Устройство для управления водным режимом почвы Советский патент 1987 года по МПК E02B11/00 A01G25/06 

Изобретение относится к орошаемому земледелию и может быть использовано на открытых земельных участках (например, садоводческих кооперати- BOB), на которых не требуется расхода дополнительной энергии на управление увлажненностью почвы.

Цель изобретения - автоматическое регулирование водного режима поч вы путем сбора лишней влаги в период дождей и возвращения ее в почву в засушливьй период.

На фиг.1 изображена дренажно-оро- сительная система, общий вид; на фиг.2 - накопитель (собирающе-питаю- щая емкость); на фиг.З - пружины (узел крепления); на фиг.4 - испаритель; на фиг.5-8 - регулировочные

операции дренажно-оросительной систе- 20. пирамидальная форма накопителя 7

мы (на фиг.З - регулировка глубины установки дренажных труб; на фиг.6 - регулировка наклона дренажных труб; на фиг. 7 - регулиро вка уровня воды в накопителе при пустом испарителе; на фиг.8 - регулировка уровня воды в накопителе при заполненном водой испарителе); на фиг.9-12 - схемы размещения основных элементов устройства для управления водным режимом почвы при различных режимах работы (На фиг.9 - исходное положение дренажно-оросительной системы; на фиг.10 - режим дренажа; на фиг.11 - режим орошения; на фиг.12 - работа устройства в период дождя до перенасыщения почвы влагой); на фиг.13 - схема совмещения работы дренажно- оросительной системы с устройством подачи воды из питающей магистрали. .

Устройство для управления водным режимом почвы содержит дренажные трубы 1 (фиг.1), проложенные в каналах 2 (например, в бороздах между грядНа фиг.2 изображен накопитель 7 с переменным углом конусности. У двух.противоположных стенок накопит ля 7 на штифтах 19 поворачивается

25 подвижная перегородка 20, контактирующая с воздушной камерой 21. Положение перегородки 20 фиксируется стопорным устройством 22. Изменение положения перегородки 20 изменяет

30 вес слоя воды заданной толщины.

Пружины 8 (фиг.3) установлены на платформе 23, которая изменяет свое положение относительно днища корпуса 9 при помощи регулировочных болт

3&л2АИспаритель 10 выполнен с возможностью изменения его объема, т.е. с возможностью .изменения помещаемого в нем объема воды, предназначаемого

40 для испарения. На фиг.4 изображен испаритель 10, в котором в стенке его корпуса выполнена сливная щель 25, а объем воды 26 в испарителе за висит от положения ограничителя 27

ками), заполненных фильтром 3, напри- 45 прикрепленного к стенке через прокладку i28 при помощи болта 29.

мер соломой, и закрытые сверху грунтом 4.

Дренажные трубы I (на фиг.1 пока- зана только одна труба) соединены параллельно, а их общий выход 5 гибким шлангом 6 соединен с нижней частью накопителя 7, установленного на пружинах 8 в водонепроницаемом корпусе 9 и снабженного испарителем

10. К верхней части накопителя 7 под- 55 воды в накопителе 7. Регулировку

соединена сбросная трубка 11. Над корпусом 9 установлено перекрытие 12 для исключения попадания атмосферных осадков в накопитель 7. В перекрытии 12 вьтолнено отверстие для свободного прохода штока 13 испарителя 10, жестко соединенного с накопителем 7. Дренажные трубы .1 и корпус 9 снабжены контрольными площадками 14-17.

Для того, чтобы уровень воды 18 при поступлении ее в накопитель 7 из дренажных труб 1 оставался на заданном уровре относительно поверхности грунта 4, необходимо соблюдать условие равновесия между упругостью пружин и весом накопителя 7. Но упругость пружин 8 по мере их сжатия возрастает, а поэтому необходимо, чтобы и вес накопителя 7 возрастал соответственно этой упругости. Такое равновесие обеспечивает коническая

На фиг.2 изображен накопитель 7 с переменным углом конусности. У двух.противоположных стенок накопителя 7 на штифтах 19 поворачивается

подвижная перегородка 20, контактирующая с воздушной камерой 21. Положение перегородки 20 фиксируется стопорным устройством 22. Изменение положения перегородки 20 изменяет

вес слоя воды заданной толщины.

