СПОСОБ ОРОШЕНИЯ ПЛОДОВЫХ ДЕРЕВЬЕВ И КУСТАРНИКОВ НА СКЛОНАХ ОВРАГА
METHOD OF IRRIGATION OF FRUIT TREES AND SHRUBS ON THE SLOPES OF RAVINE

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может найти применение при капельном орошении на склоновых плантаций плодовых деревьев, кустарников и других растений в местах использования террас при разработке склонов и полива с малыми поливными нормами.
Предлагаемое техническое решение предназначено, прежде всего, для создания новых и реконструкции эксплуатируемых, где трудно использовать естественный рельеф местности, и где нужны специальные площадки с ровным покрытием в виде узких террас на склонах оврага от вершины до его подошвы.
В целом для правильного выбора способа, как укрепления, так и с малыми дозами полива, здесь должны учитываться: структура грунта, степень уклона, соседство грунтовых вод, вероятность природных разрушений - оползней, подмывов, осыпаний. Если для полого уклона достаточно высадки растений, которые своими корнями крепят почву, то, крутые склоны оврагов требуют специального подготовленные площадки (участки) в виде узких террас и конструкций их укрепления для того, чтобы определить полив этих растений малыми поливными нормами.
Оформление склона растениями искусственным способом защиты от осыпания, укрепления склона на участках террас, может, происходить естественным, путем, однако, при этом полив малыми поливными нормами может, происходить с помощью прогрессивного капельного орошения.
Известен способ капиллярного орошения из закрытого грунта плодовых деревьев и виноградника, включающий установку трубопровода с водовыпускными отверстиями, которые выполняют в местах расположения чашеобразного сосуда с отверстием в верхней его части и которые герметично соединяют с водовыпускными отверстиями трубопровода для подачи в него поливной воды, при этом в нижней части чашеобразного сосуда выполняют сквозные отверстия для смачивания грунта на уровне расположения корневой системы плодовых деревьев и виноградника (Патент RU №2532338, A01G 25/06 от 10.11.2014).
Этот способ требует формирования между посадками траншею, в которую вдоль посадки последовательно укладывают чашеобразный сосуд в форме полого тороида с отверстиями. Однако это способ имеет высокую трудоемкость в необходимости формирования между посадками траншей и укладки сложной чашеобразного ссуда и усложняет проблему эксплуатации системы, а также не позволяет автоматизировать процесс водоподачи, установить оптимальный водно-воздушный режим и повысить надежность работы.
Известны способы освоения склонов (Авторское свидетельство SU: №959650, А01В 79/02, А01В 13/16 от 23.09.1982, а также №1653553, А01В 13/16 от 07.06.1991). Они могут быть использованы при создании древесных насаждений и эффективного освоения склонов за счет предотвращения сползания почвогрунта насыпных откосов террас. Однако эти осваиваемые склоны не привязаны конструктивно к осуществлению полива склоновых земель малыми дозами воды, и не позволяют создать оптимального решения склоновых земель с учетом конкретных условий орошаемого участка.
Известен способ закрепления многоотвершковых оврагов, включающий формирование каскада земляных запруд по их основному руслу и посадку на них мелиоративных насаждений, земляные запруды размещают в местах ответвления отвершков от основного русла, в вершинах оврага и его отвершков сооружают насыпные террасовидные площадки, положу которых придают обратные уклоны, а с боковых сторон площадок устраивают скаты (Авторское свидетельство SU №1667651, А01В 13/16 от 07.08.1991).
Недостатками описанного способа, не смотря на имеющеюся возможность размещения в овраге и его отвершков, придания поперечного террасовидного профиля и устраивания скатов по их бокам под определенным углом, относятся ограниченные функциональною возможности поверхности насыпных площадок капельной подачи воды растениям, а также большие капитальные вложения и повышения надежности работы.
Известна оросительная сеть для полива склоновых земель, включающая систему распределительных трубопроводов, подключенных к ним поливных трубопроводов с водовыпусками капельной подачи воды растениям, поливные трубопроводы в местах подключения их к распределительным снабжены регуляторами расхода, а в концевой части - перепускным устройством и уложены с положительным уклоном. При этом трубопроводы в верхней части имеют воздуховыпускные отверстия, а водовыпуски выполнены в виде емкости изменяемого объема, установленных вертикально, причем в нижней части каждой емкости выполнено калиброванное отверстие (Авторское свидетельство SU №1304785, A01G 25/02 от 23.04.1987).
