Орошение — Википедия с видео // WIKI 2

Технико-экономическое обоснование орошения

Экономическая эффективность мероприятий по орошению зависит от того, смогут ли дополнительные доходы, получаемые в результате проведения оросительных мероприятий, превзойти затраты на их осуществление. Соответственно, требуется иметь информацию о том, сколько средств потребуется вложить в строительство мелиоративной системы, представлять получаемый дополнительный объём продукции, а также рассчитать величину расходов, затрачиваемых на само производство сельскохозяйственной продукции.

Следует учитывать, что объём капитальных вложений в оросительные системы включает в себя не только средства на сами эти системы, но также и средства на создание соответствующей инфраструктуры, например, на создание внутрихозяйственной сети дорог, электрификацию, строительство дополнительных зданий для производственных нужд и проживания обслуживающего персонала и пр[13].

Годовые издержки на производство продукции при введении оросительных систем возрастают. Помимо обычных затрат на удобрения, посев, уборку и транспортировку урожая и т. п. появляются расходы на обслуживание самих оросительных систем, которые могут включать в себя затраты на оплату рабочих, на амортизацию оборудования, на дополнительные земляные работы (например, очистку каналов, нарезку временных оросительных сетей), на поливы.

В связи с этим перед введением систем орошения требуется тщательный анализ, сопровождающийся экономическими расчётами и технико-экономическим сравнением нескольких вариантов[13].

Для этого могут потребоваться данные о видах и площадях предполагаемых к орошению земель, оценка их мелиоративного состояния, геодезические работы по съёмке местности, с целью составления топографических планов и профилей угодий, данные о физико-химическом составе почв, геологические данные о грунтовых основаниях и уровне подземных вод.

Создание крупномасштабных оросительных систем требует участия специализированных проектных институтов и научной поддержки ввиду как значительных затрат, так и возможного кардинального влияния на природу и население региона. Извлечь максимальную выгоду из внедрения мелиорации возможно при общем развитии сельскохозяйственной отрасли, когда происходит внедрение современной сельхозтехники, создаются профессиональные кадры работников, а также развивается социальная сфера на селе[14].

Вода – начинаем с истоков

Достаточное количество воды является главным условием питания растений. Именно благодаря воде происходит растворение минеральных веществ, которые поглощаются корневой системой растений и играют ключевую роль в процессе фотосинтеза. Качество самой воды играет немаловажную роль, поэтому именно на неё стоит обратить внимание в первую очередь при организации полива на дачном участке.

Дождевая вода – самый естественный вид влаги для орошения с низким содержанием солей. По уровню pH дождевая вода относится к веществам со слабым уровнем кислотности. В норме показатель должен иметь значение около 7,0 — 6,0. К сожалению, в связи с ухудшением экологической ситуации в некоторых промышленных регионах с высоким содержанием углекислого газа в воздухе этот показатель может быть ниже нормы (чем ниже уровень pH, тем выше кислотность среды, показатель 3,5 соответствует кислотности яблочного сока).

Еще один недостаток дождевой воды – небольшое количество, при большом объеме посадок и отсутствии осадков собрать влагу для полива будет проблематично. 

Вода из естественных водоемов – также является хорошим вариантом для орошения. Вода из рек использовалась древнейшими цивилизациями для создания систем орошения (Древний Египет, цивилизации рек Тигр и Евфрат). Влага из естественных водоемов имеет собственную биологическую систему со своими бактериями и микроскопическими водорослями, которые становятся естественной подкормкой для растений.

 Проблема этого способа орошения достаточно очевидна — не каждый дачник имеет в близи своего участка пригодный для полива водоем.

Сбор дождевой воды в бочки осуществляется с помощью водосточной трубы. 

Вода из колодца или скважины поднимается на поверхность с помощью насосов или вручную. Воды, добываемые из почвы, содержат большое количество минеральных веществ. Важно, чтобы сухой остаток в них не превышал 1 – 1,5 грамм на литр.

Излишняя засоленность может нанести вред здоровью растений. Также не рекомендуется поливать растения холодной водой (ниже 15 – 16 градусов). Так как грунтовая и артезианская вода обычно имеет температуру ниже 12 градусов, её предварительно отстаивают в бочках или в специальных аккумулирующих прудах.

 В зависимости от глубины извлечения изменяется и вода. Неглубокие колодцы достают только до верхнего водоносного слоя. Вода в них не всегда отличается качеством, так как образуется она чаще всего в результате таяния снегов, просачивания осадков, поверхностных и оросительных вод на прослойки грунта с породами, обладающими слабой проницаемостью. Естественно, в воде может иметься не только большое количество растворенных минеральных веществ, но и продукты деятельности человека.

Грунтовые воды обычно залегают на водоносных горизонтах, отделенных слоями глины и других плотных пород. Для извлечения этой воды используются шахтные колодцы или скважины на песок. На дне шахты устанавливаются сетчатые фильтры. 

Артезианские воды находятся на глубине от 35 до 100 м. Отделены водонепроницаемым слоем известняка и находятся под высоким давлением, иногда давление настолько сильно, что при вскрытии водоносного слоя вода фонтанирует из земли.

