Устройство для управления водным режимом почвы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4 ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1057611, кл. Е 02 В 11/00, 1983.Авторское свидетельство СССРУ 1172496, кл. А 01 С 25/16, 1984.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВОДНЫМРЕЖШОМ ПОЧВЫ(57) Изобретение относится к орошаемому земледелию. Цель изобретения -автоматическое регулирование водного режима почвы путем сбора лишнейвлаги в период дождей и возвращенияее в почву в засушливый период. Устройство содержит дренажные трубы 1,проложенные в каналах 2, Трубы 1 соединены параллельно, а их общий выход5 гибким шлангом 6 соединен с нижней. 801 59404(51)4 Е 02 В 1/00, А 01 С 25/06 частью накопителя /Н/ 7. Н 7 выполнен в виде конической емкости изменяемой формы, установлен на пружинах 8в водонепроницаемом корпусе 9 и снабжен испарителем 1 О. К верхней частиН 7 подсоединена сбросная трубка 11,В перекрытии 12 выполнено отверстиедля свободного прохода штока 13 испарителя 10, жестко соединенного с Н7. Пружины 8 установлены на платформе, которая изменяет свое положениеотносительно днища корпуса 9 при помощи регулировочных болтов. Водапопадает в канал 2, проходит черезфильтр 3, проникает в трубу 1, аоттуда в Н 7. Н 7 под воздействиемводы на пружинах 8 опускается ниже,уровень воды становится ниже отметкиуровня труб 1 и в Н 7 поступает новая порция воды. В засушливый периодидет обратный процесс. 3 з.п, ф-лы,13 ил.404 5 10 1 г 20 30 зь 24 40 45 50 55 1 359Изобретение 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 - регулировка 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 каналах2 (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 параллельно, а их общий выход 5 гибким шлангом 6 соединен с нижней частью накопителя 7, установленногона пружинах 8 в водонепроницаемом корпусе 9 и снабженного испарителем1 О. К верхней части накопителя 7 подсоединена сбросная трубка 11, Над корпусом 9 установлено перекрытие12 для исключения попадания атмосферных осадков в накопитель 7. В перекрытии 12 выполнено отверстие длясвободного прохода штока 13 испарителя 1 О, жестко соединенного с накопителем 7. Дренажные трубы 1 и корпус 9 снабжены контрольными площадками4-17.Для того, чтобы уровень воды 18 при поступлении ее в накопитель 7 из дренажных трубоставался 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. По ложение перегородки 20 фиксируется стопорным устройством 22. Изменение положения перегородки 20 изменяет вес слоя воды заданной толщины.Пружины 8 (фиг.З) 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 и17 при регулировке глубины размещения дренажной трубы 1 относительнокорпуса 9. Регулировку осуществляютследующим образом. Штырь 32 однойиз измерительных трубок 30 вводятв грунт до контакта с площадкой17, а штырь второй измерительнойтрубки - до контакта с площадкой 15и по уровню воды в измерительныхтрубках 30 судят о точности соответствия уровней площадок 15 и 17,Аналогично производят регулировкууровней прокладки дренажных труб,уровней воды 18 и площадок 16 (фиг.6и 7). 20Дренажные трубы 1 должны быть прооложены с уклоном И=1-3 в зависимости от длины и диаметра труб(фиг.6).При регулировке уровней необходимо, 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 воды18 в накопителе 7, регулировку припустом испарителе 1 О и регулировкупри заполненном водой испарителе.Регулировку при пустом испарителе производят следующим образом. Внакопитель 7 заливают любое количество воды 18. При помощи регулировоч-.ных болтов 24 уровень воды 18 в накопителеустанавливают на одну отметку с уровнем контрольной площадки 4016 и доливают в накопитель 7 ещелюбое 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 45от заданной отметки регулировку про-.изводят изменением формы накопителя7 при помощи подвижных стенок 20(фиг.2 и 8). 56Регулировку 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 044воды 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 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.1), 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 1излишки будут отведены по трубке 11 в другую запасную емкость (на фиг. не показано) или на сброс в естественные водохранилища (реки, озера).Режим орошенияпочвы (фиг.11). В засушливый период вода 26 иэ испарителя 10 улетучивается, вес накопителя 7 уменьшается, вода поднимается вверх и уровень воды 18 в накопителе будет выше отметки нижней части дренажной трубы 1, 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,1). 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 пружинах 8 уровень воды 18 вием понижается,подачаводы в дренажные трубы уменьшается, а затем иполностью прекращается.Устройство для управления водным режимом почвы в засушливый период мо135жет 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 изобретения1,Устройство для управления водным режимом почвы, включающее установленный на подводящем трубопроводе накопитель, снабженный испарителем и соединенный с сетью подземных пер 9404форированных 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 влагив период дождей и возвращения ее впочву в засушливый период, накопитель помещен в водонепроницаемый заФ е.крытый корпус и установлен в нем напружинах, при этом накопитель снабженспивной трубкой, а испа 11 итель установлен на штоке, жестко связанномс накопителем.2,Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения надежности работы, накопитель выполнен а 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 цельюрегулирования количества подаваемойв перфорированные трубки воды из накопителя для увлажнения почвы, пружины установлены на платформе, снаб женной приспособлением для измененияее высоты относительно днища корпуса.4.Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что испарительвыполнен с возможностью изменения ЗО объема.1359404 Составитель О.КрыловаТехред И.Верес Корректор В.Бутяга Редактор А.Реви аказ 6123/3 4 1303 Проектна Ужгоро Производственно-полиграфическое предприяти Тираж 607 осударственногоелам изобретений Москва, Ж, Р Подписомитета СССРи открытийушская наб.,