СИСТЕМА КАПЕЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ
SYSTEM OF DRIP IRRIGATION

Предлагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства и найдет применение при орошении садов и виноградников на склоновых землях.
Известна система капельного орошения, включающая сеть распределительных трубопроводов, подводящих воду к поливным трубопроводам, размещенным в створе ряда растений и снабженным водовыпусками в виде капиллярных трубок, обеспечивающих гашение напора при выпуске воды до капельного истечения расходом 4-10 л/ч (патент Франции №2642934, А01G 25/02, 1990 г.).
Недостатком данной системы капельного орошения является засоряемость капиллярных трубок водовыпусков из-за их малого диаметра и сложность их прочистки при засорении.
Известна низконапорная система капельного орошения, включающая подводящий и распределительный трубопроводы и подключенные к распределительному трубопроводу через регуляторы расхода поливные трубопроводы. При этом поливные трубопроводы размещены с положительным уклоном. К поливным трубопроводам подключены водовыпуски в виде емкостей высотой 4-8 см, направленных перпендикулярно поверхности поля. В дне этих емкостей выполнены калиброванные отверстия. При проведении полива воду в начале поливного трубопровода подают расходом, обеспечивающим ее безнапорное движение по поливному трубопроводу. Рабочий напор при этом будет равняться высоте емкости (4-8 см). При такой малой величине напора калиброванное отверстие в дне емкости для подачи, например, 4 л/ч воды, может иметь диаметр 1,5-2 мм. При таких размерах отверстия вода для капельного орошения не требует тонкой очистки на песчаных или пластинчатых фильтрах (а. с. СССР №1304785, МК А01G 25/02, БИ №15 23.04.1987 г.).
Недостатком конструкции данной системы является последовательное снижение подачи воды из водовыпусков от начала к концу поливного трубопровода в связи с последовательным уменьшением заполнения трубопровода водой, невозможность изменения расхода из водовыпуска за пределами двух фиксированных положений, а также ограниченная ширина орошаемой полосы.
Цель изобретения - повысить равномерность распределения воды между водовыпусками по длине поливного трубопровода при одновременном увеличении ширины полосы, орошаемой из поливного трубопровода, а также увеличить диапазон регулирования расхода из водовыпусков.
Поставленная цель достигается тем, что в известной системе капельного орошения, включающей подводящий и распределительный трубопроводы, подключенные через регуляторы расхода к распределительному трубопроводу поливные трубопроводы, размещенные с положительным уклоном и снабженные водовыпусками, каждый водовыпуск выполнен из соединенных между собой напорообразующей части, дозатора и водоотводящей части, причем напорообразующая часть выполнена в виде отрезка трубки диаметром 3-10 мм и подключена к нижней поверхности поливного трубопровода, а дозатор - в виде патрубка с калиброванным каналом длиной, не превышающей 6-10 диаметров калиброванного канала, при этом длина трубки напорообразующей части последовательно изменяется от начала поливного трубопровода к его концу с увеличением расстояния от поверхности поливного трубопровода до дозатора, причем наибольшая величина длины трубки напорообразующей части равна величине внутреннего диаметра поливного трубопровода.
Новый технический результат предложения состоит в том, что сочетание безнапорного движения потока воды по трубопроводу, расположенному с заданным уклоном, и формирование напора за счет размещения патрубка-дозатора в водовыпуске на высоте, изменяемой в соответствии с изменением заполнения трубопровода водой до величины диаметра поливного трубопровода, позволяет обеспечить одинаковый расход из водовыпусков по длине поливного трубопровода. При этом значительно увеличивается диапазон регулирования расхода из водовыпусков, что позволяет устанавливать его исходя из конкретных водно-физических свойств почвы и требований орошаемой культуры, причем выполнение дозатора длиною, составляющей 6-10 диаметров его канала, позволяет, в соответствии с закономерностью истечения воды из коротких патрубков, увеличить диаметр канала при сохранении величины расхода.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид системы капельного орошения; на фиг.2 - поливной трубопровод с водовыпусками; на фиг.3 - трубка - водовыпуск с патрубком-дозатором с калиброванным каналом.
