Система крапельного зрошення

Реферат: UA 97441 U UA 97441 U 5 10 15 20 25 30 35 Корисна модель належить до обладнання для крапельного зрошення польових і городніх сільгоспкультур, у тому числі картоплі, рослин в парниках і теплицях, і може бути використана в схемах крапельного зрошення рослин з будь-якого поверхневого джерела. Відома система для крапельного зрошення рослин складається з дренажного трубопроводу, збірної ємності, магістральної мережі, розподільної мережі і резервуарів з отворами для крапельного зрошення [1]. Недоліком цієї системи є висока вартість глибокого дренажу, великі додаткові витрати на утримання дренажної мережі в робочому стані. Найближчою до корисної моделі за технічною суттю і ефектом, що досягається, є система крапельного зрошення, при якій між зволожуваним шаром ґрунту і ґрунтовими водами формують шар з гранульованої гідрофобної речовини з розміром гранул не менше 5 мм, а верхній шар ґрунту на зрошувальній ділянці протягом міжполивного періоду підтримують в зволоженому стані шляхом проведення дрібнодисперсного зволоження дощуванням. Як гідрофобний матеріал використовують гранули полістиролу або керамзиту, поверхню якого для підвищення гідрофобності покривають водовідштовхувальною фарбою [2]. Недоліком цієї системи є недостатня водонепроникність полістиролу і керамзиту, що сприяє накопиченню в них мінеральних солей, які будуть підвищувати мінералізацію дренажної води і засолення кореневмісного шару ґрунту. В основу корисної моделі, що заявляється, поставлена задача створення такої системи крапельного зрошення, в якій шляхом введення нових елементів забезпечується більш ефективне, позбавлене перерахованих недоліків існуючої системи крапельне зрошення. Це дозволить при використанні корисної моделі забезпечити досягнення технічного результату, який полягає в збільшенні строку експлуатації системи крапельного зрошення, зниження її вартості і підвищення надійності роботи системи. Поставлена задача вирішується тим, що між шаром ґрунту, що зволожується, і ґрунтовими водами формують фільтруючий шар товщиною 50…80 мм з вапняного щебеню, гірничого гравію розміром зерен 5…10 мм, середньозернистого піску або гравійно-піщаної суміші (які в подальшому іменуємо інертні матеріали). Інертні матеріали пропонуються в обмін керамзиту і полістиролу, адже водопоглинення полістиролу після 30 діб втримання у воді складає до 2 % по масі (зі збільшенням строку втримання водопоглинення збільшується), керамзиту - від 8 до 20 %. Застосування водовідштовхувальної фарби спочатку знижує водопоглинення керамзиту, але з часом під дією солей ґрунтових вод фарба знищується і водопоглинення керамзиту зростає. Запропоновані інертні матеріали мають кращі техніко-економічні показники порівняно з полістиролом і керамзитом, що видно з таблиці. Таблиця Техніко-економічні характеристики фільтруючих матеріалів для дренажу Фільтруючи матеріали полістирол керамзит щебінь гравій середньозернистий пісок гравійно-піщана суміш 40 45 Показник Коефіцієнт Водопоглинення Ніздрюватість, % фільтрації, по об'єму, % м/доб. 0,4…4 50…70 8…20 до 25 5…7 1…2 5…7 100…150 5…8 10…15 50…150 3 Вартість 1 м , грн. 510 630 240 240 0,4…2,5 5,4…7 50…70 40 до 3 до 5 11,6…22,5 65 Водопоглинення інертних матеріалів складає від 0,4 до 8 %, що нижче, ніж у керамзиту і полістиролу, а коефіцієнт фільтрації приблизно у 2 рази вище відомих матеріалів, тому вони пропонуються як фільтруючі речовини. Інертні матеріали мають низьку ніздрювату поверхню, тому вони менш замулюються і не вимагають частих промивок порівняно з полістиролом і керамзитом. Щебінь і гравій як фільтруючі матеріали застосовують при низькій мінералізації ґрунтових вод, а середньозернистий пісок і гравійно-піщану суміш - при підвищеній мінералізації, що 1 UA 97441 U 5 10 15 20 25 30 дозволяє зменшити експлуатаційні витрати і збільшити міжремонтний період використання дренажу. Крім того, запропоновані інертні матеріали порівняно з полістиролом і керамзитом мають приблизно у 2…10 разів меншу вартість і широку розповсюдженість, що скорочує витрати на їх транспортування до місця використання. Заявлена корисна модель обладнується дренажним насипним фільтром з нахилом 0,003, розташованим нижче глибини залягання ґрунтових вод або нижче рівня води джерела водопостачання, в бік збірного резервуара для акумуляції води, яка надходить на зрошення, і резервуарами, кожен з яких має декілька отворів, крізь які вода надходить до коренів рослин. Схема може працювати як в гідродинамічному, так і в гідростатичному режимах. Має візуальний контроль рівня води в резервуарах, які встановлюються на глибину, необхідну для подачі води до коренів рослин, а вода на поверхню ґрунту не потрапляє. Вентилі, які розташовані на розподільних мережах, дозволяють відключатися від магістралі при аварії на ній. Суть системи крапельного зрошення пояснюється кресленням, на якому зображено загальний вигляд схеми цієї системи. Вода під гідростатичним тиском надходить в дренажну траншею 1, яка прокладена нижче глибини залягання підземних вод з нахилом до збірної ємності 2, в якій вода акумулюється. Зі збірної ємності вода за допомогою насоса 3 надходить в магістральну мережу 4, а з неї - в розподільні мережі 5. Крізь достатньо великий отвір в розподільній мережі вода заповнює резервуари 7 з кількома малими отворами для крапельного зрошення, які встановлюються на необхідну для коренів глибину в ґрунті. Вода під гідростатичним тиском, який утворився в резервуарах 7, поступово надходить в ґрунт до коренів рослин. Якщо виникає необхідність в доочищенні вихідної води, резервуари можуть обладнуватись фільтрами. Кожна розподільна мережа 5 обладнана вентилем 6. Джерела інформації: 1. Пат. 80176 Україна, МПК А01G25/00. Система крапельного зрошення / Д.М. Юркевич; опубл. 13.05.2013, бюл. № 9. 2. Пат. 2492631 Россия, МПК A01GВ05В. Способ орошения земель с низким уровнем залегания минерализованных грунтовых вод / В.К. Губин, М.Ю. Храбров, В.В. Жезмер, В.П. Максименко, Л.В. Кудрявцева; опубл. 20.09.2013. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 Система крапельного зрошення, що містить магістральні і розподільні мережі, яка відрізняється тим, що як фільтруючі речовини для дренажу ґрунтових і поверхневих вод в ній використовуються щебінь або гравій розміром зерен 5…10 мм, середньозернистий пісок і гравійно-піщана суміш залежно від мінералізації ґрунтових вод. Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2