Учебно-методическое пособие Санкт-Петербург 2010 удк ббк рецензент

Полив дождеванием

Полив дождеваниемзаключается в разбрызгивании воды над поверхностью земли и образовании искусственного дождя. При этом увлажняются почва, надземные части растений и приземный слой воздуха. Для образования дождя используютдождевальные устройства - насадки и аппараты. Дождевальные насадки - это короткоструйные устройства, охватывающие дождем всю площадь одновременного полива. По конструкции они бывают дефлекторными (рис.3.3.8), спиральными, щелевыми и др., кругового и секторного полива. Для работы насадок требуются напоры воды Н=10...20 м, расходы Q = 2...10 л/с. Радиусы полива R = 5... 15 м. Короткоструйные дождевальные насадки применяют на дождевальных машинах, работающих в движении, или ус­танавливают на трубопроводах оросительной сети для полива газонов, клумб, а также в теплицах и оранжереях.

Дождевальные аппараты являются струйными устройствами, работающими в движении по кругу или сектору (рис.3.3.9). Они образуют струю воды, которая движется по кругу, постепенно поливая площадь круга или сектора. Аппараты бывают среднеструйные (R=20...50 м, Q=1,2...5 л/с, Н= 20...50 м) и дальнеструйные (R = 50...80 м, Q= 20...100 л/с, Н=50...80 м). Дождевальные аппараты устанавливают как непосредственно на трубопроводах оро­сительной сети, так и на дождевальных машинах.
Качество дождя, создаваемого дождевальными устройствами, оценивают крупностью капель и интенсивностью дождя. Капли дождя должны быть не крупнее 2 мм, иначе они повреждают растения и разрушают структуру почвы.
Интенсивностью дождя называют слой дождя, выпадающего в единицу времени, который измеряют в мм/мин или в м/ч:
е = Q/F; (3.3.6)
где F — площадь одновременного охвата дождем.

Рис. 3.3.8. Дефлекторная насадка: 1 - присоединительное устройство; 2-сопло, 3- направляющая стенка; 4 - дефлектор-рассеиватель струи

Рис. 3.3.9. Струйный дождевальный аппарат: 1 - ствол; 2 - сопло; 3 -вспомогательное сопло, 4-коромысло; 5-возвратная пружина