Пружины 8 (фиг.3) установлены на платформе 23, которая изменяет свое положение относительно днища корпуса 9 при помощи регулировочных болтов

2АИспаритель 10 выполнен с возможностью изменения его объема, т.е. с возможностью .изменения помещаемого в нем объема воды, предназначаемого

для испарения. На фиг.4 изображен испаритель 10, в котором в стенке его корпуса выполнена сливная щель 25, а объем воды 26 в испарителе зависит от положения ограничителя 27,

45 прикрепленного к стенке через прокладку i28 при помощи болта 29.

Для правильного функционирования устройства для управления водным ре- 50 жимом почвы производят регулировку глубины погружения в грунт дренажных труб 1 и гидронепроницаемого корпу- . са 9, а также регулировку уровня прокладки дренажных труб 1 и уровня

производят при помощи площадок 14-17 и соответствующего инструмента для определения относительных уровней, например при помощи двух измеритель31

ных стеклянных трубок 30, соединенных гибким шлангом 31 (фиг.5).

На фиг,5 изображено взаимное расположение контрольных площадок 15 и

17при регулировке глубины размещения дренажной трубы 1 относительно корпуса 9. Регулировку осуществляют следующим образом. Штырь 32 одной из измерительных трубок 30 вводят

в грунт до контакта с площадкой 17, а штырь второй измерительной трубки - до контакта с площадкой 15 и по уровню воды в -измерительных трубках 30 судят о точности соответствия уровней площадок 15 и 17.

Аналогично производят регулировку уровней прокладки дренажных труб, уровней воды 18 и площадок 16 (фиг.6 и 7).

Дренажные трубы 1 должны быть проложены с уклоном о( 1-3 в зависимости от длины и диаметра труб (фиг.6).

При регулировке уровней необходимо, чтобы уровень воды 18 в накопителе 7 оставался всегда постоянным, независимо от количества воды в накопителе (фиг.7 и 8). Затем производят регулировку двух уровней воды

18в накопителе 7, регулировку при пустом испарителе 10 и регулировку при заполненном водой испарителе.

Регулировку при пустом испарителе производят следующим образом. В накопитель 7 заливают любое количество воды 18. При помощи регулировоч-г ных болтов 24 уровень воды 18 в накопителе 7 устанавливают на одну отметку с уровнем контрольной площадки 16 и -доливают в накопитель 7 еще любое количество воды (фиг.7 и 8). При этом уровень воды 18 в накопителе должен оставаться на той же отметке. Б случае ухода уровня воды 18 от заданной отметки регулировку npo-t изводят изменением формы накопителя 7 при помощи подвижных стенок 20 (фиг. 2 и -8) .

Регулировку при полном испарителе производят за счёт подбора объема испарителя 10 при помоЩи подвижки ограничителя 27 (фиг.8). Объем воды 26 в испарителе 10 должен быть таким, чтобы вес воды 26 создал такое дополнительное давление на пружины 8, при котором накопитель 7, опустится на величину, при которой уровень

594044

воды в нем будет на 5-10 мм ниже дренажной трубы 1.

Устройство для управления водным

j- режимом почвы работает следующим образом.

В исходном положении устройства накопитель 7 пустой, в испарителе 10 воды нет, при этом накопитель 7

1Q вместе с испарителем 10 под действием пружин 8 находится в крайнем верхнем положении (фиг.9).

Режим сбора лишней влаги из почвы (фиг .,10). ;При дожде открытый испа15 ритель 10 заполняется водой 26, в результате чего накопитель 7 опускается. Если почва перенасьпцается влагой, то лишняя вода попадает в канал 2 (фиг.1), проходит через

2Q фильтр 3 и через поры проникает в

дренажную трубу 1, а оттуда - в накопитель 7. При попадании воды в накопитель 7 последняя увеличивает свой вес и на пружинах 8 опускается

25 ниже, при этом уровень воды в накопителе становится ниже отметки дренажных труб и в накопитель поступает новая порция воды. Таким образом, накопитель 7 может заполняться пол30 ностью. В случае, если воды в накопителе 7 поступит больше расчетной, то излишки будут отведены по трубке 11 в другую запасную емкость (на фиг.1 не показано) или на сброс в естественные водохранилища (реки, озера). Режим орошения почвы (фиг.11). В засушливый период вода 26 из испарителя 10 улетучивается, вес накопителя 7 уменьшается, вода поднимается

40 вверх и уровень воды 18 в накопителе будет вьш1е отметки нижней части дренажной трубы 1. В результате вода из накопителя 7 пойдет в дренажные трубы 1, из которых по капиллярам

45 Фильтра 3 попадет в канал 2, а оттуда впитывается по чвой в подкорневую область растений (фиг.1). По мере усвоения растениями влаги из почвы в дренажные трубы 1 самотеком посту5f пают новые порции водыиз накопителя 7.

- Если в период орошения пойдет дождь, то испаритель 10 заполняется водой 26, в результате чего накопитель 7 опускаетсяна пружинахЗ ,уро55 вень воды 18 в нем понижается,подача воды в дренажные трубы 1 уменьшается, а затем и полностью прекращается.

Устройство для управления водным

режимом почвы в засушливый период мо

35

жет использоваться в качестве оросительной системы, подача воды в которую будет производиться из питающей магистрали 33 (фиг.13) при помощи автоматического устройства порционной подачи, например при помощи устройства, содержащего коромысло 34, на концах которого размещены испаритель 35 и управляющий груз 36, одно из плеч коромысла кинематически соединено с запорным органом 37 и фиксатором 38, функционально связанным с основанием 39 коромысла 34, а выходная труба 40 гидравлически соединена с испарителем 35 при помощи трубки 41. Устройство подачи воды в накопитель 7 работает на основе нарушения равновесия коромысла 34 от испарения воды из испарителя 35 при закрытом запорном органе 37 и наполнении его водой при открытом запорном органе 37.

Формула изобретения 1.Устройство для управления водным режимом почвы, включающее установленный на подводящем трубопроводе накопитель, снабженный испарителем и соединенный с сетью подземных пер0

5

форированных трубок, отличающееся тем, что, с целью автоматического регулирования водного per жима почвы путем сбора лишней влаги в период дождей и возвращения ее в почву в засушливый период, накопитель помещен в водонепроницаемый закрытый корпус и ycTaHOBnek в нем на пружинах, при этом накопитель снабжен сливной тру.бкой, а испарГитель уста- . новлен на штоке, жестко связанном с накопителем.

2.Устройство по п.1, о т л и - чающёеся тем, что, с целью повышения надежности работы, накопитель вьшолнен а виде конической емкости изменяемой формы.

3.Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что, с целью регулирования количества подаваемой в перфорированные трубки воды из накопителя для увлажнения почвы, пружины установлены на платформе, снаб- 5 женной приспособлением для изменения ее -высоты относительно днища корпуса.

4.Устройство ПОП.1, о тли- чающееся тем, что испаритель выполнен с возможностью изменения 0 объема.

0

Изобретение относится к орошаемому земледелию. Цель изобретения - автоматическое регулирование водного режима почвы путем сбора лишней влаги в период дождей и возвращения ее в почву в засушливый период. Устройство содержит дренажные трубы 1, проложенные в каналах 2. Трубы 1 соединены параллельно, а их общий выход 5 гибким шлангом 6 соединен с нижней. частью накопителя /Н/ 7. Н 7 выполнен в виде конической емкости изменяемой формы, установлен на пружинах 8 в водонепроницаемом корпусе 9 и снабжен испарителем 10. К верхней части Н 7 подсоединена сбросная трубка 11 . В перекрытии 12 вьтолнено отверстие для свободного прохода штока 13 испарителя 10, жестко соединенного с Н 7. Пружины 8 установлены на платформе, которая изменяет свое положение относительно днища корпуса 9 при помощи регулировочных болтов. Бода попадает в канал 2, проходит через фильтр 3, проникает в трубу 1, а оттуда в Н 7. Н 7 под воздействием воды на пружинах 8 опускается ниже, уровень воды становится ниже отметки уровня труб 1 и в Н 7 поступает новая порция воды.;Б засушливый период идет обратный процесс. 3 з;п. ф-лы, 13 Ш1. (Л /f у// JV, ул 1 III 1 2 f 3 IS W П V if , /K Y/. 1q..a J..: . СО сд со 4:

qjus-Z

Л/ фиг.З

10

ГЗ,

. Л

с о «A

27 Я

.23

«/

30

|

/vv /y.

14

J/

rs

/

32

fff ff f f ffr f/ xxy I I X77

A /

gsue. 7

jff

.3

фие.ю

;/

fS

6f:

с

1/

//////{ /x

CpuslZ

Редактор А.Ревин

Составитель О.Крылова

Техред И.Верес Корректор В.Бутяга

Заказ 6123/31 Тираж 607Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4