Стационарные системы дождевания

Стационарные дождевальные системы с применением дальне- и среднеструйных аппаратов - одно из перспективных направлений в механизации полива плодовых и ягодных насаждений.

Рис. 29. Схемы расположения оросительных трубопроводов на стационарных дождевальных системах: а - тупиковая, стояки по углам квадрата: б - тупиковые стояки по углам равностороннего треугольника; в - закольцованная, стояки по углам квадрата; г - закольцованная, стояки по углам равностороннего треугольника; 1 - распределительный трубопровод; 2 - оросительный трубопровод; 3 - колодец; 4 - стояк для дождевального аппарата

Стационарная дождевальная система состоит из водоисточника, насосной станции, магистральных, распределительных и оросительных трубопроводов и дождевальных устройств.

Для прокладки водоводов применяют стальные, асбестоцементные, железобетонные и пластмассовые трубы, которые укладывают в грунт на глубину не менее 0,7- 0,8 м.

Оросительные трубопроводы для ягодных кустарников пальметтных садов можно прокладывать на железобетонных или деревянных стойках на высоте 1,8-2,2 м и более. Оросители монтируют из стальных труб диаметром от 25 до 100 мм. На них через определенные расстояния приваривают штуцера, к которым крепят дождевальные среднеструйные аппараты. В начале трубопровода устанавливают задвижку для регулирования подачи воды.

Трубопроводы, уложенные на стойках над рядами ягодных кустарников, не мешают обработке междурядий в продольном и поперечном направлениях, а также позволяют проводить вегетационные и специальные поливы (по борьбе с заморозками).

Оросительные трубопроводы, прокладываемые в грунте, могут быть тупиковые и закольцованные (рис. 29). На каждом оросителе делают отводы (гидранты) или устанавливают стояки, к которым крепят дождевальные аппараты. Оросительные трубопроводы следует прокладывать вдоль середины междурядий, а стояки ставить в ряду растений. При продольных и поперечных обработках междурядий их приближают к штамбу или устанавливают вместо дерева. Расстояния между трубопроводами должны быть кратны ширине междурядий, а между стояками - расстояниям между деревьями в ряду.

Рис. 30. Схема расположения стояка

Чтобы струя воды не попадала в кроны деревьев (рис. 30), необходимо определять высоту стояка по формуле

,

где h - высота стояка над поверхностью почвы, м;

H - высота дерева, м;

а - угол вылета струи к горизонтальной плоскости, град;

l - расстояние от стока до ближайшего дерева, м.

На высокие стояки (выше 2 м) лучше ставить дождевальные аппараты ((ДД-30, ДД-15 и др.) с вращением ствола от привода гидравлической турбинки, разработанные Волгоградским экспериментальным заводом по оросительной технике. Если стояки низкие, то лучше работать с переносными дальнеструйными дождевальными аппаратами. Для этого необходимо иметь их два комплекта, один из которых работает, а второй переносят.

При высоких стояках съем и установка дождевальных аппаратов затруднены, поэтому целесообразно иметь постоянно установленные аппараты на весь поливной период. При этом капитальные затраты увеличиваются, а труд поливальщика значительно облегчается. Он сводится к открытию и закрытию задвижек. В зависимости от величины принятой поливной нормы, расхода дождевальных аппаратов и схемы работы один поливальщик может распределять расход воды до 160-200 л/с и более.

В последнее время проводятся работы по созданию для полива плодовых и ягодных насаждений автоматизированных и автоматических дождевальных систем. В таких системах вода между дождевальными установками распределяется по заранее заданной программе без участия человека. Дальнеструйные дождевальные установки включаются и выключаются гидроуправляемыми устройствами через определенные интервалы в зависимости от величины поливной нормы и принятого режима работы аппаратов. Сигналом для срабатывания устройств служит изменение давления воды в сети, что достигается частичным или полным закрытием и открытием задвижки на насосной станции, управляемой программным устройством.

В каждую автоматизированную систему входят: насосная станция, работающая в автоматическом режиме по заданной программе; водопроводящая напорная сеть, состоящая из магистральных, распределительных и оросительных трубопроводов; гидроуправляемые устройства и дождевальные аппараты (ДД-30, ДД-15 и др.).

Для строительства стационарных автоматизированных систем на 1 га площади необходимо: труб от 160 до 250 м и более, дальнеструйных дождевальных аппаратов 3-4, поэтому капитальные вложения остаются большими.

Автоматизированные системы могут работать круглосуточно или только ночью, когда условия для распределения дождевых осадков более благоприятные. Обслуживает систему один оператор.

Автоматические дождевальные системы позволяют забирать, подавать и распределять воду между оросительными трубопроводами и дождевальными установками без участия человека. При этом в приземном слое воздуха и в активном корнеобитаемом слое почвы поддерживается оптимальная для растений влажность.

Стационарная автоматическая дождевальная система (рис .31) с 1962 г. работает в экспериментальном хозяйстве ВНИИМиТП (г. Коломна, Московская область) и обеспечивает водой плодоносящий плодовый сад и ягодник на площади 20 га. Система включает: автоматическую насосную станцию с расходом 28 л/с и напором 73 м; водопроводящую сеть из асбестоцементных труб с внутренним диаметром 141 мм, уложенных в грунт на глубину 0,7-0,8 м; металлические стояки высотой от 1,5 до 3,25 м (49 штук), на которых размещены дальнеструйные аппараты (ВНИИГиМ-70, ДА-2 и др.); задвижки диаметром 150 мм, установленные в головах оросителей; датчики влажности и дождя; пульт управления и электропроводящей сети. Пульт управления связан с датчиком влажности и поддерживает заданную влажность почвы, включает и отключает насосную станцию, поочередно распределяет расход воды по оросительным трубопроводам, контролирует продолжительность полива, следит за исправностью всех основных механизмов системы, при неисправности выключает ее.

Рис. 31. Схема расположения водопроводящей сети и сооружений автоматической дождевальной системы: 1 - водоем; 2 - автоматическая насосная станция; 3 - магистральный трубопровод; 4 - распределительный трубопровод; 5 - датчик влажности в плодовом саду; 6 - электросигнализационная сеть; 7 - колодец; 8 - распределительный трубопровод; 9 - трубчатый ороситель; 10 - дальнеструйный аппарат; 11 - распределительный колодец; 12 - датчик влажности на ягоднике; 13 - датчик дождя; 14 - пункт управления

Датчик влажности, выполненный по типу вакуумного тензиометра, обеспечивает подачу электрического сигнала при достижении нижнего оптимального предела влажности почвы.

Для отключения автоматической дождевальной системы во время атмосферных осадков установлен электронный датчик дождя, подающий сигнал на пульт управления.

При проведении поливов цикличных или малыми нормами (50-100 м³/га) продолжительность работы оросителей устанавливается заранее по шкале часового механизма пульта управления.

Для орошения многолетних плодовых и ягодных насаждений довольно трудно, а иногда и невозможно применять передвижные и полустационарные системы дождевания. Поэтому в последнее время все больше находят применение стационарные системы с дальнеструйными дождевальными аппаратами, которые можно будет переводить на автоматизированные и автоматические режимы работы.