НИЗКОНАПОРНАЯ СЕТЬ КАПЕЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ
LOW PRESSURE NET FOR DROP IRRIGATION

Предлагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства и найдет применение при орошении небольших участков.
Известна конструкция системы капельного орошения, включающая водозаборный узел, фильтр, насос, сеть водораспределительных трубопроводов, поливные трубопроводы с водовыпусками капельной подачи воды (Справочник «Мелиорация и водное хозяйство», т.6, «Орошение», М.: ВО Агропромиздат, 1990 г., с. 159-161).
Применение этой системы связано с большими затратами материальных средств и энергоресурсов на фильтрацию воды с помощью фильтров тонкой очистки и создание в поливных трубопроводах рабочего напора воды.
Менее энергоемкой, не требующей высокого уровня очистки воды и использования насосов для создания рабочего напора воды, является «Оросительная сеть для полива склоновых земель» (Ав. св. СССР №1304785, A01G 25/02, БИ №15, 1987 г.), принятая в качестве прототипа.
Эта оросительная сеть включает систему водораспределительных трубопроводов, подключенных к ним поливных трубопроводов, снабженных регуляторами расхода и водовыпусками капельной подачи воды. При этом поливные трубопроводы уложены с положительным уклоном по уклону местности, их концевые участки оборудованы перепускными устройствами, а регуляторы расхода установлены на подачу расхода, обеспечивающего безнапорное движение воды по поливным трубопроводам. Водовыпуски выполнены в виде емкостей, установленных вертикально. Благодаря безнапорному движению воды по поливному трубопроводу формирование напора происходит за счет водовыпусков высотой 6-10 см. При такой величине напора для подачи капельного расхода 8-10 л/час в водовыпусках выполняется калиброванное отверстие диаметром 2-3 мм. Для предотвращения засорения таких отверстий достаточно пропустить воду через сетчатый фильтр с размером ячей 1,5-2 мм. Для обеспечения самотечного режима движения воды в поливных трубопроводах, установленных с положительным уклоном, не требуются затраты энергоресурсов. Таким образом, эта оросительная сеть позволяет затраты материальных и энергетических ресурсов на проведение капельного орошения свести к минимуму.
Недостатками этой сети капельного орошения являются возможность ее применения только на склоновых землях и небольшая ширина полосы, увлажняемой водовыпусками в виде емкостей, установленных на одном поливном трубопроводе, в зависимости от водно-физических свойств почвы она составляет порядка 0,6-1,2 м.
Устранить указанные недостатки позволяет низконапорная сеть капельного орошения, включающая систему водораспределительных трубопроводов, подключенных к ним поливных трубопроводов, снабженных регуляторами расхода, концевыми перепускными устройствами и водовыпусками капельной подачи воды, согласно изобретению поливные трубопроводы выполнены из отрезков жестких труб, соединенных в раструб с возможностью осевого перемещения и установленных на телескопических опорных стойках, при этом регулятор расхода выполнен в виде камеры с поплавковым запорным элементом, концевое устройство имеет форму коленчатого патрубка, установленного с возможностью осевого вращения в вертикальной плоскости, а водовыпуски выполнены в виде отводных трубок с калиброванными насадками на выходе, диаметр отверстий которых в 3-5 раз меньше диаметра трубок.
Суть предлагаемого изобретения состоит в том, что выполнение трубопровода из жестких труб с раструбными соединениями в сочетании с телескопическими стойками, поплавковыми регуляторами расхода и коленчатым патрубком на конце поливного трубопровода, а также выполнение водовыпусков в виде отводных трубок с калиброванными насадками на концах позволяет применять низконапорную систему капельного орошения, не требующую тонкой очистки воды, на землях, где отсутствует доминирующий уклон местности, при этом ширина полосы, орошаемой из одного трубопровода, может быть увеличена в четыре-пять раз.
Сущность предложения поясняется чертежом, где на фиг.1 представлен общий вид низконапорной сети капельного орошения; на фиг.2 - вид низконапорной сети капельного орошения в плане; на фиг.3 - поплавковый регулятор расхода; на фиг.4 - насадка на конце водоотводящей трубки; на фиг.5 - раструбный стык жестких труб; на фиг.6 - телескопические стойки.
Низконапорная сеть капельного орошения включает водоисточник 1, сетчатый фильтр 2, подводящий патрубок с вентилем 3, подключенный к распределительному трубопроводу 4, оборудованному поплавковыми регуляторами расхода 5, к которым подключены поливные трубопроводы 6, состоящие из жестких труб 7, соединенных раструбными соединениями 8 и установленных на телескопических стойках 9. К поливному трубопроводу 6 подключены отводные трубки 10 с калиброванными насадками 11. Концевые участки трубопроводов 6 снабжены коленчатым патрубком 12, установленным с возможностью осевого вращения в вертикальной плоскости. В поплавковом регуляторе 5 установлен поплавковый запорный элемент 13, перекрывающий выпускное отверстие 14 в распределительном трубопроводе 4. Регулятор расхода 5 снабжен патрубком 15 для подключения поливного трубопровода 6. Калиброванные насадки 11, установленные на концах отводных трубок 10, снабжены гасителем струй 16. Раструбные соединения 8 жестких труб имеют уплотнительные элементы 17. Телескопические стойки 9 имеют выдвижные штыри 18, их фиксаторы 19, а также хомуты 20 с зажимом 21.
