Дождевальные установки, шлейфы, комплекты

1. Установка «дождевальный шлейф»

Используемые названия: «Дождевальный шлейф ДШ-25/300», «Дождевальное крыло ДШ-25/300», «Дождевальный трубопровод – шлейф ДШ- 25/300», «Трубопровод-шлейф», «Шлейф ДШ-25/300», «ШД-25/300» и др.

Условия применения. «Дождевальный шлейф ДШ-25/300» разрабатывался и предназначался для позиционного полива пастбищ, сенокосов и плодовоягодных насаждений культивируемых на сельскохозяйственных угодьях с равнинной поверхностью почвенного покрова ленточной(го) формы (очертания) шириной в 60 метров и протяжённостью (длиной) в тысячу и более метров при поперечном уклоне iп ≤ 0,07 и продольным уклоном (по направлению (гона) перемещения дождевального трубопровода) iп/пp ≤ 0,05.

Конструктивное решение. Конструктивно «Дождевальный шлейф ДШ-25/300» представляет собой располагаемый и периодически перемещаемый по поверхности земли дождевальный трубопровод протяжённостью (длиной) 150 метров, опирающийся на колёсные или лыжные опоры. По длине трубопровода (через каждые 50 метров) размещены (установлены) три дождевателя КД-10 «Тимирязевец». Общий вид, план и продольный разрез по «Дождевальному шлейфу ДШ-25/300» приведен на рисунках 1-3.

Дождевальный шлейф ДШ-25/300

1 – напорный водоподводящий трубопровод оросительной сети; 2 – дождевальный трубопровод; 3 – карусельный дождевальный аппарат (карусельное дождеобразующее устройство)

Рисунок 1 – Общий вид «Дождевального шлейфа ДШ-25/300»

схема поливного модуля (участка) «Дождевального шлейфа ДШ-25/300»

1 – водоподающий магистральный трубопровод; 2 – распределительный трубопровод; 3 – дождевальный трубопровод; 4 – распределительный колодец; 5 – гидрант; 6 – вантуз; 7 – защитный клапан; 8 – карусельный дождеватель

Рисунок 2 – План-схема поливного модуля (участка) «Дождевального шлейфа ДШ-25/300»

Продольный разрез по дождевальному трубопроводу «Дождевального шлейфа ДШ-25/300»

1 – гидрант напорной оросительной сети; 2 – дождевальный трубопровод; 3 – карусельный дождеватель; 4 – прицепное устройство для тягового перемещения дождевального шлейфа; 5 – опорные элементы дождевального трубопровода

Рисунок 3 – Продольный разрез по дождевальному трубопроводу «Дождевального шлейфа ДШ-25/300»

Торцевая часть дождевального трубопровода оборудована устройством (трубчатым шарнирным хоботом с запорно-регулирующим устройством) для его подсоединения к гидранту напорного распределительного трубопровода. Опорная часть этого трубопровода выполнена в виде колёсной пары или лыж, улучшающих условия для его тягового (буксируемого) перемещения в направлении продольной оси трубопровода с одной позиции на другую.

На дождевальном трубопроводе на стойке-патрубке размещено три дождевателя (дождевального устройства) КД-10 «Тимирязевец». При этом крайние дождеватели располагаются на расстоянии 25 метров от торцов дождевального трубопровода, а средний дождеватель – на расстоянии 50 метров от соседствующих. Схема дождеобразователя приведена на рисунке 4.

схема карусельного дождевателя КД-10 «Тимирязевец»

1 – дождевальный трубопровод; 2 – узел физического и гидравлического сопряжения дождевателя и трубопровода; 3 – узел деления воды между трубопроводами (стволами) дефлекторной и струйной насадок; 4 – растяжки; 5 – среднеструйная насадка; 6 – короткоструйная насадка; 7 – стойка-кронштейн

Рисунок 4 – Конструктивная схема карусельного дождевателя КД-10 «Тимирязевец»

Дождеватель «Тимирязевец» имеет два трубчатых водоподающих ствола, один из которых оканчивается короткоструйной дождевальной насадкой, а на конце другого устроено среднеструйное сопло со сменным наконечником. Выброс дождевых струй из карусельного дождевателя осуществляется в процессе его полнокругового (полноповоротного) вращения. При этом короткоструйная дефлекторная насадка обеспечивает полив близрасположенной к дождевателю площади зоны увлажнения, а среднеструйная насадка поливает более удалённую часть увлажняемой зоны и за счёт реактивного усилия водных струй обеспечивает вращение карусельного дождеобразователя.

При давлении в напорном трубопроводе дождевального шлейфа ДШ- 25/300 равном (0,45÷0,55) МПа короткоструйная дождевальная насадка с диаметром сопла 9 мм «выдаёт» расход в (1,4÷1,6) л/с, а струйная насадка с диаметрами главного сопла в 15, 18 и 22 мм выдаёт расход поливной воды, составляющий 4,9; 6,9 и 10,1 л/с. При этом общий расход дождеобразователя (по Штепа Б.Г.) составляет: (6,1÷6,7) л/с; (8,0÷8,7) л/с и (11,1÷12,3) л/с.

Технические характеристики и технологические параметры дождевального шлейфа ДШ-25/300:

  • расход воды – (26÷30) л/с при рабочем давлении равном 0,5 МПа;
  • средняя интенсивность искусственного дождя – (по разным информационным источникам) составляет – (0,126÷0,168) мм/мин;
  • средняя сезонная нагрузка (производительность по площади полива) – 25 га;
  • расстояние между двумя соседствующими оросительными трубопроводами – 300 метров, а расстояние между соседствующими гидрантами на водоводе или ширина полосы полива – 60 метров;
  • длина полосы увлажнения – 150 метров;
  • площадь полива с одной позиции – 0,9 га (150 м × 60 м = 9000 м2);
  • один дождевальный шлейф обслуживает за сезон полосу сельскохозяйственного угодья шириной в 60 метров и протяжённостью в (1÷2 и более) километров.

Известны и другие конструктивные решения дождевальных шлейфов, среди которых высокостоечный дождевальный шлейф для полива садовых насаждений с дальнеструйным дождеобразователем ДД-30 (рисунок 5).

Вид дождевального шлейфа с дождеобразователями ДД-30

Рисунок 5 – Вид дождевального шлейфа с дождеобразователями ДД-30 (по ВНИИ «Радуга»)

На перемещаемом трубопроводе этого шлейфа предусматривается установка трёх односопловых дождевальных аппаратов с радиусом охвата искусственным дождём от 50 до 70 метров (по крайним каплям) и расходом поливной воды

qд/ а = (15÷30) л/с при давлении в сети равном (0,5÷0,7) МПа.

Технология полива сельхозугодий дождевальными шлейфами заключается в последовательном выполнении ряда нижеследующих операций.

1. Установка дождевального шлейфа на поливной позиции и подсоединение его поливного трубопровода к гидранту напорной оросительной сети.

2. Осуществление дождевого полива продолжительностью соответствующей выдаче расчётной поливной нормы при определённом расходе воды, подаваемой на три дождеобразователя. Продолжительность полива (при соблюдении условия по интенсивности искусственного дождя Iд/ сp < Iд/ доп ) определяется по соотношению вида — tпол = Nпол · Sпоз / 600qд/ш , где Nпол — поливная норма в м3/га; Sпоз площадь полива дождевальным шлейфом с одной позиции в гектарах; qд/ш — расход дождевального шлейфа в л/с.

3. Перемещение дождевального шлейфа c использованием тягового усилия трактора на последующую поливную позицию сельхозугодья (поля).

