виде гладких полимерных труб диаметром 63-110 мм, длиной 100-200 м, уложенных с уклоном не менее 0,003 в траншею глубиной 2,5-3,0 м, один конец которых соединен с испарителем соленой воды, а другой с емкостью-накопителем опресненной воды, трубы-конденсаторы уложены на полимерную водонепроницаемую пленку и засыпаны слоем грунта 0,15-0,20 м, который покрыт экраном из геотекстиля, а на нем уложена перфорированная труба- увлажнитель грунта диаметром 25-32 мм, длинной 100-200 м, подключенная к источнику соленой воды и засыпанная грунтом до глубин 0,5-0,6 м от поверхности земли, стенки и дно остальной части траншеи до поверхности покрыты мембранной пленкой, на дне в песчаной обсыпке уложены перфорированные трубы внутрипочвенного орошения диаметром 25-32 мм и длинной 100-200 м, соединенные через регулятор уровня воды с насосом, установленным в емкости-накопителе опресненной воды, от песчаной отсыпки до поверхности участка траншея заполнена засоленным грунтом с формированием над поверхностью гребня высотой 25-30 см.

Новый технический результат от применения предложенного способа лесомелиорации засоленных земель при глубоком залегания соленых грунтовых вод с помощью системы для его осуществления состоит в создании возможности выращивания древесной и кустарниковой растительности на заселенных грунтах при отсутствии источников пресной воды путем проведения промывки почвы и последующего орошения деревьев опресненной водой, полученной из соленых грунтовых вод.

Сущность предложения поясняется чертежом, где на фиг.1 представлен общий вид системы сверху; на фиг.2 - вид системы в разрезе по А-А; на фиг.3 - вид системы в разрезе по Б-Б; на фиг.4 - вид системы в разрезе по В-В; на фиг.5 приведен вид траншеи в поперечном разрезе.

Систему для реализации способа лесомелиорации засоленных земель при высоком уровне залегания соленых грунтовых вод строят на участке 1 посадки лесополосы. Она включает источник соленой воды 2, от которого отходит водоподводящий трубопровод 3, подводящий соленую воду к испарителю соленой воды 4, снабженному подогревателем воздуха 5. От испарителя 4 отходит трубопровод 6, к которому в колодцах 7 подключены трубы-конденсаторы пара 8, проложенные по дну траншей 9. К источнику соленой воды 2 также подключен трубопровод 10, сопряженный с распределительной трубой 11, к которой подключены перфорированные трубы- увлажнители грунта 12, уложенные в траншеях 9 над трубами-конденсаторами пара 8. Концы труб -конденсаторов пара 8 объединены коллекторами 13, смонтированными в емкостях- накопителях опресненной воды 14 и снабженными вытяжными устройствами 15. Накопители 14 соединены между собой неразряжающимся сифоном 16, оборудованным вакуумным насосом 17. На дне одной из емкостей-накопителей 14 размещают насос 18, нагнетающая труба 19 этого насоса выведена в колодец 20, сопряженный с распределительным трубопроводом 21. Этот трубопровод подключен к трубе 22, соединенной с помощью вентилей 23 через отводящий трубопровод 24 с перфорированными трубами внутрипочвенного орошения 25, уложенными в верхней части траншей 9. В колодце 20 размещен регулятор уровня воды 26, связанный проводом 27 с насосом 18. В верхней части вытяжной трубы 15 смонтирован вентилятор 28 с приводом 29. Дно траншеи 9 укрыто водонепроницаемой полимерной пленкой 30, на которую уложены трубы-конденсаторы пара 8, засыпанные слоем грунта 31, перекрытого экраном из геотекстиля 32. На этот экран уложена перфорированная труба-увлажнитель грунта 12. Стенки верхней части траншеи 9 покрыты мембранной пленкой 33, а трубы внутрипочвенного орошения 25 покрыты защитным слоем 34 из синтетического материала и размещены в песчаной обсыпке 35. В непосредственной близости от труб внутрипочвенного орошения 25 находятся корни 36 дерева 37. В зоне расположения корней установлен датчик влажности грунта 38. Перед проведением промывки над засоленным слоем грунта 39 формируют гребень 40.

