Устройство для управления водным режимом почвы

 

Изобретение относится к орошаемому земледелию. Цель изобретения - автоматическое регулирование водного режима почвы путем сбора лишней влаги в период дождей и возвращения ее в почву в засушливый период. Устройство содержит дренажные трубы 1, проложенные в каналах 2. Трубы 1 соединены параллельно, а их общий выход 5 гибким шлангом 6 соединен с нижней. частью накопителя /Н/ 7. Н 7 выполнен в виде конической емкости изменяемой формы, установлен на пружинах 8 в водонепроницаемом корпусе 9 и снабжен испарителем 10. К верхней части Н 7 подсоединена сбросная трубка 11 . В перекрытии 12 вьтолнено отверстие для свободного прохода штока 13 испарителя 10, жестко соединенного с Н 7. Пружины 8 установлены на платформе , которая изменяет свое положение относительно днища корпуса 9 при помощи регулировочных болтов. Бода попадает в канал 2, проходит через фильтр 3, проникает в трубу 1, а оттуда в Н 7. Н 7 под воздействием воды на пружинах 8 опускается ниже, уровень воды становится ниже отметки уровня труб 1 и в Н 7 поступает новая порция воды.;Б засушливый период идет обратный процесс. 3 з;п. ф-лы, 13 Ш1. (Л /f у// JV, ул 1 III 1 2 f 3 IS W П V if , /K Y/. 1q..a J..: . СО сд со 4:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3800856/30-15 (22) 11.10.84 (46) 15.12.87. Вюл. У 46 (75) И.А.Коробченко (53) 631.347.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1057611, кл. Е 02 В 11/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1172496, кл. А 01 G 25/16, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВОДНЬК

РЕЖШОИ ПОЧВЫ (57) Изобретение относится к орошаемому земледелию. Цель изобретения— автоматическое регулирование водного режима почвы путем сбора лишней влаги в период дождей и возвращения ее в почву в засушливый период. Устройство содержит дренажные трубы 1, проложенные в каналах 2. Трубы 1 соединены параллельно, а их общий выход

5 гибким шлангом 6 соединен с нижней.

„„SU„„1 59404 (51)4 Е 02 В !1/00, А Ol G 25/06 частью накопителя /Н/ 7. Н 7 выполнен в виде конической емкости изменяемой формы, установлен на пружинах 8 в водонепроницаемом корпусе 9 и снабжен испарителем 10. К верхней части

Н 7 подсоединена сбросная трубка 11.

В перекрытии 12 выполнено отверстие для свободного прохода штока 13 испарителя IO, жестко соединенного с Н

7. Пружины 8 установлены на платформе, которая изменяет свое положение относительно днища корпуса 9 при помощи регулировочных болтов. Вода попадает в канал 2, проходит через фильтр 3, проникает в трубу 1, а оттуда в Н 7. Н 7 под воздействием воды на пружинах 8 опускается ниже, уровень воды становится ниже отметки уровня труб 1 и в H 7 поступает новая порция воды. В засушливый период идет обратный процесс. 3 з.п. ф-лы, 13 ил.

404

1Г

30

3,24

1 1359

Изобретение относится к орошаемому земледелию и может быть использовано на открытых земельных участках (например, садоводческих кооперативов), на которых не требуется расхода дополнительной энергии на управление увлажненностью почвы.

Цель изобретения — автоматическое регулирование водного режима почвы путем сбора лишней влаги в период дождей и возвращения ее в почву в засушливый период.

На фиг.1 изображена дренажно-оросительная система, общий вид; на фиг.2 — накопитель (собирающе-питающая емкость); на фиг.3 — пружины (узел крепления); на фиг.4 — испаритель; на фиг.5-8 — регулировочные операции дренажно-оросительной системы (на фиг.5 — регулировка глубины установки дренажных труб; на фиг.6 регулировка наклона дренажных труб; на фиг.7 — регулирбвка уровня воды в накопителе при пустом испарителе; на фиг.8 — регулировка уровня воды в накопителе при заполненном водой испарителе); на фиг.9-12 — схемы размещения основных элементов устройства для управления водным режимом почвы при различных режимах работы (на фиг.9 — исходное положение дренажно-оросительной системы; на фиг.10 — режим дренажа; на фиг.11 режим орошения; на фиг.12 — работа устройства в период дождя до перенасыщения почвы влагой); на фиг.13— схема совмещения работы дренажнооросительной системы с устройством подачи воды из питающей магистрали.