Низконапорная система капельного орошения состоит из подводящего трубопровода 1, сопряженного с ним распределительного трубопровода 2, к которому подключен через регулятор расхода 3 поливной трубопровод 4, снабженный водовыпусками 5, состоящими из напорообразующей части - 6, подсоединенной одним концом к нижней поверхности трубопровода 4, а другим - к дозатору расхода 7 с калиброванным каналом 8. Дозатор 7 сопряжен с безнапорной, водоотводящей трубкой 9. Поливные трубопроводы 4 подвешены к шпалерной проволоке 10, натянутой на опорах 11, установленных в створе рядка растений 12.
Работа предложенной системы осуществляется в следующей последовательности.
При проведении монтажа оборудования между опорами 11 натягивают шпалерную проволоку 10. К этой проволоке на высоте 0,6-0,4 м крепят поливные трубопроводы 4 с положительным уклоном от распределительного трубопровода 2 в сторону конца трубопровода 4. Величина уклона должна быть не менее i=0,005. При недостаточном естественном уклоне поля уклон трубопровода увеличивают последовательным изменением высоты подвешивания. Головной конец трубопровода 4 с помощью регулятора расхода 3 подключают к распределительному трубопроводу 2, а концевую его часть выводят в короткую борозду. Наиболее простой конструкцией регулятора 3 является камера с поплавковым клапаном, обеспечивающая заданный уровень заполнения поливного трубопровода 4. К нижней поверхности поливного трубопровода 4 около растений 12 подключают напорообразующую часть 6 водовыпуска 5, выполненную в виде отрезка полимерной трубки с внутренним диаметром 3-10 мм. Указанный диапазон диаметров трубки 6 принимают из соображения обеспечения надежности работы. Трубки диаметром менее 3 мм подвержены засорению, а при увеличении диаметра более 10 мм осложняется сопряжение трубки с поливным трубопроводом, диаметр которого не превышает 32 мм. К трубке 6 присоединяют дозатор расхода 7, выполненный в виде короткого патрубка диаметром 3-10 мм с калиброванным каналом 8. Наружный диаметр дозатора 7 соответствует внутреннему диаметру трубок 6 и 9. При этом длина патрубка не превышает 6-10 диаметров канала 8. При диаметре канала 2 мм длина патрубка составит 12-10 мм. В этом случае в соответствии с закономерностью истечения воды из коротких патрубков расход через канал дозатора диаметром 2 мм будет меньше, чем через такое же отверстие в стенке трубки (И.И. Агроскин и др. «Гидравлика», Государственное энергетическое издательство, 1954 г.), с. 106-107. То есть при одинаковом расходе воды опасность засорения у патрубка будет меньше, чем у отверстия.
Ко второму концу дозатора подключают водоотводящую часть 9 трубки, конец которой размещают в месте выпуска воды у растения 12.
В зависимости от заданной площади увлажнения около одного растения устанавливают различное количество водовыпусков, от одного до шести.
Расстояние от верха внутреннего диаметра трубопровода 4 до сопряжения трубки 6 с патрубком-дозатором 7 формирует рабочий напор над входом в канал дозатора 8. Изменяя длину трубки 6, длина трубки напорообразующей части последовательно изменяется от начала поливного трубопровода к его концу с увеличением расстояния от поверхности поливного трубопровода до дозатора, причем наибольшая величина длины трубки напорообразующей части равна величине внутреннего диаметра поливного трубопровода. Наибольшее увеличение длины трубки 6 равняется величине внутреннего диаметра поливного трубопровода 4.
При проведении полива воду подают из подводящего трубопровода 1 в распределительный трубопровод 2, из которого она поступает в регулятор расхода 3 и затем в трубопровод 4, по которому движется под действием гравитационных сил, создаваемых уклоном трубопровода 4, заполняя трубки 6 и формируя рабочий напор. Под действием этого напора происходит подача воды через канал 8 дозатора 7, из которого вода вытекает в водоотводящую трубку 9 и по ней стекает к месту выпуска у растения 10. По мере движения воды по трубопроводу 4 и выпуску ее из водовыпусков 5 заполнение трубопровода уменьшается, и он работает неполным сечением, понижение уровня компенсируется увеличением длины трубки 6. Вода, не израсходованная через водовыпуски 5, вытекает из концевой части трубопровода 4 и поступает в короткую борозду для орошения 2-3 растений.
Таким образом, применение предложенной системы капельного орошения позволяет повысить равномерность распределения воды по длине поливных трубопроводов, значительно расширить диапазон регулирования расхода воды, подаваемого из низконапорных водовыпусков, и повысить надежность их работы.