1. Министерство сельского хозяйства Республики Казахстан
Акционерное общество «КазАгроИнновация»
ТОО «Казахский научно-исследовательский институт водного хозяйства»
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ МОДУЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
МИКРООРОШЕНИЯ (МИКРОДОЖДЕВАНИЯ) В УСЛОВИЯХ
ПРЕДГОРНОЙ ЗОНЫ КАЗАХСТАНА
Астана 2010
2. УДК 626.845/.85:631.548
Рекомендации по применению модульной системы микроорошения (мик-
родождевания) в условиях предгорной зоны
Авторы: Калашников А.А., кандидат технических наук, Парамонов А.И., кан-
дидат сельскохозяйственных наук, Кван Р.А., кандидат сельскохозяйственных
наук, Калдарова С.М., Гричаная Т.С.
Адрес: 080003, г. Тараз, ул. К.Койгельды, 12,
Тел. 8 (726 2) 425540; 8 (726-22) 425473, факс 8 (726 2) 425540
kiwr-t@nursat.kz, IWRE@nursat.kz
Рекомендации предназначены для фермеров, руководителей и специалистов аг-
роформирований, а также для сотрудников органов местной исполнительной
власти, научных, неправительственных и международных организаций, зани-
мающихся проблемами внедрения влагоресурсосберегающих технологий в
предгорной зоне Казахстана, а также для студентов, магистрантов и слушателей
курсов повышения квалификации.
Издано в рамках программы 056
«Повышение конкурентоспособности сельскохозяйственной продукции»
Рассмотрено и одобрено на заседании научно-технической комиссии АО
«КазАгроИнновация», 2 августа 2010 года.
2
3. ВВЕДЕНИЕ
Предгорная зона Казахстана характеризуется сложным ландшафтом: на-
личием крутосклонного рельефа, переходящего в увалисто-волнистую равнину
с большим разнообразием уклонов местности. Почвообразующими породами
здесь являются рыхлые отложения лессов, лессовидных суглинков, супесей с
маломощными почвенными горизонтами.
Сложность природных условий, выраженная вертикальная поясность
(500-1000 м и более над уровнем моря) требует особого подхода к выбору того
или иного способа орошения сельскохозяйственных культур. По агроклимати-
ческим условиям данная зона благоприятна для возделывания плодовых, ягод-
ных, картофеля, овощных, технических, кормовых и других культур. Их поли-
вы осуществляются в настоящее время, в основном, поверхностным способом -
по бороздам, полосам и др. с нарезкой временной оросительной сети. В резуль-
тате этого происходит интенсивная ирригационная эрозия почв, значительные
потери воды на непроизводительные сбросы и глубинную фильтрацию, наблю-
дается значительный вымыв гумусовых веществ, снижается эффективность
применения удобрений. Проблема усугубляется постоянным нарастанием де-
фицита водных ресурсов, В связи с этим требуется перевод орошения на более
высокий технический уровень применение новых способов, таких как
микроорошение.
С целью более рационального использования воды в условиях дефицита
водных ресурсов разработаны экономичные и высокоэффективные способы
орошения, в том числе способ мелкодисперсного дождевания.
От обычного дождевания мелкодисперсное отличается тем, что вода вы-
брасывается в воздух в сильно раздробленном состоянии. Испарение мельчай-
ших капелек в полете, а также тонкой пленки воды, создающейся на поверхно-
сти растений и почве, приводит к повышению относительной влажности и сни-
жению температуры воздуха. Уменьшается скорость всех видов испарения, в
том числе и транспирации, то есть мелкодисперсное дождевание сельскохозяй-
ственных культур в максимальной степени приближается к естественному ув-
лажнению.
Традиционные способы орошения (дождевание, внутрипочвенное и по-
верхностное орошение), создавая оптимальную влажность почвы, оказывают
недостаточное влияние на температуру и влажность воздуха в среде обитания
растений. У подавляющего большинства сельскохозяйственных культур де-
прессия фотосинтеза и угнетение ростовых процессов отмечаются уже при
температуре воздуха выше 20-250С и относительной влажности воздуха менее
50%.
При мелкодисперсном дождевании происходит снижении температуры
воздуха на 5-7 0С и повышение его влажности на 8-10 %, что благотворно влия-
ет на рост и развитие растений и способствует повышению урожайности на 10-
15 % при экономии оросительной воды до 30-40 %. Дополнительные затраты
окупаются в течение 1-2 лет.
4. 1 Назначение, состав и условия применимости модульных систем
микродождевания
Модульные системы микродождевания предназначены для орошения
овощных, кормовых и технических культур, ягодников и плодовых культур, а
также цветников, газонов, рассады, возделываемых в открытом грунте, пленоч-
ных и зимних теплицах, для регулирования микроклимата в приземном слое
воздуха летом, борьбы с заморозками в ранневесенний период.
Применение модульных систем имеет ряд достоинств, основными из ко-
торых являются:
1. Интенсивность дождя (от 0,028 до 0,065 мм/мин) позволяет орошать
участки, расположенные на крутых склонах (уклон более 0,12) с почвами силь-
ной, средней и даже слабой водопроницаемости.
