Система лиманного орошения


 


Владельцы патента RU 2588642:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова" (ФГБНУ "ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова") (RU)

Система лиманного орошения размещена в замкнутом понижении рельефа местности, включает ряд земляных водоудерживающих валов (дамб) с водопропускными регулирующими сооружениями, разделяющих общую территорию системы на отдельные ярусы, и источник подачи воды. Система снабжена участковым сбросом-оросителем, проложенным по тальвегу дна понижения без отсыпки валов с небольшим уклоном от вала верхнего яруса и выходящим через шлюз-регулятор за пределы системы. По периметру понижения выполнена однобортная выводная канавка, а в конце верхнего яруса перед разделительным валом - коллекторная канавка. Перпендикулярно горизонталям понижения внутри ярусов нарезан щелевой или кротовый дренаж с выходом устьев щелей или кротодрен в сброс-ороситель, выводную и коллекторную канавки. Для более эффективной борьбы с засолением и осолонцеванием система оборудована устройством для растворения и внесения в поливную воду химмелиорантов. Технический результат - повышение качества орошения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к агропромышленному комплексу и его отрасли - орошаемому земледелию и мелиорации, в частности к совершенствованию конструкций инженерных систем лиманного орошения в целях высокоэффективного возделывания сельскохозяйственных культур на засоленных землях.

Известна оросительная система, позволяющая комбинированно использовать воды местного поверхностного стока и технологические сбросы оросительно-обводнительных систем (RU, патент №2467561, МПК (7) A01G 25/00, Бюл. №26, 2012 г.), представляющая собой сеть ярусных лиманов, образованных валиками, расположенными вдоль горизонталей местности, и оборудованных безуклонными каналами и закрытыми трубопроводами-распределителями. В весенний период во время паводка осуществляется затопление лиманов водами местного стока, а в случае его отсутствия или недостатка - затопление сбросной водой, поступающей под напором по закрытому трубопроводу.

Недостатками данной системы являются большие затраты на строительство закрытого трубопровода, приобретение передвижных насосных станций, а также ее ориентированность на выравненность поверхности и общий уклон рельефа. К замкнутому лиманному понижению эта схема не применима.

Наиболее близкой к предлагаемой системе является классическая конструкция инженерной системы лиманного орошения, состоящая из источника подачи воды, земляных водоудерживающих и водораспределительных валов, водоподающих и водосбросных сооружений (А.Н. Костяков. Основы мелиорации: Учебник - Изд. 6-е, доп. и перераб. - М.: Сельхозгиз, 1960. - С. 301-313).

К недостаткам классической системы относятся: ограниченность области применения, заключающаяся в разовом затоплении и однократной весенней влагозарядке почвы; недостаточная равномерность увлажнения в пределах лимана; невозможность эффективного применения технологий дифференцированного полива; сложность осуществления процессов рассоления и рассолонцевания почв; слабая управляемость механизмами формирования плодородия земель и повышения продуктивности лиманных орошаемых сельскохозяйственных угодий.

Устранить указанные недостатки позволяет предлагаемая система лиманного орошения, размещаемая в замкнутом понижении рельефа местности, включающая ряд земляных водоудерживающих валов (дамб) с водопропускными регулирующими сооружениями, разделяющих общую территорию системы на отдельные ярусы, и источник подачи воды, которая снабжена участковым сбросом-оросителем, проложенным по тальвегу дна понижения без отсыпки валов с небольшим уклоном от вала верхнего яруса и выходящим через шлюз-регулятор за пределы системы, по периметру понижения выполнена однобортная выводная канавка, а в конце верхнего яруса перед разделительным валом - коллекторная канавка, при этом перпендикулярно горизонталям понижения внутри ярусов нарезан кротовый дренаж с выходом устьев кротодрен в сброс-ороситель, выводную и коллекторную канавки.