Воду из колодца предварительно можно закачать в резервуар, когда жидкость прогреется, её можно использовать для полива.

Артезианская вода хоть и не содержит вредных примесей, но количество минеральных веществ часто превышает комфортный для растений уровень. К тому же бурение скважины – процедура достаточно затратная и при использовании воды только для полива не совсем оправданная.

 Соотношение глубины размещения подземных вод

Водопроводная вода – на многих дачных участках имеется водопровод. Тут важно понять, какая именно вода течет в трубах: из центрального водопровода или же вода поднимается на поверхность усилиями местного СНТ. Во втором случае вода, скорее всего, будет грунтовой, при наличии городского или сельского централизованного водоснабжения вода чаще всего подвергается хлорированию и очистке химическими веществами.

Использовать такую воду для полива можно после предварительного отстаивания, когда хлор из неё испариться (1-2 дня). В домашних условиях для полива комнатных растений часто применяются методы предварительной фильтрации и замораживания, но для орошения значительных площадей на даче такие способы не подойдут.

Вспомогательное оборудование для подъема и транспортировки воды

Не будем подробно останавливаться на всех особенностях насосного оборудования, так как по объему эта тема заслуживает отдельной статьи, постараемся кратко обозначить основные разновидности приборов для транспортировки жидкостей в условиях дачного участка.

Поверхностный насос – во время работы находятся вне жидкости, их часто также называют садовыми. В частных хозяйствах чаще всего используются два типа поверхностных насосов: центробежный и вихревой. Работа центробежных приборов строится на вращении рабочих колес, которые создают область разреженного давления в центре корпуса насоса, выталкивая воду через подающий шланг. Вихревые насосы имеют более простую конструкцию, в которой также имеются колеса, при этом они могут создавать большее давление на выходе. 

Поверхностные насосы обычно имеют небольшие размеры, часто на корпусе есть специальная ручка для удобства транспортировки, поэтому их можно использовать на тех участках, где нет одного единственного источника воды для полива. Глубина всасывания поверхностного насоса обычно не превышает 8-9 м, поэтому для глубоких скважин или колодцев он не подойдет. А вот закачать воду из неглубокого родника, пруда или бочки этот прибор сможет.

Поверхностный насос: заборный шланг опущен в воду, а подающий идет к месту полива. Рукоятка на корпусе облегчает переноску прибора.

Погружной насос во время работы должен находиться в воде. Всасывание обычно осуществляется через отверстия в нижней части корпуса.

По принципу работы они также чаще всего относится к центробежным. 

При использовании погружного насоса в колодце он обычно подвешивается на веревке или тросе.

В зависимости от функциональных особенности и глубины подъема погружные насосы бывают разных типов.

Погружному насосу для охлаждения всех рабочих элементов нужно, чтобы корпус находился в воде, поэтому на них часто предусмотрен поплавок с защитой от «сухого» хода, который отключает насос при отсутствии определенного уровня воды.

Скважинный погружной насос предназначен для подъема воды с большой глубины. Имеет узкой диаметр, чтобы проникать в небольшие скважины, обычно корпус изготавливается из нержавеющей стали. Скважинный насос устанавливается на длительное время, поэтому его ресурс должен быть рассчитан на большой срок службы.

 Внутри скважинного насоса за счет продолговатого корпуса умещается большое количество рабочих колес.

Дренажный насос – подходит для осушения затопленных помещений и водоемов. Большинство моделей имеет слишком слабый напор для полива, но при этом могут послужить для заполнения резервуаров водой. Дренажные насосы подразделяются на приборы для перекачки чистой и грязной воды. Бочковые насосы – разновидность приборов, которые подходят исключительно для подачи воды из резервуаров. Основная специализация этих насосов – полив.

Часто бочковые насосы имеют специальные крепления, которые позволяют устанавливать их на край бочки. Эти приборы одинаково хорошо подходят для использования дождевателей и капельного полива.

Забор воды осуществляется через отверстия в нижней части корпуса, сам корпус чаще всего изготавливается из пластика, чтобы излишне не увеличивать вес прибора.

Бочковые насосы часто оснащаются креплением. В некотором случае высоту крепления можно изменять под глубину бочки.

Бочковые насосы обычно имеют небольшие габариты и достаточно просты в эксплуатации. Чтобы частицы со дна бочки не проникали внутрь насоса, прибор должен иметь защитный фильтр. Для защиты от «сухого» хода чаще всего используется поплавок.

Большинство дренажных насосов в основании имеет специальную подставку, благодаря которой эти насосы можно устанавливать прямо на грунт. 

Насосная станция – универсальный прибор для водоснабжения. Подходит не только для полива, но и для транспортировки воды к другим объектам (кранам, бытовым приборам и др.). Насосная станция состоит из поверхностного насоса, гидроаккумулятора (мембранного бака). Эти приборы могут оснащаться защитой от «сухого» хода, реле давления и предварительным фильтром.

