Гидромелиоративная система

 

Использование: орошаемое земледелие и создание мелиоративных систем с высокой экономической надежностью. Сущность изобретения: для эффективного использования оросительной воды и создания экологически чистой гидромелиоративной системы одну из ступеней узла деминерализации выполняют в виде одного из полей севооборотного орошаемого участка. Поле засевают солеустойчивыми культурами и ежегодно перемещают по площади орошаемого участка. Сеть оросительных трубопроводов гидромелиоративной системы выполнена с возможностью поучасткового отключения для подачи дренажного стока на очередное поле с солеустойчивыми культурами. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области орошаемого земледелия и может быть использовано при создании мелиоративных систем с высокой экологической надежностью.

В настоящее время при эксплуатации оросительных систем все больше внимания уделяется утилизации сбросных вод и дренажного стока. Известна, например, мелиоративная система, в которой узел очистки и деминерализации выполнен в виде деминерализационной галереи, размещенной на глубине заложения дренажа ( см. положит.реш. по заявке N 4914795/15, МКЛ Е О2 В 11/00, 1991).

Недостатками этой системы является достаточно сложное выполнение узла очистки и необходимость проведения дополнительных работ по размещению деминерализационной галереи на глубине заложения дренажа и по регенерации контейнеров с катионитовыми и анионитовыми фильтрами.

Известна также мелиоративная система, в которой для механической очистки дренажного стока используют отстойник, а доочистку осуществляют путем равномерного внутрипочвенного рассеивания по откосу осушительного канала (см. а.с. N 1275007, Е О2 В 13/00, 1984).

Однако эта система не решает в полном объеме проблему охраны окружающей среды, не обеспечивает высокой степени удаления солей из стока, вследствие чего водоисточники будут загрязняться.

Наиболее близким техническим решением является гидромелиоративная система, в которую входит водоисточник, насосная станция для подачи воды в оросительную сеть, дренажный коллектор, узел очистки и деминерализации и накопительную емкость для сбора дренажного стока (см. Маслов E.С. Осушительно-увлажнительные системы, М. Колос, 1981).

Однако эта система не позволяет утилизировать дренажные стоки, минерализация стока превышает предельно допустимую величину, что не позволяет его использовать повторно на тех же культурах.

Для эффективного использования оросительной воды за счет повторного использования дренажного стока и создания экологически чистой гидромелиоративной системы предлагается в известной системе, включающей водоисточник, насосную станцию, оросительную сеть для подачи воды на поля, составляющие севооборотный участок, дренажный коллектор, накопитель дренажного стока и узел очистки и деминерализации последнего, одна из ступеней узла деминерализации выполнена в виде одного из полей, засеянного солеустойчивыми растениями и ежегодно перемещаемого по площади севооборотного участка, а сеть оросительных трубопроводов выполнена с возможностью поучасткового отключения для подачи дренажного стока на очередное поле с солеустойчивыми растениями.

Сущность данного предложения заключается в наиболее полном использовании сбросных и дренажных вод, которые используют для полива солеустойчивых культур, например донника, пырея, ячменя, люцерны и др. При этом происходит дополнительная деминерализация дренажных и сбросных вод, которые затем могут быть вновь накоплены и использованы при соответствующем разбавлении пресной оросительной водой для полива основных культур. Поскольку этот участок с солеустойчивыми культурами ежегодно перемещают по площади севооборотного участка, исключается возможность засоления последнего и появляется возможность выращивания различных культур по их требовательности к солевому режиму.

На чертеже представлена предлагаемая гидромелиоративная система.

Система включает в себя водоисточник (оросительный канал) 1, насосную станцию 2, с помощью которой вода забирается из источника 1 и подается по оросительным трубопроводам 3 к техническим средствам полива 4, которые осуществляют орошение полей 5, составляющих севооборотный участок. В систему входит сбросная сеть 6 (дренажная система) и узел очистки и деминерализации 7 дренажного стока. Последняя ступень 8 узла 7 представлена одним из полей 5 (на фиг. заштриховано), который засеян солеустойчивыми растениями, например донником, пыреем, ячменем, люцерной и др. Перед этой ступенью размещен накопитель 9 дренажного стока, откуда с помощью насосной станции 10 сток подают на засеянное солеустойчивыми растениями поле 8. Причем эту последнюю ступень 8 узла 7 (поле с солеустойчивыми культурами) ежегодно перемещают по площади севооборотного участка. Для осуществления последнего сеть оросительных трубопроводов 3 выполнена с возможностью их поучасткового отключения для подачи дренажного стока на очередное поле 8. Отключение оросительных трубопроводов 3 от общей сети и подключение их к накопителю 9 осуществляют с помощью запорной арматуры 11.

Кроме того, в систему входит узел химизации 12, склад продуктов отработанного дренажного стока 13 и диспетчерский пункт 14.

Работает система следующим образом.

Вода из оросительного канала 1 забирается насосной станцией 2 и по оросительным трубопроводам 3 подается к техническим средствам полива 4 (дождевальные машины, например "Фрегат","Кубань"). С диспетчерского пункта 14 осуществляется управление поливом и внесение растворимых удобрений. При проведении полива дождеванием часть оросительной воды уходит в нижележащие слои почвы, собирается дренажной сетью 6 со всего орошаемого севооборотного участка и подается на узел очистки 7, а затем в накопитель 9, откуда дренажный сток поступает на последнюю ступень 8 одно из полей 5, засеянное солеустойчивыми культурами. Этот участок 8 с помощью арматуры 11 отключают от оросительной сети и подключают к накопителю 9 для подачи дренажного стока.

Последний подают к средствам 4 для орошения дренажным стоком ( как напрямую, так и разбавленный пресной оросительной водой до ПДК) полей с солеустойчивыми культурами.

Склад 13 служит для накопления продуктов отработки дренажного стока и их дальнейшей утилизации.

Проведенные исследования показали, что при использовании этой системы дренажно-сбросные воды утилизируются в пределах орошаемого массива, не сбрасываются за его пределы и не загрязняют его среду.

При этом вторичное использование дренажно-сбросного стока ведет к экономии водных ресурсов на 10-15% исключается строительство коллекторной сети для сброса этих вод за пределы орошаемого массива, тем самым уменьшаются капитальные вложения на строительство гидромелиоративных систем.

Формула изобретения

Гидромелиоративная система, включающая оросительную сеть, состоящую из проводящих и участковых трубопроводов, насосную станцию для подачи оросительной воды на поля севооборотного участка, дренажно-сбросную сеть, сообщенную с накопителем, и насосную станцию для подачи стока к узлу очистки и деминерализации, состоящего из полей биологической очистки, оборудованных водовыпусками, отличающаяся тем, что участковые трубопроводы сообщены с накопителем дренажного стока и оснащены запорной арматурой для их поучасткового отключения от оросительной сети, в качестве поля биологической очистки в узле очистки и деминерализации дренажного стока использовано одно из полей севооборотного участка, засеянного солеустойчивыми растениями и ежегодно перемещаемого на площади севооборота.

РИСУНКИ

Рисунок 1