Недостатками данной системы являются то, что расположение поливных трубопроводов над поверхность земли исключает возможность выполнять междурядную обработку различных насаждений, при этом отсутствует возможность подачи воды над верхней зоной растениями, тем самым происходит неравномерное увлажнение почвы над верхней зоной растения. Кроме того, ограниченные функциональные возможности и низкая эксплуатационная надежность данных водовыпусков капельной подачи воды растениям, а также не позволяет автоматизировать процесс водоподачи и установить оптимальный режим полива и повысить надежность работы.
Наиболее близким аналогом (прототипом) к заявленному способу орошения плодовых деревьев и кустарников на склонах оврага является система внутрипочвенного очагового орошения, включающая магистральный канал или водовод, распределительный или поливной оросительный с заглушкой в конце трубопровод, очаговые увлажнители из перфорированных трубок в корнеобитаемой зоне, водомерное оборудование, устройство для смешивания и дозирования удобрений, при этом распределительный трубопровод снабжен кранами с градуированной расхода воды, оросительный трубопровод образован отрезками гибких трубок, последовательно соединяющих увлажнители, и имеет уклон к концу посадок, увлажнители выполнены из открытых полиэтиленовых трубок длиной не менее 600 мм с двумя отводами на уровне 200 мм от верхнего конца с присоединением к последним гибких трубок для поступления поливной воды из водоприемника, свободно устанавливаемого над горизонталью посадок и соединенного с кранами, имеющих перфорацию на нижнем конце с диаметром отверстий 2-3 мм, а водоприемник является гасителем давления воды из распределительного трубопровода, обеспечивает направление ее в обе стороны от него по ряду посадок и создает необходимое давление в оросительном трубопроводе, при этом увлажнители углубляются в почву стержнем, снабженным конусным наконечником, рукояткой и упором и вставленным внутрь их открытой трубки с возможностью ого выемки (Патент RU №2337528, A01G 25/00 от 10.11.2008).
Недостатками известной системы является то, что она не рассматривает строительство террас и полив приводит в начале пробивки отверстий с помощью стержней на нужную глубину (это в ручную трудно сделать для твердого грунта) и только затем увлажнитель вводится с отверстиями в конце, что ведет к дополнительным трудозатратам в ручную, а также необходимо преодолеть и корневую систему деревьев в слежавшейся уплотненной почве. При этом происходит низкое качество полива как вследствие наличия потерь давления по длине трубы, так и вследствие заиливания отверстий увлажнителя вследствие размокания почвы после увлажнения и кальматация отверстий. Другим недостатком является то, что водоприемник, который является распределителем и гасителем воды, также может заиливаться мелкими примесями, которые даже при хорошей очистки воды всегда в ней присутствуют. При этом в материалах известного технического решения отмечено, что вводится ограничение подачи воды, для чего на кран наносится градуировка на распределительном трубопроводе, вода при этом устремляется в водоприемник, а кран открывается настолько, чтобы вода не переливалась через край водоприемника, а это в практике трудно выполнить, и это снижает функциональные возможности водоприемника и его намного размещают выше от уровня посадок в ряду насаждений, при этом необходимо менять высотное положение в зависимости от роста растений по фазам их развития, отсутствие возможности регулированной подачи воды в корнеобитаемую зону растений, исключает возможность междурядную обработку насаждений, так как расположение поливных трубопроводов находится над поверхностью земли. Кроме того, гибкие шланги не долговечны и подвержены к поломкам при длительной их эксплуатации (трещины и т.п.).
Данный способ орошения принят нами в качестве ближайшего аналога.
Технической задачей является снижение трудозатрат контроля путем сокращения элементов управляемых устройств поливного трубопровода при подаче воды к растениям в соответствии с их потребностью для каждой фазы роста и развития, повышение урожайности плодов и обеспечение эксплуатационной надежности.