Насос закачивает воду в мембранный бак, после открытия крана вода подается из бака, а ресурс самого насоса и электроэнергия при этом не расходуются. Насосные станции окажутся полезными при использовании автономных систем полива. Кроме того, они могут решить проблемы с маленьким напором в системе водоснабжения.

Пример насосной станции: насос располагается сверху, внизу – гидроаккумулятор. Слева на насосе расположен фильтр предварительной очистки.

Датчики дождя

Датчик дождя (датчик влажности) устанавливают для автоматического исключения полива во время выпадения атмосферных осадков. Они позволяют:

• исключить переувлажнение растений за счет излишних поливов при сырой погоде
• экономить расход воды не менее 30% из источника водоснабжения, ресурс оборудования

Датчики дождя могут быть проводными или работать по радиоканалу. Для климатических условий с возможностью заморозков они могут дополняться датчиками мороза. Их корпуса крепят на строительных конструкциях или специальных кронштейнах.

Проводные модели подключаются стойким к воздействию влаги и солнечного света электрическим кабелем с помощью кронштейнов или муфт.

Беспроводные устройства комплектуются:

• многофункциональным приемным устройством
• LCD дисплеем
• индикаторами сигналов

Они обеспечивают:

• запланированные задержки возобновления поливов для обеспечения режимов экономии воды
• использование системы, позволяющей отключать или включать датчик для работы автоматики в любой момент
• индикацию режимов
• выбор режима чувствительности
• простоту монтажа

История

Уже в древнейшие времена орошение достигло степени искусства, на котором было основано благосостояние целых стран. О проведении воды для увлажнения полей упоминается во многих местах Библии. Местность между Евфратом и Тигром славилась уже в глубочайшей древности сельскохозяйственным прогрессом, достигнутым при помощи систематического орошения.

С незапамятных времён существуют образцы оросительных сооружений в странах древнейшей культуры: в Китае, Индии и Египте, а в Новом свете — в областях исчезнувшего царства ацтеков. Египтяне не довольствовались периодическими разливами Нила для оплодотворения своих полей; а провели его воды, с помощью разветвлённой системы каналов, по всей своей плодородной области до края пустыни.

В Европе древнейшими мастерами по части орошения являются этруски. Громадные остатки каналов между Адиджем и По свидетельствуют ещё в настоящее время об исполинских сооружениях, исполненных этим народом исключительно для обводнения полей.

Уйгурами созданы сложные оросительные сооружения давшие жизнь пустынным землям Восточного Туркестана. Своё искусство они передали римлянам. Последние высоко ценили воду, и ещё в настоящее время поражают их гидротехнические сооружения: возвышенные бассейны, водопроводные каналы, искусственные пруды и озёра, великолепная отделка источников и другие совершенные устройства для доставления хорошей воды[2].

Самым широким образом оросительные сооружения развились в Ломбардии. Сеть оросительных каналов в этой области, развиваемая и совершенствуемая со времён римлян, охватывала к началу XX века площадь до 450 000 гектаров.

Главные каналы этой сети, в состав которых вошли и древние искусственные водотоки, построены были в начале средних веков частью монахами, частью городами Миланом, Кремоной и другими под владычеством Висконти, Сфорца, Паллавичино, а в области Мантуи династией Гонзага.

Древнейший канал Ветталия построен в 1057 году. Уже в 1216 году в Милане появляется собрание постановлений о пользовании водой, которые впоследствии были усовершенствованы и послужили основанием законодательства об орошении 1747 года.

В XI веке монахи аббатства Кьяравалле владели более чем 8 000 гектаров орошаемых лугов и продавали излишек своей воды. Для определения её количества пользовались особыми водомерами, в которых вода пропускалась через определённое отверстие (0,029 м²), при постоянном напоре (0,10 м).

В минуту через такое отверстие протекает 2,1835 м³, что называется миланской унцией. Впоследствии вместо водяной унции стали пользоваться для измерения расхода другими устройствами и приборами, называемыми со времен Солдати, первого изобретателя такого прибора в XVI веке, модулями[2].

Из Ломбардии немецкие солдаты в XVIII веке принесли с собой искусство орошения в область нижнего Рейна, где оросительные устройства особенно развились и укрепились в окрестностях города Зигена, благодаря стараниям бургомистра этого города Дреслера, около 1750 года.

В Испании орошение введено было маврами, трудами которых безводные окрестности Валенсии превратились в область роскошнейшего плодородия. Развалины гидротехнических сооружений мавров в Испании до сих пор производят впечатление своим величием.

Мавританские оросительные устройства послужили образцом не только в техническом отношении, но и в отношении законодательства и организации, так как здесь явилась самая древняя форма общественного пользования орошением. Подведомственные маврам провинции разделялись на оросительные участки, для которых необходимое количество воды обеспечивалось заграждением горных ручьёв и речек в летнее время.

Для этого строились большие плотины. Из образованных таким образом водохранилищ вода проводилась магистральными каналами, а от них ответвлялись боковые каналы, из которых вода для орошения отдельных участков вычерпывалась нориями. Для каждого из орошаемых участков рассчитано было точно потребное количество воды.