Интенсивность дождя не должна превышать скорость впитывания воды в почву в течение всего полива, иначе образуются лужи, поверхностный сток и создается опасность эрозии почв. Так, максимально допустимая интенсивность дождя, мм/мин, составляет на слабопроницаемых глинистых почвах 0,1...0,2, на среднепроницаемых суглинистых - 0,2...0,3, на почвах хорошей проницаемости (песчаных, супесчаных) - 0,5...1.
Для полива созданы дождевальные установки, машины, агрегаты, на которых используют различные насадки и аппараты. Установки получают воду под напором из оросительной сети и не имеют устройств для передвижения по поливаемой площади. Машины также поливают от напора в сети, но имеют свой привод для передвижения. Агрегаты имеют автономное насосно-силовое обо­рудование и привод для передвижения. Понятия «установка», «машина», «агрегат» часто для краткости объединяют одним - «дождевальная машина».
Дождевальные машины отличаются по конструкции, характеристикам, способу передвижения, типу оросительной сети, степени автоматизации полива и по другим показателям. Выбирают дождевальную машину для полива конкретного участка с учетом природных, хозяйственных и экономических условий. Для этого проверяют возможности применения различных машин:
- по допустимым скоростям ветра для короткоструйных, среднеструйных и дальнеструйных дождевальных устройств (из-за нарушения равномерности распределения дождя по площади захвата);
- допустимым уклонам поверхности земли, которые ограничены конструкциями машин и типом оросительной сети (трубчатая или открытая);
- водопроницаемости почвы: для позиционных машин интенсивность дождя должна быть меньше скорости впитывания воды в почву, а поливная норма не должна превышать так называе­мую «достоковую норму», при которой начинается поверхностный сток; скорость машин, работающих в движении, должна быть такой, чтобы слой поданной воды не превышал слоя впитывания за время полива; для машин, подающих поливную норму за несколько проходов, слой дождя за один проход не должен превышать слой впитывания за время одного прохода;
- виду поливаемых растений, в основном по их высоте, которую сравнивают с возможностями машины;
- площади, конфигурации и размерам полей, которые должны быть согласованы с длиной и шириной захвата дождевальной машины;
- стоимости машин и оросительной сети, затратам энергии, наличию подготовленных кадров для эксплуатации машин, наличию в хозяйстве другой дождевальной техники.
Таким образом, дождевальную технику для полива конкретно­го участка выбирают на основе анализа экологических и экономических условий.
Достоинства полива дождеванием следующие:
- сохранение структуры почвы,
- возможность частых поливов малыми поливными нормами,
- снижение глубинной фильтрации поливной воды,
- равномерность полива по площади, увлажнение воздуха и самих растений,
- механизация и автоматизация полива,
- повышение производительности труда,
- снижение требований к планировке поверхности земли,
- повышение коэффициента земельного использования,
- высокие коэффициенты полезного действия закрытой сети,
- отсутствие препятствий для механизированных сельскохозяйственных работ,
- возможность внесения удобрений с поливной водой.
Недостатки дождевания:
- потребность в дорогостоящих машинах и заводах-изготовителях техники,
- электроэнергии и топливо-смазочных материалов, квалифицированном обслуживающем персонале,
- высокая стоимость закрытой трубчатой сети,
- влияние ветра на качество полива, необходимость очистки воды от наносов.
Дождевание применяют в зонах достаточного и неустойчивого увлажнения, где орошение является дополнением к естественным осадкам, на землях с неоднородным рельефом и сложным микрорельефом, при малых глубинах пресных грунтовых вод, при просадочных грунтах, при орошении культурных пастбищ, при необходимости частых поливов малыми поливными нормами.
Система дождевания состоит из основных четырех элементов:
- источника орошения,
- насосной установки,
- водоподводящего трубопровода,
- дождевальной установки.
Схема элементов системы дождевания представлена на рис.3.3.10.

Рис.3.3.10. Схема элементов системы дождевания:
1 - источник орошения; 2 - всасывающая труба; 3 - насосная установка;4 - постоянный трубопровод;
5 - переносной трубопровод, 6 - дождевальная установка; 7 - всасывающий клапан, 8 – гидрант

Источником орошения для дождевания может служить любой водоем с достаточным количеством пригодной для поливов воды.

Чтобы избежать размыва дна водоема и попадания грязи в насос, входное отверстие трубы располагают не менее 30 см от дна реки.
Чтобы не засасывался воздух, входное отверстие трубы располагают ниже уровня воды на 30 - 50 см.
Таким образом, в месте забора глубина воды должна быть не менее 80 - 100 см.
Необходима периодическая очистка водоема, т.к. водоросли и взвешенные наносы мешают нормальной работе насосной станции.
Насосы для дождевальных установок применяют центробежные производительностью 16 - 60 - 100 л/сек.
Всасывающий трубопровод располагают или на мостике из свай, или из асбестоцементных труб на соединительных муфтах. Диаметр труб применяют обычно 150 - 200 мм.
Напорный трубопровод,подающий воду от насосной установки к дождевателю, составляют из чугунных или асбестоцементных труб. Асбестоцементные трубы обладают рядом преимуществ перед чугунными - они дешевле, их легко собирать при помощи соединительных муфт, не подвергаются коррозии и благодаря меньшей шероховатости пропускают воду при одинаковых диаметрах на 10% больше. Недостатком этих труб является то, что они легко разбиваются, поэтому их следует закапывать в землю на глубину 70 см.
Для полива, в зависимости от организационно-хозяйственных и природных условий, используют три типа дождевальных систем:
- стационарные;
-полустационарные;
- передвижные.