2. Возможность использования модулей для проведения вегетационных и
освежительных поливов, борьбы с заморозками, болезнями и вредителями рас-
тений, а также для внесения вместе с поливной водой удобрений, микроэлемен-
тов и биостимуляторов.
3. Конструкция модульной системы позволяет осуществлять поливы на
участках произвольной формы, для чего она снабжена соответствующей трубо-
проводной сетью и запорно-регулирующей арматурой.
4. Позиционная работа комплекса позволяет орошать за сезон площадь
до 2-х га в наиболее напряженный период вегетации растений.
5. Возможность полива растений по отдельным группам с учетом биоло-
гических особенностей культур и потребности в воде на площади, кратной
площади обслуживания одной дождевальной насадкой (0,01 га).
6. Дождевание позволяет поддерживать влажность почвы практически на
протяжении всего вегетационного периода различных сельскохозяйственных
культур на оптимальном уровне - не ниже 75-80 % НВ, повышая влажность
воздуха без потерь воды на сбросы и гулбинную фильтрацию.
7. Поливная трубопроводная сеть комплекта из полимерных труб диамет-
ром в основном 15, 20 и 25 мм значительно облегчает транспортировку и мон-
таж при позиционной работе.
Для создания давления в трубопроводной сети используются в электро-
бытовые насосы типа «Кама», насосные агрегаты, напорные линии, а в отдель-
ных случаях самонапорные трубопроводы.
Водозаборный узел для комплекта обеспечивает гарантированный забор
воды из источников орошения в течение всей вегетации. Источниками ороше-
ния являются оросительные каналы, горные речки, ручьи, родники, скважины,
накопительные резервуары и другие.
Единственным требованием к качеству подаваемой воды в трубопровод-
ную сеть является размер твердых и мутных частиц (не более 1 мм) и минера-
лизация менее 2 г/л.
Модульная система микродождевания включает водозаборно-напорный
узел, сеть трубопроводов, микроводовыпуски, стояки, запорно-регулирующую,
соединительную арматуру и водоизмеритульную аппаратуру, переходник к
4
5. гидроподкормщику. Система состоит из модулей одновременного полива пло-
щадью от 0,06 до 2,0 и более га. Обеспечивает надежный режим работы при по-
стоянном дождевании и прерывистом поливе на участках с уклонами до 0,12
при скорости ветра до 0,5 м/с.
На рисунке 1 приведена схема размещения модуля с микродождевателя-
ми карусельного действия (6 шт.) и модуля с мелкодисперсными насадками (12
шт.)
а)
б)
1 - водоисточник;
2 - водозаборный
напорообразующий
узел (насос);
3 - подводящий
трубопровод
4 - водомер;
5 – кран;
6 - переходник;
7 – распределительный
трубопровод;
8 – тройник;
9 – поливной трубопровод;
10 – стояк;
11 – микродождеватель;
12 – заглушка
а – с насадками карусельного действия; б – с мелкодисперсными насадками
Рисунок 1 – Схема размещения модулей микродождевания
Водоподача модульной системы мелкодисперсного дождевания от водо-
источника 1 осуществляется бытовым насосом типа «Кама» 2 через кран 5 или
от самонапорной закрытой оросительной сети. Для осаждения инородных час-
тиц в водоисточнике размерами более 1 мм имеется отстойник-камера, скважи-
на, колодец, накопительный резервуар и др. в месте нахождения водозаборного
узла.
Поливная сеть выполняется из полиэтиленовых труб диаметром 15, 20, 25
мм. Длина их зависит от радиуса действия дождевальных насадок карусельного
действия и мелкодисперсных. Комплекс модульной системы включает тот вид
насадок или их сочетание, которые зависят от конфигурации и площади кон-
кретного поливного участка.
На фото 1 приведен узел соединения секции поливного трубопровода к
стояку и микродождевателю.
5
6. 6 7 1 – трубопроводная секция; 2 – тройник; 3
5
– стояк; 4 – гайка; 5 – мелкодисперсная
3 насадка; 6 - переходник; 7 карусельная
насадка
2
4
1
Фото 1 – Узел соединения секций
поливного трубопровода со стояком
и микродождевателем
Соединительная арматура - тройники, переходники, гайки, заглушки - из-
готавливается из стабилизированного полиэтилена низкого давления (ПНД) по
ГОСТ 16338-85. Уплотнение разъемов осуществляется резиновыми втулками,
работающими при давлениях в трубопроводной сети до 0,8 МПа.
2 Техническая характеристика и работа модулей микродождевания
Техническая характеристика модульных систем микродождевания при
комплектации дождевальными мелкодисперсными насадками и насадками ка-
русельного типа приведена в таблице 1.
