УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВНУТРИПОЧВЕННОГО ОРОШЕНИЯ

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, а именно к внутрипочвенному орошению сельскохозяйственных культур оросительной водой, подготовленными коммунальными и животноводческими стоками.
Известна система внутрипочвенного орошения сельскохозяйственных культур оросительной водой, подготовленными коммунальными и животноводческими стоками, включающая водоисточник, насосную станцию, очистные сооружения, распределительный трубопровод, подсоединенные к нему через задвижки оросительные трубопроводы с увлажнителями, объединенными группами аэрационным трубопроводом-коллектором, оснащенным воздухо-водовыпускной задвижкой, установленной в смотровом колодце [Справочник по механизации орошения / под ред. Б.Г. Штепы. М.: «Колос», 1979. С. 266-268].
Недостаток известной системы состоит в недостаточной экологической и санитарной безопасности полива водой и подготовленными коммунальными и животноводческими стоками из-за возможности их выклинивания на поверхность орошаемого поля в период насыщения слоя почвы над увлажнителями.
Известна также система внутрипочвенного орошения, включающая источник водоснабжения, накопительный резервуар с поплавковым регулятором, полевой и секционные распределители, выполненные из труб с водовыпусками, установленные на каждом секционном распределителе, автоматические водовыпуски, каждый из которых выполнен в виде гидравлически управляемого мембранного клапана, управляющая полость которого сообщена соединительной трубкой с его входным патрубком и отводящей управляющей трубкой, соединенной с секционным распределителем через командный кран, кинематически связанный со штангой поплавка, перемещающегося в поплавковой камере, соединенной связующей трубкой с перфорированными трубами-накопителями воды, поступающей в них из увлажненного слоя почвы под увлажнителями [Авторское свидетельство SU №1069718, кл. A01G 25/06, опубл. в Бюл. №4 от 30.01.1984].
Основной недостаток известной конструкции системы внутрипочвенного орошения состоит в том, что регулирование подаваемого расхода в секционный распределитель в процессе полива начинается не по мере снижения впитывающей способности слоя почвы, находящегося над увлажнителями, а только после того, как слой почвы под увлажнителями будет работать в режиме фильтрации и вода поступит в трубы-накопители и по связующей трубе поступит в поплавковую камеру, после чего под действием поплавка командный кран будет закрыт.Однако при достижении такого режима увлажнения, когда подстилающий под увлажнителями слой почвы будет находиться в режиме фильтрации в случае орошения почв с повышенными капиллярными свойствами, слой почвы над увлажнителями может быть переувлажнен и поступающая из увлажнителей вода под действием в них избыточного напора может выклиниваться на поверхность поля, нарушая, тем самым, качество проведения полива.
Снижение качества проведения полива усугубляется при поливе подготовленными животноводческими и хозбытовыми стоками. Выклинивание их на поверхность приводит к нарушению санитарной безопасности орошения.
Кроме того, при применении известной системы на песчаных почвах из-за их низких капиллярных свойств, вода, практически не увлажняя верхний слой почвы, будет преимущественно просачиваться в слои почвы, находящиеся ниже увлажнителя и через трубы-накопители и связующую трубу в поплавковую камеру, вследствие чего командный кран будет закрыт до того, как верхний слой почвы увлажнится до заданного уровня.
После закрытия командного крана избыточная вода, накопленная под увлажнителем, будет перемещаться в нижние горизонты почвы, вследствие чего, прекратится ее поступление в поплавковую камеру, поплавок спустится и откроет командный кран, и вода начнет поступать в секционный распределитель и в его увлажнители до тех пор, пока напор в распределительном трубопроводе не превысит уровня, задаваемого в поплавковой камере. Такая периодическая и многократная подача воды на всем протяжении полива будет сопровождаться потерями воды на глубинные утечки.
Снизить потери воды в этих условиях можно, если увлажнители снабдить экраном, снижающим просачивание воды в нижние слои почвы, а подаваемый в них объем воды ограничить установкой водомера-дозатора.
Недостаток известной системы также состоит в том, что при ее продолжительной работе внутри ее увлажнителей осаждаются мелкие частицы, поступающие вместе с оросительной водой, приводящие к заилению увлажнителей. При поливе подготовленными стоками их заиление будет происходить интенсивнее и возникает необходимость их промывки.
Для проведения промывки увлажнителей их целесообразно объединить общим трубопроводом с задвижкой, установленной в смотровом колодце с дренажной отсыпкой. Оснащение устройства внутрипочвенного орошения таким трубопроводом кроме промывки ускорит выпуск воздуха из увлажнителей при их заполнении и повысит качество полива. Одновременно при поступлении воздуха в общий трубопровод-коллектор и увлажнительную сеть в межполивной период создаются условия аэрации почвы.
Общим недостатком известных устройств внутрипочвенного орошения также является низкая надежность работы их увлажнителей. При переувлажнении почвы вокруг увлажнителя расходы их соседних водовыпусков могут объединяться, создавая условия выклинивания воды на поверхность почвы. Кроме того, при укладке перфорированных увлажнителей их водовыпуски под действием внутренних напряжений, образующихся при их изготовлении и укладке, могут оказаться расположенными на верхней и нижней поверхности увлажнителя. Водовыпуски, расположенные на верхней поверхности, в большей степени подвержены проникновению в них почвенных агрегатов, приводящих к их засорению, что снижает качество полива.