Осуществление способа лесомелиорации засоленных земель при глубоком залегании соленых грунтовых вод с помощью предложенной системы производят в следующей последовательности:

На участке 1 производят отрывку траншей 9 глубиной 2,5-3,0 м и шириной 1,5-2,0 м, с уклоном дна более 0,003. Такой уклон обеспечивает скорость течения воды по трубам, препятствующую отложению осадка. Глубина и ширина траншеи зависят от механического состава грунта - на легких грунтах, имеющих меньшую высоту капиллярного подъема влаги, она меньше, а на тяжелых больше. На дно этой траншеи, покрытое полимерной пленкой 30, укладывают трубы-конденсаторы пара 8, концы которых подключают в колодцах 7 к трубопроводу 6, подключенному к испарителю соленой воды 4,сопряженному с подогревателем воздуха 5. Испаритель 4 с помощью водо-подводящего трубопровода 3 подключают к источнику соленой воды 2. Вторые концы труб 8 подключают к коллектору 13, расположенному в емкости-накопителе опресненной воды 14. На поверхность труб - конденсаторов пара 8 отсыпают слой грунта 31, толщиной 0,15- 0,20 м и перекрывают его экраном 32 из геотекстиля. На этот экран укладывают перфорированную трубу-увлажнитель грунта 12, которую подключают в колодце 7 к распределительной трубе 11, соединенной с помощью трубопровода 10 с источником соленой воды 2. Траншею 9 выше трубы 12 заполняют грунтом до уровня 0,5-0,6 м от поверхности поля. Стенки и дно оставшейся части траншеи до поверхности 9 покрывают мембранной пленкой 33, на поверхности этой пленки формируют песчаную обсыпку 34 толщиной 0,10-0,15 м, внутри которой укладывают перфорированные трубы внутрипочвенного орошения 25, покрытые защитным слоем 35 из полимерной ткани. Выше обсыпки 34 траншею 9 заполняют грунтом с формированием гребней 40. Перфорированные трубы 25 с помощью труб 24, через вентили 23, подключают к трубе 22, соединенной распределительным трубопроводом 21 с колодцем 20. В этом колодце установлен с возможностью перемещения в вертикальной плоскости регулятор уровня воды 26, связанный проводом 27 с насосом 18, размещенным в нижней части емкости-накопителя опресненной воды 14. Нагнетающую трубу 19 этого насоса выводят в колодец 20. Смежные емкости-накопители 14 соединяют между собой неразряжающимся сифоном 16, снабженным вакуумным насосом 17. К коллектору 13 присоединяют вытяжную трубу 15, на верхнем конце которой смонтирован вентилятор 28, снабженный приводом 29. После завершения монтажа системы приступают к накоплению опресненной воды. Соленую воду из водоисточника 2 по трубопроводу 3 подают в испаритель 4, куда из нагревателя 5 поступает нагретый воздух. Одновременно включают подачу соленой воды по трубе- увлажнителю грунта 12. Вытекая из этой трубы, вода, растекаясь по экрану 32 достигает дна траншеи 9, укрытого полимерной пленкой 30, увлажняя слой грунта 31 в зоне размещения труб- конденсаторов пара 8. Поддержание этого слоя грунта во влажном состоянии обеспечивает отведение тепла от поверхности этих труб. Опресненную воду для промывки грунта 39, ограниченного мембранной пленкой 33, собирают в емкостях- накопителях 14 путем конденсации в трубах 8, по которым пар из испарителя 4 перемещается под действием разряжения, создаваемого вентилятором 28 в вытяжной трубе 15. В процессе движения по трубам-конденсаторам пара 8 температура воздуха, насыщенного влагой, понижается до температуры их стенок, соответствующей температуре почвы на глубине 2,5-3,Ом. При охлаждении воздуха выделяется опресненная вода, которая стекает из труб 8 через коллектор 13 в емкости-накопители 14. При этом размещение труб 8 в слое грунта 31, увлажняемого соленой водой из труб 12, обеспечивает отведение тепла от поверхности труб 8. При накоплении в емкостях-накопителях 14 опресненной воды выше уровня концевых участков неразряжающегося сифона 16 с помощью вакуум-насоса 17 производят заряжание сифона. При его работе происходит выравнивание уровня заполнения водой сопряженных накопителей 14. После поступления в накопители 14 достаточного количества опресненной воды начинают помывку грунта 39. Для проведения промывки регулятор уровня воды 26 в колодце 20 устанавливают на отметке, соответствующей поверхности участка 1. Вентили 23 открывают и включают насос 18. Вода по нагнетающей трубе 19 поступает в колодец 20, откуда по распределительному трубопроводу 21 в трубу 22, а из нее в перфорированные трубы внутрипочвенного орошения 25. Регулятор уровня воды 26 обеспечивает заполнение колодца 20 до уровня, соответствующего поверхности участка 1. Вода, под действием напора, создаваемого в колодце 20, выходит через перфорацию труб внутрипочвенного орошения 25 и заполняет как капиллярные, так и некапиллярные поры засоленного грунта 39. В процесс заполнения пор грунта 39 опресненной водой происходит растворение содержащихся в нем солей, и капиллярное перемещение солевого раствора к поверхности гребней 40. Уровень воды в грунте во время промывки поддерживают с помощью регулятора 26 на высоте поверхности участка 1. При его превышении регулятор 26 подает по проводу 27 команду на отключение насоса 18. При снижении уровня воды в колодце 20 ниже поверхности участка 1 регулятор подает команду на включение насоса 18. По мере испарения влаги поверхность гребней 40 покрывается белым налетом соли. Периодически производят отбор проб грунта 39 для анализа на содержание в нем солей. При снижении их содержания до нормативного уровня промывку заканчивают, перекрыв вентиль 23. При достижении грунтом в гребнях 40 состояния физической спелости производят их разравнивание, грунт из них перемещают на прилегающую территорию. После просыхания промытого грунта 39 в нем выкапывают посадочные ямы и производят высаживание деревьев 37, помещая в ямы корни 36 и засыпая промытым грунтом. В зоне размещения корней 36 устанавливают датчик влажности 38.

