RU2568466C2 - Device for subsurface irrigation - Google Patents

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: device for subsurface irrigation, in which the humidifier is used as a central tube with openings in its lower part which is mounted vertically in the place of the root system of the plant and on which a perforated tripod with a connector is moved freely. The upper part of the central tube is attached to a dropper with a float gate, attached to the main water supply. The dropper can be deepened into the central tube and to change the value of the automatically maintained hydrostatic head. Between the dropper and the central tube there are air openings. Humidification of the plant root system is carried out through the openings made in the lower part of the central tube and the tripod.

EFFECT: improvement of irrigation efficiency, reduction of water consumption.

1 tbl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к мелиорации и может быть использовано для орошения садов, парниковых и других сельскохозяйственных культур.The invention relates to land reclamation and can be used for irrigation of gardens, greenhouse and other crops.

Известен способ орошения [1], в котором орошение осуществляется автоматически периодическими напусками воды, образованной в результате конденсации пара в напорном бачке, который часть времени наполняется до требуемого уровня, а после открывается и срабатывает. В качестве увлажнителя используется перфорированная трубка с отверстиями, которая установлена вертикально в месте корнеобитаемой массы растения, и вода в нее поступает из капельниц, которые закреплены на распределительном трубопроводе, напорный бачок при этом прикреплен к радиатору охлаждения для отопления помещения парника с одновременным охлаждением и конденсацией пара. Недостатком данного технического решения являются:A known method of irrigation [1], in which irrigation is carried out automatically by periodic inlets of water formed as a result of condensation of steam in the pressure tank, which part of the time is filled to the required level, and then opens and works. As a humidifier, a perforated tube with holes is used, which is installed vertically in the place of the rooting mass of the plant, and water comes into it from droppers that are mounted on the distribution pipe, and the pressure tank is attached to the cooling radiator for heating the greenhouse with simultaneous cooling and steam condensation . The disadvantage of this technical solution are:

- невозможность использования на открытых грунтах;- inability to use on open ground;

- дороговизна из-за большего расхода материала.- high cost due to the greater consumption of material.

Наиболее близким техническим решением является устройство для подпочвенного орошения [2], в котором внутрипочвенный ороситель представляет собой перфорированную трубку. Недостатками данного технического решения являются:The closest technical solution is a device for subsoil irrigation [2], in which the subsoil irrigator is a perforated tube. The disadvantages of this technical solution are:

- отсутствие автоматизации в технологическом процессе;- lack of automation in the process;

- низкая эффективность увлажнения корнеобитаемой зоны растения;- low efficiency of moistening the root zone of the plant;

- невозможно использовать на склонах.- impossible to use on slopes.

Цель изобретения - повышение эффективности орошения и снижение расхода воды.The purpose of the invention is to increase the irrigation efficiency and reduce water consumption.

Поставленная цель достигается тем, что на склоне в почву высаживаются растения с корневой системой. По склону прокладывается магистральный водопровод (фиг. 1). К верхней части центральной трубки прикреплена капельница с поплавковым затвором, присоединенная к магистральному водопроводу. В качестве увлажнителя используют центральную трубку с отверстиями, которая установлена вертикально в месте корневой системы растения. По центральной трубке перемещается перфорированная тренога, герметично присоединенная к ней с помощью соединителя (фиг. 6). Соединитель может растягиваться и изготавливается из резины (фиг. 7). В соединителе имеются отверстия, в которые поступает вода. Тренога обеспечивает большую устойчивость центральной трубки и лучшее растекание и впитывание воды в почву. Зона увлажнения при этом полностью охватывает корневую систему растения (фиг. 1). Для этого отверстия совмещаются с отверстиями. Вода из магистрального водопровода в центральную трубку поступает через гибкий шланг. В результате фильтрации воды образуется зона увлажнения вокруг корневой системы растений. В верхней части центральной трубки прикреплена капельница, с поплавковым затвором и состоящая из поплавка и иглы перекрывающей впускное отверстие (фиг. 2, 5). По мере уменьшения впитывающей способности почвы поднимается уровень воды в центральной трубке, что приводит к поднятию поплавка и перекрытию иглой впускного отверстия у капельницы (фиг. 3). Таким образом, достигается автоматизация работы оросительной системы. В нижней части центральной трубки и перфорированной треноги имеются отверстия, из которых вода вытекает и увлажняет корневую систему растения. Между капельницей и центральной трубкой имеются воздушные отверстия (фиг. 3). Таким образом, обеспечивается поддержание атмосферного давления на поверхность воды в центральной трубке. Капельница может углубляться внутрь центральной трубки и изменять величину автоматически поддерживаемого гидростатического напора Н, что будет влиять на расход вытекающей воды.This goal is achieved by the fact that plants with a root system are planted on a slope in the soil. On the slope laid main water supply (Fig. 1). A dropper with a float valve attached to the main water supply is attached to the upper part of the central tube. As a humidifier, a central tube with holes is used, which is installed vertically in place of the root system of the plant. A perforated tripod is moved along the central tube, hermetically attached to it by means of a connector (Fig. 6). The connector can be stretched and made of rubber (Fig. 7). The connector has holes in which water enters. A tripod provides greater stability of the central tube and better spreading and absorption of water into the soil. The wetting zone completely covers the root system of the plant (Fig. 1). For this, the holes align with the holes. Water from the main water supply to the central tube flows through a flexible hose. As a result of water filtration, a humidification zone forms around the root system of plants. A dropper is attached in the upper part of the central tube, with a float shutter and consisting of a float and a needle blocking the inlet (Fig. 2, 5). As the absorption capacity of the soil decreases, the water level in the central tube rises, which leads to a rise in the float and the needle blocking the inlet at the dropper (Fig. 3). Thus, automation of the irrigation system is achieved. In the lower part of the central tube and perforated tripod there are holes from which water flows out and moisturizes the root system of the plant. Between the dropper and the central tube there are air holes (Fig. 3). Thus, maintaining atmospheric pressure on the surface of the water in the central tube is ensured. The dropper can deepen inside the central tube and change the value of the automatically maintained hydrostatic head H, which will affect the flow rate of the flowing water.

Количество воды V, которое необходимо подать растению за один полив, называется поливной нормой растения и зависит от вида растения. Поливную норму растения можно определять по формуле The amount of water V, which must be supplied to the plant in one irrigation, is called the irrigation norm of the plant and depends on the type of plant. The irrigation rate of the plant can be determined by the formula

V=q·t=n·q₀·t,V = q · t = n · q ₀ · t,

где q - расход воды, необходимой для обеспечения оросительной нормы; n - количество отверстий; q₀ - расход воды, вытекающей из одного отверстия; t - время полива.where q is the flow rate of water necessary to ensure irrigation rates; n is the number of holes; q ₀ is the flow rate of water flowing from one hole; t is the watering time.

Величина гидростатического давления Н, необходимого для обеспечения выхода и фильтрации воды в почвуThe value of hydrostatic pressure N required to ensure the exit and filtration of water into the soil

$$H=\frac{q_0^2}{{\mu }^2\cdot F_{отв}^2\cdot 2g}$$

$$H=\frac{q_0^2}{{\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="\mu "\; filenames="00000003.png"\; state="\{\{state\}\}">\mu </figure-callout>}}^2\cdot F_{\mathrm{about}t\mathrm{at}}^2\cdot 2g}$$

где q₀ - расход воды, вытекающей из одного отверстия, $$q_0=\frac{q}{n}$$

; q - расход воды, необходимой для обеспечения оросительной нормы; µ - коэффициент расхода, определяемый экспериментальным методом, зависит от водопроницаемости грунта, µ=0,1-0,001; n - количество отверстий; F_отв - площадь отверстия.where q ₀ is the flow rate of water flowing from one hole, $$q_0=\frac{q}{n}$$

; q is the flow rate of water necessary to ensure irrigation norms; µ - flow coefficient determined by the experimental method, depends on the water permeability of the soil, µ = 0.1-0.001; n is the number of holes; F _resp - the area of the hole.

Коэффициент расхода устанавливается экспериментальным методом и может быть подобран по таблице.The flow coefficient is established experimentally and can be selected according to the table.

