RU2796493C1 - Modular-combined irrigation system - Google Patents
Modular-combined irrigation system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2796493C1 RU2796493C1 RU2022134530A RU2022134530A RU2796493C1 RU 2796493 C1 RU2796493 C1 RU 2796493C1 RU 2022134530 A RU2022134530 A RU 2022134530A RU 2022134530 A RU2022134530 A RU 2022134530A RU 2796493 C1 RU2796493 C1 RU 2796493C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- irrigation
- irrigated
- subsoil
- drip
- modules
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к оросительным мелиорациям и может быть использовано при проектировании орошаемых участков сложной конфигурации.The invention relates to agriculture, in particular to irrigation melioration and can be used in the design of irrigated areas of complex configuration.
Известна оросительная система, которая включает водоисточник, насосную станцию с запорной арматурой и манометром, магистральный трубопровод, последовательно установленные распределительные трубопроводы внутрипочвенного и капельного орошения, параллельно распределенные по длине распределительных трубопроводов оросительные трубопроводы и перпендикулярно к ним с заданным шагом увлажнители в виде труб с перфорациями внутрипочвенного орошения и гибкие поливные трубопроводы с капельными водовыпусками (патент RU 2346427, Овчинников и др., 20.02.2009).Known irrigation system, which includes a water source, a pumping station with shut-off valves and a pressure gauge, a main pipeline, successively installed distribution pipelines of subsoil and drip irrigation, irrigation pipelines distributed in parallel along the length of the distribution pipelines and perpendicular to them with a given step humidifiers in the form of pipes with subsoil perforations irrigation and flexible irrigation pipelines with drip outlets (patent RU 2346427, Ovchinnikov et al., 20.02.2009).
Недостатком данного технического решения, применительно к решаемой нами технической задаче является то, что использование комбинации, состоящей только из двух модулей (способов полива) - внутрипочвенного и капельного орошения недостаточно для наиболее полного и качественного полива в пределах орошаемого массива. Для орошения полей сложной конфигурации, включающих в себя участки, на которых требуется полив дождеванием, в комбинации модулей так же необходимо использовать многоопорные дождевальные машины кругового действия.The disadvantage of this technical solution, in relation to the technical problem we are solving, is that the use of a combination consisting of only two modules (irrigation methods) - subsoil and drip irrigation is not enough for the most complete and high-quality irrigation within the irrigated array. To irrigate fields of complex configuration, including areas where sprinkler irrigation is required, it is also necessary to use multi-support circular sprinklers in a combination of modules.
Известна также оросительная система, включающая дождеватели и внутрипочвенные трубы-увлажнители, реализующие комбинированное внутрипочвенное орошение. Оросительная вода подается по внутрипочвенным трубам-увлажнителям и под действием капиллярных сил распространяется восходящим потоком в почве по корням растений. В последующие 48 часов осуществляют единоразовый полив дождеванием, затем проводят 1-3 полива дождеванием, чем обеспечивается получение максимальной одновременной всхожести семян и возможность регулирования микроклимата в посевах мелкосемянных сельскохозяйственных культур в период максимального водопотребления для повышения их урожайности (способ комбинированного внутрипочвенного орошения мелкосемянных сельскохозяйственных культур (патент RU 2743380 С1, Овчинников и др., 17.02.2021).An irrigation system is also known, including sprinklers and subsoil pipes-moisturizers that implement combined subsoil irrigation. Irrigation water is supplied through subsoil humidifier pipes and, under the action of capillary forces, is distributed in an upward flow in the soil along the roots of plants. In the next 48 hours, one-time sprinkling irrigation is carried out, then 1-3 sprinkling irrigations are carried out, which ensures maximum simultaneous germination of seeds and the possibility of regulating the microclimate in crops of small-seeded agricultural crops during the period of maximum water consumption to increase their productivity (the method of combined intrasoil irrigation of small-seeded agricultural crops ( patent RU 2743380 C1, Ovchinnikov et al., February 17, 2021).
Недостатком известной оросительной системы являются ограниченные возможности, не позволяющие использовать ее на участках сложной конфигурации.A disadvantage of the known irrigation system is its limited capacity, which does not allow its use in areas of complex configuration.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является многоопорная дождевальная машина кругового действия (варианты) (RU 2562214 С2, Щедрин и др, 10.09.2015), обеспечивающая повышение качества полива для орошения полей различной конфигурации. При поливе полей сложной конфигурации (квадратной или прямоугольной) многоопорную дождевальную машину перемещают с постоянной шириной полосы орошения по кругу вокруг вертикальной оси симметрии гидрантов, расположенных друг от друга на расстоянии, равном длине машины, при движении от исходной позиции сохраняется направление поворотов вокруг вертикальных осей симметрии гидрантов, а возврат дождевальной машины на исходную позицию производят по смежной, не поливаемой ранее полосе.The closest technical solution adopted for the prototype is a multi-support circular sprinkling machine (options) (RU 2562214 C2, Shchedrin et al, 09/10/2015), which improves the quality of irrigation for irrigating fields of various configurations. When irrigating fields of complex configuration (square or rectangular), a multi-support sprinkling machine is moved with a constant width of the irrigation strip in a circle around the vertical axis of symmetry of hydrants located at a distance equal to the length of the machine from each other; when moving from the starting position, the direction of rotation around the vertical axes of symmetry is maintained hydrants, and the return of the sprinkling machine to its original position is carried out along an adjacent, previously unirrigated lane.
Согласно другому варианту поворот дождевальной машины производится вокруг вертикальных осей симметрии гидрантов по часовой стрелке, затем повторяют движение машины против часовой стрелки вокруг вертикальных осей симметрии гидрантов дополнительного ряда, которые располагают на концах отводов от водопроводящей сети напротив основных гидрантов на расстоянии, равном длине дождевальной машины, при этом сохраняется общее направление движения вдоль полосы орошения.According to another option, the rotation of the sprinkling machine is made around the vertical axes of symmetry of the hydrants in a clockwise direction, then the movement of the machine is repeated counterclockwise around the vertical axes of symmetry of the hydrants of an additional row, which are located at the ends of the branches from the water supply network opposite the main hydrants at a distance equal to the length of the sprinkling machine, while maintaining the general direction of movement along the irrigation strip.
Недостатком прототипа является использование для одного типа орошаемых полей за счет применения дождевальных машин только кругового действия, что вызывает затруднение при формировании качественного полива и полного покрытия участков сложной формы (с чередующимися в них способами полива), в пределах орошаемого массива, где требуется применение комбинированных орошаемых модулей с различными способами полива, в том числе орошаемых модулей внутрипочвенного и капельного полива.The disadvantage of the prototype is the use for one type of irrigated fields due to the use of sprinkling machines of only circular action, which causes difficulty in the formation of high-quality irrigation and complete coverage of areas of complex shape (with alternating irrigation methods in them), within the irrigated array, where the use of combined irrigated modules with various irrigation methods, including irrigated modules for subsoil and drip irrigation.
Задачей изобретения является создание модульной оросительной системы с гидравлически увязанными между собой участками орошения сельхозкультур, при помощи различных типов полива: орошения дождеванием, капельного орошения, подпочвенного орошения.The objective of the invention is to create a modular irrigation system with hydraulically interconnected areas for irrigating crops, using various types of irrigation: sprinkling irrigation, drip irrigation, subsoil irrigation.
Техническим результатом заявленного изобретения является расширение функциональных возможностей и обеспечение качественного и своевременного полива участков сложной формы в пределах орошаемого массива, за счет комбинирования орошаемых модулей с различными способами полива в условиях равнинной зоны.The technical result of the claimed invention is to expand the functionality and ensure high-quality and timely irrigation of areas of complex shape within the irrigated array, by combining irrigated modules with different irrigation methods in a flat zone.
Указанный технический результат достигается модульно-комбинированной оросительной системой, включающей орошаемый участок, водоисточник, насосную станцию, насос для единоразовой зарядки сифонного водосброса, магистральный трубопровод с последовательно размещенными узлами водораспределения, модуль орошения дождевальными машинами с трубопроводами, которая снабжена участками капельного и внутрипочвенного орошения, дополнительными блоками водоподготовки и агрохимическими узлами для модулей капельного и внутрипочвенного орошения, при этом дополнительные блоки водоподготовки связаны посредством межмодульных трубопроводов с модулем орошения дождевальными машинами.The specified technical result is achieved by a modular-combined irrigation system, including an irrigated area, a water source, a pumping station, a pump for a one-time charge of a siphon spillway, a main pipeline with successively placed water distribution nodes, an irrigation module with sprinkling machines with pipelines, which is equipped with drip and subsoil irrigation areas, additional water treatment units and agrochemical units for drip and subsoil irrigation modules, while additional water treatment units are connected via intermodular pipelines to the irrigation module by sprinkling machines.
Модульно-комбинированная оросительная система поясняется чертежом на фигуре, где схематично (горизонтали с отметками 95…180) представлена модульная оросительная система с расположенными на ярусах I, II, III тремя рабочими модулями (участок орошения дождевальными машинами, участок капельного орошения, участок внутрипочвенного орошения).The modular-combined irrigation system is illustrated by the drawing in the figure, where schematically (horizontals with
Модульная система полива комбинированной сети включает расположенные на трех ярусах (I…III) водоисточнике насосной станцией (1), насос для единоразовой зарядки сифонного водосброса (2), магистральный трубопровод (3) с последовательно размещенными узлами водораспределения (6), (11) соответственно на модулях I и II яруса, участок орошения дождевальными машинами (7), напоро-аккумулирующий трубопровод (5) I яруса (горизонтали 110…140), трубопроводы (9) оросительной сети для модуля орошения дождевальными машинами III яруса. Напоро-аккумулирующий трубопровод (10) II яруса (горизонтали 100…110) Блок водоподготовки (12), агрохимический узел (13) для модуля капельного орошения, участок капельного орошения (14), межмодульный трубопровод (19). Узел водораспределения (15) III яруса, блок водоподготовки (16) III яруса (горизонтали 95…110), агрохимический узел для модуля внутрипочвенного орошения (17) III яруса, участок внутрипочвенного орошения (18).The modular irrigation system of the combined network includes a pumping station located on three tiers (I ... III) of the water source (1), a pump for a one-time charge of the siphon spillway (2), a main pipeline (3) with successively placed water distribution units (6), (11), respectively on the modules of I and II tiers, a section for irrigation with sprinkling machines (7), a pressure-accumulating pipeline (5) of the I tier (horizontals 110…140), pipelines (9) of the irrigation network for the irrigation module with sprinkling machines of the III tier. Pressure-storage pipeline (10) of II tier (horizontals 100…110) Water treatment unit (12), agrochemical unit (13) for drip irrigation module, drip irrigation section (14), intermodular pipeline (19). Water distribution unit (15) of the III tier, water treatment unit (16) of the III tier (horizontals 95…110), agrochemical unit for the subsoil irrigation module (17) of the III tier, subsoil irrigation site (18).
Система предусматривает отстойник (4) перед магистральным трубопроводом и узлы водораспределения (6, 11, 15) для каждого модуля, расположенные на месте соединения орошаемых участков с магистральным трубопроводом. Блок водоподготовки (12, 16) используется для очистки оросительной воды до требуемого уровня, откуда вода поступает в агрохимический узел 13, 17) для целей приготовления технологических растворов, из которых оросительная вода или раствор подается в оросительную сеть соответствующего модуля. При необходимости компоновочно-конструктивная схема оросительной системы может включать два модуля орошения, например модуль с орошением дождеванием и модуль капельного полива, а при необходимости - более двух модулей орошения.The system provides a sump (4) in front of the main pipeline and water distribution units (6, 11, 15) for each module, located at the junction of irrigated areas with the main pipeline. The water treatment unit (12, 16) is used to purify irrigation water to the required level, from where water enters the
Очередность расположения орошаемых модулей с различными способами полива по трассе магистрального трубопровода (3), (5) зависит от конкретных условий орошаемого массива: уклонов поверхности земли, существующих лесополос, дорог (подъездов), расположения узла водоисточника с насосной станцией 2 и прочее. Гидравлический расчет для обоснования параметров трубопроводов в заявленной комбинированной схеме оросительной сети следует выполнять с учетом расстояния наиболее удаленного участка орошения от точки водозабора.The sequence of arrangement of irrigated modules with different irrigation methods along the route of the main pipeline (3), (5) depends on the specific conditions of the irrigated massif: slopes of the earth's surface, existing forest belts, roads (entrances), location of the water source unit with pumping station 2, and so on. Hydraulic calculation to substantiate the parameters of pipelines in the declared combined scheme of the irrigation network should be performed taking into account the distance of the most remote irrigation site from the water intake point.