После завершения посадки проводят оросительные поливы. Перед началом каждого полива регулятор уровня воды 26 в колодце 20 устанавливают на высоте поверхности слоя песка 34. Вентиль 23 открывают, включают насос 18 и производят подачу воды в колодец 20, откуда она по распределительному трубопроводу 21 и трубе 22 поступает в перфорированные трубы внутрипочвенного орошения 25. При этом уровень воды в грунте 39, ограниченном мембранной пленкой 33, поддерживают на высоте верха песчаной обсыпки 34. Поэтому увлажнение грунта 39 в зоне расположения корней 36 происходит только по капиллярным порам, а некапиллярные поры остаются заполненными воздухом, что обеспечивает благоприятный водно-воздушный режим корнеобитаемого слоя. Мембранная пленка препятствует выходу воды за пределы увлажняемого объема грунта 39, но при этом обеспечивает газообмен с окружающим грунтом. Подачу воды при проведении полива производят, руководствуясь показаниям датчика влажности грунта 38. После достижения уровня влажности корнеобитаемого слоя грунта 85-90% НВ насос 18 выключают. Следующий полив производят в соответствии с заданным режимом орошения, руководствуясь показаниями датчика влажности 38, установленного в зоне расположения корней 36 деревьев 37.

В качестве примера осуществления предложенного способа лесомелиорации засоленных земель при высоком уровне соленых грунтовых вод рассмотрим выращивание древесной растительности в зоне опустынивания Черноземельского района республики Калмыкия.