Дождевальные шлейфы в настоящее время практически не применяются по причинам их низкой производительности и значительного объёма непроизводительных трудозатрат. При этом отметим перспективность использования в одном дождевателе короткоструйной и среднеструйной насадки и возможности для дальнейшего совершенствования дождевальных шлейфов при применении в качестве водоводов гибких водоподающих шлангов.

3. Устройства мелкодисперсного или аэрозольного дождевания

Аэрозольное увлажнение или мелкодисперсное дождевание – вид надземного орошения с выпуском поливной воды из туманообразователей (диспергаторов, распылителей, аэрозольных генераторов – аэрозолегенераторов, аэрозольных дождевателей – туманообразователей) над поверхностью земли в виде мельчайших капель, формирующих искусственный туман.

Комментарий. Тумановое орошение целесообразно применять на сельскохозяйственных угодьях со сложным («склоновым») и (или) расчленённым рельефом (большими уклонами поверхности земли) при остром дефиците водных ресурсов и высокой сухости (аридности) климата с проявлениями засух и суховеев.

Применяется для искусственного увлажнения приземного воздушного пространства, листовой поверхности растений и поверхности земли на сельхозугодьях (в садах, виноградниках, ягодниках, чайных и цитрусовых плантациях, при выращивании особо ценных пищевых, зеленных и лекарственных растений).

Позволяет снизить интенсивность негативных воздействий засух, суховеев и заморозков.

Используется в качестве дополнительного средства искусственного увлажнения (орошения) сельскохозяйственных угодий, но в отдельные периоды может самостоятельно регулировать водно-воздушный режим на орошаемом участке.

Реализуется в сочетании с поверхностным внесением подкормок (макро- и микроэлементов или растворённых удобрений), гербицидов, стимуляторов роста и других агрохимических препаратов и с другими технологиями (способами) орошения.

Мелкодисперсное дождевание («тумановое орошение» или «аэрозольное увлажнение») обеспечивает регулирование микроклимата в приземном слое воздуха (его влажности и температуры) и увлажнение листовой поверхности растений в периоды засух, суховеев и весенних заморозков. Для его реализации используются дисперсные распылители поливной воды («диспергаторы»), образующие капли диаметром менее (0,5÷0,6) миллиметра и туманообразующие установки («туманообразователи» или «аэрозолегенераторы»), формирующие облако мелкораспылённой в приземном слое воздуха водяной пыли с диаметром микрокапель от (100÷150) до (300÷500) мкм.

При таком(ой) уровне (степени) диспергации (распыления или дробления) поливной воды водные микрокапли хорошо удерживаются на листовой поверхности растений, увлажняя и снижая её температуру. Наибольший эффект от мелкодисперсного (аэрозольного) дождевания (увлажнения) достигается при частом (с периодом в (1÷2) часа в термически напряжённый период суток) или непрерывном увлажнении орошаемого сельскохозяйственного угодья соответствующими природно-климатическим и фенологическим условиям поливными нормами (величиной обычно не превышающей 1 м3га).

Диспергирование («распыление») поливной воды осуществляется форсунками гидродинамического, гидромеханического или пневмогидродинамического действия, примеры их конструкций приведены на рисунке 6.

Форсунки диспергирования поливной воды для мелкодисперсного (аэрозольного) дождевания

а) пневматический распылитель ОП-1; б) ороситель ПФП-180; в) распылитель с регулируемым дефлектором; г) распылитель гидродинамический (соударяющихся струй) АФИ; д) дисковый вращающийся распылитель; е) центральная форсунка с вихревой камерой

Рисунок 6 – Форсунки диспергирования поливной воды для мелкодисперсного (аэрозольного) дождевания (по Шумакову Б.Б.)

Тумановое орошение (увлажнение) сельскохозяйственных угодий (растений) реализуется устройством на участке орошения систем туманового («аэрозольного» или «мелкодисперсного» дождевания) орошения, основным рабочим элементом которого являются – мелкодисперсные (аэрозольные) дождеватели (диспергаторы, аэрозолегенераторы) – «туманообразователи».

Среди известных систем мелкодисперсного дождевания или «аэрозольного увлажнения» сельскохозяйственных растений широко используется стационарная установка (комплект) мелкодисперсного дождевания (аэрозольного или туманового орошения) – КАУ-1 конструкции ВНИИ «Радуга».

Комплект аэрозольного увлажнения (аэрозольного орошения или мелкодисперсного дождевания) КАУ-1 относят к стационарно-сезонным системам дождевания (дождевого или туманового орошения), а, собственно, установку – к дождевателям позиционного действия. Комплект оборудования КАУ-1 включает: трубопроводную сеть, состоящую из распределительных (водоподводящих) и дождевальных напорных водоводов; дождевателей (дождевальных или туманообразующих установок); блока управления поливом. Схема комплекта (системы) мелкодисперсного орошения в составе сети напорных трубопроводов и системы диспергаторов приведена на рисунке 7.

Схема комплекта оборудования для аэрозольного (мелкодисперсного) дождевания

1 – насос; 2 – водоподводящий трубопровод; 3 – магистральный водовод; 4 – распределительные трубопроводы; 5 – оросительные водоводы; 6 – туманообразователи (диспергаторы, аэрозолегенераторы); 7 – блок управления поливом

Рисунок 7 – Схема комплекта оборудования для аэрозольного (мелкодисперсного) дождевания

Технические характеристики и технологические параметры комплекта КАУ-1М:

  • рабочее давление – ≤ 0,6 МПа;
  • расход поливной воды – до 3,2 л/с;
  • площадь увлажнения – 1 гектар;
  • число туманообразователей на 1 гектар – до 36 единиц;
  • расстояние между туманообразователями – 17 метров при высоте мачты равной 5-ти метрам;
  • регулируемая продолжительность полива – до 40 минут;
  • масса комплекта – 740 кг при массе туманообразователя – ≤ 15 кг.

Основным рабочим элементом этого комплекта является туманообразующая установка, схема и общие виды которой приведены на рисунке 8.

Конструкция установки туманового дождевания включает стойку (мачту) высотой до (9÷12) метров и, закреплённую на ней, вращающуюся штангу с системой форсунок-диспергаторов, обеспечивающих при скорости ветра в (3÷6) м/с среднюю интенсивность аэрозольного дождя на уровне 0,001 мм/мин на расстоянии (18÷19) метров по радиусу. Установка и диспергаторы функционируют при давлении в рабочем органе – (0,3÷0,4) МПа [на входе в стояк – (0,45÷0,50) МПа] и расходе воды от (0,08÷0,11) до 3,6 л/с и обеспечивают образование дождевых капель средним диаметром – 0,4 миллиметра.

В процессе испытаний комплекта аэрозольного орошения КАУ-1 зафиксировано: снижение температуры воздуха с 30 до 24,4 °С (на 8,6 °С); увеличение относительной влажности воздуха с 35,8 % до 56,2 % (на 20,4 %); снижение температуры листовой поверхности яблони с 30 до 26,9 °С (на 3,1 °С) при отсутствии избытка влаги на листьях яблоневых растений.

схема установки мелкодисперсного дождевания ВНИИ «Радуга»

1 – основание стойки; 2 – стойка дождевателя; 3 – растяжка; 4 – штанга; 5 – форсунки

Рисунок 8 – Конструктивная схема (а) и общие виды (б) и (в) установки мелкодисперсного дождевания ВНИИ «Радуга»

При аэрозольном увлажнении для повышения влажности воздуха на 16 % минимальная поливная норма должна превышать (0,15÷0,20) м3/га, а средняя её величина составляет – (0,6÷1,2) м3/га при часовом цикле полива.

