Осушительно-оросительная система Российский патент 2023 года по МПК E02B11/00 A01G25/16 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, области комплексной мелиорации переувлажненных сельскохозяйственных земель.

Известна осушительно-оросительная система, включающая систему дрен, сопряженных с дренажным коллектором, связанным с прудом-накопителем дренажного стока, и оросительную сеть. При эксплуатации этой системы в период весеннего паводка производят накопление в пруду воды, поступающей из дрен в коллектор. В засушливый период воду из пруда подают через оросительную сеть на поле (Авт.св. СССР №1631121, МПК Е02В 11/00, 1991 г.).

Недостатками этой системы являются: снижение коэффициента земельного использования, связанное со значительными размерами пруда, в котором необходимо создать запас воды не только для орошения, но и на испарение с поверхности пруда, компенсацию фильтрационных потерь. В дренажной воде содержится большое количество биогенных элементов, вымытых из осушаемой почвы.

Известна осушительно-увлажнительная система (SU 1355664 А1, 30.11.1987), принятая за прототип, включающая пруд-накопитель с водовыпусками на орошение и водовпуском, участки временного аккумулирования, дамбы, коллекторы, регулирующий канал, регулирующие подпорные сооружения, водовыпуски, трубопровод, насосную станцию, увлажнительные водопроводящие каналы, сбросной канал, водоприемник, осушительно-увлажнительную сеть, подпорное сооружение двустороннего действия, сообщающее между собой смежные участки временного аккумулирования, а также водовыпуск. В данной системе в период весеннего половодья сток воды перекачивается насосной станцией в пруд-накопитель и на участки временного аккумулирования до заданного уровня.

Дальнейший сток воды, минуя участки временного аккумулирования, сбрасывается в водоприемник. Накопленный запас воды сохраняется до завершения посевных работ на осушенной территории. При необходимости полива сельскохозяйственных культур открывается водовыпуск, и вода подается в осушительно-увлажнительную сеть и создается влагозарядка под посевами, УГВ поднимается до необходимого уровня. После опорожнения участков временного аккумулирования водовыпуск закрывается, осуществляется осушение почвы на территории этих участков, и они в дальнейшем используются в текущем году для выращивания поздних яровых, пропашных, овощных и др. культур.

Недостатком данной системы является использование большой площади осушенной территории под участки временного аккумулирования.

Техническим результатом заявленного изобретения является регулирование водно-воздушного режима почвы, а также рациональное использование водных ресурсов.

Технический результат достигается тем, что в осушительно-оросительной системе, включающей поля орошения, пруд-накопитель, коллектора-оросители, дождевальные машины, регулирующий канал, магистральный трубопровод, соединенный с насосной станцией, подпорные регулирующие сооружения двустороннего действия, согласно изобретению, пруд-накопитель гидравлически через регулирующий канал соединен с коллекторами-оросителями для обеспечения регулирования уровня воды в них, коллектора-оросители устроены по контурам полей для отвода избыточного поверхностного стока самотеком, а в устьевых участках коллекторов-оросителей устроены подпорные регулирующие сооружения двустороннего действия, обеспечивающие возможность отключения неиспользуемых во время орошения коллекторов-оросителей, причем дно пруда-накопителя расположено ниже отметок дна коллекторов-оросителей.

Новизна заявленной осушительно-оросительной системы заключается в том, что за счет конструктивных особенностей достигается технический результат-оптимизация водораспределения, повторное использование дренажных вод на орошение культур, получение высоких устойчивых урожаев на землях, подверженных переувлажнению, повышение надежности и эффективности использования водных ресурсов (дренажного стока) системы.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на Фиг. 1 изображена схема осушительно-оросительной системы.

Осушительно-оросительная система двойного регулирования, включает поля орошения 1, коллектора-оросители 2, пруд-накопитель 3, дождевальные машины 4, магистральный трубопровод 5, соединенный с насосной станцией 6, подпорные регулирующие сооружения двустороннего действия 7, регулирующий канал 8. В системе пруд-накопитель использован в качестве регулятора уровня воды в коллекторах-оросителях, которые устроены по контурам полей орошения для отвода с них избыточного поверхностного стока самотеком, при этом пруд-накопитель и коллектора-оросители гидравлически сообщены между собой. В устьевых участках коллекторов-оросителей установлены водовыпускные сооружения двойного действия, обеспечивающие возможность отключения неиспользуемых во время орошения коллекторов-оросителей.