Таблица 1- Техническая характеристика модулей микродождевания
Наименование показателей Микродождеватели
мелкодисперсные карусельные
1,5 2,0 2,5 1,5 2,0 2,5
1 2 3 4 5 6 7
Тип сборно-разборный сборно-разборный
Площадь орошения нетто, м2 37 40 43 490 580 620
Расход воды модуля, л/с 0,017 0,019 0,022 0,49 0,58 0,64
л/мин 1,02 1,14 1,32 29,4 34,8 38,4
Расход водовыпуска, л/с 0,0014 0,0016 0,0018 0,082 0,096 0,107
л/мин 0,084 0,096 0,108 4,92 5,76 6,42
Радиус полива 1,22 1,26 1,31 6,3 6,9 7,2
Площадь полива
- без перекрытия, м2 4,7 5,00 5,4 124,6 149,5 162,8
- с перекрытием, м2 3,1 3,3 3,6 83,1 99,7 108,5
Средняя интенсивность дождя,
мм/мин 0,028 0,030 0,032 0,055 0,058 0,065
мм/час 1,68 1,80 1,92 3,3 3,5 3,9
Количество насадок, шт 12 12 12 6 6 6
Схема расстановки насадок квадратная квадратная
Расстояние между насадками, м 1,7 1,8 1,9 8,9 9,7 10,2
6
7. Продолжение таблицы 1
1 2 3 4 5 6 7
Водоподача, м3/га
- за 1 час 16,8 18,0 19,2 32,9 34,8 39,0
- за 24 час 403 432 460 790 835 936
Диаметр выходных отверстий
1,3-1,5 1,5-2,0
дождевателей, мм
Диаметр трубопроводной сети,
мм
- поливной 16 16 16 20 20 20
- распределительной 20 20 20 25 25 25
- подводящей 25 25 25 32 32 32
Материал изготовления трубо-
проводной сети, стояков, микро- Полиэтилен ПНД ГОСТ 16338-85
водовыпусков
Масса модуля, кг 8,6 15,7
Качество полива (равномерность подачи воды)
Коэффициенты:
- эффективного полива 0,82 0,84 0,83 0,81 0,84 0,82
- недостаточного полива 0,11 0,11 0,11 0,11 0,10 0,11
- избыточного полива 0,07 0,05 0,06 0,08 0,06 0,07
3 Порядок работы модульной системы микродождевания
Порядок работы каждой модульной системы микродождевания заключа-
ется в следующем. При включении напорообразующего устройства (насоса) 2 в
работу вода из водоисточника 1 подается в распределительную сеть модульной
системы микродождевания и далее по полым стоякам 10 поступает в микродо-
ждевальные мелкодисперсные или карусельные насадки 11 (рисунок 1). Проис-
ходит процесс дождевания. Регулирование давления и расхода осуществляется
посредством крана 5. Учет поданной воды производится водомером 4.
Время работы модульной системы для внесения требуемой поливной
нормы принимается по графикам (рисунки 2, 3) с учетом потерь воды на испа-
рение во время дождевания в жаркий период времени и под влиянием скорости
ветра, когда температура воздуха превышает 200-250С, а относительная его
влажность снижется до 25-30%. Повышающий коэффициент, учитывающий по-
тери воды на испарение, для условий юга и юго-востока Казахстана составляет
при среднесуточной температуре воздуха до 20ºС - 1,2, от 20 до 250С – 1,25, бо-
лее 25ºС - 1,3 (таблица 2).
Таблица 2 – Повышающие коэффициенты продолжительности работы модуля
микродождевания
Природная ув- Среднесуточная температура воздуха, 0С
лажненность, Ку <20 20-25 >25
0,20-0,30 1,2 1,25 1,30
0,30-0,50 1,1 1,15 1,20
>0,50 1,0 1,05 1,10
7
8. Эти нормы являются экологически безопасными, поскольку по интенсив-
ности микродождевания (0,028-0,065 мм/мин) они эрозионно-допустимые, т.е.
не допускают эрозии почв (М.С. Ерхов, 1987 г., 1996 г., 2003г.), а также потерь
на глубинную фильтрацию и поверхностный сброс даже при самых неблаго-
приятных условиях – слабой водопроницаемости тяжелосуглинистых почв при
крутизне склонов более 0,12 (Б.Г. Штепа, В.Ф. Носенко, 1990 г.; Н.В. Даниль-
ченко, 2006 г.).
20
h, мм
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
60 120 180 240 300 360 420 480 540 600
Т, мин
0,15 0,2 0,25
Рисунок 2 – Зависимость слоя осадков от продолжительности дождевания мелкодис-
персными насадками
45
h, мм
40
35
30
25
20
15
10
5
0
60 120 180 240 300 360 420 480 540 600
Т, мин
0,15 0,2 0,25
Рисунок 3 - Зависимость слоя осадков от продолжительности дождевания насадками
карусельного действия
8
9. 4 Орошаемый участок и подготовка модульной системы к работе
Выбор орошаемого участка в фермерском (крестьянском) хозяйстве ин-
дивидуально уточняется и подбирается место и схема водозабора. Выбранная
оптимальная схема расположения трубопроводной сети, распределительных и
поливных трубопроводов, особенно важна при групповой работе нескольких
комплектов комплекса. Производится вынос схемы трубопроводной сети в на-
туру. Вешками трассируются направления распределительных и поливных тру-
бопроводов, обозначаются точки их стыковки и места установки микродожде-
вателей.
В месте водозабора выбирается площадка для водозаборного узла (насоса
или насосного агрегата), намечается трасса подвода электроэнергии к насосу.
Монтажные работы состоят из следующих операций: устройство водоза-
бора, установка насоса, подвод и подключение электроэнергии, секции трубо-
проводной сети и стояков с дождевальными насадками. Перед монтажных ра-
бот необходимо проверить внешнее состояние оборудования и устранить обна-
руженные дефекты.
Водозабор с насосом (насосной установкой) может быть различным - из
открытых каналов, естественных источников и водоемов, водохранилищ, за-
крытых трубопроводов и т.д. В случае водозабора из закрытых трубопроводов
всасывающие патрубки насосов врезаются непосредственно в закрытый водо-
вод. Если водозабор осуществляется из естественных водоисточников с взве-
шенными и донными наносами устанавливается отстойник. Он обеспечивает
осаждение наносов размером более 1 мм. Необходимо учитывать сезонные ко-
лебания уровней в них и соблюдать условия работы всасывающей линии, за-
глубление низа всасывающего клапана под уровень воды - не менее 0,6 м. Рас-
стояние от стенок и дна отстойника до всасывающего патрубка должно быть не
менее 0,5 м.
Во всех случаях следует предусматривать возможность установки насоса
«под залив», то есть его ось должна находиться ниже горизонта воды в источ-
нике. При этом упрощается запуск и работа насоса, отпадает необходимость в
дополнительном устройстве для заполнения насоса и всасывающей линии во-
дой.
4.1 Устройство напорообразующего узла
Если участок микродождевания рассчитан на работу одного модуля, то
для создания рабочего напора в сети применяется один бытовой электронасос,
расходные и напорные характеристики которого увязаны с рабочими парамет-
рами. В этом случае насос крепится на переносной рамке и устанавливается на
водозаборной площадке. Гибкий шланг с обратным клапаном соединяется с
всасывающим патрубком насоса. Напорный патрубок насоса соединяется с
подводящим трубопроводом с помощью соответствующего переходника и кра-
на.
9
10. Для обеспечения работы модульной системы, напорообразующий узел
оборудуется насосным агрегатом, позволяющим их обслуживать с учетом тре-
буемых расходных и напорных параметров. Насосный агрегат закрепляется на
стальной раме, устанавливается на фундамент и крепится к нему анкерными
болтами. Всасывающий патрубок насоса присоединяется к водозаборному уз-
лу.
Подсоединение всасывающего патрубка и напорного трубопроводов про-
изводится в следующей последовательности:
1. Гибкий шланг насоса соединяется с обратным клапаном и всасываю-
щим патрубком посредством болтов, стыки уплотняются резиновыми проклад-
ками.
2. Напорный трубопровод одним концом закрепляется болтами к напор-
ному патрубку насоса, а другим - к крану-задвижке.
Во всех других случаях последовательность запуска, правила эксплуата-
ции, и техническое обслуживание насоса (насосного агрегата) производятся со-
гласно прилагаемой технической документации.
4.2 Монтаж модульной системы микродождевания и насоса
Монтаж трубопроводной сети и дождевальных насадок проводится после
предварительной разбивки участка в соответствии с его конфигурацией и пло-
щадью согласно принятой технологической схеме.
Узлы и детали модульной системы микродождевания собираются прямо
на участке в такой последовательности:
- на концы трубопроводных секций из полиэтиленовых труб надеваются
гайки и резиновые втулки;
- осуществляется сборка карусельных и мелкодисперсных насадок;
- стояки с предварительно установленными на них насадками снабжаются
гайками, резиновыми втулками и крепятся к тройникам специальным ключом
(приложение);
- концевые тройники со стояками глушатся пробками.
Насос посредством специально предусмотренной арматуры (тройников,
гаек и резиновых втулок) соединяется с распределительным трубопроводом, к
которому присоединяются поливные трубопроводы. Поливные трубопроводы
собираются из секций труб с тройниками и стояками с дождевальными насад-
ками. Стояки с насадками крепятся к стойкам (стержням), предварительно за-
битым в почву.
При наличии на участке самонапорной закрытой сети трубопроводная
сеть комплекта соединяется с отводами на ней с помощью гайки и уплотняю-
щей втулки.
Монтаж электрооборудования выполняется согласно правилам устройст-
ва электроустановок (ПУЭ).
10
11. 5 Организация поливов
Применение в модульной системе быстроразборных соединений и эла-
стичных полиэтиленовых труб позволяет размещать его на участках практиче-
ски любой конфигурации. Возможные варианты размещения модульного дож-
девального комплекта на орошаемом участке при работе на одной позиции по-
казаны на рисунке 4.
При необходимости прекращения полива какой-либо группы растений
стояки с дождевальными насадками отсоединяются от трубопровода, а тройни-
ки глушатся пробками. При работе комплекта из шести насадок в какой-либо
период вегетации растений может работать любое их количество.
Рисунок 4 - Варианты размещения модульной системы мелкодисперсного дож-
девания на орошаемом участке
С помощью модульной системы микродождевания в наиболее напряжен-
ный период вегетации сельскохозяйственных культур можно орошать за сезон
площадь до 2,0 га и более. Работа системы осуществляется позиционно. По за-
вершению полива растений на первой позиции, оборудование переносится на
очередной и последующие, и так далее.
Из возможных схем размещения модульной системы на орошаемом уча-
стке при многопозиционной его работе наиболее технологичными являются ва-
рианты 1, 4 и 10, которые обслуживают прямоугольные участки. Все остальные
способы размещения комплекта относятся к участкам сложной конфигурации,
или граничащих с какими-либо строениями, сооружениями или естественными
преградами.
Для орошения площадей, превышающих сезонную нагрузку (более 2,0
га), параллельно используются несколько модульных систем (групповой прин-
цип работы). При этом распределительный трубопровод общим расходом обес-
печивает водой каждый модуль требуемым напором в сети.
11
12. Согласно гидравлическим расчетам системы микродождевания диаметры
трубопроводной сети при работе одного модуля составляет 20 мм, двух - 29 мм,
трех - 36 мм и с четырех - 40 мм. Из имеющегося сортамента применяют трубы
с условным проходом 20, 32 и 40 мм. Для дождевания мелкодисперсными на-
садками диаметры поливных трубопроводов составляют 15-20 мм.
Схема размещения и работы двух модульных систем мелкодисперсного
дождевания при орошении одного участка, с наиболее технологичными по раз-
мещению вариантами, приведена на рисунке 5. В зависимости от напора в рас-
пределительном трубопроводе (от 15 до 25 м вод. ст.) ширина участка, орошае-
мого с помощью одного комплекта, может быть 55,2-60,6, 27,6-30,3 и 18,4-20,2
м. Длина орошаемого участка будет изменяться в зависимости от числа пози-
ций комплекта на поле, количество которых находится исходя из требуемой
поливной нормы межполивного периода для конкретной сельскохозяйственной
культуры.
1 – позиция при поливе; 2 – позиция перед поливом.
Рисунок 5 - Схема размещения и работы двух модульных систем
мелкодисперсного дождевания
При размещении комплекта по обе стороны распределительного трубо-
провода ширина орошаемого участка, а следовательно площадь орошения уве-
личивается вдвое.
Приведенные выше схемы (рисунок 5) являются рекомендуемыми для
орошаемых участков, имеющих ширину, обоснованную выше. Однако, воз-
можны любые сочетания вариантов размещения систем на какой-либо позиции,
при этом размеры участка могут соответствовать фактическим для каждого
орошаемого поля.
В наиболее напряженный период вегетации сельскохозяйственных куль-
тур с помощью одного модуля орошается площадь 0,36-0,48 га. При работе
двух модулей площадь орошения составит 0,72-0,96 га, трех - 1,08-1,44 га, 4-х –
до 2,0 га.
Таким образом, при стационарном размещении модуля на одной позиции
на весь поливной период можно орошать площадь до 0,06 га, а всего комплекса
– до 2 га. Размещение модульной системы на участке осуществляется в зависи-
12
13. мости от организации территории и водопользования. На участках сложной
конфигурации схемы расположения соответственно усложняются (рисунок 4),
по сравнению с участками, имеющими правильную (прямоугольную или квад-
ратную) форму. Подвод воды к модульной системе мелкодисперсного дожде-
вания может осуществляться практически с любой точки участка, для чего пре-
дусмотрена соответствующая арматура. Посев и посадка сельскохозяйственных
культур на орошаемом участке должна осуществляться по группам, с учетом их
биологических особенностей и потребности в воде, на площади, кратной пло-
щади обслуживания одной карусельной насадкой, или с учетом перекрытия по-
ливом от работы насадок на всей площади.
6 Агроклиматическое районирование предгорной зоны, биоклимати-
ческое нормирование орошения и особенности проведения освежительных
и противозаморозковых поливов
Для предгорной зоны Казахстана характерно разнообразие агроклимати-
ческих условий, связанных с вертикальной поясностью (рисунок 6).
Природная ув- Агроклима- Абсолют- Основные виды
лажненность, тические ные высо- почв
Ку зоны ты, м
0,20-0,30 Предгорная 500-750 Сероземные и
полупустыня светлокаштано-
вые, суглинистые
0,30-0,50 Предгорная 750-850 Темнокаштано-
степь вые и серо-
коричневые, суг-
линистые
>0,50 Нижнегорная 850-1100 Черноземные,
степь малогумусные,
суглинистые
Рисунок 6 – Схематическая карта районирования предгорной зоны Казахстана по природной
влагообеспеченности
В данном регионе выделено три крупных агроклиматических зоны –
предгорная полупустыня с коэффициентом увлажненности 0,20-0,30, предгор-
13
14. ная степь с Ку=0,30-0,50, и горная степь, где коэффициент природной увлаж-
ненности превышает 0,5. Для каждой из этих зон разработаны оросительные
нормы важнейших сельскохозяйственных культур с учетом их биологических
особенностей и лет различной тепло- влагообеспеченности – от влажных до
острозасушливых (КазНИИВХ – Р.А. Кван, А.И. Парамонов, А.А. Калашников,
1989 г., 2008 г.). Они приведены в приложении А.
Случается так, что во многих районах региона теплолюбивые культуры
не успевают вызревать. К тому же весенние заморозки часто повреждают ран-
ние овощные и плодово-ягодные культуры (в период цветения и завязывания
плодов), что обычно приводит к частичной или полной потере урожая. С дру-
гой стороны, в условиях сухой и жаркой погоды растения испытывают недоста-
ток влаги, рост их замедляется из-за сильного перегрева и иссушения, что так-
же приводит к потере части урожая. Возникает необходимость осуществления
поливов различного вида.
Освежительные поливы. Обычно такой вид поливов применяется в ус-
ловиях сухой и жаркой погоды с мая по сентябрь. Они создают условия, при-
ближающиеся к оптимальным (по температуре и влажности воздуха) для про-
израстании растений. За день может проводиться от одного до трех освежи-
тельных поливов. Лучшие сроки их проведения – с 9-10 часов до 11-12 часов,
т.е. до наступления периода с суточным максимумом температуры воздуха (14-
16 ч. Максимальная продолжительность освежительных поливов составляет 5-
7 часов в течение суток (с 9-11 до 16 часов).
При проведении освежительных поливов следует иметь в виду, что от
высоты установки микродождевателей зависит интенсивность испарения и снос
влаги ветром. При высоте 1,2-1,4 м в штиль практически вся влага выпадает на
почву и растения, при 2,5-3,5 м – расход воды на испарение составляет 20-25%.
При скорости ветра более 3 м/с расход воды на снос и испарение при установ-
ки микродождевателей на этих высотах достигает соответственно 60 и 90%.
При этом увеличивается влажность воздуха и понижается температура в зоне
произрастания растений. По данным наших наблюдений в 2008 году при про-
ведении освежительных поливов в молодом яблоневом саду на производствен-
но-экспериментальном полигоне КВР РК, относительная влажность воздуха на
высоте до 50 см от поверхности земли повышалась на 8-10%, а температура
снижалась на 5-70С.
Сроки проведения освежительных поливов наиболее вероятны, если в
предыдущие сутки на высоте 20 см над поверхностью почвы температура воз-
духа превышала 200С, а относительная влажность воздуха была меньше 65%.
Норма освежительного полива – 5-10 мм.
Противозаморозковые поливы. Эффективность работы модульного
комплекта очевидна при противозаморозковой защите растений. Она складыва-
ется не только из сохранности урожая, но и из продления вегетационного пе-
риода растений, их более ранней высадки в грунт и соответственно более ран-
ней их реализации. Кроме того, продление вегетационного периода носит по-
стоянный характер, а защита от заморозков – периодический.
14
15. Общеизвестно, что на температуру поверхности растений, кроме темпе-
ратуры воздуха, огромное влияние оказывает скорость ветра и влажность воз-
духа. Чем сильнее ветер, тем больше испарение, приводящее к охлаждению
растений. Поэтому в сухую ветреную погоду (относительная влажность воздуха
при заходе солнца ниже 50-60%, скорость ветра более 5 м/с) противозаморозко-
вое дождевание следует прекратить. Рекомендуется проводить предзаморозко-
вое дождевание.
Предзаморозковые поливы наиболее эффективны для низкорослых куль-
тур (высотой до 20 см). При их применении есть возможность получать по два
урожая овощных культур в год. Кроме того противозаморозковое дождевание
нельзя применять для защиты некоторых теплолюбивых культур, например
огурцов.
Следует также учитывать механический состав почвы. Так, на тяжелосуг-
линистых и глинистых почвах при уклонах поверхности более 0,02-0,08 не ре-
комендуется дождевание с интенсивностью, превышающей 0,05-0,06 мм/мин, а
при уклонах более 0,10-0,12 – 0,04-0,05 мм/мин; на среднесуглинистых при ин-
тенсивности дождевания более 0,06-0,07 мм/мин нежелателен непрерывный
полив более 5-6 ч. Длительное дождевание может привести не только к стоку
воды и разрушению структуры почвы, но и к поломке ветвей деревьев при
обильном льдообразовании. Вообще при противозаморозковых поливах интен-
сивность дождя не должна превышать 0,1 мм/мин. Напоминаем, что интенсив-
ность дождевания нашими модульными комплектами изменяется от 0,028 до
0,065 мм/мин.
Так как заморозки могут продолжаться в течение двух-трех ночей подряд,
источник орошения должен иметь запас воды неменее, чем на одни сутки экс-
плуатации, что соответствует 500-900 м3 на 1 га защищаемой культуры, или не-
обходимо иметь возможность пополнения водой.
При защите от заморозков плодового сада под ветви деревьев следует ус-
танавливать подпорки, чтобы они не обломались при возможном льдообразо-
вании.
Повреждение растений заморозками как правило происходит с 11-12 ча-
сов ночи до 4-5 часов утра – примерно в течение 5 ч. Поливная норма при про-
тивозаморозковом поливе устанавливается в зависимости от силы и продолжи-
тельности заморозка. При максимальной 5-6 часовой продолжительности замо-
розка норма противозаморозкового дождевания составляет 100 и 200 м3/га при
интенсивности соответственно 0,03 и 0,06 мм/мин. Необходимую интенсив-
ность дождя можно получить, изменяя диаметры сопла, подбирая тип мелко-
дисперсных насадок и технологическую схему их размещения по площади уча-
стка орошения.
Для овощных культур, как томаты, перец, баклажаны, требуется интен-
сивность дождя не более 0,05 мм/мин.
При противозаморозковом дождевании необходимо соблюдать ряд усло-
вий, рекомендуемых ВНИИ «Радуга» (РФ, А.И. Козлов, С.М. Сталина, 2001 г.).
1. Дождевание должно быть непрерывным, перерывы допускаются лишь
на 1-2 мин.
15
16. 2. Необходимо вести наблюдения за температурой воздуха на защищае-
мом участке, которые начинаются сразу после захода солнца, а по достижении
+10С замеры выполняются через каждые 15 мин. Оканчиваются наблюдения
спустя 1,5-2 ч после прекращения дождевания.
3. Температура замеряется вне зоны дождевания, на поверхности почвы,
на высоте 5 см – для низкорослых культур (капуста, картофель), 50 см – для
ягодников, а для плодовых деревьев – на высоте основной массы ветвей.
4. Противозаморозковое дождевание необходимо начинать и оканчивать
при температуре приземном слое воздуха +0,5-00С. При скорости ветра менее
1,5 м/с и температуре воздуха 00С и выше дождевание прекращается.
5. Температура воды используемой при дождевании должна быть от
+4 С до +150С, причем при заморозке ниже -30С и ветреной погоде необходимо
0
пользоваться более холодной водой, в безветренную погоду – более теплой.
7 Эксплуатация модульной системы микродождевания
Подготовки к работе модульных систем микродождевания начинается с
проверки комплектности и качества составляющих элементов путем осмотра
деталей и узлов. Выявляются трещины или какие-либо другие дефекты трубо-
проводной сети, соединительной арматуры, особенно на уплотняющих резино-
вых втулках.
Уход за насосным оборудованием проводится по заводским инструкциям.
Проверяется крепление насоса, плотность соединений, исправность электро-
оборудования комплекта и измерительных приборов, наличие заземления.
Трубопроводная сеть, и дождевальные насадки со стояками устанавлива-
ются на участке согласно требуемой схеме. Стояки комплекта закрепляются к
опорам.
Пуск насосного агрегата при работе комплекта осуществляется согласно
прилагаемой инструкции. При подаче воды к дождевальному модулю от само-
напорной закрытой сети его запуск осуществляется путем открытия крана, свя-
зывающего его с этой сетью.
Перед запуском комплекта в работу, при необходимости, осуществляется
промывка всей трубопроводной сети, для чего снимаются концевые заглушки.
При эксплуатации модульных систем мелкодисперсного дождевания не-
обходимо:
1. Периодически проводить технический осмотр и уход насосных агрега-
тов согласно прилагаемой инструкции.
2. Проверять исправность вращающихся частей дождевальных насадок. В
случае отсутствия вращения насадок или сильных подтеков воды, устранить
неисправность. При износе шайб заменить их.
3. Проверять герметичность соединений трубопроводной сети и верти-
кальность установки стояков с дождевальными насадками и крепления их к
стойкам.
4. При проведении междурядных обработок переносить модуль на оче-
редную позицию или выносить за пределы обрабатываемого участка.
16
17. 5. После внесения модульной системой удобрений или обработки участка
ядохимикатами провести тщательную промывку трубопроводной сети.
8 Правила техники безопасности
Основные правила техники безопасности при работе с системами мелко-
дисперсного дождевания.
1. К эксплуатации модульной системы необходимо приступать после оз-
накомления с техническим паспортом электронасоса.
2. Во время работы электронасоса:
а) нельзя подтягивать сальниковые уплотнения и устранять неполадки.
б) все вращающиеся части должны быть закрыты (заслонками, кожухами
и т.п.).
3. При ремонтных работах электродвигатель отключается от источников
электрического тока.
4. Не допускается включение насоса всухую без предварительного его за-
полнения водой.
5. Все лица, кто осуществляет ремонт или наладку электрооборудования,
должны знать практические приемы оказания первой помощи при поражении
электрическим током.
6. Не допускается оставлять под напряжением неизолированные концы
проводов или кабелей при ремонте, монтаже или демонтаже токоприемников.