Технический результат достигается тем, что способ орошения плодовых деревьев и кустарников на склонах оврага, включающий использование водоисточника, водовод, узлы водораспределения, распределительный и поливной оросительный трубопроводы, водомерное оборудование, устройство для смешивания и дозирование удобрений, водоприемник, согласно изобретения, оросительную систему у водоисточника оборудуют насосом, фильтром, гидравлически соединенным с напорным резервным баком с регулируемым краном, счетчиком воды на магистральном трубопроводе и распределительным трубопроводом, имеющим узел водораспределения и каждый водоподающий патрубок с регулируемыми кранами гидравлически связан с поливным полиэтиленовым трубопроводом посредством водоприемника, который выполняют в виде закрытой емкостью и снабжают в нижней своей части корпусом с уравнительной камерой и с двумя разными по форме поплавками, один из которых в нижней своей части в уравнительной камеры выполняют в форме двояковыпуклой линзы, и нижнюю часть корпуса уравнительной камеры соединяют с дополнительным выходным патрубком, посредством резьбового соединения, при этом второй поплавок выполняют в полости корпуса и располагают в нижней части емкости, причем нижнюю часть корпуса в виде выходного патрубка соединяют посредством резьбового соединения с корпусом с верхней частью уравнительной камеры, выходной патрубок корпуса выполняют коническим запорным устройством и конической иглой, которую связывают с шарообразным элементом в виде конической иглы во входном патрубке, установленном в корпусе, корпус которого выполняют шарообразным, а боковые стенки выходного патрубка выполняют отверстиями, соединенными водоотводящими трубчатыми каналами с емкостью, при этом уравнительную камеру выполняют с углублением в виде шарового сегмента с размещением двояковыпуклой линзой поплавка с радиусом сферы равным или меньшим, чем радиус линзы нижнего поплавка, при этом распределительные полиэтиленовые трубопроводы укладывают на поверхности земли в сторону уклона оврага, а поливные полиэтиленовые трубопроводы укладывают на глубине 20-30 см от поверхности земли, причем поливные трубопроводы размещают по осевой линии посадок террасы на расстоянии 0,5-0,8 м, капельницы выполняют из полимерного материала, стойкого к коррозии, и верх их размещают выше от поверхности земли, и полив производят в соответствии с агрономическим и сроками становления и развития растений, при этом управляемый узел водораспределения в местах соединения с водоподающими патрубками устанавливают на поверхности земли.
Кроме того, дополнительный выходной патрубок и нижней части, уравнительной камеры, соединяют с поливным трубопроводом посредством регулируемого крана.
Кроме того, с целью регулирования расхода па магистральном трубопроводе, напорный бак с регулируемым краном служит дополнительным резервным источником воды.
Кроме того, корпус, размещенный в емкости, выполняют разъемным.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что предлагаемый способ орошения плодовых деревьев и кустарников на склонах оврага позволяет создать оптимальный режим капельного орошения с учетом конкретных условий склонового оврага с террасами - качество оросительной воды, рекомендованных норм, водно-физических свойств почвы. При этом предлагаемый способ в конструктивном выполнении отличается простотой в монтаже, эксплуатации и высокой надежностью, поскольку в период наполнения закрытой емкости водой, поплавок, выполненный шарообразной формы вместе с запорным органом в виде конической иглы, находится в нише выходного патрубка корпуса камеры, соединенного с уравнительной камерой также с двояковыпуклой линзой поплавка (нижнего поплавка), дополнительный выходной патрубок которой соединяют посредством резьбового соединения, при этом дополнительный выходной патрубок с регулируемым краном соединяют с поливным полиэтиленовым трубопроводом с капельницами, которые выполняют из полимерного материала, стойкого к коррозии, и располагают их верх над землей в зоне высаженных растений. Выходной патрубок корпуса, расположенный непосредственно в емкости открывается конической иглой, чтобы затем заполнить корпус уравнительной камеры водой, при этом двояковыпуклая линза поплавка (нижний поплавок) опускается на дно из-за поступления воды через отверстия в дне уравнительной камеры в дополнительный выходной патрубок, связанный через управляемый кран с поливным полиэтиленовым трубопроводом. Это позволяет конической игле открывать в выходном патрубке корпуса боковые отверстия в стенке конического гнезда, соединенные с водоотводящими трубчатыми каналами с пространством емкости, далее вода поступает в уравнительную камеру, происходит подсос воды из корпуса, выполненного шарообразным, в котором всплывает поплавок (верхний) ограниченный в верхнем положении входного патрубка, имеющего коническое запорное гнездо. Начинается общее поступление воды и далее в поливной полиэтиленовый трубопровод с капельницами (для открытых кранов). Следует отметить, что при такой работе емкость не заиливается мелкими наносами, так они удаляются с водой. Таким образом, процесс полива буде происходит постоянно предложенными капельницами до отключения всех их из работы или закрытием одного из регулируемого крана (выполненных шаровым краном).
Следовательно, заявленное изобретение не вытекает для специалистов явным образом из известного уровня техники и является результатом творческого труда авторов изобретения.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «изобретательский уровень».