Устройство для управления водным режимом почвы содержит дренажные трубы 1 (фиг.1), проложенные в каналах

2 (например, в бороздах между грядками), заполненных фильтром 3, например соломой, и закрытые сверху грунтом 4.

Дренажные трубы 1 (на фиг.1 показана только одна труба) соединены

4 параллельно, а их общий выход 5 гибким шлангом 6 соединен с нижней частью накопителя 7, установленного на пружинах 8 в водонепроницаемом корпусе 9 и снабженного испарителем

10. К верхней части накопителя 7 подсоединена сбросная трубка 11. Над корпусом 9 установлено перекрытие

12 для исключения попадания атмосферных осадков в накопитель 7. В перекрытии 12 выполнено отверстие для свободного прохода штока 13 испарителя 10, жестко соединенного с накопителем 7. Дренажные трубы 1 и корпус

9 снабжены контрольными площадками

14-17.

Для того, чтобы уровень воды 18 при поступлении ее в накопитель 7 из дренажных труб оставался на заданном уровне относительно поверхности грунта 4, необходимо соблюдать условие равновесия между упругостью пружин и весом накопителя 7. Но упругость пружин 8 по мере их сжатия возрастает, а поэтому необходимо, чтобы и вес накопителя 7 возрастал соответственно этой упругости. Такое равновесие обеспечивает коническая или пирамидальная форма накопителя 7, На фиг.2 изображен накопитель 7 с переменным углом конусности. У двух, противоположных стенок накопителя 7 на штифтах 19 поворачивается

25 подвижная перегородка 20, контакти-. рующая с воздушной камерой 21. Положение перегородки 20 фиксируется стопорным устройством 22. Изменение положения перегородки 20 изменяет вес слоя воды заданной толщины.

Пружины 8 (фиг.3) установлены на платформе 23, которая изменяет свое положение относительно днища корпуса 9 при помощи регулировочных болтов

Испаритель 10 выполнен с возможностью изменения его объема, т.е. с возможностью, изменения помещаемого в нем объема воды, предназначаемого для испарения. На фиг.4 изображен испаритель 10, в котором в стенке его корпуса выполнена спивная щель

25, а объем воды 26 в испарителе зависит от положения ограничителя 27, прикрепленного к стенке через прокладку 28 при помощи болта 29.

Для правильного функционирования устройства для управления водным режимом почвы производят регулировку глубины погружения в грунт дренажных труб 1 и гидронепроницаемого корпуса 9, а также регулировку уровня прокладки дренажных труб 1 и уровня воды в накопителе 7. Регулировку производят при помощи площадок 14-17 и соответствующего инструмента для определения относительных уровней, например при помощи двух измеритель13594

30 ных стеклянных трубок 30, соединенных гибким шлангом 31 (фиг.5).

На фиг.5 изображено взаимное рас- положение контрольных площадок 15 и

17 при регулировке глубины размещения дренажной трубы 1 относительно корпуса 9. Регулировку осуществляют следующим образом. Штырь 32 одной из измерительных трубок 30 вводят в грунт до контакта с площадкой

17, а штырь второй измерительной трубки — до контакта с площадкой 15 и по уровню воды в .измерительных трубках 30 судят о точности соответ- )8 ствия уровней площадок 15 и 17.

Аналогично производят регулировку уровней прокладки дренажных труб, уровней воды 18 и площадок 16 (фиг.6 и 7). 20

Дренажные трубы 1 должны быть проо ложены с уклоном d=l 3 в зависимости от длины и диаметра труб (фиг.6).

При регулировке уровней необходи- 25 мо, чтобы уровень воды 18 в накопителе 7 оставался всегда постоянным, независимо от количества воды в накопителе (фиг.7 и 8). Затем производят регулировку двух уровней воды

18 в накопителе 7, регулировку при пустом испарителе 10 и регулировку при заполненном водой испарителе.

Регулировку при пустом испарителе производят следующим образом. В накопитель 7 заливают любое количество воды 18. При помощи регулировоч-. ных болтов 24 уровень воды 18 в накопителе 7 устанавливают на одну отметку с уровнем контрольной площадки 40

16 и .доливают в накопитель 7 еще любое количество воды (фиг.7 и 8).

При этом уровень воды 18 в накопителе должен оставаться на той же отметке. В случае ухода уровня воды 18 45 от заданной отметки регулировку про изводят изменением формы накопителя

7 при помощи подвижных стенок 20 (фиг.2 и -8).

