Система электромелиорации почв

:ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ТЕНИ 1,: .: . 2(21) 4824363/15 :. су источника 1 напрямую отдельным прово- (22) 07.05.90 : :.:дом, сечение котьрйо прямо йройорцио- (46) 15.12.92. Бюл. М 46нально расстоянию. между данным (71) Всесоюзный научно-исследовательский электродом и источником 1, Причем величиинститут электрификации сельского хозяй- ну отложения расстояния между рядами каства :.",:тодных электродовк длине одного ряда (72) ВЛ,Конечный:выбирают в интервале 0,37-0,71. В процес- (56) Авторское свидетельство СССР . се эксплуатации системы после подключе.%1250216, кл. А 01625/00,1984., ния распределительной сети проводов к (54) СИСТЕМА. ЭЛЕКТРОМЕЛИОРАЦИИ источнику 1 происходит вынос из почвы ПОЧВ, :ионов токсичных солей электроосмотиче- (57) Использование: сельское хозяйство в скимпотокомжидкости,возникающимв.пообластимелиорациизасоленныхпочв. Сущ- чве под действием электрического поля в ностьизобретения: система включает источ- направлении от анодных электродов 3 к ка.ник 1 постоянного тока, размещаемый у . тодным электродам 2, Токсичные ионы из середйны одного из двух рядов вертикаль- катодных зон мелибрируейогб участка вы- а ных катодных электродов 2, расположенных,. носятся в дренажную сеть промывной водой вдоль горизонтальныхдрен, А те оси меж--под действием гравитации. Изобретение дренья проложен ряд вертикальных анод- позволяетснизитьметаллоемкостьсистемы ных электродов 3. При этом все электроды и улучшить ее эксплуатационные парамет, 3 подключены к соответствующему полю-, ры. 1 ил. Яф10 15 20 25 30 35 40 50 Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к электромелиорациизасоленных почв на орошаемых массивах сгоризонтальным дренажом,Электромелиорацию засоленных почвосуществляют при помощи специальных установок, составной частью которых являются разнополярные электроды в видеотрезков металлических стержней или труб,заглубленных вертикально в почвогрунт мелиорируемого участка. При этом однополярные электроды располагаются рядами,Причем, обычно один ряд анодных электродов прокладывают по оси междренья, а дваряда катодных электродов - вдоль соседнихили смежных горизонтальных дрен, являющихся естественными границами мелиорируемого участка, обрамляющими его с двухпротивоположных сторон. Кроме того, установка электромелиорации содержит источник постоянного тока и распределительную. сеть из проводов, соединяющих источниктока со всеми электродами на участке. Местоположение источника тока относительнорядов электродов в установке зависит отгустоты дренажной сети на орошаемом земельном массиве, которая в основном определяется фильтрационной способностьюпочв и интенсивностью их засоления.Аналогом изобретения является установка для электромелиорации почв, в которой источник постоянного тока расположену середины одного из рядов катодных электродов, поскольку она предназначена дляэлектромелиорации очень сильно засоленных и слабо фильтрующих почв (коэффициент фильтрации, до 1 м/сутмеждренныерасстояния до 100 м), В этой установке расход проводов на распределительную сетьминимален при отношении расстояния. между рядами катодных электродов к длинеодного ряда электродов на участке, равном0,58.Основными недостатками установкианалога являются большой расход проводовна распределительную сеть и разные уровни электрического потенциала на однополярных электродах, предопределяющиенеравномерый по территории участка вынос токсичных солей из почвы, Отмеченныенедостатки обусловлены последовател ьным соединением между собой электродовв рядах с последующим присоединением.рядов электродов к источнику тока черезмагистральные линии распределительнойсети.По технической сущности наиболееблизкой к изобретению является установкадля электромелиорации почв, в которой сцелью уменьшения расхода проводов на распределительную сеть ряды электродов разделены на отдельные участки или группы, Независимо от полярности электроды между собой в группах соединены проводом одинакового сечения, а средние точки участков электродов соединены напрямую магистральными линиями с соответствующими полюсами источника тока, При этом сечение провода на магистральных линиях в 2 раза больше сечения провода между электродами в группах. Протяженность отдельных участков или число электродов в каждой группе подбирается таким образом, чтобы уровень электрического потенциала на крайних однополярных электродах во всех группах был одинаков. Недостатками установки-прототипа являются повышенный расход проводов из-за неиспользования возможности соединения каждого электрода с источником тока по кратчайшему расстоянию, а также неравномерность распределения по участку электрических потенциалов на электродах,уровень которых в точках присоединения магистральных линий к участкам всегда вы-,ше, чем на крайних электродах тех же участков. Целью изобретения является уменьшение затрат проводов на распределительную сеть и обеспечение одинакового уровня электрических потенциалов на однополярных электродах.Укаэанная цель достигается тем, что в предлагаемой системе электромелиорации каждый электрод соединен с соответствующим полюсом источника постоянного тока напрямую отдельным проводам, сечение которого прямо пропорционально расстоянию между электродом и источником тока.На чертеже дана общая схема электро- мелиорации почв.Система содержит источник 1 постоянного тока, который занимает фронтальное положение относительно рядов катодных 2 и анодных 3 электродов напротив середины этих рядов, имеющих одинаковую длину В. Источник тока 1 отнесен от края участка на расстояние Ь, примерно равное 10 м, поскольку в процессе электромелиорации поверхность участка постоянно покрыта слоем промывной воды. Два ряда катодных электродов 2 проложены в непосредственной близости вдоль смежных горизонтальных дрен 4, расстояние между которыми равно Н. Эти дрены являются естественными границами мелиорируемого участка, обрамляющими его с двух противоположных сторон. Ряд анодных электродов 3 пролокен на одинаковом расстоянии от обоих рядов катод1780847 ных электродов 2, т,е, по оси междренья участка.В зависимости от размера площади мелиорируемого участка число электродов в одном ряду может составлять от 1 до 2 десятков, Однако на чертеже дано по 4 электрода в каждом ряду, чтб достаточно без излишнего загромождения схемы показать пределительную сеть по сравнению с аналогомна 52, а по сравнению с прототипом до 30 ф 6.Система работает следующим образом.5 После подключения распределительнойсети к источнику тока происходит вынос из почвы ионов токсичных солей электроосмотическим потоком жидкости, возникающим в почве под воздействием электрического поля в направлении отанодйых электродов к катодным. Токсичные ионы из катодных зон участка выносятся в дренажную сеть промывной водой под действием гравитации. Процесс обработки почвы участка электрическим током продолжается до тех пор,пока концентрация в почве ионов токсичных для растений солей не снизится до допустимого уровня, при котором не наблюдается угнетения развития растений. Уровень допустимой концентрации.токсичныхсолей в почве зависит от вида возделываемых сельскохозяйственных культур, .Формула изобретения Система электромелиорации почв,включающая два ряда вертикальных катодных электродов, размещенных вдоль горизонтальных дрен, один ряд вертикальных анодных электродов; расположенных по оси междренья, и распределительную сеть проводов, соединяющих разнополярные электроды с источником постоянного тока, установленным у середины одного из рядов катодных электродово т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения металлоемкости и улучшения эксплуатационных параметров системы, величину отношения расстояния между рядами катодныхэлектродов к длине одного ряда выбирают в интервале 0,37- 0,71, а каждый электрод соединяют с соответствующимполюсом источника постоянного тока напрямую отдельным проводом, сечение которого прямо пропорционально расстоянию между данным электродом и источником постояйного тока. сущность изобретения, При этом любой из катодных 2 и анодных 3 электродов соединен напрямую с соответствующим полюсом 10 источника тока отдельным проводом 1-2 или 1 - 3. Уровеньэлектрических потенциалов на всех однополярных электродах в ус 15 тановке будет одинаков, если одинаковы потери напряжения в проводах, соединяющих соответствующие электроды с источником тока. Все конструктивно одинаковые электроды с одинаковыми электрическими 20 потенциалами на них будут иметь одинако- вую токовую нагрузку. В этих условиях; чтобы обеспечить равенство потерь напряжения до каждого электрода, сечение провода до него согласно известной в электротехнике формуле должно быть выбрано 25 прямо пропорциональным расстоянию между этим электродом и источником тока.Минимум расхода проводов.на распределительную сеть в такой системе злектро 30 мелиорации почв в малой степени зависит от числа электродов в одном ряду. В практически осуществимых системах электромелиорации минимум расхода проводов на распределительную сеть обеспечивается при.отношении расстояния между рядами 35 катодных электродов к длине одного ряда электродов на участке, равном 0,51. Расход проводов превысит минимально возможный не более чем на 5%, если значения этого отношения будет находиться в преде лах от 0,37 до 0,71Использование на практике предложенной системы электромелиорации почв позволит снизить затраты проводов на расСоставитель В. Конечный Редактор Т. Полионова Техред М:Моргентал Корректор Н, МилюковаПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 4224 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5