RU1797793C - Система увлажнени почвы - Google Patents

Abstract

Назначение: увлажнение почвы с использованием минерализованных вод с упрощением и удешевлением конструкции сети. Сущность предложени : система включает бассейн 5 с солнечным подогревом воды, сообщенный распределительными трубопроводами и скважинами с почво-грунтом на глубине большей, чем глубина капилл рного подъема влаги. В процессе увлажнени  минерализованна  вода подогреваетс  в бассейне и направл етс  через скважины в почво-грунты, где происходит выделение парообразной определенной влаги и последующа  ее конденсаци  в почвенном слое выше уровн  капилл рного подъема минерализованных вод. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к сельскохоз йственной тематике. Более конкретна  область применени  - улучшение продуктивности широкого спектра культурных и дикорастущих растений, произрастающих в зоне пустынь и полупустынь, в услови х дефицита водного питани .

Цель изобретени  - снижение стоимости и упрощение конструкции.

На фиг.1 принципиальна  схема системы увлажнени , вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху.

Система включает: источник минерализованной воды 1, насосный агрегат (станци ) 2, наземную 3 и подземную 4 части, резервуар-подогреватель 5. Источником 1 может быть подземный горизонт (коллектор ), соленое озеро, река, водохранилище сбросных вод, морска  (океаническа ) акватори . С источником 1 через насосный агрегат 2 типового традиционного исполнени  соединены собственно ирригационна  сеть 3,4 и резервуар-подогреватель 5. Наземна  2 часть выполнена из труб; окрашенных в

интенсивный черный цвет в цел х подогрева воды солнечной энергией. Окрашивание производ т непосредственно сразу после источника 1. На площади плантации 6 ирригационна  сеть равномерно рассредотачи- ваетс  на несколько параллельных линий с примыкающими более короткими магистрал ми меньшего диаметра по классической схеме/гонкоструйной (капельной) схеме ирригации . Отличие наземной части 3 состоит в том, что а предлагаемом решении частота дроблени  (дифференцировка) магистралей меньше примерно на пор док, т.е. признак водного питани  индивидуально каждому растению здесь не выражен. Размещение питательных трубок реже и по своим пространственным параметрам  вл етс  близким к квадратно-гнездовому, охватывающему всю орошаемую плантацию . Размеры квадрата колеблютс  в зависимости от агромелиоративной конкретиш а пределах (сторона квадрата) - 1-10 м, с небольшими вариаци ми в ту и другую сторону . Главный показатель здесь - харэктеXI XJ

ю ы

ристики грунта. Чем выше проницаемость, тем реже установка трубок, шире сторрна квадрата, и наоборот. Всё гидрокоммуникации наземной части 3 независимо от диаметра окрашены в интенсивный черный цвет. Подземна  часть 4 ирригационной паровой системы отличаетс  от прототипа Значительно большим заглублением в грунт. Отличительный признак здесь расположение обреза (нижнего открытого конца) питательной (нагнетательной) трубки. Он располагаетс , в отличие от прототипа, с интервалом 2-8 м от дневной поверхности. Дл  однолетних культур, корнеобитаемый слой которых имеет небольшую и среднюю толщину - заложение меньше. Дл  древесных - глубина больше. Оптимум заглублени  питательных трубок определ етс  опытно-расчетным путем с учетом агроме- лиоративной и климатоландшафтной конк- ретики. Чем сильнее может быть нагрета солнцем минерализованна  .вода (выше максимальна  температура), тем ниже может быть заложение. В любом случае заложени  ограничение дано по двум параметрам .

1. Вс  или основна  (дл  отдельных древесных) масса корней не должна контактировать с горизонтом (уровнем) расположени  обреза питательных трубок и располагатьс  от этого уровн  с интервалом не менее 0,5-1,5 мм.

2. Максимум пароконденсации наступает в корнеобитаемом слое или в слое, непосредственно нижележащем и св занном с корнеобитаемым капилл рными процессами .

Ирригационна  сеть состоит из труб разного диаметра (5-100 мм), причем подземна  часть 4 выполн ют преимущественно из перфорированных о нижней части (до 9,5 м от низа) пластмассовых или керамических трубок небольшого диаметра (5-10 мм) или перфорированных металлических такого же диаметра, но покрытых слоем тепло- изол ции. Резервуар-подогреватель 5 выполн ет комплексно две функции: накоплени  и нагрева минерализованной воды. Размеры резервуара завис т таким образом от размера плантации. На малых лоскутных площад х выполн етс  в форме мелкого открытого бассейна, сооруженного из блочных конструкций. Материал: бетон или металл. Иллюстрацией м ожет служить детский л гушатник в спортивно-оздоровительных комплексах, но несколько больше по площади. Стенки резервуара теплогид- .ройзолйрованы по типовой классической схеме. Дл  площадей больших размеров выполн етс  несколько резервуаров, преимущественно в понижени х рельефа. В качестве резервуара 5 может служить и искусственное сооружение - мелкий пруд или близко расположенное озеро небольших

размеров. Дно этого естественного и искусственного природного резервуара покрывают веществом с интенсивной черной окраской, например, сажа, отходы производства и пр. Отбор воды ведетс  из самого

0 мелкого места, непосредственно с самого поверхностного нагретого сло  воды. Насосный агрегат 2 при незначительном рассто нии до источника 1 может быть выполнен в единичном экземпл ре и распо5 ложен непосредственно вблизи резервуара 5. При удлинении коммуникаций, св зывающих с источником 1, количество насосных агрегатов 2 пропорционально увеличиваетс . Они размещаютс  вдоль трассы с интер0 валом и непосредственно у источника 1. Исполнение трассы водовода типовое. При близлежащем расположении источника 1 насосный агрегат 2 св зываетс  одновременно с ирригационной сетью на планта5 ции 3, 4, источником 1 и резервуаром 5. Система может включать несколько последовательно работающих циклов (водоемов) 5с прогрессирующе увеличивающейс  минерализацией .

0 Описание работы устройства. Насосный агрегат 2 (агрегаты) подает минерализованную воду в резервуар-нагреватель 5. Вода, благодар  интенсивной солнечной.радиации и зачернению дна резервуара 5, нагре5 ваетс  до 60-80°С (60% солнечной энергии при нормальных услови х поглощаетс  метровым слоем воды, глубина резервуара находитс  в этих пределах). Затем второй Секцией насосного агрегата1 2 подаетс  в

0 наземную часть 3 и далее подземную часть 4 ирригационной системы. Поступивша  в нижний (перепроизвод щий) слой через перфорацию (множество отверстий, рассредоточенных по всей поверхности трубки до

5 полуметра по высоте от низа) вода распростран етс  равномерно во все стороны и насыщает близлежащие слои грунта. После этого сразу начинаетс  миграци  паровой фазы вверх к корнеобитаемому слою,

0 Поскольку известно, что за дневные часы верхний слой грунта из-за низкой теплопроводности прогреваетс  на небольшую глубину (0,3-0,5 м), но вблизи этого эшелона (сло ) внизу расположены достаточно про5 хладные слои, которые и служат базой дл  пароконденсации. Здесь в 1-2 м от поверхности сосредотачиваетс  основной потенциал капельной фазы, котора  затем служит основой дл  водного питани  растений, стимул ции их роста.

Наиболее рационально в услови х дефицита водного баланса использовать многократные кругообороты минерализованной воды, т.е. при гидрологических и геологических благопри тных услови х собирать воду,прошедшую первый цикл,дл  повторного использовани . Эти операции будут возможны, если близко расположены подстилающие водоупоры (например, глины ). Не везде и не всегда, но на отдельных участках, таким образом, будет возможно многократно использовать водный потенциал . Этим цел м будут служить отдельные резервуары-сборники, составл ющие единый каскад с первичным. При этом, сте- пень минерализации воды от цикла к циклу будет повышатьс .

Система увлажнени  почвы может играть и вторую функцию. При наличии баланса пресной {слабоминерализованной) воды в качестве профилактических лечебных приемов на площад х, где в результате длительной ирригации традиционными методами уровень засолени  поверхностного обрабатываемого сло  повышен и прибли-

жаетс  к критическому, а реставраци  земель невозможна или сопр жена с большими экономическими затратами. В этом случае примен ют предложенную систему увлажнени  почвы.

Claims (2)

1. Система увлажнени  почвы, включающа  бассейн с минерализованной водой с зачерненным дном и подключенную к нему сеть подпочвенных испарителей, о т л и ч а-. ю щ а   с   тем, что, с целью снижени  стоимости и упрощени  конструкции, сеть подпочвенных испарителей снабжена надземными распределительными трубопроводами и выполнена в виде, подключенных к ним вертикальных подземных скважин, выведенных на глубину, превышающую высоту капилл рного подъема влаги.

2. Система по п. 1,отличающа с  тем, что выполнена в виде каскада сетей подпочвенных увлажнителей, кажда  из которых имеет бассейн дл  сбора минерализованных вод с вышерасположенной площади и насос дл  подачи воды на повторное использование .