Кроме того, для более эффективной борьбы с засолением и осолонцеванием система может быть оборудована устройством для растворения и внесения в поливную воду химмелиорантов.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что предлагаемая конструкции системы лиманного орошения (СЛО) за счет устройства дополнительной постоянной открытой оросительной и дренажно-сбросной сети в виде участкового сброса-оросителя, периферийной и коллекторной канавок, а также нарезки временного кротового дренажа внутри системы, позволяет осуществлять дифференцированный режим увлажнения (одноразовый и многоразовый) со своевременным удалением излишков воды, а также интенсивный процесс промывки засоленных и осолонцованных лиманных почв, усиливающийся применением химической мелиорации, что способствует созданию нормальной экологической обстановки и формированию устойчивого высокопродуктивного агромелиоландшафта.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена общая схема многоярусной системы лиманного орошения с кротовым дренажом, на фиг. 2 показан разрез по А-А фиг. 1 системы лиманного орошения.

Система включает в себя участковый подводящий оросительный канал 1, земляные насыпные водоудерживающие валы 2, шлюзы-регуляторы (водовыпуски) 3 с переездом для подачи воды из оросительного канала 1 в лиман, водовыпуски с переездом на земляных валах 4, участковый сброс-ороситель 5, шлюз-регулятор 6 с переездом на сбросе-оросителе 5, периферийную однобортную выводную канавку 7, коллекторную канавку 8, кротовый дренаж 9, устройство для внесения химических мелиорантов 10.

Участковый оросительный канал 1 должен обеспечивать стандартную 75%-ную обеспеченность водными ресурсами на протяжении всего вегетационного периода, и поэтому водоисточниками должны служить крупные реки, каналы обводнительно-оросительных систем или водохранилища сезонного и многолетнего регулирования местного паводкового стока.

Земляные водоудерживающие валы 9, разделяющие общую площадь СЛО на отдельные ячейки (ярусы) - (I, II, III…N), размещаются перпендикулярно горизонталям 11 замкнутого понижения рельефа и должны иметь высоту от 0,4 до 1,3 м (в зависимости от расчетной средней глубины затопления). Площадь ярусов не должна превышать 50-100 га, в целях достижения оптимальных схем затопления.

Шлюзы регуляторы 3, служащие для подачи воды из оросительного канала 1 на территорию СЛО, должны обладать пропускной способностью с удельным расходом не ниже 20-50 л/с на 1 га, что обеспечивает соблюдение времени подачи не более 3-10 суток (в зависимости от вида возделываемых на лимане культур).

Участковый сброс-ороситель 5 прокладывается по тальвегу дна лиманного понижения в выемке без образования дамб обвалования, начиная от земляного вала 2 первого (верхнего) яруса. Его дно 12 устраивается с небольшим уклоном для обеспечения своевременного отвода излишних вод за пределы СЛО. Глубина канала должна быть не менее 0,5 м, с заложением откосов на уровне 1:1,0-1,5.

Водовыпуски 4 с переездом устанавливаются на сбросе-оросителе 5 в местах пересечения с земляными валами 2 и служат для регулирования слоя затопления на ярусах лимана и своевременного перепуска и сброса воды. Их пропускная способность должна обеспечивать удаление воды в течение 1-3 суток.

Периферийная однобортная выводная канавка 7 глубиной не менее 0,5 м нарезается по периметру лиманного понижения с выбросом грунта на наружную часть системы. Она соединяется с водоподающими сооружениями 3 и сбросом-оросителем 5 и служит для обеспечения равномерности распределения воды на территории лимана, а также своевременного поступления воды в щели и кротодрены.

Шлюз-регулятор 6 с переездом на сбросе-оросителе 5 устанавливается сразу за пределами системы и имеет функцию управления водным режимом, находясь в закрытом состоянии при затоплении лимана и обеспечивая в открытом режиме быстрое удаление излишков поливной воды при опорожнении лиманных угодий, а также дренажного стока в межвегетационный период.

