Конструктивные особенности систем капельного и внутрипочвенного орошения

ГИДРОМЕЛИОРАЦИЯ И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМ КАПЕЛЬНОГО И ВНУТРИПОЧВЕННОГО ОРОШЕНИЯ

А.С. Овчинников, М.П. Мещеряков, B.C. Бочарников

ФГОУ Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия

Рассмотрены основные элементы систем ВПО и их конструктивные особенности.

Капельный способ полива, или порционное удовлетворение потребности растений в воде, был известен с давних времен. Но как система он получил широкое распространение лишь с середины XX века. Это связано с индустриализацией различных отраслей народного хозяйства и появлением новых видов материалов.

Капельное орошение отличается от других систем следующими элементами: узлом водоподготовки; поливными трубопроводами;

капельницами.

Правильный и надежный выбор узла водоподготовки воды позволяет предъявить повышенные требования к очистке воды, обусловленные чувствительностью капельниц к засорению, что вынуждает проектировать двух- и многоступенчатые узлы водоочистки в зависимости от степени загрязнения забираемой из водоисточника воды; вносить в оросительную воду удобрения из включенного в конструкцию узла водоподготовки гидроподкормщика.

На данный момент используются четыре принципиальные модели фильтров очистки оросительной воды: гидроциклоны; дисковые фильтры; сетчатые фильтры; фильтры, использующие в качестве фильтрующего элемента песчано-гравийную загрузку.

В системах капельного орошения используются поливные трубопроводы, комплектующиеся капельными водовыпусками и различающиеся по способу их присоединения: интегральные трубы

капельного орошения, трубы с вмонтированными в них (линейными) капельницами, установленные на линии боковые капельницы.

Капельницы подают воду растениям порциями в нужном количестве и в определенное место на почве. По характеристике работы капельницы можно разделить на группы:

- капельницы конвенционального действия (без компенсации расхода);

- капельницы компенсационного действия.

Передовой конструкцией на сегодняшний день, наиболее полно отвечающей данным требованиям, стала капельница, использующая лабиринт, обеспечивающий контролируемое снижение давления. Лабиринт характеризуется тремя параметрами: формой, поперечными размерами и длиной. Эти параметры определяют расход капельницы в зависимости от давления и влияют на способность капельниц противостоять засорению. На протяжении многих лет конструкторы капельниц вынуждены были преодолевать два противоречивых требования: с одной стороны,

необходимость проектирования лабиринта с большой длиной потока и узкими

размерами сечения для получения низких расходов, а с другой - стремление увеличить размеры сечения и сократить длину потока в лабиринте с целью уменьшения чувствительности к засорению.

История внутрипочвенного орошения также изобилует многочисленными формами и методами этого орошения.

Основными элементами систем ВПО являются: водоисточник,

водозаборное сооружение, насосная станция, смеситель, магистральный трубопровод, узел приготовления удобрений, система автоматизации, дороги, лесополосы, оросительная и водосборно-сбросная сеть, гидротехнические сооружения, контрольно-измерительное оборудование, наблюдательные скважины.

В системах ВПО применяются водозаборные устройства, обычные для систем поверхностного орошения и дождевания, оборудованные при необходимости сооружениями для осветления воды до требуемой кондиции. Проектирование водозаборных сооружений, скважин, насосных станций, отстойников, очистных сооружений должно вестись с соблюдением требований соответствующих глав СНиПа 2.06.03-85 «Мелиоративные системы и сооружения» и пособия «Мелиоративные системы и сооружения. Отстойники и наносоперехватывающие сооружения».

Узел внесения удобрений на системах ВПО может включать эжекторные установки, гидроподкормщики, а также другие узлы, обеспечивающие требуемую дозировку минеральных удобрений.

Оросительная сеть участка ВПО состоит из распределительных, оросительных, увлажнительных и водосборно-сбросных трубопроводов с сооружениями и арматурой.

При внутрипочвенном орошении с сосредоточенным выходом воды в почву через стыковые щели наблюдается фильтрация воды в нижележащие горизонты, контур увлажнения при этом распространяется преимущественно вниз, что увеличивает расход воды. Чтобы это предотвратить, увлажнители снабжают глиняными экранами, водонепроницаемыми лотками, желобами, а для улучшения равномерности увлажнения почвы по длине увлажнителя в трубках устраивают, кроме стыковых щелей, щели или отверстия в стенках.

Значительно экономичнее гибкие полиэтиленовые, винипластовые, полихлорвиниловые трубы. При их укладке сокращаются затраты на строительные расходы, снижаются капитальные затраты, повышается производительность труда. Они в меньшей степени, чем другие материалы, изменяются под воздействием внешних условий; обладают малой массой, высокой механической прочностью, эластичностью, незначительным водопоглощением, высокой химической стойкостью.

Недостатками всех трубчатых систем внутрипочвенного орошения в той или иной степени являются сложность, несовершенство конструкций, высокая строительная стоимость, неудовлетворительность некоторых качественных показателей. Более широкое применение ВПО во многом зависит от устранения этих недостатков.