Для исключения этих недостатков, увлажнители целесообразно выполнить из гофрированных полиэтиленовых труб, их водовыпуски расположить между гофрами, а по поверхности увлажнителей на их гофры уложить полиэтиленовый защитный экран меньшей ширины с образованием щели между подстилающим экраном.
Целью полезной модели является повышение надежности эксплуатации устройства внутрипочвенного орошения при поливе водой, подготовленными коммунальными и животноводческими стоками.
Поставленная цель достигается тем, что управляющая (отводящая) трубка автоматического гидравлического клапана с командным краном соединена с поплавковой камерой, которая соединена связующей трубкой с секционным распределительным трубопроводом, а сама камера выполнена перемещаемой по высоте по специальной стойке с возможностью ее фиксации на высоте задаваемого напора на входе в распределительный трубопровод.
На Фиг. 1 показана схема устройства для внутрипочвенного орошения. На Фиг. 2 показана схема узла автоматического водовыпуска. На Фиг. 3 показана схема внутрипочвенного увлажнителя.
Устройство (Фиг. 1) включает источник водоснабжения с головным регулятором и очистным сооружением 1, трубопроводную сеть с полевым распределителем и участковым трубопроводом 2, входной кран 3, дозирующий водомер 4, автоматический водовыпуск 5 с управляющей трубкой 6 и поплавковой камерой 7, секционный распределительный трубопровод 8, внутрипочвенные увлажнители 9, водоотводной аэрационный трубопровод 10 с задвижкой 11, установленной в смотровом колодце 12.
Автоматический водовыпуск (Фиг. 2) состоит из гидроуправляемого клапана 5 с мембраной 13 с отверстием 14, входным 15 и выходным 16 патрубками, управляющей камерой 17, соединенной управляющей трубкой 6 с командным краном 18, установленном в поплавковой камере 7 с поплавком 19, кинематически связанным с командным краном 18. Поплавковая камера 7 соединена трубкой 20 с выходным патрубком 16, соединенным с участковым трубопроводом 2. Поплавковая камера 7 установлена на стойке 21 и снабжена фиксатором 22.
Внутрипочвенный увлажнитель (Фиг. 3) 9 состоит из полиэтиленовой гофрированной трубы с водовыпусками 23, выполненными между гофрами, уложенной на водонепроницаемый пленочный экран 24 и закрытой сверху защитным экраном 25, с образованием водовыпускной щели между экранами, причем верхний экран выполнен уже нижнего.
Устройство работает следующим образом. Перед началом полива, в зависимости от типа почв, глубины укладки увлажнителей и необходимого в них напора, устанавливают поплавковую камеру 7 на заданную высоту от поверхности почвы и фиксатором 22 закрепляют ее положение на стойке 21.
Вода из источника водоснабжения с головным регулятором и очистным сооружением воды 1 по участковому трубопроводу 2 через открытый кран 3, дозирующий водомер 4, автоматический водовыпуск 5 поступает в секционный распределительный трубопровод 8, рассредоточивается по трубчатым внутрипочвенным увлажнителям 9 и через перфорированные отверстия 23 поступает между пленочными экранами 24 и 25 и через щель между ними увлажняет почву. После заполнения увлажнительной сети, увлажнения почвы и снижения впитывающей способности во внутрипочвенных увлажнителях 9 и секционном распределительном трубопроводе 8, начинает расти напор, избыточный уровень которого через трубку 20 повышает установленный уровень воды в поплавковой камере 7, перемещает поплавок 19, который перекрывает командный кран 18. В управляющей полости 17 автоматического водовыпуска 5 создается избыточное давление, в результате которого мембрана 13 перекрывает подачу воды в выходной патрубок 16. Подача воды в увлажнительную сеть прекращается. После впитывания воды почвой напор во внутрипочвенных увлажнителях 9 и секционном распределительном трубопроводе 8 понижается и вода из поплавковой камеры 7 по трубке 20 стекает в увлажнительную сеть, при этом поплавок 19 опускается и открывает командный кран 18, давление в управляющей камере 17 падает и вода под действием напора в патрубке 15 поднимает мембрану 13, обеспечивая поступление воды в выходной патрубок 16 и далее в увлажнительную сеть. Последующее увеличение напора во внутрипочвенных увлажнителях 9 и секционном распределительном трубопроводе 8 приводит к повторению циклов прекращения и подачи воды в увлажнители. Этим обеспечивается поддержание заданного напора воды в увлажнительной сети и предотвращение ее выклинивания на поверхность почвы.
Для проведения промывки трубопроводной сети от заиления и аэрации ее в межполивной период, концы увлажнителей 9 соединяются с водоотводным аэрационным трубопроводом 10, который оканчивается задвижкой 11, установленной в смотровом колодце 12, имеющим дренажную отсыпку.
Эффективность полезной модели заключается в повышении надежности эксплуатации при поливе водой, подготовленными коммунальными и животноводческими стоками путем поддержания безопасного напора во внутрипочвенных увлажнителях в процессе полива.