Система работает следующим образом. По контуру полей орошения 1 мелиоративного участка устраиваются коллектора-оросители 2 с нулевым уклоном или минимальным уклоном в сторону пруда-накопителя 3. Во время ранних весенних полевых работ и зимний период коллектора-оросители 2, гидравлически связанные с прудом-накопителем 3, используются как дополнительный дренаж отвода избыточных вод и понижения уровня грунтовых вод. Вода из коллекторов-оросителей 2 направляется самотеком в пруд-накопитель 3 для его пополнения. Дно пруда-накопителя расположено ниже отметок дна коллекторов-оросителей для увеличения объема, при этом вода из пруда-накопителя поступает в коллектора-оросители, где вдоль них перемещаются дождевальные машины фронтального действия 4 в вегетационный период культур. Уровень в пруду-накопителе контролируется подпорным регулирующим сооружением двустороннего действия 7, которое по гидравлической связи уровней поддерживает проектный горизонт воды на всей системе в целом, при этом для отвода избыточных вод с системы пруд-накопитель 3 соединен с регулирующим каналом 8, что позволяет поддерживать оптимальный уровень воды. Уровень контроля установлен ниже верха отметки земли на 0,4 м.

В вегетационный период коллектора-оросители 2 принимают воду из пруда-накопителя 3, для орошения культур дождеванием. Нулевой уклон коллекторов-оросителей 2 позволяет использовать их как емкости для приема воды из пруда-накопителя 3. Вода из пруда-накопителя 3, при превышении уровня воды в нем, обратно самотеком поступает в коллектора-оросители 2, по принципу сообщающихся сосудов, по регулирующему каналу 8. При необходимости дополнительного забора воды из пруда-накопителя 3 может быть использована передвижная дизельная насосная станция. Орошение культур осуществляется фронтальными дождевальными машинами. При этом коэффициент земельного использования (КЗИ) достигает величины 0,97-0,98.

Коллектора-оросители 2 контролируют уровень грунтовых вод, выполнены с нулевым уклоном в сторону пруда-накопителя. В устьевых участках коллекторов-оросителей устраиваются подпорные регулирующие сооружения двустороннего действия 7, в виде трубчатых переездов, оборудованных оголовками, на которых установлены плоские щитовые затворы. Оптимальный размер участков двойного регулирования в пределах 50-100 га.

Пруд-накопитель 3, выполняющий функции водоприемника дренажных вод позволяет накапливать воду для дальнейшего использования в целях оросительных мелиораций в засушливый период выращивания культур.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, осушительным и оросительным мелиорациям. Осушительно-оросительная система включает в себя поля орошения, пруд-накопитель, который служит регулятором уровня воды, коллекторы-оросители с нулевыми уклонами дна, что позволяет использовать их в двойном направлении: накопление воды для орошения культур и в то же время они работают как осушители, собирающие лишнюю дренажную воду, дождевальные машины, регулирующий канал, магистральный трубопровод, соединенный с насосной станцией, подпорные регулирующие сооружения двустороннего действия. Пруд-накопитель гидравлически через регулирующий канал соединен с коллекторами-оросителями для обеспечения регулирования уровня воды в них. Коллекторы-оросители устроены по контурам полей для отвода избыточного поверхностного стока самотеком. В устьевых участках коллекторов-оросителей устроены подпорные регулирующие сооружения двустороннего действия, обеспечивающие возможность отключения неиспользуемых во время орошения коллекторов-оросителей. Дно пруда-накопителя расположено ниже отметок дна коллекторов-оросителей. Предлагаемая система позволяет собирать и накапливать дренажные воды в период их избыточного скопления на осушаемом участке, а при возникновении дефицита влажности в корнеобитаемом слое почвы использовать накопленную воду для проведения орошения. Обеспечивается повышение эффективности и надежности использования водных ресурсов. 1 ил.

Осушительно-оросительная система двойного регулирования, включающая поля орошения, пруд-накопитель, коллекторы-оросители, дождевальные машины, регулирующий канал, магистральный трубопровод, соединенный с насосной станцией, подпорные регулирующие сооружения двустороннего действия, отличающаяся тем, что пруд-накопитель гидравлически через регулирующий канал соединен с коллекторами-оросителями для обеспечения регулирования уровня воды в них, коллекторы-оросители устроены по контурам полей для отвода избыточного поверхностного стока самотеком, а в устьевых участках коллекторов-оросителей устроены подпорные регулирующие сооружения двустороннего действия, обеспечивающие возможность отключения неиспользуемых во время орошения коллекторов-оросителей, причем дно пруда-накопителя расположено ниже отметок дна коллекторов-оросителей.