В передвижных устройствах аэрозольного (туманового) увлажнения применяют жидкотранспортирующие ёмкости в комплекте с отработавшими «полётный» ресурс авиадвигателями. При работе газовой турбины в газодинамической установке МДД-ТОУ-7 конструкции ВНИИГиМ диспергируемая газовым потоком жидкость распределяется в приземном слое воздуха, образуя туман («тумановый покров») над сельскохозяйственным угодьем.

При соответствующем дооборудовании дождеобразующими диспергаторами (аэрозолеобразователями) для аэрозольного или мелкодисперсного орошения могут использоваться дождевальные машины семейства «ДДА- 100МА», дождевальные машины третьего поколения «Кубань» и другие.

Системы (комплекты) аэрозольного дождевания относятся к сезонностационарным дождевальным системам, а туманообразующее устройство – к дождевальным установкам. Режим аэрозольного дождевания (поливные нормы, продолжительность и частота поливов, степень диспергирования поливной воды) определяется микроклиматическими (температурными и ветровыми) условиями, видом и фазами развития культивируемых на сельскохозяйственном угодье растений. Усовершенствованные конструкции современных дождевальных машин при установке на них диспергаторов могут применяться при проведении освежительных и противозаморозковых поливов.

3. Комплекты синхронно-импульсного дождевания

Используемые названия: «Комплект синхронно-импульсного дождевания», «Комплект оборудования синхронного импульсного дождевания», «Комплект КСИД-10А», «Комплект оборудования для синхронного импульсного дождевания КСИД-10А», «Система синхронного импульсного дождевания», «Система СИД», «Комплект синхронно-импульсного дождевания КСИД-1», «КСИД-10А»; «Система импульсного микродождевания КИМД».

Условия применения. Система (комплект) синхронного импульсного (синхронно-импульсного) дождевания (КСИД-10А и КСИД-1) обеспечивает стационарно-позиционный круглосуточный полив сельхозугодий (преимущественно садов и чайных плантаций) сложной (неправильной) конфигурации и сложным расчленённым рельефом с уклонами до 0,3 и перепадами отметок поверхности земли до 25 метров с маломощным почвенным покровом при скорости ветров менее 5 м/с. Общий вид действующей системы синхронно-импульсного дождевания при поливе приведен на рисунке 9.

вид полива комплектом синхронно-импульсного дождевания КСИД-1 (по ФГНУ ВНИИ «Радуга»)

Рисунок 9 – Общий вид полива комплектом синхронно-импульсного дождевания КСИД-1 (по ФГНУ ВНИИ «Радуга»)

Для полива комплектами импульсного полива используется вода с содержанием взвешенных частиц не более 5 г/л и размером твёрдых частиц не более 1,5 миллиметров и минерализацией менее 3 г/л. Технология импульсного и синхронно-импульсного дождевания (полива) предусматривает периодическую подачу поливной воды на орошаемую площадь в режиме коротких «выплесков» (1÷5) с и продолжительных пауз (от 1 до 12 минут).

Конструктивно-компоновочное решение. Комплект оборудования для синхронного импульсного дождевания КСИД-10А (по Шумакову Б.Б.) включает насосную станцию, трубопроводную сеть, импульсные дождевальные аппараты ДИ-15, генератор командных сигналов (импульсов снижения давления), датчик необходимости и интенсивности водоподачи, пульт управления, гидроподкормщик, контрольно-измерительное оборудование и систему аварийной защиты. Типовые схемы, орошаемых системой (комплектом) синхронного импульсного дождевания участков, приведены на рисунке 10.

Компоновочно-конструктивные схемы расположения элементов оросительной сети и дождевателей КСИД-10А на орошаемом участке

1 – насосный агрегат; 2 – распределительный трубопровод; 3 – дождевальные трубопроводы; 4 – импульсные дождеватели (дождевальные аппараты); 5 – узел управления работой комплектом синхронно-импульсного дождевания

Рисунок 10 – Компоновочно-конструктивные схемы расположения элементов оросительной сети и дождевателей КСИД-10А на орошаемом участке (по Шумакову Б.Б.)

Технические и технологические показатели системы синхронного импульсного дождевания (по Шумакову Б.Б.) на базе среднеструйных импульсных дождевателей:

  • объём выброса поливной воды за один рабочий цикл – от 4 до 20 литров, радиус действия – от 25 до 40 метров;
  • расход поливной воды одним аппаратом – (0,04÷0,3) л/с;
  • продолжительность периода (паузы) накопления воды – (30÷300) секунд;
  • продолжительность выброса – (1÷4) секунды;
  • «средняя круговая» интенсивность дождя – (0,0018÷0,005) мм/мин;
  • число рабочих циклов за один оборот – (60÷90);
  • продолжительность одного оборота – (30÷750) минут.

По данным ФГНУ ВНИИ «Радуга» комплект синхронного импульсного дождевания КСИД-10А обеспечивает нижеприведенные технические и технологические характеристики:

  • площадь полива – до 10 гектаров;
  • средний расход поливной воды – 10 л/с;
  • рабочее давление в импульсных дождевателях – (0,60÷0,30) МПа при максимальнодопустимом давлении на входе в них – 1,25 МПа, количество дождевателей – 60, размещаемых на поливном участке по треугольнику с расстоянием между дождевателями – (40÷44) и между линиями дождевателей – (34÷38) м;
  • «средняя круговая» интенсивность искусственного дождя – менее 0,02 мм/мин.

В зависимости от рослости (высоты) поливаемых растений выпускаются импульсные дождеватели с высотой выпуска струй равной 0,5; 1,5 и 2,5 метра от поверхности земли, что регулируется высотой их стояка (патрубка).

Рабочим органом комплекта синхронно-импульсного дождевания являются импульсные дождеватели, общий вид которых приведен на рисунке 11. Импульсный дождевальный аппарат ДИ-15 состоит из пневмогидроаккумулятора, запорного устройства и дождевальной насадки (рисунок 12).

виды импульсного дождевального аппарата

а) в процессе полевых испытаний; б) в плодоносящем саду

Рисунок 11 – Общие виды импульсного дождевального аппарата

Среднеструйный импульсный дождевальный аппарат ДИ-15

1 – пневмогидроаккумулятор; 2 – воздушный клапан; 3 – ограничительный свод; 4 – эластичная мембрана; 5 – запорное устройство; 6 – стояк; 7 – дождевальная насадка; 8 – опорная рама

Рисунок 12 – Среднеструйный импульсный дождевальный аппарат ДИ-15 для систем синхронно-импульсного (аэрозольного или мелкодисперсного) дождевого полива сельскохозяйственных культур (по Шумакову Б.Б.)

Дождевальный аппарат для синхронноимпульсного полива ДИ-15 рассчитан на подвод поливной воды расходом в 0,23 л/с при объёме выплёскиваемой воды (выплеска) – 8,2 литра и имеет массу – 59,5 килограмма.

При работе импульсного дождевального аппарата ДИ-15 нижняя часть пневмогидроаккумулятора (водовоздушного бака) заполняется сжатым воздухом, а в верхнюю из напорного водовода поступает вода. После заполнения аппарата водой до расчётного объёма посредством генератора сигналов трубопроводная система соединяется с атмосферой, что приводит к резкому понижению давления в ней и к сработке дождевального аппарата. После выплеска воды дождевальная насадка автоматически поворачивается на угол (4÷6)° и цикл работы аппарата в режиме «накопление-выплеск» повторяется.

