Подпочвенная увлажнительно-осушительная система

(71) Заявитель Республиканское унитарное научное предприятие Институт мелиорации и луговодства Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Лихацевич Анатолий Павлович Кондратьев Виктор Николаевич Райкевич Николай Григорьевич Титов Владимир Никифорович(73) Патентообладатель Республиканское унитарное научное предприятие Институт мелиорации и луговодства Национальной академии наук Беларуси(57) Подпочвенная увлажнительно-осушительная система, содержащая водоподводящие распределители, водоотводящий коллектор, водонакопительные канавки и водоудерживающий материал, отличающаяся тем, что сверху каждой водонакопительной канавки уложен фильтрующий защитный слой, над которым расположен насыпной водоудерживающий материал в виде полос, а водоподводящие распределители проложены поперек полос водоудерживающего материала сквозь их толщу. 8505 1 2006.10.30 Изобретение относится к сельскохозяйственным мелиорациям, в частности для проведения подпочвенного увлажнения и осушения сельскохозяйственных угодий. Известна система подпочвенного орошения 1, включающая распределители и сопряженные с ними увлажнители с водовыпускными отверстиями, где перпендикулярно увлажнителям проложены водопроводящие магистрали, выполненные из влагоемкого материала-торфа. Недостатком данной системы является то, что вследствие малою коэффициента фильтрации торфа и его большой влагоемкости увлажнение почвы происходит крайне медленно и неравномерно. Известно подземное устройство для орошения или дренажа 2, содержащее водоподводящую систему, сеть канавок для подачи воды, изолированных от грунта пленкой и покрытых водоудерживающим материалом (войлок). Для увлажнения воду подают непосредственно в канавки. Недостатком данного устройства является то, что водорегулирующая система на его основе имеет низкую эффективность по влагонасыщению пахотного горизонта из-за повышенного расхода воды в результате ее транзита по канавкам и больших затрат на создание системы. Задачей изобретения является повышение водорегулирующего эффекта и снижение себестоимости строительства увлажнительно-осушительной системы. Поставленная задача решается тем, что в подпочвенной увлажнительно-осушительной системе с наличием водонакопительных канавок, водоудерживающего материала, регулируемых распределителей и коллектора, сверху каждой водонакопительной канавки уложен фильтрующий защитный слой, над которым расположен насыпной водоудерживающий материал в виде полос, а водоподводящие распределители проложены поперек полос водоудерживающего материала сквозь их толщу. Насыщение влагой корнеобитаемого слоя обеспечивается как по вертикали путем капиллярного поднятия, так и по горизонтали за счет фильтрации воды из полос, заполненных водоудерживающим материалом. Заиление канавок предупреждают укладкой сверху фильтрующего защитного слоя. Расположение на разных уровнях водопроводящих распределителей и отводящего коллектора позволяет своевременно отводить избыточную влагу из почвенного слоя. Техническое решение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена схема увлажнительно-осушительной системы (в плане), фиг. 2 - сечение А-А, фиг. 1. Подпочвенная увлажнительно-осушительная система состоит из коллектора 1, увлажнителей 2, проходящих сквозь толщу полос водоудерживающего материала 3, расположенных над водонакопительными канавками 4 и фильтрующим защитным слоем 5. Верхняя граница полос из водоудерживающего материала расположена непосредственно под пахотным слоем 6. Строительство подпочвенной увлажнительно-осушительной системы производят следующим образом. Сначала укладывают коллектор 1. Материалом для него могут быть дренажные пластмассовые или гончарные трубы и др. Укладку производят в отрытую траншею или бестраншейным способом. Затем перпендикулярно коллектору отрывают траншеи и методом вдавливания грунта образуют водонакопительные канавки 4. На пересечении в коллекторе 1 проделывают отверстия для стока воды в его полость. На грунтах с низкой устойчивостью стенки канавок укрепляют полиэтиленовой пленкой или выполняют из различного прочного материала по типу лотков. Для предотвращения заиления сверху над канавками укладывают слой 5 из фильтрующего материала, обладающего защитными свойствами (стеклохолст, нитрон, войлок и др.). Сверху слоя 5 в виде полос насыпают водоудерживающий материал 3, обладающий высокими коэффициентами фильтрации. Установлено, что хорошими водоудерживающими свойствами обладает КНОПС 2(короткие неиспользуемые отходы производства стрижки искусственного трикотажного меха), таблица. Показатели водоудерживающей способности и фильтрационных свойств КНОПСа при различной плотности Объемная масса сухого КНОПСа, т/м 3 0,075 0,100 0,125 ОД 50 0,175 0,200 0,225 0,250 КНОПС можно использовать в смеси с торфом, почвой с повышенными содержанием гумуса, опилками и другими материалами. После укладки необходимого слоя материала 3 траншеи засыпают почвой. Затем поперек полос прокладывают распределители 2 с таким расчетом, чтобы они проходили сквозь толщу материала 3, но не пересекались с канавками 4 и слоем 5. В качестве распределителей используют перфорированные пластмассовые трубы, в устойчивых к разрушению почвах проделывают кротовины (дрены) бестраншейным способом. Устройство предложенной системы производят преимущественно на тяжелых почвах. Подпочвенная увлажнительно-осушительная система работает следующим образом. По увлажнителям 2 подают воду. Чередующиеся полосы водоудерживающего материала 3 и смежные участки насыщаются влагой. Но так как материал 3 обладает повышенной водоудерживающей и фильтрационной способностью, ее накопленные запасы более интенсивно насыщают корнеобитаемый слой за счет фильтрации в полосы грунта между увлажнителями 2 и капиллярного поднятия. Избыточная вода через слой 5 фильтруется в водонакопительные канавки 4 без проникновения включений почвы и материала 3. Указанная вода усиливает накопительно-удерживающие возможности материала за счет подпора. При обильных осадках или необходимости снижения содержания воды в пахотном слое 6 в зависимости от стадии вегетативного развития возделываемой сельскохозяйственной культуры открывают на выходе коллектор 1, а подачу воды через увлажнители 2 прекращают. Избыточная влага из пахотного слоя 6 через материал 3 и слой 5 поступает в канавки 4 и далее через коллектор 1 отводится в водоприемник. В почве остается такой объем воды, который соответствует водоудерживающей способности материала 3. При этом запасы влаги постоянно снижаются за счет се поглощения растениями и испарения. Таким образом, влагосодержание почвенного слоя с применением предложенной подпочвенной увлажнительно-осушительной системы постоянно можно поддерживать на оптимальном уровне в зависимости от погодных условий и вегетативной потребности возделываемых сельскохозяйственных культур. В отличие от существующих систем, где для их устройства необходимо неоднократно перемещать почвенный слой, затраты по новой системе снижаются в 1,5-2 раза. Закладку элементов конструкции проводят по полосам с помощью образования отдельных траншей или бестраншейным способом. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4