Пользование ею было строго регламентировано, и за выпуск излишней воды установлены были штрафы. Для контроля расхода воды пользовались стрелочными водомерами. В некоторых местностях Испании устройства эти сохранились ещё в настоящее время. Во Франции большие оросительные системы находятся в долинах Луары и Гаронны, а также в департаментах Савойя, Верхняя Савойя, Буш-дю-Рон, Эро, Гар и других.

Англия, по свойствам климата, требует мало орошения, но местами и здесь встречаются обширные местности, пользующиеся искусственным обводнением, например самые древние оросительные устройства, в Уилтшире, созданные в 1690—1700 годах, занимают площадь около 15—20 000 гектаров.

Капельный полив

Это способ автоматического орошения участка, при котором вода попадает в прикорневую зону растений, а ее объем контролируется дозаторами. Вода по шлангу подается в нужное место на участке, специальные капельницы выдают ее небольшими порциями, чтобы она успела своевременно усваиваться. Такой метод полива освобождает от ручного орошения, так как процесс полностью автоматизирован.

Капельницы, подающие воду, располагаются над землей или под ней, в них подается вода по подключенному шлангу.

Вода течет под давлением и берется из специального резервуара. При необходимости к ней можно добавить удобрения, имеющие водорастворимые свойства.

Существуют системы управления, подразумевающие установку таймера для регулирования процессов орошения.

Главный принцип капельного полива — медленная подача воды, которая попадает прямо в прикорневую зону. Это позволяет почве оставаться влажной и избавляет от неприятностей, связанных с пересыханием грядок из-за несвоевременного полива. Кроме того, вода не остается на листьях, что позволяет уберечь их от выгорания на солнце, грибковых заболеваний и вредителей.

Однако капельный полив имеет и свои недостатки, среди которых:

• Высокая стоимость подключения подобной системы.
• Засорение капельниц, происходящее из-за использования некачественной воды. Она способна забивать маленькие отверстия, если предварительно не было профильтрована.
• Нагревание пластика под солнечными лучами, после чего он выделяет опасные химические вещества, которые вместе с водой попадают на растения.

Кроме того, установить капельный полив самостоятельно может быть довольно сложно.

Подобная система разрабатывалась для местности, почва в которой почва не могла получать достаточно воды из-за дефицита ресурса. Капельный полив способствует эффективному расходу воды и значительно экономит ее при использовании.

Материалы для труб

Прежде, чем организовать полив участка, нужно выбрать материал труб. Наиболее прочными и долговечными являются металлические изделия. Главный минус – высокая стоимость запорной арматуры и соединительных фитингов, а также подверженность материала коррозии, сложность монтажа.

Лучше приобретать пластиковые изделия, обладающие хорошей прочностью. Гладкость стенок труб предупреждает накопление отложений, обеспечивает максимальную пропускную способность.

Существует несколько вариантов пластиковых труб:

• ПНД (полиэтиленовые) – наиболее прочный и эластичный материал. Он не боится агрессивных сред, перепад температур, не лопается, если система полива огорода на зиму не была освобождена от воды. Такие трубы можно применять для наземного и подземного монтажа. Соединения отрезков производятся путем пайки.
• ПВХ (поливинилхлорид) – материал хорошо переносит гидравлические удары, устойчив к воздействию щелочей, солей, кислот. Трубы легко соединяются при помощи резинового кольца без использования сварки или соединительных элементов, дешевле изделий из ПНД. Минусы: более хрупкие, могут растрескиваться при расширении замерзшей в них воды.
• Полипропиленовые (ППР) трубы – самые выгодные по соотношению качество-цена. Крепление отдельных элементов осуществляется с помощью муфт или пайки стыков. Материал обладает стойкостью к агрессивным средам, хорошо выдерживает перепады давления, температур, может прокладываться в грунте и на поверхности почвы.

Для устройства орошения лучше подходят трубы диаметром 20-40 мм.

Монтаж системы орошения на даче

Прокладка трубопровода может быть наземной или подземной. В первом случае все элементы системы располагаются на поверхности земли. Система легко монтируется, а все проблемы можно быстро устранить. Однако, при наземном размещении увеличивается риск механического повреждения труб, кражи оборудования.

Глубинная установка более трудоемкая. Трубы укладываются в предварительно выкопанные траншеи глубиной 0,3-0,7 м при устройстве наклона в сторону самой нижней точки территории. Уклон необходим, чтобы после уборки урожая слить остатки воды из трубопровода. Если уклон не предусмотрен, то проводится продувка труб при задействовании компрессора.

Трубы разводятся по всему участку, устраиваются отводы, которые оснащаются вентилями, контролирующими подачу жидкости к каждой отдельной грядке. Устанавливаются разбрызгиватели либо дозирующие капельницы.

Полностью собранная система полива огорода подключается к водопроводу. При желании процесс полива легко можно автоматизировать. Проводится испытание целостности конструкции путем заполнения труб водой.

Система орошения, собранная своими руками, обеспечит своевременный и грамотный уход за культурами, озеленение и красоту участка. Также избавит хозяев от довольно тяжелой и монотонной работы.

Направление распылителей от дорожки

Каждая зона создается для работы однотипных групп распылителей, наиболее подходящих для развития определенных видов растений и включается в работу от контроллера поочередно. Одновременный полив почвы из всех магистралей не применяется.

Внутри системы капельного полива устанавливают редуктор. Он поддерживает оптимальное допустимое давление воды в системе для образования капель.

Сливные автоматические клапаны в конце магистралей исключают образование повышенной влажности почвы, способствуют осушению ее при включении системы в работу.

Место для расположения контроллера выбирают с учетом удобства обслуживания, доступа, защищенности от воздействия окружающей среды. Также можно использовать специальный герметичный короб, созданный для размещения на открытом воздухе.

Его соединяют специальными устойчивыми к влаге кабелями и проводами с электрической сетью питания, электромагнитными клапанами, датчиками дождя и прочим оборудованием. Для монтажа концов проводов в коробках системы полива используют универсальные силиконовые наполнители, исключающие проникновение влаги к металлическим частям.

Электроснабжение контроллера обычно осуществляют от бытовой сети 220 через встроенный блок питания. Для небольших систем допустимо использовать батарейки или аккумуляторы.

Датчик дождя позволяет прекращать полив при атмосферных осадках, предотвращая переувлажнение почвы.

Негативные экологические последствия

При ошибках в организации мелиорации оросительное земледелие может вызывать целую цепь негативных экологических последствий. Главными из них являются:

Вторичное засоление — одно из главных последствий орошения земель в условиях аридного климата[11]. Оно связано с подъёмом минерализованныхгрунтовых вод к земной поверхности.

Грунтовые воды, содержащие соли, начинают при этом интенсивно испаряться, в результате чего почва насыщается избыточным количеством солей. Острая экологическая проблема орошаемого земледелия — загрязнение поверхностных и грунтовых вод. Это результат полива угодий и использования воды для рассоления почв.

Большинство рек, воды которых используются для орошения имеют минерализацию 0,2—0,5 г/л. В настоящее время их минерализация возросла в 10 раз, что привело к росту вторичного засоления. Проблемы засоления почв и вод усугубляются применением минеральных удобрений.

Нормативно-техническое обеспечение орошения в российской федерации

В настоящее время работы по строительству, эксплуатации и содержанию оросительных систем регулируются сводом строительных норм и правил (СНиП) с сопутствующими нормативно-методическими документами (ведомственные строительные нормы (ВСН), пособия к СНиП, методические указания, большая часть которых сохранилась со времён государственного регулирования вопросов мелиорации.

Стоит задача по созданию новых норм, отвечающих как современным требованиям и ситуации, так и находящихся в соответствии с требованиями Международных ассоциаций по стандартизации (ИСО). Однако появление в ближайшее время единого технического российского регламента по мелиорации в ближайшее время маловероятно.

В настоящее время ведутся работы по разработке научно-методической основы для создания национальных стандартов, которые бы регулировали мероприятия по орошению, как составной части мелиорации в целом[15].

Обучаем самостоятельности – автономная работа систем полива

Кроме обязательных элементов, таких как шланги, капельницы и разветвители, системы полива могут оснащаться дополнительными устройствами, расширяющими их функционал. Для автоматизации процесса орошения применяется ряд приспособлений, которые помогают сделать систему полива автономной.

Пример таймера для систем полива: сверху – фитинг с резьбой для подключения к крану, внизу – два штуцера для подключения двух шлангов.

Полуавтоматический таймер позволяет задать продолжительность полива и автоматически отключить подачу воды, но для того, чтобы включить полив требуется присутствие человека.

Автоматический таймер может осуществлять полив, используя разные программы. Например, орошение нескольких точек по разным циклам. Работа таймера может осуществляться от электрической сети или от батареек, также существуют модели, работающие от солнечных батарей.

Распределитель воды работает в сочетании с таймером, с его помощью можно организовать полив в разных местах. Распределитель выручает дачников в том случае, когда давления не хватает для одновременной работы разных устройств, полив осуществляется последовательно.

Счетчик воды позволяет легко определить дозы расходования влаги. Если запасы жидкости на участке ограничены, то этот прибор поможет использовать её наиболее экономно.

Датчик влажности – аксессуар для рационального расхода воды. Он втыкается в грядку и измеряет уровень влажности почвы. Когда количество влаги в грунте падает ниже установленной нормы, включается полив. Такое устройство удобно, если во время отсутствия хозяев на даче прошел дождь, а программа орошения была рассчитана для сухой погоды, в этом случае полив не будет производиться, пока почва не высохнет.

Некоторые счетчики воды можно ставить в любое место системы.

Вспомогательный инвентарь для полива 

Для орошения значительных территорий (особенно газонов) часто используются дождевательные установки. Мы уже писали о дождевании как о виде полива. Теперь пришло время разобраться со специальными устройствами, которые используются для этого способа орошения. Давление воды заставляет подвижный элемент устройства вращаться и разбрызгивать воду, покрывая значительную площадь.