Известен автоколебательный импульсный дождеватель АИД-1, работающий в импульсном и непрерывном режиме при напорах в (0,35÷0,55) МПа с расходами: в непрерывном режиме – 3,6 л/с, а в импульсном – 0,25 л/с. АИД укомплектован среднеструйным дождевателем («Роса-3») с выбросом струи до 30 метров; рекомендуется для полива угодий площадью до 0,3 га.

Импульсные аппараты в комплекте синхронно-импульсного полива (КСИД) работают одновременно по всей площади в режиме непрерывно чередующихся пауз накопления воды в гидроаккумуляторах и импульсного её выплёскивания (выплеска или выброса) под действием сжатого воздуха.

Комплект синхронного импульсного дождевания КСИД-1 рассчитан на полив плодово-ягодных насаждений и чайных плантаций на площади до 1 гектара. Комплект КСИД-1 может работать с забором воды из открытых водоисточников или из напорного трубопровода с напором в 0,65 МПа при расходе поливной воды – 4 м3/ч. Дождевальная насадка импульсного дождевателя КСИД-1 может устанавливаться на высоте от одного до 2,5 метров.

Комплект оборудования КСИД-1 включает (6÷8) импульсных дождевателей, насосную станцию, узел подключения к гидранту, узел управления (генератор командных сигналов) и систему распределительных и полевых трубопроводов. Дождевальная насадка представляет собой среднеструйный дождеобразующий аппарат с противоположно расположенными стволами с принудительным поворотом за каждый цикл срабатывания. Типовые схемы поливных модулей для комплекта КСИД-1 приведены на рисунке 13.

схемы (поливные модули) КСИД-1схемы (поливные модули) КСИД-1

1 – насос; 2 – распределительный трубопровод; 3 – поливной трубопровод; 4 – пульт управления; 5 – импульсный дождеватель; 6 – канал управления

Рисунок 13 – Типовые компоновочные схемы (поливные модули) КСИД-1 (по ВНИИ «Радуга»)

Кроме КСИД-10А и КСИД-1 во ВНИИ «Радуга» разработаны и другие системы (комплекты) синхронно-импульсного дождевания, среди которых:

  • 1) система импульсного микродождевания КИМД-0,1, используемого для полива сельхозкультур в условиях открытого и защищённого грунта (с расходом – 0,1 л/с; напором – 0,2 МПа, радиусом захвата – от (6÷7) до (12÷14) метров; площадью полива с одной позиции – 600 м2 и массой – до 50 килограммов);
  • 2) комплект локально-импульсного полива КЛИП-36М, предназначенный для полива теплиц и парников площадью до 36 м2 (расход поливной воды – (2÷60) л/ч; напор – 0,80 м; орошаемая площадь – 36 м2; количество водовыпусков из поливной сети – 32; масса – 2 килограмма);
  • 3) система импульсно-локального орошения садов и виноградников МИЛОС-М (площадь орошения – до 0,4 гектара; расход воды – до 0,4 л/с; напор – от 3,0 метров; масса – (350÷400) килограмм);
  • 4) комплекты КСИД-Р и КСИД-Р.1.0.

4. Мезоплощадные (среднезахватные) дождевальные устройства

Мезоплощадная (среднеплощадная и среднезахватная) дождевальная техника объединяет дождевальные машины и установки, предназначенные для орошения участков площадью от 4-х до 20,0 гектаров с шириной захвата искусственным дождём от 20 до 100 метров. Примеры по наиболее характерным конструкциям дождевальной техники этого ряда (вида) приведены ниже.

1. Шлангобарабанный дождеватель (перемещаемый в процессе полива посредством шланга), питающийся поливной водой из гидрантов трубопроводной сети посредством полиэтиленового шланга длиной 100 метров с дождеобразующим аппаратом «Роса 2» [расход – (5÷7) л/с; напор – (50÷70) метров; обслуживаемая площадь – до четырёх гектаров] (см. рисунок 14).

Схема и поливной модуль шлангобарабанного дождевателя «Роса-2»

Рисунок 14 – Схема (а) и поливной модуль (б) шлангобарабанного дождевателя «Роса-2»

2. Однопролётная дождевальная машина кругового полива «Карусель» с забором поливной воды из гидрантов напорной трубчатой сети с нижеприведенными техническими характеристиками:

  • расход поливной воды – 20 л/с;
  • напор в водопроводящем трубопроводе – 35 метров;
  • сезонно орошаемая площадь – до 17,2 гектаров;
  • площадь полива с одной позиции – 1,72 гектара при радиусе захвата дождём равном 74 метрам (см. рисунок 15).

Схема и поливной модуль ДМ «Карусель»

Рисунок 15 – Схема (а) и поливной модуль (б) ДМ «Карусель»

3. Однопролётная электроприводная дождевальная машина кругового действия «Мини-Кубань-К», питающаяся водой от гидранта напорной трубчатой сети, рассчитанная на расход поливной воды qд/м = 7 л/с при рабочем напоре – 20 метров и обеспечивающая за оросительный период (вегетационный сезон) орошение S = 9 гектаров сельхозугодий (при площади полива с одной позиции, составляющей 3 гектара) при радиусе захвата дождём Rзах = 98 метров (см. рисунок 16). Перемещение дождевальной машины с одной поливной позиции на другую (с одного поливного участка на другой) осуществляется трактором с тяговым усилием в 1,5 тонны. Дождеобразователи дождевальной машины «Мини-Кубань-К» формируют разнокапельный искусственный дождь с диаметром капель в (0,3÷0,5) до (1,0÷1,5) мм.

Схема среднезахватной «мезоплощадной» электроприводной дождевальной машины кругового действия «Мини-Кубань-К»

Рисунок 16 – Схема среднезахватной «мезоплощадной» электроприводной дождевальной машины кругового действия «Мини-Кубань-К»

4. Однопролётная дождевальная машина ипподромного перемещения (с фронтальным и круговым поливом) с забором воды из гидрантов напорной трубчатой сети посредством гибкого шланга «Коломна» с нижеприведенными показателями: расход поливной воды – 20 л/с; напор в дождевальном трубопроводе – (35÷40) метров с площадью полива – 14 гектаров.

5. Двухконсольная дождевальная машина фронтального полива в движении с забором поливной воды из открытого оросителя (посредством насоса) или гидранта напорной оросительной сети (посредством гибкого шалнга) «ДИК-22». Дождевальная машина имеет нижеследующие технические характеристики: ширина захвата – 100 метров; расход – 20 л/с; напор – 32 метра; производительность сезонная – до 15 гектаров (см. рисунок 17).

Схема и поливной модуль дождевальной машины ДИК-22

Рисунок 17 – Схема (а) и поливной модуль (б) дождевальной машины ДИК-22

6. Электроприводная дождевальная машина фронтального полива (перемещения) «Мини-Кубань-ФШ» с забором воды из гидрантов закрытой оросительной сети посредством водоподающего шланга с сезонной производительностью до 6 гектаров. Двухпролётный водопроводящий (дождевальный) трубопровод опирается на три самоходные тележки и имеет 2 консоли с тросовой подвеской оборудованный низконапорными короткоструйными дождеобразователями. Дождевальная машина «Мини-Кубань-ФШ» обеспечивается электропитанием от индивидуальной дизель-генераторной электрической установки, размещённой на центральной ходовой тележке.