Коллекторная однобортная канавка 8 нарезается в конце верхнего яруса СЛО перед земляным распределительным валом с отсыпкой земли на вал и соединяется с периферийной выводной канавкой 7. Она имеет глубину 0,5-0,7 м и служит для равномерного распределения воды по поверхности лимана и своевременного сброса ее излишков, а также для удаления дренажного стока.

Временная дренажная сеть выполняется в виде кротодрен 9 глубиной 0,3-0,6 м, расстояние между которыми зависит от степени засоления и осолонцевания почв, а также от технологий полива, и может колебаться в пределах от 1,0 до 3,0 м. Кротовый дренаж на лимане с выходом устьев кротодрен в сброс-ороситель, выводную и коллекторную канавки позволяет значительно улучшить водно-физические свойства тяжелых почв (структурность, влагоемкость, водопроницаемость). Также ускоряется процесс затопления и повышается равномерность насыщения влагой верхнего слоя почвы, что снижает на 20-25% оросительные нормы. Интенсификация фильтрационного процесса способствует более активной промывке от солей верхнего горизонта почвогрунта. В период опорожнения лимана от излишней поливной воды при помощи кротодрен и сброса-оросителя с территории удаляется от 25 до 50% солей. Данный процесс продолжается и во вневегетационный период, когда формируется дренажный сток.

Еще одной особенностью устройства кротового дренажа является то, что в верхнем ярусе СЛО данной конструкции он устраивается перпендикулярно коллекторной канавке 8 и должен выходить в нее и в периферийную выводную канавку 7. Такая схема позволяет обеспечить более равномерное увлажнение в этой зоне системы, как по площади, так и по глубине, а также эффективный промывной режим и рассоление верхнего горизонта почвы.

Работа системы лиманного орошения осуществляется следующим образом:

Открывают водовыпуски 3 и вода из подводящего оросительного канала 1 поступает в периферийную выводную канавку 7 и коллекторную канавку 8. Водовыпуски 4 на земляных валах 2 должны быть открыты за исключением первого яруса, так как в первый ярус вода поступает из коллекторной канавки 8, а при открытом водовыпуске 4 сбрасывается в сброс-ороситель 5. Шлюз-регулятор 6 в конце сброса-оросителя 5 должен быть закрыт. Вода, равномерно растекаясь по периферийной и коллекторной канавкам, начинает поступать на поверхность лимана, а также в кротодрены одновременно по всей площади лимана. После подачи расчетной нормы затопления водовыпуски 3 закрывают, и осуществляется процесс впитывания поданной воды в почву. Продолжительность стояния воды регулируется в зависимости от вида высаженной растительности. В замкнутом лиманном понижении формируются пояса с продолжительностью нахождения воды от 2 до 7 суток (а), 7-15 (б), 15-20 (в), 20-30 (г), 30-40 (6) и более 40 суток (е). После прохождения нормативного срока затопления открывают все водовыпуски 4 и шлюз-регулятор 6. Происходит быстрый сброс излишков воды и их отвод за пределы системы.

Для более эффективной борьбы с засолением и осолонцеванием почвы на территории системы лиманного орошения она оборудуется специальным устройством для приготовления растворов химмелиорантов 10, располагающимся непосредственно у водоподающих сооружений 3, чтобы происходило смешивание реагента с поливной водой и дальнейшее его распространение.

Таким образом, предлагаемая система лиманного орошения позволяет осуществлять дифференцированный режим увлажнения (одноразовый и многоразовый) со своевременным удалением излишков воды, а также интенсивный процесс промывки засоленных и осолонцованных лиманных почв, усиливающийся применением химической мелиорации, что способствует созданию нормальной экологической обстановки и формированию устойчивого высокопродуктивного агромелиоландшафта, то есть позволяет на землях, подверженных засолению и осолонцеванию, остановить и ликвидировать данные негативные экологические процессы, а также сформировать высокопродуктивные кормовые угодья с урожаем на уровне не менее 4-8 т/га сена с использованием особенностей рельефа замкнутого понижения, дающего возможность выращивания на поясах с различной продолжительностью затопления особых видов сельскохозяйственных культур, адаптированных к условиям увлажнения, и получения максимального урожая - нескольких укосов многолетних трав за счет обеспечения оптимального поливного режима путем организации необходимого количества поливов в течение вегетации и внесения доз минерального питания под планируемый уровень продуктивности.