Импульсный дождеватель – подвижный распылитель у этих устройств под воздействием напора воды вращается по окружности. На дождевательных установках импульсного типа обычно предусмотрено изменение области полива: от окружности до сектора. Покачивание распылителя препятствует образованию лужиц.

Плотность струи у импульсного дождевателя тоже подлежит регулировке.

Дождеватель с вращающимся крылом (осциллирующий) орошает прямоугольный участок, распылители находятся на вращающейся арке или цилиндре. На большинстве моделей можно выбрать участки полива (половина прямоугольника, центр прямоугольника, весь прямоугольник).

Револьверный дождеватель состоит из нескольких револьверных головок, которые орошают прямоугольник.

В отличие от осциллирующей установки такой дождеватель может поливать площади разной длины и ширина.

Наиболее распространенная конструкция осциллирующего дождевателя.

Оценить достаточно ли влаги в почве можно, используя пробоотборник. Это Т-образный инструмент, который втыкается в грунт после полива на глубину 200 мм, после этого оценивается количество влаги в нижних слоях почвы. Если земля потемнела от воды, значит полив можно прекратить. Также встречаются аналогичные электронные индикаторы.

Электронный прибор для определения влажности почвы.

Шланги – кровеносная система орошения на дачном участке. Большинство шлангов изготавливают из ПВХ или из резины. Большинство производителей выпускают шланги стандартных диаметров. Самыми распространенными являются 1/2 и 3/4 дюйма, модели с диаметром 5/8 встречаются редко.

Шланги из ПВХ получаются надежные и легкие. Существуют двухслойный и трехслойные шланги. ПВХ сохраняет форму при нагреве и способен выдержать понижение температуры до -25 градусов, но на морозе шланг теряет свою гибкость. Пометка UV говорит о защите от ультрафиолетового излучения, что очень важно, так как при пр

Современные резиновые шланги отличается высокой надежностью и прочностью, хотя вес таких изделий будет выше, чем у аналогов из ПВХ

Армирование шланга – технология, при которой между слоями помещаются нити армирующей оплетки, форма плетения может быть спиральной или сетчатой. Основное назначение оплетки – предотвратить перегибание, закручивание и заламывание шланга. Также армирование нейтрализует эффект вращения при высоком давлении.

Армирующая оплетка у двухслойных шлангов обычно находится между внешним и внутренним слоями.

Сочащийся шланг – часто применяются для капельного орошения. Шланг изготавливается из пористого материала, сквозь который сочится вода. Сочащиеся шланги часто используются в подземных системах полива.

Пример подключения сочащегося шланга: с помощью разветвителя с фитингом шланг отводится от основной магистрали на грядку, где требуется капельный полив.

Перфорированный шланг оснащен специальными отверстиями, через которые тонкими струями бьет вода. Эффект получается, как у дождевателя, только площадь орошения можно задать более опционально.

Перфорированный шланг станет хорошей альтернативой дождевателям при поливе газона.Перфорированный шланг станет хорошей альтернативой дождевателям при поливе газона.Фитинги – элементы, которые позволяют объединить разрозненные шланги в единую систему полива. Условно все фитинги можно разделить на три группы. Первые соединяют шланг с краном, тип соединения необходимо подбирать в зависимости от крана. Подключение может осуществляться через резьбу, с помощью штуцера или хомута.

 Подключение с помощью хомута оправдано в том случае, если шланг целый сезон лежит в одном месте, в других случаях лучше использовать соединение фитинг – штуцер.

 Фитинг с аквастопом обычно устанавливается на конце шланга. 

Соединительные фитинги включают различные переходники, разветвители, клапаны и муфты. Разветвители позволяют сделать систему водоснабжения рациональной, вместо одного длинного шланга, используется несколько коротких, а направление воды выбирается включением определенного крана. В конце шланга обычно устанавливают фитинг с аквастопом.

Фитинг с аквастопом может закрывать клапан для воды, когда шланг с фитингом отключают от штуцера дождевателя или насадки распылителя. В этом случае не нужно идти к крану, чтобы перекрыть подачу воды.

Вариант подключения, когда штуцер прикручивается к крану, а шланг присоединяется к нему с помощью фитинга. 

Тележки и катушки для шланга применяются для транспортировки и хранения бухты шланга. Тележки рассчитаны под определенную длину и диаметр шланга. Некоторые продвинутые модели даже оснащаются механизмом автоматического скатывания. Катушки без колес могут крепиться к стене дома.

Катушку можно установить на стену, тогда шланг не будет валяться под ногами и портиться.

Оросительные системы

Оросительная система — территория, на которой расположены гидротехнические (водозаборные и водонапорные сооружения, каналы, трубопроводы) и эксплуатационные (дороги, мосты) сооружения, обеспечивающие её орошение, бывают открытые и закрытые.[7] Оросительные системы в общем случае состоят из нескольких компонентов[8][9]:

• Водоисточник — река, пруд, водохранилище, скважина, обеспечивающие требуемый объём воды
• Водозаборное сооружение — регулирует забор воды в систему
• Сеть линейных водопроводящих устройств — каналы, лотки, трубопроводы
• Поливная сеть и устройства — непосредственно поливные полосы, борозды, чеки, ярусы, поливальные машины и устройства
• Водосборно-сбросная сеть — для сбора и отвода поверхностного стока с участка
• Дренажная сеть — для регуляции уровня подземных вод и отвода солей
• Вспомогательные сооружения — для регулирования напора, расхода и объёма воды, очистные сооружения и пр.
• Инфраструктура — дороги, лесополосы, сооружения энергоснабжения, производственные и жилые здания, пруды-накопители и пр.

Соответственно, можно выделить несколько типов оросительных систем в зависимости от применяемых компонентов. Например, если в качестве водозаборного сооружения используются насосные станции, то система является с механическим водоподъёмом, в отличие от самотечной системы.

По типу открытости можно различить системы открытые, где используются каналы и лотки и закрытые, где используются трубопроводы. Также системы различаются по способу полива: поверхностного полива, дождевальные, рисовые, лиманного, капельного или внутрипочвенного орошения.

Орошение в разных странах

Поверхностный вид

Способ поверхностного орошения имеет 3 разновидности:

• с полосным напуском;
• бороздное орошение;
• затопление.

1. При способе полива с напуском, вода идет тонкой струйкой на поверхности ровных длинных полос, в процессе движения впитываясь почвой.
2. Проточный полив по бороздам обеспечивает впитывание воды почвой дном и стенками борозд, во время движения, а где есть затопляемые борозды, она впитается в состоянии покоя.
3. При способе полива затоплением, участок небольшого размера — чек, со всех сторон окруженный земляными валиками, заливают водой, которая затем, в состоянии покоя, просачивается в почву.

При поверхностном орошении существуют следующие особенности:

• Поливы проводятся по периодам, где запасы воды скапливаются в верхних слоях почвы и тратятся в периоды между поливами.
• Увлажняют только почву.
• Существует возможность получения различной глубины увлажнения.
• Влажность почвы имеет большую разницу колебаний в периоды между поливами.
• После поливов может образовываться почвенная корка на всей орошаемой поверхности, она снижает аэрацию, процессы нитрификации, увеличивая испарение с почвенной поверхности. Эта довольно плотная корка преграждает появление всходов растений; сеть поливов (борозда, полоса) затрудняет работу с/х машин.

Почвенная влага

Изучение и прогнозирование свойств почвенной влаги является одной из важнейших задач в орошении, так как именно для её регулирования орошение и предназначено. К почвенной влаге относят влагу, содержащуюся в верхнем слое земли в пределах зоны аэрации.

Ключевым параметром, характеризующим почвенную влагу, является её подвижность, в зависимости от величины которой почвенную влагу разделяют на кристаллизационную, твёрдую (лёд), парообразную, прочносвязанную, рыхлосвязанную и свободную. Задачей орошения является создание определённой влажности, которая бы обеспечивала максимальный урожай засеиваемой на данном участке сельскохозяйственной культуры. При этом выделяют несколько видов влажности почвы, что позволяет максимально точно рассчитывать её свойства:

Скорость впитывания воды в почву можно определять по формуле[10]:

u=αKtα−1{displaystyle u=alpha Kt^{alpha -1}},

где

Проинтегрировав это выражение, можно получить слой впитавшейся влаги за время t{displaystyle t}:

H=Ktα{displaystyle H=Kt^{alpha }}.

Для того чтобы не начался процесс ирригационной эрозии, требуется, чтобы вся поступающая влага впитывалась в почву.

Для оценки водоотдающих свойств тех или иных почв можно использовать коэффициент водоотдачи, который равен отношению объёма свободновытекающей из грунта воды к объёму этого грунта, выраженный в процентах. Значения коэффициента водоотдачи составляют от 0,01 для глин до 20 у мелкозернистых песков.

Преимущества капельного полива

• Минимальный расход воды (2,4-8 л/ч), максимальное потребление влаги растениями.
• Благодаря точечному увлажнению снижаются потери влаги в результате испарения.
• Наличие сильного ветра никак не влияет на распределение жидкости.
• Трубы или шланги не нужно вкапывать в землю, что экономит время, силы на устройство конструкции.
• Универсальность – капельная система полива огорода также подходит для газонов, использования в теплицах, на полях, применяется в любом климате и для всех растительных культур.
• Влага не попадает на листья растений, что предупреждает их гниение, ожоги солнечными лучами.
• Низкое давление жидкости исключает повреждение прикорневой системы, что оптимально для дач с малым напором воды.
• Такой способ не перекрывает доступ воздуха к корням, не нарушает структуру почвы, позволяет избежать заливания или пересушивания земли, отказаться от регулярного рыхления грядки.
• Не нужно тщательно планировать оросительную систему, так как даже на наклонном участке не происходит поверхностного стока воды.
• Минимизируется расход удобрений, увеличивается их эффективность, так как подача жидкости происходит непосредственно в область корневой системы.
• Точечное насыщение грунта влагой снижает количество сорняков на грядке.

Капельный полив хорошо подходит для молодых растений, для применения в засушливых районах, на территориях с песчаными почвами, сильными ветрами.

Примечания

Распылители

При выдавливании потока воды через отверстия форсунки, расположенной в окончании распылителя (дождевателя) создается облако мелких капель или струя, которая разбрызгивается на определённое расстояние.

Корпус распылителя может быть монолитным или с раздвижной подвижной частью для увеличения дальности распыла струи, а количество форсунок от одной до десяти или чуть больше.

Конструктивно распылители создаются по двум типам подачи воды:

1. секторному, когда поток направляется под простым давлением
2. роторному, использующему закручивание, завихрение струи по центробежному принципу

В первом случае дальность облака достигает до пяти метров, а угол разброса струи через форсунку зависит от ее конструкции и может лежать в пределах от 40 до 360 угловых градусов. Существуют конструкции с регулируемым углом рассеивания и даже дальностью, позволяющие эффективно поливать территории прямоугольной формы.

Роторные распылители создаются с:

• выдвижением механизма форсунок из корпуса — модификация «pop up»
• без выдвижения — «shrub»

Выдвижной механизм позволяет управлять дальностью распыла, эффективнее обрабатывать территории усложненной конфигурации.

Многоструйное вращение распыляемого потока позволяет лучше проникать влаге внутрь почвы даже твердых составов благодаря чему исключается стекание влаги на склонах. Для создания равномерного облака строго подбираются форсунки и обеспечивается вращение потока секторными дисками.

Самотечный полив

Этот тип полива встречается в двух разновидностях:

1. Бороздовом полива.
2. Лиманном поливе.

Первый способ основан на подаче влаги к растениям через выкопанные канавы. Их глубина составляет порядка 10-20 см. Если вода берется из водопровода, систему делают таким образом, чтобы полив осуществлялся через небольшие траншеи.

Если вода приносится вручную, траншеи должны быть более глубокими. Такой способ относительно бюджетный, однако имеет свои недостатки:

• Неэкономный расход воды.
• Неравномерное распределение влаги.
• Образование корки в почве, не позволяющей воде полностью попадать в прикорневую зону.

Второй способ подразумевает простое затопление участка, нуждающегося в поливе. Лиманный метод так же отличается невысокой стоимостью при неплохой производительности, однако он сильно утолщает почву. Метод обычно применяется в осеннее время для деревьев или винограда.

Система автоматического полива растений, принцип работы

Вода для полива берется из водопровода, который может быть:

• подключен к централизованной системе водоснабжения
• использоваться индивидуально

На входе в систему автоматического полива устанавливают счетчик воды и электрический насос в зависимости от принятой схемы. Заглубленные в землю магистрали снабжают обратными клапанами, которые исключают возможность проникновения в систему загрязнённых грунтовых вод.

Чтобы перед наступлением зимних морозов убрать воду из системы монтируют сливной кран. Фильтр удаляет возможные загрязнения, попадающие в систему автоматического полива до распределения воды по отходящим магистралям. Он обеспечивает нормальную работу электромагнитных клапанов.

В сложных, разветвленных системах на входе устанавливают главный клапан особой конструкции электромагнитного типа, снабженный защитой от гидравлического удара с возможностью управления им от контроллера. На дачных и приусадебных поливах его практически не используют.

Внутри магистралей автоматической системы полива всегда поддерживается давление воды. Трубопроводы, переходники, арматура, методы монтажа должны его надежно выдерживать, исключать утечки. Поэтому применяют специальные конструкции полиэтиленовых труб, выдерживающих давление внутри них 10 бар.

Доставка воды в зону полива регулируется электромагнитными клапанами, размещенными в специальных коробах с конструкциями распылителей различного вида, включая систему капельного полива. Их объединяют по рабочим зонам.

Электромагнитные клапаны

Различные типы устройств электромагнитных клапанов предназначены для дистанционного управления распылением воды при поливе за счет изменения гидравлического сопротивления потока положением клапана, регулируемого соленоидом.

Для подключения к трубопроводам используется резьбовое соединение или винтовые зажимы. Предпочтение следует отдавать конструкциям, обеспечивающим быструю надежную сборку и извлечение из схемы для удобного обслуживания при эксплуатации.

Качественные корпуса клапанов выполняют из высокопрочных сортов полипропилена с добавками стеклопластиков и элементов из нержавеющей стали, которые отличаются высокой стойкостью к воздействию коррозии и ультрафиолету.

Элитные модели снабжаются:

• устройством плавного закрытия, устраняющим возникновение гидроудара в системе
• жиклером, регулирующим производительность потока с учетом влияния температурного расширения среды
• мембраной повышенной прочности и системой уплотнений, обеспечивающих долговечность и герметичность
• рукояткой ручного управления
• системой измерения потока и устройством его управления

https://www.youtube.com/watch?v=IHsx5YGNHZQ

Популярные технические характеристики:

• давление рабочее в Bar
• производительность в л/мин
• типы резьбы для наружного и внутреннего присоединения
• электрическое питание катушки соленоида в вольтах с током удержания и пуска в амперах