Климат в республике Калмыкия резко континентальный. Количество солнечных дней в году в среднем составляет 165, в том числе на летний период приходится 120 дней с продолжительностью солнечного сияния 10-12 часов. Особенностью «Черных земель» является активное наступление пустыни с передвижением песка. Наиболее эффективный способ закрепления движущихся барханов - лесопосадки, однако во многих случаях климатические и почвенно-гидрологические условия ограничивают возможность выращивания деревьев и кустарника. Так значительную часть территории занимают солонцеватые пески и солончаки. Источники пресной воды отсутствуют, а грунтовые воды находятся на глубине 13-30 м и содержат 10-15 г/л соли, то есть не пригодны для орошения. Грунт на участке, рассматриваемом в качестве объекта для применения предложенного способа лесомелиорации, супесчаный, засоленный. Тип засоления хлоридно-сульфатный, толщина засоленного грунта превышает 100 см, среднее содержание плотного остатка солей в метровом слое - 1,5%.

Лесополоса включает два ряда кустарника (тамариск и смородина золотистая), которые высажены на полосах шириною 2 м и разделенных междурядьями 4 метра с расстоянием между кустами 1,5 м.

Осуществление способа лесомелиорации засоленных земель при глубоком залегании соленых грунтовых вод с помощью предложенной системы производят в следующей последовательности:

На участке 1 производят отрывку траншей 9 глубиной 3,0 м и шириной 1,5 м, с уклоном дна более 0,004. Такой уклон обеспечивает скорость течения воды по трубам, препятствующую отложению осадка. Дно этой траншеи укрывают полимерной пленкой 30 и укладывают трубы-конденсаторы пара 8, концы которых присоединяют в колодцах 7 к трубопроводу 6, подключенному к испарителю соленой воды 4, сопряженному с подогревателем воздуха 5. Испаритель 4 с помощью водоподводящего трубопровода 3 подключают к источнику соленой воды 2. Вторые концы труб-конденсаторов пара 8 подключают к коллектору 13, расположенному в емкости-накопителе опресненной воды 14. На поверхность труб- конденсаторов пара 8 отсыпают слой грунта 31 толщиной 0,15 м и перекрывают его экраном 32 из геотекстиля. На этот экран укладывают перфорированную трубу-увлажнитель грунта 12, которую подключают в колодце 7 к распределительной трубе 11, соединенной с помощью трубопровода 10 с источником соленой воды 2. Траншею 9 выше трубы 12 заполняют грунтом до уровня 0,5 м от поверхности поля. Стенки и дно оставшейся части траншеи 9 покрывают мембранной пленкой 33, на поверхности этой пленки формируют песчаную обсыпку 34 толщиной 0,10 м. Внутри обсыпки 34 укладывают перфорированные трубы внутрипочвенного орошения 25, покрытые защитным слоем 35 из полимерной ткани. Выше обсыпки 34 траншею 9 заполняют грунтом с формированием гребней 40 высотой 0,3 м. Перфорированные трубы внутрипочвенного орошения 25 с помощью труб 24 через вентили 23 подключают к трубе 22, соединенной распределительным трубопроводом 21 с колодцем 20. В этом колодце установлен, с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, регулятор уровня воды 26, связанный проводом 27 с насосом 18, размещенным в нижней части емкости- накопителя опресненной воды 14. Нагнетающую трубу 19 этого насоса выводят в колодец 20. Смежные емкости-накопители 14 соединяют между собой неразряжающимся сифоном 16, снабженным вакуумным насосом 17. К коллектору 13 присоединяют вытяжную трубу 15, на верхнем конце которой смонтирован вентилятор 28, снабженный приводом 29. После завершения монтажа системы приступают к накоплению опресненной воды. Соленую воду из водоисточника 2 по трубопроводу 3 подают в испаритель 4, куда из нагревателя 5 поступает нагретый воздух. Одновременно включают подачу соленой воды по трубе-увлажнителю грунта12. Вытекая из этой трубы, вода растекаясь по экрану 32, достигает дна траншеи 9, укрытого полимерной пленкой 30, увлажняя слой грунт 31 в зоне размещения труб-конденсаторов пара 8. Поддержание этого слоя грунта во влажном состоянии обеспечивает отведение тепла от поверхности этих труб. Опресненную воду для промывки грунта 39 собирают в емкостях-накопителях 14 путем конденсации в трубах 8. Пар из испарителя 4 перемещается по этим трубам под действием разряжения, создаваемого вентилятором 28 в вытяжной трубе 15. В процессе движения по трубам-конденсаторам пара 8 температура воздуха, насыщенного влагой, понижается до температуры их стенок, соответствующей температуре почвы на глубине 3,0 м. При охлаждении воздуха выделяется опресненная вода, которая оседает на стенках труб 8 и стекает из них через коллектор 13 в накопители 14. При этом размещение труб 8 в слое грунта 31, увлажняемого соленой водой из труб 12, обеспечивает отведение тепла от поверхности труб 8. При накоплении в накопителях 14 опресненной воды выше уровня концевых участков неразряжающегося сифона 16 с помощью вакуум-насоса 17 производят заряжание сифона. При его работе происходит выравнивание уровня заполнения водой сопряженных накопителей 14. После поступления в накопители 14 достаточного количества опресненной воды начинают помывку грунта 39. Для ускорения процесса промывки за счет сокращения времени накопления опресненной воды ее производят раздельно по рядам кустарника. Под каждым рядом размещена одна пара перфорированных труб внутрипочвенного орошения 25. Для проведения промывки регулятор уровня воды 26 в колодце 20 устанавливают на отметке, соответствующей поверхности участка 1. Вентили 23 на первой паре труб внутрипочвенного орошения 25 открывают, а на второй паре закрывают и включают насос 18. Вода по нагнетающей трубе 19 поступает в колодец 20, откуда по распределительному трубопроводу 21 в трубу 22, а из нее в перфорированные трубы внутрипочвенного орошения 25. Регулятор уровня воды 26 обеспечивает заполнение колодца 20 до уровня, соответствующего поверхности участка 1. Вода под действием напора, создаваемого в колодце 20, выходит через перфорацию труб 25 и заполняет как капиллярные, так и некапиллярные поры засоленного грунта 39. В процесс заполнения пор грунта 39 опресненной водой происходит растворение содержащихся в нем солей и капиллярное перемещение солевого раствора к поверхности гребней 40. Уровень воды в грунте во время промывки поддерживают с помощью регулятора 26 на высоте поверхности участка 1. При его превышении регулятор 26 подает по проводу 27 команду на отключение насоса 18. При снижении уровня воды в колодце 20 ниже поверхности участка 1 регулятор подает команду на включение насоса 18. По мере испарения влаги поверхность гребней 40 покрывается белым налетом соли. Периодически производят отбор проб грунта 39 для анализа на содержание в нем солей. При снижении их содержания до 0,4% плотного остатка промывку заканчивают, перекрыв вентиль 23. После чего открывают вентиль 23 на второй паре труб 25. Здесь повторяют процесс заполнения опресненной водой и промывки грунта 39 до уровня содержания плотного остатка соли о,4%. Такое высокое содержание остатка соли в промываемом грунте допускается в связи с тем, что благодаря внутрипочвенному орошению процесс рассоления зоны расположения корней 38 продолжится при проведении последующих оросительных поливов с выносом соли на поверхность. При достижении грунтом в гребнях 40 состояния физической спелости производят разравнивание грунта из них на прилегающей территории. После просыхания промытого грунта 39 в нем выкапывают посадочные ямы и производят высаживание кустарника, помещая в них корни 36 и засыпая промытым грунтом. В зоне размещения корней 36 устанавливают датчик влажности 38.