7. Дождевальная (однопролётная) машина кругового действия «Мини-Фрегат-К» с нижеследующими характеристиками:

  • расход поливной воды шины – qд/ м = 25 л/с;
  • ширина захвата дождём – bзах = 100 метров при расстоянии между гидрантами bм/г = 18 метрам;
  • сезонная площадь орошения (сезонная нагрузка) Sсез = 10 га;
  • давление на гидранте = 0,45 МПа.

5. Дождевальная узкозахватная техника для микроплощадных и сложноконтурных участков (микроплощадная дождевальная техника)

К узкозахватной дождевальной технике относится комплект ирригационного оборудования – КИ-5, минисистемы шлангобарабанных дождевальных машин (установок), среди которых комплекты шланговых дождевателей (КДШ-1; КДШ-2; КДШ-5; КДШ-10 и КДШ-20; ДШ-10 и ДШ-20; ДШ-90 и ДШ-110), описание которых приведено в пятой главе. Кроме них для орошения малых по площади (до одного гектара) и сложноконтурных сельскохозяйственных угодий на приусадебных, дачных и садово-огородных участках и других орошаемых участков земель разработано значительное количество разнообразных узкозахватных (≤ 50 м) дождевальных устройств, среди которых: шланговые дождеватели «Агрос-32» (с расходом – (0,6÷2) л/с и давлением – (0,4÷0,6) МПа), «Агрос-63» (с рабочим расходом – (5÷6) л/с и давлением – (0,5÷0,6) МПа); шланговый дождеватель ДШ-8 (с расходом воды – (0,4÷0,6) л/с и давлением – (0,15÷0,30) МПа); переносные садово-огородные дождевальные установки «Улитка», «Сегнерово колесо», РВО-8; СК-16, «СОМ-1,3» и ряд других, рассмотренных ниже, дождевальных устройств.

1. Переставная шланговая дождевальная установка «Радуга» с забором воды из низконапорного трубопровода (или переставной микродождеватель с дождеобразующим устройством на базе дефлекторных или щелевых дождевальных насадок) конструкции ВНИИ «Радуга» (см. рисунок 18).

Садово-огородная установка «Радуга»

а) общий вид дождевателя; б) схема поливного модуля

Рисунок 18 – Садово-огородная установка «Радуга»

Установка «Радуга» характеризуется нижеприведенными показателями: гибкий полиэтиленовый водоподающий шланг протяжённостью 20 метров; расход установки (дождевателя) – 0,25 л/с; напор (давление) в дождевателе – (4÷10) метров; сезонная площадь полива – 0,06 гектара; площадь полива с одной позиции установки – 0,01 гектара; масса установки – 5 килограмм; ширина поливного участка B = 20 метров и его длина L = 30 метров.

2. Садово-огородный шланговый микродождеватель «СОМ-1,3» с расходом поливной воды – 1,24 л/с при напоре – 15 метров, рассчитанный на сезонный полив участка в 0,12 гектаров при площади полива с одной позиции – 0,04 гектара, имеющий массу – 32 килограмма, обеспечивает сезонный полив участка шириной 30 метров и длиной – 40 метров (см. рисунок 19).

Схема полива переносным шланговым садово-огородным микродождевателем «СОМ-1,3»

Рисунок 19 – Схема полива переносным шланговым садово-огородным микродождевателем «СОМ-1,3»

3. Среднеструйная дождевальная шланговая установка с забором поливной воды из трубопроводной сети «Росинка» с длиной водоподводящего полиэтиленового трубопровода равной 72 метрам, характеризуемая нижеследующими параметрами: расход воды – 0,18 л/с; напор в дождевальном аппарате – 15 метров; поливаемая площадь – 0,06 гектара при ширине участка Bуч = 20 метров и длине Lуч = 30 метров; масса установки – 100 килограммов. Схема установки и её модуль проиллюстрирована рисунком 20.

Вид дождевальной установки «Росинка»

Рисунок 20 – Вид дождевальной установки «Росинка» (а) и её поливной модуль (б)

4. Переставной шланговый дождеватель (переставная дождевальная установка) «Кооператор» позиционного действия с забором поливной воды из напорного трубчатого водовода, оборудованный(ая) дождеобразующим устройством «сегнерово колесо», рассчитанный(ая) на: расход поливной воды – q = 0,6 л/с при напоре в сети – H = 10 метрам, обеспечивающий сезонный полив участка площадью в 0,06 га (при поливе с одной позиции – 0,03 гектара); масса дождевателя – 40 кг. Дождеватель обеспечивает однопозиционный полив участка шириной 15 метров и длиной 20 метров (рисунок 21).

Схема и поливной модуль дождевальной установки «Кооператор»

Рисунок 21 – Схема (а) и поливной модуль (б) дождевальной установки «Кооператор»

5. Шланговый (поливающий в движении – гидроприводной) дождеватель с забором поливной воды из трубопровода или из ёмкости посредством («бытового») насоса, оборудованный дождеобразующим устройством типа «сегнерово колесо» с показателями: расход поливной воды – 0,5 л/с; рабочий напор – (15÷20) метров; поливаемая площадь – 0,36 га; масса дождевателя – 25 кг. Садово-огородный дождеватель обеспечивает однопозиционный полив участка шириной 26 метров и длиной 70 метров (см. рисунок 22).

Схема и поливной модуль гидроприводного микродождевателя с поливным крылом в виде «сегнерова колеса»

Рисунок 22 – Схема (а) и поливной модуль (б) гидроприводного микродождевателя с поливным крылом в виде «сегнерова колеса»

6. Работающий(ая) в движении шланговый импульсный(ая) дождеватель (дождевальная установка) с забором воды из трубопровода посредством полиэтиленового шланга «ДШИ-3» (дождеобразователь – «Роса-2»), имеющий нижеприведенные технические характеристики: расход поливной воды – 0,05 л/с; напор – 25 метров; поливаемая площадь – 0,08 гектара; масса установки (дождевателя) – 20 килограммов (см. схему на рисунке 23).

Схема и поливной модуль садово-огородного шлангобарабанного дождевателя ДШИ-3

Рисунок 23 – Схема (а) и поливной модуль (б) садово-огородного шлангобарабанного дождевателя ДШИ-3

7. Поливающий в движении шлангобарабанный дождеватель «КДП- 1», питающийся водой из напорного трубопровода (с напором 30 метров), расходом в 1 л/с, используемый для орошения участка площадью до 1 гектара, имеющий массу 30 килограммов. Дождеватель обеспечивает единовременный полив участка шириной до 50 и длиной до 200 метров (рисунок 24).

Схема и поливной модуль шлангового дождевателя КДП-1

Рисунок 24 – Схема (а) и поливной модуль (б) шлангового дождевателя КДП-1

Дождевальные оросительные сети под рассмотренные выше дождевальные устройства предусматривают забор поливной воды из низконапорных водоводов с широким диапазоном значений рабочего давления в них, что предусматривает наличие и использование насосов различной (соответствующей дождевальному средству) производительности. Оросительная сеть может устраиваться как стационарной, так и переносной с использованием труб и (или) шлангов. Забор воды может осуществляться из обособленных водных объектов, бассейнов-накопителей дождевого и (или) талого стока, систем технического водоснабжения и ряда других источников орошения.

6. Тепличная дождевальная техника

Одним из способов орошения культур (растений), выращиваемых в теплицах («закрытом грунте»), является дождевание, реализуемое различными дождевальными средствами, отдельные из которых рассмотрены ниже.