При монтаже оросительной сети к источнику оросительной воды 1 через сетчатый фильтр 2 и патрубок с вентилем 3 подключают распределительный трубопровод 4. К этому трубопроводу с размещенными отверстиями 14 на его поверхности и устанавливаемому горизонтально подключают регуляторы расхода 5, располагая их поплавковые запорные элементы соосно отверстиям 14. К патрубку 15 поплавкового регулятора 5 подключают первую трубу 7. Трубы 7 сопрягают между собой, вставляя в раструбы 8, а на конце последней трубы монтируют коленчатый патрубок 12. С помощью телескопических стоек 9, выдвигая штыри 17, трубопроводу 6 придают заданный уклон. Назначение уклона положения поливных трубопроводов зависит от мутности воды. При поливе отстоявшейся, осветленной водой или водой из скважин трубопроводу придают горизонтальное положение, а при содержании в воде взвешенных частиц его устанавливают с уклоном i=0,005-0,01. Заданное положение штырей 17 фиксируют фиксаторами 19. Трубы 7 к стойкам 9 крепятся хомутами 20 с помощью зажимов 21. К нижней стороне трубопровода 6 подключают водоотводящие трубки 10, на концах которых установлены калиброванные насадки 11. Диаметры трубок 10 в 3-5 раз больше диаметра отверстия калиброванной насадки 11. Расстояние между капельницами на трубопроводе 6 и длину трубок 10 назначают исходя из требований орошаемой культуры, ширины поливаемой полосы, расстояния между поливными трубопроводами.
При рассмотрении примера работы предложенного устройства в качестве водоисточника используется емкость, в которой вода предварительно отстаивается, а при использовании подземных вод нагревается до 20-25°С, так как полив холодной водой оказывает отрицательное воздействие на растения. В эту емкость можно добавлять раствор минеральных удобрений для проведения подкормок растений. При проведении полива открывают вентиль 3, и вода из емкости 1 поступает в трубопровод 4, а из него через отверстия 14 в регуляторы расхода 5, заполняя их. Поплавок 13, всплывая, частично перекрывает отверстие 14 в трубопроводе 4. Поток воды движется к концу поливного трубопровода 6, заполняя его. Из трубопровода 6 вода поступает в водоотводные трубки 10 и через калиброванные отверстия насадок 11 к растениям. Вода из насадок вытекает в виде тонких струек, которые, ударяясь о гаситель 16, превращаются в капли, стекающие на почву. Длину водоотводных трубок и схему их размещения назначают исходя из набора орошаемых культур и схемы их посадки. При поливах деревьев и кустарника на одно дерево устанавливают от одной до четырех трубок. При поливах огородных культур томатов, перца и т.п. одна трубка устанавливается на два соседних растения. После заполнения водой трубки 10 благодаря тому, что их диаметр превышает диаметр калиброванного отверстия в насадке 11 в 3-5 раз, выполняют функцию напорообразующих емкостей, обеспечивая подачу одинакового расхода из трубок одинаковой длины. На трубки, имеющие большую длину, ставят насадки с большим калиброванным отверстием. В данном примере длина трубок с диаметром d=10 мм варьирует от 1,0 м до 2,5 м при диаметре калиброванного отверстия в насадке 11 - d=1,5-2,5 мм. Трубки диаметром менее 10 мм создают значительные потери напора и могут заиливаться в процессе полива, применение трубок большего диаметра экономически нецелесообразно. Степень заполнения трубопровода 6 регулируют в зависимости от выбранного режима подачи воды с помощью коленчатого патрубка 12, поворачивая его в вертикальной плоскости. При поливе осветленной водой патрубок 12 устанавливают вертикально, при этом уровень воды в колене патрубка обеспечивает всплытие поплавка 13 до полного перекрытия отверстия 14. При поливе мутной водой патрубок 12 устанавливают с наклоном, обеспечивающим частичный выпуск воды из него в короткую бороздку для предотвращения заиления. Полив можно проводить в автоматическом режиме до полного опорожнения емкости 1 или при ее заполнении в процессе полива по мере понижения уровня воды. После выдачи заданной поливной нормы производят промывку поливных трубопроводов. Для проведения промывки патрубок 12 поворачивают в вертикальной плоскости концевой частью вниз, при этом происходит резкое увеличение скорости движения воды в поливном трубопроводе и вынос частиц, отложившихся на его стенках за время полива.
Таким образом, предложенная низконапорная сеть капельного орошения позволяет производить поливы без фильтрации воды при минимальных затратах электроэнергии и при отсутствии доминирующего уклона участка.