1. Система лиманного орошения, размещаемая в замкнутом понижении рельефа местности, включающая ряд земляных водоудерживающих валов (дамб) с водопропускными регулирующими сооружениями, разделяющих общую территорию системы на отдельные ярусы, и источник подачи воды, отличающаяся тем, что она снабжена участковым сбросом-оросителем, проложенным по тальвегу дна понижения без отсыпки валов с небольшим уклоном от вала верхнего яруса и выходящим через шлюз-регулятор за пределы системы, по периметру понижения выполнена однобортная выводная канавка, а в конце верхнего яруса перед разделительным валом - коллекторная канавка, при этом перпендикулярно горизонталям понижения внутри ярусов нарезан щелевой или кротовый дренаж с выходом устьев щелей или кротодрен в сброс-ороситель, выводную и коллекторную канавки.

2. Система лиманного орошения по п. 1, отличающаяся тем, что для более эффективной борьбы с засолением и осолонцеванием она оборудована устройством для растворения и внесения в поливную воду химмелиорантов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к устройствам для отбора воды из каналов с большим уклоном. Водовыпуск включает подводящий канал 1, откуда вода поступает в водоприемную прорезь, а наносы движутся вдоль виброрешетки 4 и сбрасываются в транзитный канал 3.

Изобретение относится к области гидротехники, а конкретно к образованию водного потока и управлению им с помощью труб для приведения в действие гидротурбин, устройства водопроводных систем, а также к защите насыпных плотин от размыва.

Изобретение относится к области гидротехники, а именно к подготовке сточных вод в орошаемом земледелии для полива и удобрения растений. Биологический стабилизационный пруд-накопитель включает замкнутую водозаборную акваторию водоема в виде пруда-накопителя 1, имеющего водоподводящую трубу 2 с питаемым коллектором 21, и водораспределительное устройство на входе отводящего трубопровода 4.

Предлагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства. Для рассоления тяжелых засоленных почв подводят воду к рассоляемому участку, нарезают щели 3, размещают вдоль центральной оси межщелевых полос поливные трубопроводы 6 с капельницами 7, укрывают межщелевые полосы водонепроницаемыми экранами.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для забора воды из каналов с большими уклонами, для которых характерно значительное колебание уровней воды, а также в условиях обильных донных наносов.
Способ включает подготовку выводных и поливных борозд со вскрытием бровки выводной борозды, в бровку выводной борозды укладывают пластиковую бутылку объемом 1,5-2 литра с усеченным дном высотой 3 см, дно устанавливают в место среза бутылки обратной стороной, дно служит средством пуска воды и перекрытия поступления воды в поливную борозду, а при малых расходах воды пуск и перекрытие воды после окончания полива производятся крышкой бутылки.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для одностороннего и двухстороннего стабилизированного расхода воды как в ирригационные, так и деривационные каналы микроГЭС из каналов с бурным режимом и сверхбурным (волновым) режимом течения.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для водно-воздушной мелиорации почв, и может найти применение на осушительно-увлажнительных системах.