1. Комплект импульсного дождевания (блок-модульная система медленного дождевания) в плёночных теплицах на базе короткоструйных дождевальных насадок, размещаемых на полиэтиленовых водоводах, забирающих воду (питающихся водой) из низконапорной трубчатой сети. Комплект рассчитан на расход поливной воды равный 0,1 л/с при напоре 20 метров и обеспечивает полив 0,1 гектара теплицы при массе комплекта импульсного дождевания 6,5 килограммов. Предназначен(а) для полива преимущественно зе- лёных тепличных культур. Схема импульсного дождевателя и оросительной сети, устраиваемой внутри ангарной теплицы, приведена на рисунке 25.

Вид импульсного дождевателя и поливного модуля для дождевого полива культивируемых растений в плёночных теплицах

Рисунок 25 – Вид импульсного дождевателя (а) и поливного модуля (б) для дождевого полива культивируемых растений в плёночных теплицах

2. Блок-модульная система дождевого полива плёночных теплиц на базе малорасходных узкозахватных дождевальных (дождеобразующих) аппаратов с показателями: расход поливной воды – 0,1 л/с при напоре 20 метров; максимальная сезонно орошаемая площадь – 0,1 гектара; масса блокмодуля – 30 килограммов. Схема «блок-модуля» приведена на рисунке 26.

Виды микродождевателя и тепличного поливного модуля

Рисунок 26 – Виды микродождевателя (а) и тепличного поливного модуля (б)

3. Комплект импульсного микродождевания КИМД-0,1 конструкции ВНИИ «Радуга», предназначенный для полива тепличных зелёных культур на площади до 0,1 гектара, включает: узел водоподачи, гидроаккумуляторы с распределительной арматурой и поливную сеть (см. рисунок 27).

Монтажная схема КИМД-0,1

1 – гидропневмоаккумулятор; 2 – распределительные трубопроводы; 3 – поливные трубопроводы; 4 – дождевальные аппараты

Рисунок 27 – Монтажная схема КИМД-0,1

Комплект микродождевания теплиц разработан в двух модификациях – для ангарных теплиц с размерами (14×72) метра – КИМД-0,1А и для блочной теплицы с размерами (6,4×75) метров – КИМД-0,1Б. Гидроаккумулятор рассчитан на давление в сети – 0,15 МПа, конструкция которого предусматривает возможность работы как в непрерывном, так и импульсном режимах.

4. Во ВНИИ «Радуга» разработан комплект локально-импульсного полива КЛИП, предназначенный для полива сельскохозяйственных культур, выращиваемых в теплицах и парниках на площади до 36 м2. Комплект оборудования (КЛИП) характеризуется нижеприведенными показателями: напор «Факел», состоящие из оросительной трубопроводной сети (распределительных из дождевальных (поливных) трубопроводов) и закреплённых на дождевальных трубопроводах микродождевателей с шагом в (1,0÷1,5) метра.

Микродождеобразователи для тепличных установок Р-образной и Фобразной формы выпускаются с диаметрами сопел равными 1,5; 1,8 и 2,0 мм, рассчитанные на работу при номинальном давлении в поливном трубопроводе, составляющем (1,8÷1,5) кг/см2, обеспечивают радиус захвата дождём от 1,4 до 1,8 метра и подачу поливной воды в (100±15) л/час (рисунок 28).

Виды микродождевателей Р-образной и Ф-образной формы

Рисунок 28 – Виды микродождевателей Р-образной (а) и Ф-образной формы (б)

Узлы соединения микродождеобразователей – 1 с поливным полиэтиленовым трубопроводом по рисунку 29 состоят из одеваемых на трубопровод – 2 бандажей – 3, стягиваемых скобами – 4. Технология установки дождеобразователей предусматривает жёсткое закрепление бандажа на трубопроводе и сверление отверстия в бандаже и трубе с последующей нарезкой конусной резьбы и вворачиванием в резьбовое отверстие дождевателя.

Схема узла бандажного соединения микродождевателя Ф-образной формы с поливным полиэтиленовым трубопроводом

1 – Ф-образный микродождеобразователь; 2 – поливной полиэтиленовый трубопровод; 3 – бандаж; 4 – стягивающие бандаж скобы

Рисунок 29 – Схема узла бандажного соединения микродождевателя Ф-образной формы с поливным полиэтиленовым трубопроводом

7. Газонно-цветниковые дождеватели

Для полива газонов и цветников разработан широкий спектр конструктивных решений одно- и многоструйных дождевателей. Характерные примеры конструкций таких устройств приведены на рисунках 30 и 31.

Виды многоструйного стационарного, многоструйного вращающегося и многоструйного осциллирующего переносного дождевателя для полива малых сложноконтурных участков

Рисунок 30 – Виды многоструйного стационарного (а), многоструйного вращающегося (б) и многоструйного осциллирующего переносного дождевателя (в) для полива малых сложноконтурных участков (газонов, цветников, садовых и дачных участков)

Вид части системы одноструйных дождевателей для полива сложноконтурных участков (с высокой степенью взаимного перекрытия струй)

Рисунок 31 – Вид части системы одноструйных дождевателей для полива сложноконтурных участков (с высокой степенью взаимного перекрытия струй)

8. Стационарные и сезонно-стационарные дождевальные системы

К стационарным дождевальным системам относят системы дождевого орошения, у которых все элементы оросительной сети, кроме дождеобразователей, занимают на орошаемом участке постоянное положение. Также системы отличает высокий уровень металлоёмкости, при их применении пользователи испытывают затруднения с обработкой сельхозугодий, что предопределяет их ограниченное использование, преимущественно, для высокорентабельных и особо «отзывчивых на воду» культур, садов или плантаций.

Несколько меньшую (по сравнению со стационарными системами) строительную стоимость имеют сезонно-стационарные дождевальные системы, монтируемые (устанавливаемые) на поливном участке на поливной сезон с последующим демонтажём и соответствующим зимним хранением. Такие дождевальные системы имеют высокие показатели по надёжности и готовности к поливу и могут устраиваться в любых почвенных и топографических условиях, на полях любой конфигурации (на которых полив передвигающимися дождевальными средствами затруднён) и могут быть полностью автоматизированы; их отличает высокая производительность труда при поливе.

В комплект стационарных (сезонно-стационарных) дождевальных систем входит насосная станция (установка), водопроводящая оросительная сеть, дождевальные трубопроводы с гидрантами-стояками для размещения на них (преимущественно, дальнеструйных) дождевальных аппаратов кругового действия. Применяются тупиковые и кольцевые компоновки поливной сети с размещением дождевателей по схемам квадрата или равностороннего треугольника с соответствующим условиям перекрытия зон полива, формируемых дождевальными аппаратами. Характерные схемы оросительной сети для таких дождевальных систем приведены на рисунках 32, 33 и 34.

Схемы расположения стационарных оросительных трубопроводов стационарных дождевальных систем

а, б – схемы расположения тупиковых трубчатых оросителей; в, г, д, е – закольцованные трубчатые оросители; 1 – трубчатый ороситель; 2 – распределитель; 3 – колодец

Рисунок 32 – Схемы расположения стационарных оросительных трубопроводов стационарных дождевальных систем (по Штепа Б.Г.)

Типовые компоновки тупиковой и закольцованной оросительной сети стационарных дождевальных систем

1 – зона полива дождевальным аппаратом; 2 – колодец; 3 – поливной трубопровод; 4 – распределительный трубопровод; 5 – водораспределительный колодец; 6 – магистральный трубопровод; 7 – насосная станция; 8 – дождеватель (гидрант-стояк с дождевальным аппаратом)

Рисунок 33 – Типовые компоновки тупиковой (а) и закольцованной (б) оросительной сети стационарных дождевальных систем при размещении дождевателей по схеме «равнобедренного треугольника» (по Маслову Б.С.)