После завершения посадки проводят оросительные поливы. Перед началом каждого полива регулятор уровня воды 26 в колодце 20 устанавливают на высоте поверхности слоя песка 34. Вентиль 23 на первой паре труб внутрипочвенного орошения 25 перекрывают, а на второй паре открывают. Затем включают насос 18 и производят подачу воды в колодец 20, откуда она по распределительному трубопроводу 21 и трубе 22 поступает в перфорированные трубы внутрипочвенного орошения 25. При этом уровень воды в грунте 39, ограниченном мембранной пленкой 33, поддерживают на высоте верха песчаной обсыпки 34. Поэтому увлажнение грунта 39 в зоне расположения корней 36 происходит только по капиллярным порам, а некапиллярные поры остаются заполненными воздухом, что обеспечивает благоприятный водно-воздушный режим корнеобитаемого слоя. Мембранная пленка препятствует выходу воды за пределы увлажняемого объема грунта 39, но при этом обеспечивает газообмен с окружающим грунтом. Подачу воды при проведении полива производят, руководствуясь показаниям датчика влажности грунта 38 до достижения влажности уровня 85-90% НВ. Затем вентиль 23 у второй пары оросителей 25 закрывают и открывают вентиль 23 первой пары труб внутрипочвенного орошения 25 и производят подачу опресненной воды в грунт 39. После достижения в зоне их действия уровня влажности корнеобитаемого слоя грунта 85-90% НВ насос 18 выключают. Следующий полив производят в соответствии с заданным режимом орошения, руководствуясь показаниями датчика влажности 38, установленного в зоне расположения корней 36 кустарника 37. Подачу воды производят, последовательно переключая с одной пары труб 25 на другую после доведения влажности грунта до заданного уровня.

Таким образом, применение предложенного способа лесомелиорации засоленных земель при глубоком залегании соленых грунтовых вод с помощью системы для его осуществления позволяет провести промывку засоленного грунта и последующее орошение опресненной водой, полученной из соленых грунтовых вод.

Похожие патенты RU2800824C1

название год авторы номер документа
Способ лесомелиорации засоленных земель и система для его осуществления 2022
  • Губин Владимир Константинович
  • Шевченко Виктор Александрович
  • Кудрявцева Лидия Владимировна
RU2782324C1
Система для внутрипочвенного орошения древесных насаждений соленой водой 2020
  • Губин Владимир Константинович
  • Шевченко Виктор Александрович
  • Кудрявцева Лидия Владимировна
RU2737197C1
Способ орошения многолетних насаждений минерализованной водой и устройство для его осуществления 2018
  • Губин Владимир Константинович
  • Шевченко Виктор Александрович
  • Кудрявцева Лидия Владимировна
RU2703185C1
Способ биомелиорации неиспользуемых деградированных земель с низкой несущей способностью при окультуривании почв для восстановления агропроизводства и устройство для его осуществления 2022
  • Пунинский Виталий Станиславович
  • Шевченко Виктор Александрович
RU2789864C1
СПОСОБ БИОМЕЛИОРАЦИИ ЗАСОЛЕННЫХ СУХОСТЕПНЫХ, ПОЛУПУСТЫННЫХ ЗЕМЕЛЬ В ЗОНЕ ВЕТРОВОЙ ЭРОЗИИ И КОМБИНИРОВАННЫЙ АГРЕГАТ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2021
  • Пунинский Виталий Станиславович
  • Кизяев Борис Михайлович
  • Шевченко Виктор Александрович
RU2760480C1
ТРАНШЕЙНЫЙ ЛИМОНАРИЙ 2015
  • Кизяев Борис Михайлович
  • Губин Владимир Константинович
  • Максименко Владимир Пантелеевич
  • Храбров Михаил Юрьевич
  • Кудрявцева Лидия Владимировна
  • Казакевич Александр Климентьевич
  • Аристов Эдуард Георгиевич
RU2579202C1
Водооборотная осушительно-увлажнительная система 2017
  • Губин Владимир Константинович
RU2655799C1
Система локально-внутрипочвенного орошения сада на склоновых землях 2023
  • Губин Владимир Константинович
  • Шевченко Виктор Александрович
  • Кудрявцева Лидия Владимировна
RU2804874C1
СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ДРЕНАЖНОГО СТОКА 2013
  • Кизяев Борис Михайлович
  • Бородычёв Виктор Владимирович
  • Конторович Игорь Иосифович
  • Губин Владимир Константинович
RU2527032C1
Устройство для выращивания плодовых деревьев на землях с высоким уровнем грунтовых вод 2018
  • Губин Владимир Константинович
RU2677307C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 800 824 C1

Реферат патента 2023 года Способ лесомелиорации на засоленных землях при глубоком залегании соленых грунтовых вод и система для его осуществления

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может найти применение при выращивании древесной растительности на засоленных землях с глубоким уровнем залегания соленых грунтовых вод. Способ заключается в том, что на засоленных грунтах по линии трассы посадки деревьев или кустарников отрывают траншею и укладывают в нее трубы-конденсаторы пара, один конец которых соединяют с испарителем соленой воды, а другой с емкостью-накопителем опресненной воды, трубы-конденсаторы засыпают слоем 0,15-0,20 м грунта, который покрывают экраном из геотекстиля, а на него укладывают перфорированную трубу-увлажнитель грунта, подключенную к источнику соленой воды, и засыпают траншею грунтом до глубины 0,5-0,6 м от поверхности земли, стенки и дно остальной части траншеи до поверхности выстилают мембранной пленкой, на дне поверх мембраной пленки укладывают слой песка, в котором размещают перфорированные трубы внутрипочвенного орошения, соединенные с насосом, установленным в емкости-накопителе опресненной воды, после чего траншею заполняют засоленным грунтом до поверхности участка с формированием над ней гребня. Производят накопление опресненной воды в емкости-накопителе за счет образования пара в испарителе соленой воды и конденсации его в трубах-конденсаторах. Соленую воду подают одновременно в трубу-испаритель и перфорированную трубу-увлажнитель грунта. Опресненную воду из емкости-накопителя закачивают в перфорированные трубы внутрипочвенного орошения с заполнением ею пор грунта в объеме, ограниченном мембранной пленкой. Подачу воды производят до понижения содержания солей в этом грунте до нормативного уровня. После прекращения подачи воды гребень разравнивают, а в промытый грунт высаживают деревья или кустарники с последующим поливом опресненной водой из емкости-накопителя через перфорированные трубы внутрипочвенного орошения. Система для осуществления способа включает источник соленой воды, подогреватель воздуха, испаритель соленой воды, перфорированные трубы внутрипочвенного орошения, сопряженные с вытяжной трубой, и снабжена трубами-конденсаторами пара, выполненными в виде гладких полимерных труб диаметром 63-110 мм, длиной 100-200 м, уложенных с уклоном не менее 0,003 в траншею глубиной 2,5-3,0 м, один конец которых соединен с испарителем соленой воды, а другой с емкостью-накопителем опресненной воды. Трубы-конденсаторы засыпаны слоем грунта 0,15-0,20 м, который покрыт экраном из геотекстиля, а на нем уложена перфорированная труба-увлажнитель грунта диаметром 25-32 мм, длиной 100-200 м, подключенная к источнику соленой воды и засыпанная грунтом до глубин 0,5-0,6 м от поверхности земли. Стенки и дно остальной части траншеи до поверхности покрыты мембранной пленкой. Поверх мембранной пленки на дне в песчаной обсыпке уложены перфорированные трубы внутрипочвенного орошения диаметром 25-32 мм и длиной 100-200 м, соединенные через регулятор уровня воды с насосом, установленным в емкости-накопителе опресненной воды. От песчаной отсыпки до поверхности участка траншея заполнена засоленным грунтом с формированием над поверхностью гребня высотой 25-30 см. Обеспечивается возможность выращивания древесной и кустарниковой растительности на засоленных грунтах при отсутствии источников пресной воды. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

Формула изобретения RU 2 800 824 C1

1. Способ лесомелиорации на засоленных землях при глубоком залегании соленых грунтовых вод, включающий подачу соленой воды из водоисточника в испаритель, подачу в испаритель предварительно нагретого воздуха, насыщение его парами соленой воды, конденсацию пара и подачу опресненной воды в перфорированные трубы внутрипочвенного орошения, отличающийся тем, что на засоленных грунтах по линии трассы посадки деревьев или кустарников отрывают траншею, ее дно покрывают водонепроницаемой полимерной пленкой и укладывают трубы-конденсаторы пара, один конец которых соединяют с испарителем соленой воды, а другой с емкостью-накопителем опресненной воды, трубы-конденсаторы засыпают слоем 0,15-0,20 м грунта, который покрывают экраном из геотекстиля, а на него укладывают перфорированную трубу-увлажнитель грунта, подключенную к источнику соленой воды, и засыпают траншею грунтом до глубины 0,5-0,6 м от поверхности земли, стенки и дно остальной части траншеи до поверхности выстилают мембранной пленкой, на дне поверх мембраной пленки укладывают слой песка, в котором размещают перфорированные трубы внутрипочвенного орошения, соединенные с насосом, установленным в емкости-накопителе опресненной воды, после чего траншею заполняют засоленным грунтом до поверхности участка с формированием над ней гребня, затем производят накопление опресненной воды в емкости-накопителе за счет образования пара в испарителе соленой воды и конденсации его в трубах-конденсаторах, при этом соленую воду подают одновременно в трубу-испаритель и перфорированную трубу-увлажнитель грунта, опресненную воду из емкости-накопителя закачивают в перфорированные трубы внутрипочвенного орошения с заполнением ею пор грунта в объеме, ограниченном мембранной пленкой, подачу воды производят до понижения содержания солей в этом грунте до нормативного уровня, после прекращения подачи воды гребень разравнивают, а в промытый грунт высаживают деревья или кустарники с последующим поливом опресненной водой из емкости-накопителя через перфорированные трубы внутрипочвенного орошения.

2. Система для осуществления способа лесомелиорации на засоленных землях при глубоком залегании соленых грунтовых вод, включающая источник соленой воды, подогреватель воздуха, испаритель соленой воды, перфорированные трубы внутрипочвенного орошения, сопряженные с вытяжной трубой, отличающаяся тем, что она снабжена трубами-конденсаторами пара, выполненными в виде гладких полимерных труб диаметром 63-110 мм, длиной 100-200 м, уложенных с уклоном не менее 0,003 в траншею глубиной 2,5-3,0 м, один конец которых соединен с испарителем соленой воды, а другой - с емкостью-накопителем опресненной воды, трубы-конденсаторы уложены на полимерную водонепроницаемую пленку и засыпаны слоем грунта 0,15-0,20 м, который покрыт экраном из геотекстиля, а на нем уложена перфорированная труба-увлажнитель грунта диаметром 25-32 мм, длиной 100-200 м, подключенная к источнику соленой воды и засыпанная грунтом до глубин 0,5-0,6 м от поверхности земли, стенки и дно остальной части траншеи до поверхности покрыты мембранной пленкой, на дне в песчаной обсыпке уложены перфорированные трубы внутрипочвенного орошения диаметром 25-32 мм и длиной 100-200 м, соединенные через регулятор уровня воды с насосом, установленным в емкости-накопителе опресненной воды, от песчаной отсыпки до поверхности участка траншея заполнена засоленным грунтом с формированием над поверхностью гребня высотой 25-30 см.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2800824C1

Способ лесомелиорации засоленных земель 2018
  • Зеленская Елена Анатольевна
  • Бурлова Валентина Геннадьевна
  • Файзиев Раим Мусаевич
RU2689537C1
Способ орошения многолетних насаждений минерализованной водой и устройство для его осуществления 2018
  • Губин Владимир Константинович
  • Шевченко Виктор Александрович
  • Кудрявцева Лидия Владимировна
RU2703185C1
US 9301442 B1, 05.04.2016
Способ производства квасного напитка "Сосенка" 2015
  • Квасенков Олег Иванович
RU2609235C1

RU 2 800 824 C1

Авторы

Губин Владимир Константинович

Шевченко Виктор Александрович

Кудрявцева Лидия Владимировна

Даты

2023-07-28Публикация

2022-10-20Подача