Изобретение относится к области гидротехники, в частности, к способам определения потерь воды из оросительных каналов. Способ заключается в устройстве в канале изолированного отсека, состоящего из двух полимерных водонепроницаемых перемычек, которые на время определения фильтрационных потерь заделывают в пазы на дне канала на расстоянии 30÷50 м, с последующей гидроизоляцией мест стыка.
Изобретение относится к области экологии, охраны окружающей среды и рационального природопользования и может быть использовано для очистки речной воды, регулирования климата при засухе, а также способствует созданию запаса пресной воды для хозяйственных и бытовых нужд населения.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к механизации полива, и может быть использовано для орошения сельскохозяйственных культур путем дискретной (импульсной) подачи воды в очаги увлажнения.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. Способ включает полив растений водным раствором органического и минерального удобрения, полученного путем добавления к 1 литру воды 50 мл азотной кислоты и которое перед применением для полива растений разбавляют водой в 100 раз.
Изобретение относится к способам измерения эрозионной опасности дождя. По слоям почвенного образца размещают группы меченых почвенных частиц.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к распылителям сельскохозяйственных опрыскивателей. В распылителе сельскохозяйственного опрыскивателя корпуса форсунок кинематически связаны с блоком управления поворотом форсунок, который декодирует сигналы датчика рабочей скорости опрыскивателя с его опорных колес.
Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано при оценке опасности водной эрозии почвы. Для осуществления предлагаемого способа оценки ударного действия капель дождя на горизонтальной поверхности в центре подложки мишени с размеченными концентрическими окружностями устанавливают почвенный образец, поливают каплями дождя почвенный образец, измеряют величину радиуса разлета почвенных частиц.
Изобретение относится к способам контроля эрозионной опасности дождя. Осуществляют заполнение пор почвенного образца окрашенной водой.
Способ включает покрытие полос поверхности поливной полосы синтетической пленкой, продольные края пленки заделывают в почву, края пленки в головах поливных полос закрепляют на подземных водовыпусках распределительных трубопроводов, в головы поливных полос (под пленку) подают под напором поливную воду, вода поднимает пленку над поверхностью поля, образуя пленочные валики над поливными полосами, после добегания воды до конца поливной полосы на участки поля между поливными полосами подают поливную воду из выводной борозды или из водовыпусков поливного шланга.

Способ включает вспашку, внесение в почву воды или жидкого удобрения, после уборки сельскохозяйственной культуры проводят подготовку поля - разбрасывают по полю обеззараженный, обезвреженный и обезжиженный иловый осадок, полученный при биологической очистке на комплексе животноводческих стоков, затем перед вспашкой на орошаемом поле проводят дискование почвы на глубину 5 см, проход делают в двух направлениях, продольный и поперечный, а вспашку осуществляют не по уклону поля, а перпендикулярно горизонталям к направлению уклона с последующим внесением в почву жидкого стока по ширине пахотного поля дождевальным агрегатом с разбрызгивателями, снабженным закрытыми трубопроводами для транспортировки упомянутых стоков из пруда-накопителя, после внесения жидкого стока и просушки ила, оставшегося при внесении жидкого стока на распаханном поле, осуществляют дискование или культивацию почвы, проводят ее выравнивание и прикатывание гладкими водоналивными катками.

Изобретение относится к области гидротехники, а именно к подготовке сточных вод в орошаемом земледелии для полива и удобрения растений. Биологический стабилизационный пруд-накопитель включает замкнутую водозаборную акваторию водоема в виде пруда-накопителя 1, имеющего водоподводящую трубу 2 с питаемым коллектором 21, и водораспределительное устройство на входе отводящего трубопровода 4.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. В способе выращивают рассаду томата с поливом водой.

Способ строительства поливной системы культурного газона включает выращивание травяного покрова из предварительно сформированных газонных полос, имеющих основу, выращивание осуществляют на предварительно подготовленной площадке на месте обустройства газона, поливную систему выполняют в виде отдельных гнутых перфорированных секций элементов, выполненных в форме цифры восемь в плане и подсоединенных к источнику подачи воды, снабженному автоматической системой управления, секции элементов размещают между двумя слоями геотекстиля, на поверхность которого укладывают плодородную почву и засевают семена, гнутые перфорированные секции элементов снабжают в их концевой части регулируемым вентилем и соединяют со сбросной дреной.
Наверх