В составе предполагаемого орошаемого массива, в качестве основного поливного модуля (участка орошения) нами предлагается орошение дождевальными машинами. На участках сложной конфигурации, в пределах орошаемого массива, площади оставшиеся незадействованными при помощи модуля орошения дождеванием, рекомендуется использовать под модули капельного полива и модули внутрипочвенного орошения, при этом различные способы орошения дают возможность выращивания тех сельскохозяйственных культур, для которых применимы данные способы полива (сады, виноградники).As part of the proposed irrigated array, as the main irrigation module (irrigation site), we propose irrigation with sprinkling machines. In areas of complex configuration, within the irrigated array, the areas left unused by the sprinkling irrigation module are recommended to be used for drip irrigation modules and subsoil irrigation modules, while various irrigation methods make it possible to grow those crops for which these irrigation methods are applicable (gardens , vineyards).
Модульная система полива комбинированной сети работает следующим образом. Водозабор в основной магистральный трубопровод (3) комбинированной сечи в условиях равнинной зоны осуществляемся посредством насосного подъема оросительной воды (1) с последующим отстаиванием в отстойнике (4) (регулирующем бассейне). После отстойника 4 воду направляют в питающую магистраль (5) непосредственно к орошаемым участкам I яруса. Все модули орошения обеспечиваются оросительной водой из единого магистрального трубопровода (3, 5) (без устройства дополнительных водозаборных сооружений), ввиду чего работа модулей должна быть согласована между собой.The modular watering system of the combined network works as follows. Water intake into the main main pipeline (3) of a combined section in the conditions of a flat zone is carried out by pumping irrigation water (1) with subsequent settling in a sump (4) (regulating basin). After the sump 4, the water is sent to the supply line (5) directly to the irrigated areas of the 1st tier. All irrigation modules are provided with irrigation water from a single main pipeline (3, 5) (without the installation of additional water intake structures), which is why the operation of the modules must be coordinated with each other.
Для обеспечения рационального использования работы мощности насосной станции, водопроводящей сети и эффективного использования водных ресурсов, график водоподачи составляют из условия равномерного орошения угодий в течение суток (дождеванием проводят в дневное время, а капельный полив и внутрипочвенное орошение выполнять круглосуточно, в том числе в ночное время), а также оросительного сезона.To ensure the rational use of the power of the pumping station, the water supply network and the efficient use of water resources, the water supply schedule is made up of the condition of uniform irrigation of the land during the day (sprinkling is carried out during the day, and drip irrigation and subsurface irrigation are performed around the clock, including at night ), as well as the irrigation season.
При необходимости воду, подготовленную в блоке водоподготовки (12) и агрохимическом узле (13) капельного массива можно перебрасывать на участок внутрипочвенного орошения (18), для обеспечения рационального использования водных ресурсов и питательного раствора, которые остались (не пригодились) после капельного полива. Переброску отфильтрованной воды и приготовленного питательного раствора можно выполнять и в обратном направлении (из блока водоподготовки (16) и агрохимического узла (17) участков внутрипочвенного массива на капельное орошение). Для этих целей в конструктивной схеме предусмотрен межмодульный трубопровод (19). Заявляемая система позволяет комбинировать орошаемые модули с различными способами полива и их поочередное использование на участках орошения сложной формы в пределах орошаемого массива и может быть использована при проектировании орошаемых участков сложной конфигурации.If necessary, the water prepared in the water treatment unit (12) and the agrochemical unit (13) of the drip array can be transferred to the subsoil irrigation site (18) to ensure the rational use of water resources and nutrient solution that remained (not useful) after drip irrigation. The transfer of filtered water and the prepared nutrient solution can also be carried out in the opposite direction (from the water treatment unit (16) and the agrochemical unit (17) of subsoil plots to drip irrigation). For these purposes, an intermodular pipeline (19) is provided in the design scheme. The inventive system makes it possible to combine irrigated modules with different irrigation methods and their alternate use in irrigation plots of complex shape within an irrigated array and can be used in the design of irrigated plots of complex configuration.
Таким образом, предложенная система обеспечивает достижение заявляемого технического результата - расширение функциональных возможностей и обеспечение качественного и своевременного полива участков сложной формы за счет возможности поочередного использования нескольких различных модулей полива, необходимых для участков орошения сложной формы.Thus, the proposed system achieves the claimed technical result - expanding functionality and ensuring high-quality and timely irrigation of areas of complex shape due to the possibility of alternately using several different irrigation modules required for irrigation areas of complex shape.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2796493C1 true RU2796493C1 (en) | 2023-05-24 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116602110A (en) * | 2023-07-12 | 2023-08-18 | 南通科技职业学院 | Water-fertilizer intelligent circulation irrigation system for flower cultivation |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1335188A1 (en) * | 1983-08-22 | 1987-09-07 | Главное Управление По Водохозяйственному Строительству И Строительству Совхозов В Краснодарском Крае | Irrigation system for combination watering of agricultural crops of rice rotation |
RU2562214C2 (en) * | 2013-12-17 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" | Method of movement of multitower sprinkling machine of circular action in irrigation of fields of square or rectangular configuration (versions) |
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1335188A1 (en) * | 1983-08-22 | 1987-09-07 | Главное Управление По Водохозяйственному Строительству И Строительству Совхозов В Краснодарском Крае | Irrigation system for combination watering of agricultural crops of rice rotation |
RU2562214C2 (en) * | 2013-12-17 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" | Method of movement of multitower sprinkling machine of circular action in irrigation of fields of square or rectangular configuration (versions) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116602110A (en) * | 2023-07-12 | 2023-08-18 | 南通科技职业学院 | Water-fertilizer intelligent circulation irrigation system for flower cultivation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100963328B1 (en) | Underground Root Margin Even Irrigation Apparatus and Method Thereof | |
CN103202213B (en) | Tower-type stereoscopic cultivation frame and tower-type stereoscopic cultivation device | |
CN103416185B (en) | Fixed ridge culture and subsurface drip irrigation cultivation method | |
CN111133988A (en) | Garden green space maintenance system | |
WO2013138881A1 (en) | Irrigation systems used in the growing of cotton and wheat | |
Bjorneberg et al. | Irrigation methods | |
RU2736640C1 (en) | Method for drip irrigation of perennial plantations of slope lands | |
RU2796493C1 (en) | Modular-combined irrigation system | |
US20110299928A1 (en) | Irrigation System using Plastic Film Applied to Cultivated Furrows to Capture Rain Water or Water from Irrigation Systems that Simulate Rain and Method of Installation | |
CN109287238A (en) | Alternatively drip irrigating system and alternatively drip irrigating method | |
RU2231951C2 (en) | Drop irrigation system | |
RU2801004C1 (en) | Block-composite irrigation system for a flat-sloping zone | |
CN105875362A (en) | An intelligent remote water pump controller and solenoid valve control system | |
US4359297A (en) | Dike irrigation | |
CN209151564U (en) | Alternatively drip irrigating system | |
Singh et al. | Micro-irrigation | |
RU2581243C1 (en) | Method for construction of irrigation system for cultivated lawn | |
CN210202685U (en) | Water and fertilizer integrated device for single-family greenhouse cucumber and tomato spring stubble cultivation | |
CN215012955U (en) | Beet planting device capable of automatically applying pesticide | |
CN216253952U (en) | Infusion mechanism of precision positioning water and fertilizer integrated machine for sand culture tomatoes | |
RU2787055C1 (en) | Method for drip irrigation of fruit garden and device for its implementation | |
Abduazizovich | Gradual Changes of Drip Irrigation in Agriculture of Samarkand Region | |
CN213152938U (en) | Water and fertilizer integrated planting system | |
SU854325A1 (en) | Method of irrigation of agricultural plants | |
RU2682919C1 (en) | Drip irrigation tier system |