56

Регулировку при полном испарителе производят за счет подбора объема испарителя 10 при помощи подвижки ограничителя 27 (фиг.8). Объем воды

26 в испарителе 10 должен быть таким, чтобы вес воды 26 создал такое дополнительное давление на пружины 8, при котором накопитель 7. опустится на величину, при которой уровень

04

4 воды в нем будет на 5-10 мм ниже дре-, нажной трубы 1.

Устройство для управления водным режимом почвы работает следующим образом.

В исходном положении устройства накопитель 7 пустой, в испарителе

10 воды нет, при этом накопитель 7 вместе с испарителем 10 под действием пружин 8 находится в крайнем верх-- нем положении (фиг.9).

Режим сбора лишней влаги из почвы (фиг.10). При дожде открытый испаритель 10 заполняется водой 26, в результате чего накопитель 7 опускается. Если почва перенасыщается влагой, то лишняя вода попадает в канал 2 (фиг.l), проходит через фильтр 3 и через поры проникает в дренажную трубу 1, а оттуда — в накопитель 7. При попадании воды в накопитель 7 последняя увеличивает свой вес и на пружинах 8 опускается ниже, при этом уровень воды в накопителе становится ниже отметки дренажных труб и в накопитель поступает новая порция воды. Таким образом, накопитель 7 может заполняться полностью. В случае, если воды в накопителе 7 поступит больше расчетной, то излишки будут отведены по трубке 11 в другую запасную емкость (на фиг.1 не показано) или на сброс в естественные водохранилища (реки, озера).

Режим орошения почвы (фиг.ll). В засушливый период вода 26 иэ испари теля 10 улетучивается, вес накопителя 7 уменьшается, вода поднимается вверх и уровень воды 18 в накопителе будет выше отметки нижней части дренажной трубы l. В результате вода из накопителя 7 пойдет в дренажные трубы 1, из которых по капиллярам фильтра 3 попадет в канал 2, а оттуда впитывается йочвой в подкорневую область растений (фиг.l). По мере усвоения растениями влаги из почвы в дренажные трубы 1 самотеком поступают новые порции воды из накопителя 7 .

- Если в период орошения пойдет дождь, то испаритель 10 заполняется водой 26, в результате чего накопитель 7 опускаетсяна пружинах8„уровень воды18 в нем понижается,подачаводы в дренажные трубы l уменьшается, а затем. иполностью прекращается.

Устройство для управления водным режимом почвы в засушливый период мо

135 жет использоваться в качестве оросительной системы, подача воды в которую будет производиться из питающей магистрали 33 (фиг.13) при помощи автоматического устройства порционной подачи, например при помощи устройства, содержащего коромысло 34, на концах которого размещены испаритель 35 и управляющий груз 36, одно иэ плеч коромысла кинематически соединено с запорным органом 37 и фиксатором 38, функционально связанным с основанием 39 коромысла 34, а выходная труба 40 гидравлически соединена с испарителем 35 при помощи трубки 41. Устройство подачи воды в накопитель 7 работает на основе нарушения равновесия коромысла 34 от испарения воды из испарителя 35 при закрытом запорном органе 37 и наполнении его водой при открытом запорном органе 37.

Формула изобретения

1.Устройство для управления водным режимом почвы, включающее установленный на подводящем трубопроводе накопитель, снабженный испарителем и соединенный с сетью подземных пер9404 форированных трубок, о т л и ч а ю,щ е е с я тем, что, с целью автоматического регулирования водного ре.жима почвы путем сбора лишней влаги в период дождей и возвращения ее в почву в засушливый период, накопитель помещен в водонепроницаемый заФ крытый корпус и установлен в нем на пружинах, при этом накопитель снабжен спивной трубкой, а испафитель установлен на штбке, жестко связанном с накопителем.

2.Устройство по п.l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, накопитель выполнен в виде конической емкости изменяемой формы.

З.Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью регулирования количества подаваемой в перфорированные трубки воды из накопителя для увлажнения почвы, пружины установлены на платформе, снаб25 женной приспособлением для изменения ее высоты относительно днища корпуса.

4.Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что испаритель выполнен с возможностью изменения

30 объема.

1359404

1359404

1359404

1 3 59404

Составитель О. Крылова

Техред И.Верес Корректор В.Бутяга

Редактор А.Ревин

Заказ 6123/31 Тираж 607 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4