Типовые компоновки тупиковой и закольцованной оросительной сети

1 – распределительный трубопровод; 2 – поливной трубопровод; 3 – распределительный колодец; 4 – дождеватели

Рисунок 34 – Типовые компоновки тупиковой (а) и закольцованной (б) оросительной сети автоматизированных дождевальных систем при размещении дождевателей по «квадратной» схеме (по Шумакову Б.Б.)

Стационарные и сезонно-стационарные системы орошения используются в Израиле при поливе угодий площадью в (10÷50) гектаров в климатических условиях, характеризуемых высокой испаряемостью (рисунок 35).

Вид участка «спринклерного орошения» сезонностационарной дождевальной системой

Рисунок 35 – Вид участка «спринклерного орошения» сезонностационарной дождевальной системой (по «Юг-Полив»)

Подвод поливной воды к стойкам дождевателей (спринклеров) осуществляется по гибким полиэтиленовым трубопроводам. Для подкронового орошения садов посредством таких систем компанией «Энталь» разработаны микродождеобразователи с расходом в (0,008÷0,014) л/с и радиусом захвата равным (1,5÷3,0) метра. Для открытых угодий компаниями «Энталь» и «Мецерплас» предложены дождеобразователи («Ротор 688», «AR048», «AR70» и другие), рассчитанные на давление в (0,25÷0,40) МПа с расходами поливной воды от 0,12 до 0,44 л/с и радиусом полива от 8 до 20 метров при схемах расстановки дождевателей по участку – (8×8; 10×10; 12×18 и 18×18) метров.

Учитывая отмеченные выше недостатки системы стационарного и сезонно-стационарного орошения на базе «стоечных» средне- и дальнеструйных дождевателей в отечественном сельскохозяйственном производстве, в настоящее время (несмотря на определённые достоинства) практически не применяются. Отдельные примеры полива ограниченных по площади посадок такими системами имеют место на приусадебных и дачных участках.

В бóльшей мере стационарные системы спринклерного полива на базе стоечных дождевателей (низконапорных дождевальных аппаратов кругового действия) применяются при орошении газонов, цветников и декоративных древостоев преимущественно на сложноконтурных и крутосклонных участках. При этом собственно действующие дождеватели являются малыми архитектурными («привлекательными для глаз») формами и средствами дизайна.

Известно применение стационарных дождевальных (спринклерных) систем для полива бульварно-аллейной растительности преимущественно «потайными» спринклерами с выдвижением их на поверхность поливаемого участка при поливе за счёт повышения напора в системе водоподачи.

Широкое применение системы стационарно-спринклерного полива нашли при выращивании растений в закрытом грунте (теплицах и оранжереях).

9. Сборно-разборные дождевальные комплекты

Применяемые названия: «Комплект ирригационного оборудования «Радуга» (КИ-50)»; «Комплект передвижного оборудования КИ-50 «Радуга»; «КИ-50»; «Дождевальная установка КИ-25»; «Комплект КИ-50»; «Комплект типа КИ-50 «Радуга»; «Комплект ирригационный КИ-50 «Радуга»; «Комплект ирригационного оборудования «Радуга» (КИ-50 и КИ-25)»; «Комплекты дождевального оборудования «Радуга» КИ-50 и КИ-25»; «Дождевальная установка КИ-50»; «Передвижной комплект дождевального оборудования КИ-50»; «Передвижное ирригационное оборудование КИ-50»; Переносная дождевальная установка КИ-50; «Установка КИ-50»; «КИ-50 «Радуга»; «Установка «Радуга»; «Ирригационное оборудование КИ-50»; «Комплект оборудования ирригационный КИ-50»; «Дождевальная установка «Радуга»; «Комплект передвижного дождевального оборудования «Радуга» (КИ-50)»; «Комплект «Радуга»; «Комплект ирригационного оборудования КИ-50»; «Передвижное дождевальное оборудование «Радуга»; «Передвижной комплект дождевального (ирригационного) оборудования «Радуга»; «Комплект ирригационный с переносными дождевальными крыльями – КИ-5», «Комплект позиционного полива КИ-50 «Радуга», «КИ-5», «КИ-50» и ряд других названий. Условия применения. Перемещаемая (переносная) дождевальная установка – комплект дождевального оборудования (КИ-50; КИ-25; КИ-10; КИ-5) предназначена(ен) для орошения овощных, кормовых и технических (преимущественно низкостебельных) сельскохозяйственных культур, ягодников, питомников, сенокосов, пастбищ и других относительно небольших по площади сельхозугодий различной (преимущественно сложной) конфигурации в любых природно-климатических зонах орошаемого земледелия. Для разных по площади угодий используются, разработанные специалистами ФГНУ ВНИИ «Радуга», модификации перемещаемых (переносных) дождевальных установок (комплектов) семейства «КИ» (КИ-50; КИ-25; КИ-10 и КИ-5).

Конструкция. Перемещаемая (переносная) дождевальная установка (комплект) «КИ-50» включает: передвижную насосную станцию, магистральный трубопровод; два распределительных трубопровода; четыре дождевальных трубопровода («дождевальных крыла»); 16 дождевателей (среднеструйных дождевальных аппаратов – «Роса-3»); систему гидрантов; запорнорегулирующую и соединительную водопроводную арматуру. Из системы трубопроводов дождевальных установок типа – «КИ» магистральный трубопровод является стационарным (устраиваемым на поливной сезон и прокладываемым на орошаемом участке по его поверхности), а другие трубопроводы являются перемещаемыми (переносными – сборно-разборными). Конструктивная схема дождевальной установки КИ-50 приведена на рисунке 36.

Перемещаемая (сборно-разборная) дождевальная(ый) установка (комплект) КИ-25 состоит из магистрального трубопровода и двух сборноразборных дождевальных трубопроводов (дождевальных крыльев, устраиваемых из лёгких алюминиевых труб), оборудованных четырьмя среднеструйными дождевальными аппаратами «Роса-3» каждый (см. рисунок 37).

схема ирригационного (дождевального) комплекта «КИ-50»

1 – насосная станция; 2 – переходник; 3 – магистральный трубопровод; 4 – гидрант (150 мм); 5 – переходник; 6 – гидрант (125 мм); 7 – распределительный трубопровод; 8 – дождевальный трубопровод; 9 – дождевальный аппарат; 10 – заглушка

Рисунок 36 – Конструктивно-монтажная схема ирригационного (дождевального) комплекта «КИ-50»

схема работы сборноразборной перемещаемой дождевальной установки КИ-25

1 – насосная станция; 2 – переходник; 3 – магистральный трубопровод; 4 – колодец; 5 – дождевальный трубопровод; 6 – дождевальный аппарат; 7 – зона полива аппаратом; 8 – политая зона

Рисунок 37 – Конструктивная и технологическая схема работы сборноразборной перемещаемой дождевальной установки КИ-25

Технические характеристики и технологические параметры передвижных комплектов дождевального оборудования КИ-50 и КИ-25 (рекомендуемых для фермерских и крестьянских хозяйств) приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Технические и технологические параметры КИ-50 и КИ-25

Наименование показателей Значения показателей
по Шумакову Б.Б. по Штепа Б.Г.
по КИ-50 по КИ-25 по КИ-50 по КИ-25
Площадь полива за сезон, га 50 25 50 25
Расход поливной воды, л/с 47,2 31,0 47 28
Напор в дождевальном крыле, МПа 0,45 0,40 0,45 0,40
Средняя интенсивность дождя, мм/мин 0,28 0,40 0,27 0,32

Технологическая схема полива сельскохозяйственного угодья комплектом дождевального оборудования КИ-50 предусматривает одновременную работу двумя дождевальными крыльями – по одному на каждом из распределительных трубопроводов и восемью среднеструйными дождевальными аппаратами – «Роса-3». В течение периода полива производится монтаж двух (свободных от работы) дождевальных крыльев с последующим включением их в работу.