Вид почвыType of soil ПесокSand СупесьSandy loam СуглинокLoam µ - коэффициент расходаµ - flow rate 0,1-0,050.1-0.05 0,05-0,010.05-0.01 0,01-0,0010.01-0.001

На фиг. 1 изображена система орошения с устройством для внутрипочвенного орошения, общий вид; на фиг. 2 - верхняя часть центральной трубки с капельницей в момент работы; на фиг. 3 - верхняя часть центральной трубки с капельницей в момент закрытия капельницы; на фиг. 4 - нижняя часть центральной трубки, узел А по фиг. 1; на фиг. 5 - укрупненный нижний элемент капельницы; на фиг. 6 - место присоединения треноги к центральной трубке с помощью соединителя; на фиг. 7 - разрез А-А по фиг. 6, вид сверху.In FIG. 1 shows an irrigation system with a device for subsurface irrigation, general view; in FIG. 2 - the upper part of the central tube with a dropper at the time of operation; in FIG. 3 - the upper part of the central tube with a dropper at the time of closing the dropper; in FIG. 4 - lower part of the central tube, assembly A of FIG. one; in FIG. 5 - enlarged lower element of the dropper; in FIG. 6 - the place of attachment of the tripod to the Central tube using a connector; in FIG. 7 is a section AA in FIG. 6, top view.

На склоне 1 в почву высаживаются растения 2 с корневой системой 3. По склону 1 прокладывается магистральный водопровод 4, подключенный к центральной трубке 5 опосредованно. По центральной трубке 5 перемещается перфорированная тренога 6, герметично присоединенная к ней с помощью соединителя 7. В соединителе 7 имеются отверстия 8, в которые поступает вода. Вода из магистрального водопровода 4 в центральную трубку 5 поступает через гибкий шланг 9. В результате фильтрации воды образуется зона увлажнения 10 вокруг корневой системы 3 растений 2. В верхней части центральной трубки 5 прикреплена капельница 11, с поплавковым затвором и состоящая из поплавка 12 и иглы 13, перекрывающей впускное отверстие 14. В нижней части центральной трубки 5 и перфорированной треноги 6 имеются отверстия 15. Между капельницей 11 и центральной трубкой 5 имеются воздушные отверстия 16.On slope 1, plants 2 with root system 3 are planted in the soil. On slope 1, a main water supply pipe 4 is laid indirectly connected to the central tube 5. A perforated tripod 6 moves along the central tube 5 and is hermetically connected to it by means of connector 7. Connector 7 has openings 8 into which water enters. Water from the main water supply 4 to the central tube 5 enters through a flexible hose 9. As a result of water filtration, a humidification zone 10 is formed around the root system 3 of plants 2. In the upper part of the central tube 5, a dropper 11 is attached, with a float shutter and consisting of a float 12 and a needle 13, overlapping the inlet 14. At the bottom of the Central tube 5 and the perforated tripod 6 there are holes 15. Between the dropper 11 and the Central tube 5 there are air holes 16.

Устройство для подпочвенного орошения сооружается и работает следующим образом. На склоне 1 в почву высаживаются растения 2 с корневой системой 3 (фиг. 1). По склону 1 прокладывается магистральный водопровод 4. К верхней части центральной трубки 5 прикреплена капельница 11 с поплавковым затвором, присоединенная к магистральному водопроводу 4. По центральной трубке 5 перемещается перфорированная тренога 6, герметично присоединенная к ней с помощью соединителя 7 (фиг. 6, 7). В соединителе 7 имеются отверстия 8, в которые поступает вода. Для этого отверстия 8 совмещаются с отверстиями 15. Вода из магистрального водопровода 4 в центральную трубку 5 поступает через гибкий шланг 9. В результате фильтрации воды образуется зона увлажнения 10 вокруг корневой системы 3 растений 2 (фиг. 1). В верхней части центральной трубки 5 прикреплена капельница 11, с поплавковым затвором и состоящая из поплавка 12 и иглы 13, перекрывающей впускное отверстие 14 (фиг. 2, 3). По мере уменьшения впитывающей способности почвы поднимается уровень воды в центральной трубке 5, что приводит к поднятию поплавка 12 и перекрытию иглой 13 впускного отверстия 14 у капельницы 11 (фиг. 5). Таким образом, достигается автоматизация работы оросительной системы. В нижней части центральной трубки 5 и перфорированной треноги 6 имеются отверстия 15, из которых вода вытекает и увлажняет корневую систему 3 растения 2 (фиг. 4). Между капельницей 11 и центральной трубкой 5 имеются воздушные отверстия 16 (фиг. 3). Таким образом, обеспечивается атмосферное давление на воду в центральной трубке 5. Капельница 11 может углубляться внутрь центральной трубки 5 и изменять величину автоматически поддерживаемого гидростатического напора Н, что будет влиять на расход вытекающей воды.A device for subsoil irrigation is constructed and operates as follows. On slope 1, plants 2 are planted in the soil with root system 3 (Fig. 1). On the slope 1, a main water pipe is laid 4. A dropper 11 with a float valve attached to the main water pipe 4 is attached to the upper part of the central tube 5. A perforated tripod 6 moves along the central tube 5 and is hermetically connected to it using a connector 7 (Fig. 6, 7 ) The connector 7 has openings 8 into which water enters. For this, the openings 8 are aligned with the openings 15. Water from the main water supply 4 to the central tube 5 enters through the flexible hose 9. As a result of water filtration, a humidification zone 10 forms around the root system 3 of plants 2 (Fig. 1). In the upper part of the central tube 5, a dropper 11 is attached, with a float shutter and consisting of a float 12 and a needle 13 blocking the inlet 14 (Fig. 2, 3). As the absorption capacity of the soil decreases, the water level in the central tube 5 rises, which leads to a rise in the float 12 and the needle 13 blocking the inlet 14 of the dropper 11 (Fig. 5). Thus, automation of the irrigation system is achieved. In the lower part of the central tube 5 and the perforated tripod 6 there are openings 15 from which water flows out and moistens the root system 3 of plant 2 (Fig. 4). Between the dropper 11 and the central tube 5 there are air holes 16 (Fig. 3). This ensures atmospheric pressure on the water in the central tube 5. The dropper 11 can deepen inside the central tube 5 and change the value of the automatically maintained hydrostatic head H, which will affect the flow rate of the outflowing water.

Такое техническое решение позволяет снизить расход воды на орошение в связи с уменьшением потерь воды на испарение и подачу воды только в требуемых для этого местах. Позволяет максимально снизить количество удобрений, подаваемых с водой. Не образуется корка на поверхности почвы, что улучшает условия для поступления воздуха в корнеобитаемую массу. Можно использовать на склонах с большими уклонами.Such a technical solution allows to reduce water consumption for irrigation in connection with the reduction of water losses due to evaporation and water supply only in the places required for this. Allows you to minimize the amount of fertilizer supplied with water. A crust does not form on the surface of the soil, which improves the conditions for air to enter the root mass. It can be used on slopes with large slopes.

Предлагаемым техническим решением легко создавать благоприятный воздушный, тепловой и влажностный режимы почвы.The proposed technical solution is easy to create favorable air, thermal and moisture conditions of the soil.

Использованные источникиUsed sources

1. Патент Российской Федерации №2492632, A01G 25/00. Способ орошения. Ламердонов З.Г. Заявл. 21.02.2012. Опубл. 20.09.2013. Бюл. №26 (Аналог).1. Patent of the Russian Federation No. 2492632, A01G 25/00. Irrigation method. Lamerdonov Z.G. Claim 02.21.2012. Publ. 09/20/2013. Bull. No. 26 (Analog).

2. Патент Российской Федерации №2384049, A01G 25/00. Устройство для подпочвенного орошения. Ламердонов З.Г.; Кештов А.Ш.; Дабагова Л.М.; Дышеков А.Х. Заявл. 2008.07.01. Опубл. 2010.03.20 (прототип).2. Patent of the Russian Federation No. 2384049, A01G 25/00. Device for subsoil irrigation. Lamerdonov Z.G .; Keshtov A.Sh .; Dabagova L.M .; Dyshekov A.Kh. Claim 2008.07.01. Publ. 2010.03.20 (prototype).

Claims (1)

Устройство для внутрипочвенного орошения, включающее центральную трубку с отверстиями в нижней ее части, отличающееся тем, что в качестве увлажнителя используют центральную трубку с отверстиями, которая установлена вертикально в месте корневой системы растения и по которой свободно перемещается перфорированная тренога с соединителем, к верхней части центральной трубки прикреплена капельница с поплавковым затвором, присоединенная к магистральному водопроводу, которая может углубляться внутрь центральной трубки и изменять величину автоматически поддерживаемого гидростатического напора Н, а между капельницей и центральной трубкой имеются воздушные отверстия, увлажнение корневой системы растения осуществляется через отверстия, проделанные в нижней части центральной трубки и треноги. A device for subsurface irrigation, including a central tube with holes in its lower part, characterized in that a central tube with holes is used as a humidifier, which is installed vertically in the place of the root system of the plant and along which a perforated tripod with connector freely moves to the upper part of the central attached to the tube is a dropper with a float valve, connected to the main water supply, which can deepen inside the central tube and change the value vtomaticheski supported hydrohead H and between the dropper and the central tube there are air holes, hydrating the root system of the plant is carried out through openings at the bottom of the central tube and the tripod.

Images