Сущность предложения поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена схема способа орошения плодовых деревьев и кустарников на склонах оврага; на фиг. 2 - разрез террасы от вершины до подошвы; на фиг. 3 - схема установки водоприемника в виде емкости при подаче оросительной воды из распределительного трубопровода; на фиг. 4 - схема подключения капельницы к поливному полиэтиленовому трубопроводу.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявляемого изобретения заключаются в следующем.
На склоновой эродированной территории определяют границу распространения площади террасирования и полива с плодовыми деревьями, кустарниками и другими растениями. Затем в пределах известных границ разрабатывают плановые участки террас шириной 2-3 м, начиная от вершины в сторону подошвы (подножия) оврага.
В предложенном способе на устроенных террасах проектируют систему орошения с водораспределительными узлами на распределительных трубопроводах с водоприемниками и поливными полиэтиленовыми трубопроводами с капельницами.
Спланированные таким образом террасы склонового оврага включают водоисточник 1, насос 2, водовод 3, фильтр 4 чистой воды, гидравлически соединенный с водонапорным баком 5 (резервным) через запорную арматуру 6, 7, 8, при этом количество резервных водонапорных баков 5 может быть более одного. Запорно-регулирующая арматура 7 служит для подключения счетчика 9 учета проточной соды на магистральном трубопроводе 10. Для контроля давления на магистральном трубопроводе 10 служит манометр 11. Для контроля и регулировки расхода служит узел 12 с регулируемыми кранами 13 и 14, которые гидравлически соединяют с распределительным трубопроводом 15. На распределительном полиэтиленовом трубопроводе 15 по длине его разбивают, согласно террас, на распределительные узлы 16 и 17, которые гидравлически соединяют через водоподающие патрубки 18 и 19 с регулируемыми кранами 20 и 21 в водоприемники 22 и 23 и поливными полиэтиленовыми трубопроводами 24 и 25 уложенных на глубину 20 30 см от поверхности земли, от которых выполняют капельницы 26 к приставленным кругам деревьев 27 (и другим растениям, посаженным на террасе), управление которых выполняют с поверхности почвы с помощью поворотных шаровых кранов на дополнительно выходном патрубке 29.
Узлы 16 и 17 водораспределения на распределительном полиэтиленовом трубопроводе 15 сообщаются гидравлически с водоподающими патрубками 18 и 19 с водоприемниками 22 и 23, которые выполняют в виде емкости 30 в нижней части, которой устраивают корпус 31 с входным патрубком 32 и выходным патрубком 33, расположенным в сторону уравнительной камеры 34, нижнюю часть которой выполняют дном 35 с выпускными отверстиями 36 и соединяют с дополнительным выходным патрубком 29 через регулируемый кран 37 (или со вторым краном 38) с поливным полиэтиленовым трубопроводом 24 (или соответственно со вторым краном 25), т.е. узлы 16 и 17 устраивают с двумя ответвлениями с подающими патрубками, соответственно с регулируемыми кранами. Этим самым обеспечивают заданные переключения с заданной подачей воды в каждый отдельный непосредственно в поливные полиэтиленовые трубопроводы 24 и 25 с капельницами 26 в автоматическом режиме автономного действия вместе с работой установленного корпуса 31 в емкости 30 для выдачи поливной воды. Сам корпус 31 можно назвать как генератор подачи воды заданной нормы непрерывного действия в автоматическом режиме. Корпус 31 включает верхний поплавок 39 выполненный в виде шарообразным из полимерного материала, стойкого к коррозии. Запорные элементы 40 и 41 представляют собой в виде конических игл, входной патрубок 32 корпуса 31 располагают в емкости 30, а выходной патрубок 33, располагают ниже дна емкости 30, соединяют с помощью резьбового соединения с уравнительной камерой 34 с дополнительным выходным патрубком 29 с регулируемым краном 37 и поливным трубопроводом 24 с капельницами 26.
Патрубки 32 и 33 выполняют коническими гнездами 42 и 43. Запорное гнездо 42 выходного патрубка 33 соединяют с уравнительной камерой 34 в полости, которой выполняют углубление 44 в виде шарового сегмента. Его радиус равен или меньше, чем радиус сферы устанавливаемого нижнего поплавка 45 в виде двояковыпуклой линзы поплавка 45.
Боковые стенки выходного патрубка 33 выполняют выпускными отверстиями 46 и 47, соединяют трубчатыми каналами 48 и 49 с пространством емкости 30, заполняемой водой. Корпус 31 выполняют разъемным. Это позволяет выполнять соответствующее техническое обслуживание. Выходной патрубок 33 соединяют посредством уравнительной камеры 34, выполненной с шаровым сегментом и, через выпускные отверстия 36 в дне 35, соосно соединяют с дополнительным выходным: патрубком 29 с поливным полиэтиленовым трубопроводом 24 с капельницами 26. В качестве направляющего перемещения вертикального перемещения верхнего шарового поплавка 39 служат запорные элементы 40 и 41, представленные в виде конических игл, размещенные в патрубках 32 и 33 с запорными гнездами 42 и 43.
2
2
max
Распределительный трубопровод 15 посредством магистрального трубопровода 10 через счетчик 9 измерения холодной воды (СХВ) с регулируемыми кранами 6, 7, 8 (в виде шарового крана), размещенный после насоса 2 (водонапорного бака 5) подачи воды выбирают с диаметром согласно прохода (СХВ) для подачи воды в магистральный трубопровод 10. Счетчик 9 может быть применен как счетчик для измерения объема холодной воды, для подающего магистрального трубопровода 10 из источника водозабора в оросительную сеть с капельницами полива плодовых деревьев, кустарников и других растений в соответствии с их потребностью водой при температуре от +5 до +40°С, при заданном давлении не более 1 МПа (10 кгс/см). Данные счетчика устойчивы к воздействию внешнего магнитного поля. Для предотвращения загрязнения от поступающей воды из источника 1 или от водонапорного бака 5 (количество последнего устанавливают как резервные, на случай отключения водоисточника 1 в маловодный период или других технических нужд обслуживания источника, а также для поддержания напорного режима в магистральном трубопроводе 10), устанавливают фильтр 4 тонкой очистки известных типов. Потеря давления на счетчике при максимальном расходе воды (Q) не превышает 0,1 МПа (1 кгс/см). Срок службы счетчика - 12 лет. Принцип действия счетчика 9 состоит в измерении числа оборотов крыльчатки, вращающейся под действием протекающей воды. Количество оборотов крыльчатки пропорционально объему протекающей воды. Вращение крыльчатки передается на счетный механизм, обеспечивающий за счет понижающего редуктора возможность снятия показателей объема воды, поступившей в сторону оросительной сети через предложенные устройства с водоподающими патрубками узла водораспределения, емкость с устройством распределения воды, далее в поливные полиэтиленовые трубопроводы с капельницами при оптимальном использовании растениями поданной воды в различные вегетационные периода года. Интегратор счетного механизма позволяет с достаточной точностью определять указания объема воды за любой определенный промежуток времени на заданном участке полива террас склонового оврага и способность контроля оросительной системы. Емкость 30 с корпусом 31 устройства выдает по времени заданные поливные нормы по длине поливного полиэтиленового трубопровода 24 с капельницами 26.
Поскольку состояния развития растений зависит как от периода проведения полива, так и применения различных растений и их фаз развития, в результате применения с помощью регулируемых кранов 20 и 21 можно регулировать и подачу расхода воды в водоприемники 22 и 23, выполненными в виде емкости 30 с поплавком 39, а также с помощью уравнительной камеры 34 с поплавком 45 при работе поливных полиэтиленовых трубопроводов 24 и 25 с капельницами 26. Для случая слива воды в конце окончания сезонного полива, а также на зимний период или для промывки трубопровода открывают заглушку или краны 28, 72, 73. Необходимо поливные полиэтиленовые трубопроводы 24 и 25 на каждой террасе склонового оврага укладывать на глубину 20-30 см от поверхности земли, на которых устанавливают капельницы, а верх капельниц устанавливают над корневой системой орошаемых растений, которые обеспечивают дозированную подачу воды на поверхности земли к высаженным плодовым деревьям, кустарником и др. растений. Строительство капельного орошения на склонах оврага из полиэтиленовых трубопроводов и других элементов устройств с полимерным материалом, как и капельниц, имеют свойства для изготовления стойкого к коррозии.
Следует отметить, что при монтаже напорные полиэтиленовые трубопроводы оросительной системы имеют достаточные напоры воды, и нет необходимости рассчитывать на придание их положительного уклона, так как сам уклон оврага, начиная с вершины до его подошвы, уже имеет естественный крутой уклон, т.е. в соответствии укладку на землю распределительных трубопроводов проводят с учетом к крутизне склона. Длина каждых поливных полиэтиленовых трубопроводов, уложенных непосредственно в грунт на самих террасах, зависит от душны последних, а гидравлический расчет ведут по суммарному расходу всех капельниц по длине каждого поливного трубопровода. Кроме того, дополнительно на высоких точках узла водораспределения необходимо предусматривать установку вантузов известных конструкций (не показано для упрощения) для выпуска воздуха из системы.
Строительство капельного орошения на склонах оврага из полиэтиленовых трубопроводов и полимерного материала капельниц и других устройств имеют свойства для изготовления стойкого к коррозии.
Капельницу 26 выполняют в виде установленной в отверстие 46 стенки 47 поливного трубопровода 24 (25) цилиндрического патрубка 48. Патрубок 48 выполняют с резьбой, к которому присоединяют входной патрубок 49 с шаровым краном 50, выходной патрубок 51. К средней части жестко соединенных между собой патрубков 49 и 51 под углом присоединяют сбоку дополнительный патрубок 52 с расположенным в нем сетчатым фильтром 53 цилиндрической формы с фиксирующей гайкой 54 для прижатия фильтра 53 к гнезду 55, выполненного между приливами внутри патрубка 49 и 51. В верхней части выходного патрубка 51 устанавливают седло 56, шарообразный поплавок 57 покрывают упругой оболочкой 58 и свободно располагают выше сетчатого фильтра 53 цилиндрической формы.
Расширенная часть 59 корпуса капельницы переходит в цилиндрический наконечник 60, рабочий канал 61, расположенный в цилиндрическом наконечнике 60. Расширенная часть коническая часть 59 и выходной патрубок 51 своими концами соединяют, соответственно, с фиксаторами-упорами 62 и 63, выполненными в виде кольцевых пластин вокруг первого короткого патрубка 64, снабженного внутренней резьбой 65 и скрепленного с полым патрубком 66 с наружной резьбой 67 в виде пустотелого стакана с фиксирующей сверху гайкой 68 над патрубком 66. Патрубок 66 располагают соосно относительно шарового поплавка 57 с упругой оболочкой 58 так, что, он при всплытии вверх постоянно входит в контакт с зубчатыми выступами 69, глубина прорезей между ними выполняют такой, что при фиксации патрубка 51 гайкой 68 расход воды в капельнице соответствует максимальному значению. Приливы 70 патрубка 51 служат для удобства проворачивания (вкручивания и выкручивания) патрубка 51 в первом коротком патрубке 64 от руки с фиксирующей гайкой 68.
3
При сборке капельницы с поливным трубопроводом, 24 сетчатый фильтр 53 цилиндрической формы вставляют в дополнительный патрубок 52 наклонно в отверстие 71, соединяющее патрубки соответственно 49, 51, 52 в гнездо 55, далее фиксируют прижатием гайки 54. Чтобы пропустить воду, шаровой кран 50 открывают что соответствует максимальному расходу воды в капельнице. Шаровой поплавок с упругой оболочкой составляет объемный вес менее 1 г/см по отношению к удельному весу воды, то всплытие поплавка проходит без резких ударов, даже при больших напорах.
Изготовление всех элементов капельницы цилиндрической формы с соответствующими соединениями с помощью резьбы в одно целое, облегчает изготовление сборку их, т.е. устройство капельницы просто, компактно, снижается себестоимость деталей.
Работа способа орошения плодовых деревьев и кустарников на склонах оврага осуществляется следующей последовательности.
Из водоисточника 1 насосом 2 подают воду в водовод 3 через фильтр 4 в резервный водонапорный бак 4 через запорную арматуру 6 и 8 (регулируемые краны), при этом запорный орган 7 на магистральном трубопроводе 10 закрыт.В водонапорном баке 5 (количество их может быть более одного), вода очищена от всех взвесей может использоваться в случае, если по каким-то техническим причинам не будет работать источник воды, то может использоваться накопленная вода в системе капельного полива (один из варрантов).
В другом случае, воду из водоисточника 1 насосом 2 подают в водовод 3 далее через фильтр 4 непосредственно в магистральный трубопровод 10, уложенный на верхней террасе склонового оврага. При этом открываются запорная арматура 6 и 7, а запорная арматура 8 (регулируемый кран) закрывается.
Очищенная вода далее через счетчик 9 поступает в магистральный трубопровод 10.
В случае необходимости повышения биологической активности воды дополнительно вводят в оросительную воду питательный раствор из легко растворимых минеральных удобрений из гидроподкормщика (не показан для упрощения), при этом при поливе открывают регулируемый кран 14 на распределительном полиэтиленовом трубопроводе 15 и закрывают регулируемый кран 13 на магистральном трубопроводе 10.
Давление в магистральном трубопроводе 10 контролируют с помощью манометра 11. Вода под давлением из магистрального трубопровода 10 поступает в распределительный полиэтиленовый трубопровод 15, и через узел 16 или 17, водоподающий патрубок 18 или 19, с регулируемым краном 20 или 21 наполняет емкость 30, шаровой поплавок 39 под действием силы веса опирается на запорный элемент 40 и перекрывает коническое запорное гнездо 42 и выпускные отверстия 46 и 47, соединенные с трубчатыми каналами 48 и 49 в нижней части в виде выходного патрубка 33, который соединяют с уравнительной камерой 34, камеру которую соединяют дополнительным выходным патрубком 29, отверстие которого соосно соединяют к расположенному снизу через регулируемый кран 37, далее с поливным трубопроводом 24 с капельницами 26. После полного наполнения уровень воды в закрытой емкости 30 поднимается выше высоты входного патрубка 32, и вода начинает поступать в отверстие в запорном гнезде 42 корпуса 31. Верхний поплавок 39 всплывает, запорный элемент 41 перекрывает отверстие в запорном гнезде 43, а запорный элемент 40 открывает нижнее коническое запорное гнездо 42 и выпускные отверстия 46 и 47 выходного патрубка 32. Начинается слив воды, находящейся в емкости 30 через трубчатые анналы 48 и 49, одновременно происходит отсос воды из нижней части корпуса 31, и через расположенную уравнительную камеру 34 со вторым, размещенным в ее полости двояковыпуклой линзы поплавка 45, через дополнительный выходной патрубок 29 с регулируемым краном 37 направляется в поливной полиэтиленовый трубопровод 24 с капельницами 26. По мере выхода воды на поверхность почвы, в зону орошения над корневой системой растений, капельницами сохранена равная поливная норма, которая также может быть отрегулирована кранами 50 для каждого вида плодового дерева, кустарника или других растений, выращиваемых на террасе. Капельницы 26 работают с широким диапазоном норм расхода поливной воды, гидравлически связаны с напорным поливным полиэтиленовым трубопроводом 24 или 25, которые уложены вдоль рядов высаженных растений, возможно размещение капельниц при окольцовании по кругу растений. Это позволяет выдавать и разную поливную норму между границами смыкания воды в корнеобитаемом слое, имеется воздушная прослойка для почвы. Наличие доступной влаги и воздуха в слое почвы обеспечивает интенсивный рост растений по их фазам развития и максимального получения урожая. Общий расход зависит от подачи поливной воды через узлы водораспределения 16 и 17 с водоприемниками 22 и 23 и с регулируемыми кранами.
Таким образом, система полива плодовых деревьев, кустарников и других растений через капельницы 26 зависит от фаз развития растений и времени подачи объема израсходования воды к каждому растению. В связи с этим в период эксплуатации поливных трубопроводов 24 и 25, часть капельниц 26 по длине поливного трубопровода могут отключать (согласно конструкции капельницы), соответственно, в поливном трубопроводе 24 или 25 резко повышается избыточное давление воды снизу вверх в сторону емкости 30, в которой размещен корпус 31, при этом поплавок 45 в виде двояковыпуклой линзы поплавка 45, гидравлически связанной с полостью корпуса 31 и с емкостью 30, подъемная сила действует на поплавок 45 и он всплывает в направлении углубления 44, выпуск воды уменьшается автоматически. Если на данный момент времени вновь отрыть все капельницы с расчетным расходом, то поплавок 45, размещенный в уравнительной камере 34 опустится на дно 35 с выпускными отверстиями 36.
При полном отключении капельниц 26 автоматически произойдет перекрытие углубления 44 в виде шарового сегмента уравнительной камеры 34 со стороны выходного патрубка 33 корпуса 31.
Одновременно с этим процессом давление в емкости 30 повышается заполненной водой - полив отсутствует. Таким образом, в зависимости какое растение высажено на террасе склонового оврага, и какой необходимо поддерживать расход воды в поливном трубопроводе 24 или 25 относительно узла 16 или 17 водораспределения, поплавок 45 в уравнительной камере 34 фиксируется в углублении 44 в виде шарового сегмента, что позволяет задавать и поддерживать оптимальный расход воды по длине поливного трубопровода 24 или 25 с капельницами 26. Следовательно, сокращаются расходы по длине поливного трубопровода в зависимости от количества работающих капельниц 26 для полива различных растений.
Возможен вариант выполнения, когда после окончания заданной нормы полива из капельниц 26, регулируемый кран 37 на дополнительном выходном патрубке 29 закрывают, полив прекращается, и поплавок 45 в виде двояковыпуклой линзы поплавка 45 закрывает выпускное отверстие в углублении 44 в виде шарового сегмента в нижнем конце выходного патрубка 33 корпуса 31, при этом емкость 30 остается заполненной водой (не проточной), и готова начать новый цикл полива. Кроме того, в таком происходящем процессе работы уравнительной камеры34 с поплавком 45, выпускные отверстия 46 и 47 и трубчатые каналы 48 и 49 выходного патрубка 33 не заиливаются мелкими наносами.
По другому варианту выполнения можно будет закрывать регулируемые краны 20 и 21, соответственно на водоподающих патрубках 18 и 19 вблизи узлов 16 и 17 распределительного трубопровода 15 по длине его. В данном варианте исполнения происходит выход практически всей воды из емкости 30 и из корпуса 31 (при закрытых капельницах 26 и открытии сбросного крана 72, что позволяет верхнему поплавку 39 опуститься вниз в полости корпуса 31, и запорный элемент 40 закрывает соответственно запорное гнездо 42 и выпускные соединительные трубчатые каналы 48 и 49 в стенках выходного патрубка 33, при этом в емкости 30 остается небольшое количество воды из-за разных объемов между полостью емкости 30 и полостью корпуса 31, при этом второй (нижний) поплавок 45 в виде двояковыпуклой линзы поплавка 45 опустится на дно 35 уравнительной камеры 34.
Объем поплавка 39, объем корпуса 31 и запорные элементы - в виде конических игл 40 и 41 (диаметр и длина), а также другие конструктивные параметры устройства определяют по известным в гидравлике расчетам, что позволяет надежно обеспечить санкционированные возможности и конструктивные особенности всей системы капельного орошения, т.е. полив склоновых земель с террасами без дополнительных энергозатрат при простоте и надежности конструкции всех звеньев узлов, и позволяет создать оптимальный режим орошения склоновых земель с террасами с учетом конкретных условий орошаемого террасового участка в широком диапазоне применения. Период работы системы полива зависит от регулирования вышеуказанных регулируемых кранов и водоприемников.
В целях исключения застаивания воды или наступления зимнего периода на магистральном, распределительном трубопроводах и поливных трубопроводах предусмотрены заглушки или краны 28, 72, 73, обеспечивающие сток воды в открытую сеть (или дренаж).
Таким образом, в течение всего сезонного периода работы способа орошения плодовых деревьев и кустарников на склонах оврага с террасами счетчик холодной воды (СХВ) является универсальным измерительным прибором (блоком) и может быть использован для измерения объема воды в автоматическом режиме, что очень важно, когда за воду необходимо платить пользователям, согласно поданной воды в поливные трубопроводы с капельницами. Погрешность измерений, которого достигает по стандарту не более ±2% по расходу воды, а значит, точность вылитой воды сократит, и финансовые расходы на ее использование в практике прогрессивного капельного орошения и позволяет автоматизировать процесс водоподачи, установить оптимальный водно-воздушный режим и повысить надежность работы.
Следует отметить, если правильно подобрать оборудование для систем капельного полива, то, используя метод капельного полива, то это можно делать индивидуально под каждую растительность. Преимущества перед другими видами поливами: экономия воды, улучшение корневой системы, аэрация почвы, защита растений, упрощение агрономической технологии, исключение размыва почвы, снижение энергетических и трудовых затрат, отношение к правильному поливу разных почв по своей структуре. Кроме того, капельный полив выгодно использовать и для выращивания газонных трав на склоновых оврагов. Ведь ее корневая система расположена на глубине около 15 см, и в жаркое время есть вероятность быстрого высыхания верхнего слоя почвы от ветра и солнца, где почва быстро высыхает.
Предложенное изобретение дает возможность комплексному подходу, как полива, так и декорирования данной территории, например, такой рельеф в парках превращает овраг в цветущий красивый сад (Примером может быть использован такой склоновый овраг, который расположен в историческом центре города Владимир, «Патриарший сад», Россия - район реки Клязьма, который создала сама природа).
В целом это позволить облегчить долговременную эксплуатацию полива склоновых земель и обеспечить улучшение условий труда обслуживающего персонала, создает благоприятные условия для роста и развития растений, повышает урожайность. Одновременно расширяется область применения для капельного орошения, которое создает зону увлажнения, необходимую для питания корневой системы растения в данный период. Режим работы орошения выбирается в зависимости от возделываемой культуры и типа почвы.