При схеме расположения дождевальных среднеструйных аппаратов «Роса-3» — (36×36) метров одновременно поливаемая двумя дождевальными крыльями площадь составляет – 36×144×2 = 10 400 м2. При радиусе действия (полива, устанавливаемом по «крайним каплям») каждого дождевального аппарата «Роса-3» равном (23÷40) метрам (по Шумакову Б.Б.) или (23÷35) метрам (по Штепа Б.Г.) обеспечивается высокая степень перекрытия ( kпеp =1,5÷2,0) зон увлажнения формируемых каждым дождевальным аппаратом, устраиваемым (размещаемым) на дождевальном трубопроводе (крыле).

Продолжительность позиционного полива ( tпол/ поз , мин) одним дождевальным крылом (с одной позиции) определяется величиной расчётной (подлежащей подаче) поливной нормы ( Nпол , мм) и значением средней интенсивности искусственного дождя ( Iд/ сp ) и при отсутствии ограничений по условию безлужевого и бесстокового полива устанавливается по соотношению — tпол/ поз = Nпол / Iд/ сp (мин). При несоблюдении условий: Iд/ сp vвп.б / н и tпол/ поз tпол/ доп прибегают к прерывистому режиму дождевого полива (с паузой в поливе от 0,5 до 1,0 часа). По окончании полива площади подкомандной одному распределительному трубопроводу его разбирают и перемещают вместе с дождевальными крыльями на следующую поливную позицию (то есть к следующему гидранту магистрального трубопровода).

На дождевальной установке КИ-25 предусмотрен полив одним дождевальным крылом при одновременной сборке второго крыла и последующим их перемещением к очередному гидранту магистрального трубопровода.

Комплект дождевального оборудования КИ-10 разработан для полива сельскохозяйственных угодий площадью до 10 гектаров с общим уклоном их поверхности, не превышающим 0,02 при местных уклонах рельефа до 0,05.

Комплект дождевального оборудования «КИ-10» (по ФГНУ ВНИИ «Радуга») включает распределительный водоподающий трубопровод и два переносных (сборно-разборных) дождевальных крыла с размещаемыми на них шестью среднеструйными дождевальными аппаратами (рисунок 38).

Схема дождевальной(го) установки (комплекта) КИ-10

1 – границы участка орошения; 2 – гидрант напорной оросительной сети; 3 – распределительный трубопровод; 4 – гидрант для подсоединения дождевального крыла; 5 – дождевальное крыло; 6 – дождевальный аппарат; 7 – направления перемещения дождевальных крыльев при поливе; 8 – направления движения дождевальных крыльев при технологическом перемещении на вторую половину участка орошения

Рисунок 38 – Схема дождевальной(го) установки (комплекта) КИ-10

Технические характеристики и технологические параметры ирригационного комплекта («КИ-10») по данным ВНИИ «Радуга»: расход воды – (10,0÷11,0) л/с; напор на входе – до 60 метров; площадь орошения – 10,4 гектара; площадь единовременного полива – 0,345 гектара; количество одновременно работающих дождевальных аппаратов – 6; расстояние между соседствующими аппаратами – 24 метра; средняя интенсивность дождя – (0,174÷0,191) мм/мин; продолжительность полива с одной позиции при поливной норме равной 300 м3/час составляет (2,9÷2,6) часа; коэффициент эффективного (качества) полива – 0,6. По данным Шумакова Б.Б.: расход воды — 14 л/с; давление на входе – 0,4 МПа; средняя интенсивность искусственного дождя – 0,14 мм/мин; коэффициент эффективного полива – 0,65.

Комплект дождевального оборудования КИ-5 разработан ФГНУ ВНИИ «Радуга» для полива технических, кормовых, овощных и бахчевых культур, картофеля, сенокосов и пастбищ на торфяных, песчаных, супесчаных и среднесуглинистых почвах на площади 5 гектаров. Комплект КИ-5 может осуществлять забор воды от гидрантов напорной оросительной сети или посредством передвижных насосных станций из открытых водных источников.

Комплект КИ-5 состоит из: распределительного трубопровода, двух дождевальных крыльев со среднеструйными дождевальными аппаратами; соединительной и запорно-регулирующей арматуры (рисунки 39 и 40).

комплект дождевального оборудования КИ-5

Рисунок 39 – Общий вид комплекта дождевального оборудования КИ-5 (по ФГНУ ВНИИ «Радуга»)

Конструктивная и технологическая схема работы дождевальной установки КИ-5

1 – насосная станция; 2 – магистральный трубопровод; 3 – распределительный трубопровод; 4 – гидранты для подключения дождевальных крыльев; 5 – дождевальные крылья; 6 – дождевальные аппараты; 7 – границы орошаемого участка; 8 – направления перемещения дождевальных крыльев при поливе первой половины участка; 9 – направления перемещения и полива второй половины орошаемого участка

Рисунок 40 – Конструктивная и технологическая схема работы дождевальной установки КИ-5 (по ВНИИ «Радуга»)

Технические и технологические характеристики дождевального комплекта КИ-5:

  • расход воды – (5÷7) л/с;
  • полный напор – до 52 метров;
  • орошаемая площадь – 5,05 га;
  • площадь одновременного полива – 0,195 га;
  • количество одновременно работающих дождевальных аппаратов – 6;
  • расстояние между аппаратами – 18 метров;
  • средняя интенсивность дождя – (0,153÷0,213) мм/мин.

Полив каждым (одним) из двух дождевальных крыльев комплектом КИ-5 осуществляется попеременно с монтажом (сборкой) одного из них.

Для полива высокостебельных и садовых древесных культур в комплектах дождевального оборудования (серии (семейства) КИ) предусмотрены удлинённые стойки (стояки) под каждый дождеобразователь (рисунок 41).

дождевальная установка с размещёнными на высоких стояках дождеобразователями «Роса-3»

Рисунок 41 – Вид дождевальной установки с размещёнными на высоких стояках дождеобразователями «Роса-3» для полива садовых древесных культур (по ВНИИ «Радуга»)

Кроме описанных выше систем «КИ» для периодических поливов садов площадью от (5÷10) до (50÷60) гектаров применяют дождевальные (ирригационные) комплекты с переносными (сборно-разборными) трубопроводами, среди которых комплекты Z-50D концерна «Sigma» (Чехия), «Хопалонг» и «Портагрид» фирмы «Wright Rain» (Англия), «Иррифранс» (Франция), «Бауэр» (Австрия), Perrot Regnesban EmbH (Германия), «Ocmis irrigation» и «Irriland» (Италия), «Rainmatic Mobile irrigation» (США) и др.

Разработанные во ВНИИ «Радуга» комплекты дождевального оборудования рекомендуются для использования на относительно небольших по площади сельскохозяйственных угодьях (в фермерских и крестьянских хозяйствах) с произрастающими на них высокорентабельными культурами при наличии избытка трудовых ресурсов (в связи с высокой трудоёмкостью полива и большими затратами ручного труда) и когда другие виды более производительных дождевальных машин или установок отсутствуют.

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *