Оросительная система

(51) 01 25/00 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Сущность изобретения в том, что в оросительной системе, содержащей водозаборный узел с напорообразующим устройством,генератор командных импульсов,распределительный трубопровод и поливные трубопроводы с водовыпусками применено дополнительное напорообразующее устройство с датчиком температуры воздуха, а водовыпуск имеет выходное отверстие для капельного полива при работе напорообразующего устройства и насадку для дождевания, работающую при подключении дополнительного напорообразующего устройства с датчиком температуры воздуха.(72) Жарков Вячеслав Антонович Калашников Александр Афанасьевич Джумабеков Абдуахат Абдурашевич Гричаная Татьяна Сергеевна Ангольд Елена Владимировна(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Казахский научноисследовательский институт водного хозяйства(56) Инновационный патент РК 22109, кл. 01 25/02, 2010(57) Изобретение относится к сельскому хозяйству,в частности,к технике орошения сельскохозяйственных культур. Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности,к технике орошения сельскохозяйственных культур. В условиях орошаемого земледелия системы орошения, их технологии и технические средства должны быть направлены на создание оптимальных условий для роста и развития сельскохозяйственных культур. К таким условиям относятся обеспечение растений оросительной водой и питательными элементами в зависимости от их потребности и с учетом биологических особенностей каждой культуры, а также возможность регулирования микроклимата в среде их развития. При этом должны учитываться требуемые нормы полива,сроки и продолжительность поливов, зона увлажнения, водно-физические свойства почвы,подаваемый расход, а также особенности способа полива, оказывающие соответствующее влияние на прилегающую к растениям среду. В районах с дефицитом оросительной воды в последнее время находят широкое применение системы капельного орошения, обеспечивающие ежесуточное увлажнение корневой системы растений и внесение необходимых питательных веществ для растений и имеющие ряд преимуществ в сравнении с поверхностным поливом и дождеванием. Однако такой полив не всегда достаточно эффективен в условиях высоких температур воздуха(более 25-30 С), так как известно, что при высоких температурах ростовые процессы сельскохозяйственных культур замедляются, а процесс фотосинтеза прекращается,что соответственно сказывается на урожайности растений. Одновременно с фотосинтезом у растений происходит процесс дыхания, при котором накопленные углеводы, окисляясь, выделяют энергию,за счет которой в результате синтезируются белковые и другие сложные органические соединения,обуславливающие жизнедеятельность растения в целом. С повышением температуры воздуха равновесие между синтезом углеводов и их распорядок нарушаются. Так, например, у картофеля депрессия фотосинтеза начинается при температуре свыше 18 С, а при температуре 25 С фотосинтез прекращается. Энергия на дыхание возрастает, что предопределяет резкое снижение продуктивности растений в этот период. Продуктивность фотосинтеза снижается для капусты при 21 С, кукурузы - 24-25 С, хлопка свыше 28 С Александров А.Д., Рассолов Б.К.,Чичасов В.Я., Горшков В.В. Мелкодисперсное дождевание сельскохозяйственных культур // Прогрессивные способы орошения, включая машинное орошение. Международный конгресс по ирригации и дренажу. Вопрос 32. -М. ЦБНТИ Минводхоза СССР, 1975. -С. 58-78. Сборник статей советских специалистов. В таких условиях системы орошения должны обеспечивать капельный полив с целью экономии оросительной воды в основной период вегетации и мелкодисперсное дождевание в период вегетации 2 растений с высокими температурами воздуха (более 25-30 С) для создания благоприятных микроклиматических показателей в среде их развития. Применение комбинированных поливов, а именно капельного орошения в сочетании с дождеванием в условиях высоких температур воздуха позволит снизить их отрицательное воздействие на рост и развитие растений,обеспечить оптимальный расход воды на создание единицы продукции и тем самым обеспечит повышение урожайности сельскохозяйственных культур. Известна система капельного орошения (А.с. СССР 1355177, кл. 01 25/00, 1987),включающая насос, блок подготовки воды,транспортирующий, распределительный и поливные с капельницами трубопроводы, сбросной коллектор и времязадающее устройство, которое снабжено отсечным клапаном,установленным на транспортирующем трубопроводе и гидротараном с разгонным и высокого давления трубопроводами. При этом разгонный трубопровод подключен к транспортирующему до отсечного клапана через времязадающее устройство, а трубопровод высокого давления подсоединен к транспортирующему после отсечного клапана. Ударный клапан гидротарана подсоединен к всасывающей линии гидронасоса через согласующую емкость. Недостатками такой системы капельного орошения являются сложность конструкции и невозможность влияния при капельном поливе на микроклиматические показатели в среде развития растений. За прототип выбрана оросительная система(Инновационный патент РК 22109, кл. 01 25/02, 2010), содержащая водоразборный узел с напорообразующим устройством,генератор командных импульсов,распределительный трубопровод,участковые трубопроводы,водовыпуск и поливные трубопроводы с капельницами, в которой водовыпуск выполнен в виде запорных органов, соединенных на выходе коллектором. Недостатками такой оросительной системы являются следующие - не обеспечивается возможность автоматизированного подключения дождевания при изменении температуры воздуха в течение суток, так как требуется ручное переключение режима капельного полива в режим дождевания с помощью открытия крана на стояках с дождевальными насадками. Применение в оросительной системе гидропневмоаккумуляторов,накопление воды в которых происходит при сжатии имеющегося в них воздуха и выплеска е за счет его энергии не позволяет устранить возможность выноса части воздуха с водой при срабатывании гидропневмоаккумуляторов. Это приводит в процессе их работы к изменению объема выплеска и, в конечном итоге, к изменению объемов воды,подаваемых как к капельницам, так и к дождевальным насадкам, то есть к неравномерности полива по зонам, обслуживаемым коллекторами, 26144 связанными с поливными трубопроводами,имеющими заданное количество капельниц и дождевальные насадки. Помимо этого при дождевании происходит подача искусственного дождя на всю площадь обслуживания, то есть происходит увлажнение почвы, не занятой сельскохозяйственной культурой. Появляются дополнительные затраты воды на процесс полива. Задачей изобретения является создание оросительной системы,позволяющей автоматизировать процесс полива в режиме капельного орошения и дождевания,обеспечивающей капельный полив при оптимальных для развития растений температурах воздуха и дождевание, при температурах,превышающих эти значения обеспечить фиксированную водоподачу к возделываемым сельскохозяйственным культурам независимо от времени работы системы, а также экономию оросительной воды при дождевании за счет подачи воды только в зону развития растений. Эта задача достигается оросительной системой,имеющей водозаборный узел с напорообразующим устройством, генератор командных импульсов,распределительный трубопровод,поливные трубопроводы с водовыпусками и дополнительное напорообразующее устройство с датчиком температуры воздуха. Водовыпуск, примененный в оросительной системе, имеет выходное отверстие для капельного полива при работе напорообразующего устройства и насадку для дождевания, работающую при подключении дополнительного напорообразующего устройства по сигналу датчика температуры воздуха, и для обеспечения фиксированного объема водоподачи к растениям снабжен водонепроницаемым эластичным шаром, при сжатии которого происходит накопление воды в его корпусе. На фиг.1 изображена оросительная система,состоящая из водозаборного узла 1,напорообразующего устройства 2, дополнительного напорообразующего устройства 3 с датчиком температуры воздуха 4, генератора командных импульсов 5, распределительного трубопровода 6,поливных трубопроводов 7 с водовыпусками 8. На фиг.2 изображен дождевальный водовыпуск,состоящий из корпуса 9 с крышкой 10, манжеты одностороннего действия 11, переходника 12,гидроаккумулятора 13 с крышкой 14 и водонепроницаемого эластичного шара 15. Переходник 12, соединенный с корпусом 9, снабжен выходным отверстием 16 для капельного полива и насадкой для дождевания 17. Оросительная система работает следующим образом. Вода от водозаборного узла 1 напорообразующим устройством 2 подается через генератор командных импульсов 5 в распределительный трубопровод 6 и далее по поливным трубопроводам 7 через входные отверстия в водовыпуски 8. За счет сжатия водонепроницаемых эластичных шаров 15 в водовыпусках 8 происходит накопление определенного объема воды. По завершению процесса заполнения водовыпусков 8 генератором командных импульсов 5 вырабатывается импульс понижения давления в трубопроводной сети. В водовыпусках 8 происходит снижение давления в полости между крышкой 10 и манжетой 11 и за счет давления в корпусе 13 перемещение манжеты 11 в сторону входного отверстия, открывая доступ воды из полости корпуса 13 в тройник 12. Осуществляется поступление воды к растениям в режиме капельного полива через выходное отверстие 16. Далее процесс работы оросительной системы аналогичен. Капельный полив оросительной происходит при температурах воздуха,не превышающих оптимальные значения этих температур с учетом особенностей возделываемых сельскохозяйственных культур и продуктивности их фотосинтеза. При значениях температур воздуха выше оптимальных возникает необходимость их снижения и повышения влажности воздуха с целью улучшения микроклиматических условий в среде развития растений с помощью дождевания. Процесс дождевания происходит следующим образом - на работающей оросительной системе в режиме капельного полива по сигналу от датчика температуры воздуха, установленного вблизи растений,подключается дополнительное напорообразующее устройство 3 и в трубопроводную сеть подается импульс повышения давления с параметром, превышающим его значение при работе основного напорообразующего устройства 2. В водовыпусках 8 происходит накопление заданного объема воды при суммарном давлении двух напорообразующих устройств 2 и 3. Далее по завершению наполнения водой водовыпусков 8 генератором командных импульсов 5 в трубопроводную сеть подается импульс понижения давления. В водовыпусках 8 происходит снижение давления в полости между крышкой 10 с входным отверстием и манжетой 11. За счет давления в корпусе 13 манжета 11 перемещается в сторону входного отверстия водовыпуска, открывается доступ воды из емкости корпуса 13 в тройник 12, на котором установлена насадка для дождевания,срабатывающая при значениях давления, равного суммарному давлению двух напорообразующих устройств. Насадка для дождевания на выходе снабжена подпружиненным конусообразным затвором и работает в режиме открытия и закрытия выходного отверстия при заданных значениях давления воды,поступающей к ней. Осуществляется процесс дождевания. При этом в первоначальный момент с максимальным значением давления вода к растениям поступает в режиме дождевания, далее конусообразный затвор насадки перекрывает выходное отверстие, и остатки воды подаются капельным поливом. Далее процесс работы оросительной системы аналогичен. Применение предлагаемой оросительной системы позволит автоматизировать процесс полива 3 в режимах капельного орошения и дождевания,обеспечить строго фиксированный объем водоподачи к растениям независимо от рельефа местности и в условиях высоких температур воздуха в летний период вегетации растений за счет дождевания снизить температуру и повысить влажность воздуха, что создает благоприятные условия для роста и развития сельскохозяйственных культур, способствуя тем самым повышению их урожайности. трубопроводы с водовыпусками, отличающаяся тем, что система снабжена дополнительным напорообразующим устройством с датчиком температуры воздуха, а водовыпуск имеет выходное отверстие для капельного полива при работе напорообразующего устройства и насадку для дождевания, работающую при подключении дополнительного напорообразующего устройства с датчиком температуры воздуха. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Оросительная система,содержащая водозаборный узел с напорообразующим устройством, генератор командных импульсов,распределительный трубопровод и поливные