7. Все пусковые устройства должны находится в положении, исключаю-
щем возможность пуска оборудования посторонними лицами и иметь надписи:
«Включено», «Выключено».
8. Металлические части электродвигателя и других устройств, могущих
оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции и других при-
чин, должны быть заземлены в соответствии с правилами устройства электро-
установок (ПУЭ).
9. При завершении работы отключить питание электроэнергией насоса
(агрегата). Вынуть из воды и смазать патрубок насоса с обратным клапаном.
Консервацию насосов производить по заводской инструкции.
9 Консервация и хранение
Оборудование модульных систем мелкодисперсного дождевания необхо-
димо хранить в закрытом помещении в условиях, устраняющих возможность
механического повреждения их элементов. Детали, изготовленные из пластмас-
сы и резины, хранить при температуре не ниже минус 20о С.
По окончанию поливного сезона необходимо:
1. Насос или насосный агрегат перенести с места эксплуатации к месту
хранения, консервацию произвести согласно заводской инструкции.
2. Открыть все задвижки, слить воду из трубопроводной сети.
3. Присоединительные отводы или штуцера ( в случае работы от самона-
порной закрытой сети) протереть насухо, смазать и закрыть пробками.
17
18. 4. Снять измерительные приборы и дождевальные насадки, упаковать в
тару для хранения.
5. Отсоединить трубопроводные секции (полимерные) от тройников со
стояками, слить воду и доставить к месту хранения.
6. Стояки отсоединить от тройников, упаковать в тару. Тройники, пере-
ходники, пробки, гайки, втулки протереть насухо.
7. Стойки металлические (уголок, пруток и т.д.) вытереть насухо, смазать
консервирующей смазкой.
10 Возможные неисправности и способы их устранения
Во время работы модульной системы могут возникнуть неисправности. Пе-
речень возможных неисправностей и способы их устранения приведены в таб-
лице 3.
Таблица 3 - Возможные неисправности и способы их устранения
Неисправность Причина Способ устранения
1 2 3
1. Всасывающий Происходит подсос во всасывающей Повысить уровень воды в водо-
трубопровод не линии насоса вследствие: заборном сооружении или
заполняется водой а) неполного погружения обратного опустить ниже обратный клапан
клапана Проверить места соединения
всасывающего трубопровода,
б) нарушение герметичности устранить подсос воздуха
Подтянуть или заменить набив-
в) износ сальников ку сальников насоса
2. Всасывающий Недостаточный уровень или отсут- Повысить уровень воды в емко-
трубопровод не ствие воды в емкости сти или заполнить ее
заполняется водой
(в случае водоза-
бора из накопи-
тельной емкости)
3. Излив воды из Отсоединение секции трубопровода Соединить секцию с тройником,
дождевальных на- от соединительного тройника заменить при необходимости
садок уплотнительную втулку
4. Дождевальная а) износ шайб в корпусе насадки Заменить шайбы
насадка не враща- б) попадание инородных частиц в Разобрать корпус, промыть де-
ется корпус насадки тали и установить их на место
в) попадание инородных частиц в Снять сопло, прочистить и ус-
сопло насадки тановить на место
5. Неравномерное Повышенный или недостаточный Изогнуть концевые части водо-
орошение участка изгиб водовыводящих трубок насад- выводящих трубок в пределах
ки 35-40 и 31-32 к горизонту
Стояк насадки установлен не верти- Установить стояк с насадкой в
кально вертикальной плоскости
18
19. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Технический комплекс микроорошения (микродождевание) обеспечива-
ет:
- поддержание влажности почвы в течение всего вегетационного периода
на оптимальном уровне – не ниже 75-80% НВ, создание благоприятного микро-
климата в знойный период, борьбу с заморозками в ранневесеннее время, ис-
ключая потери воды на сброс и глубинную фильтрацию;
- высокую равномерность распределения воды по площади участка с ко-
эффициентом эффективного полива 0,81-0,84 и одновременное внесение пести-
цидов, микроэлементов, биостимуляторов;
- возможность проведения поливов на участках, произвольной конфигу-
рации, расположенных на крутых склонах (уклона более 0,12) с почвами раз-
личной водопроницаемости (от сильнопроницаемых до слабоводопроницае-
мых);
- сокращение расхода оросительной воды на 30-40% и повышение эконо-
мической эффективности по сравнению с традиционными способами ороше-
ния;
- простоту управления орошением, быстроту монтажных и пуско-
наладочных работ модульной системы из полимерных труб диаметром в основ-
ном от 15 до 32 мм. На монтаж или демонтаж одного модуля одним человеком
требуется не более 0,7 ч при перемещении на расстояние до 30-40 м.
19
23. ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Трубы и соединительная арматура
Полиэтиленовые трубы
Наружный Тип Материал Номиналь- Масса 1 м
диаметр, ное давле- трубы, кг
мм ние, МПа
8 С ПВД 0,6 0,047
16 С ПНД 0,6 0,089
20 С ПНД 0,6 0,125
25 С ПНД 0,6 0,189
32 С ПНД 0,6 0,262
63 СЛ ПНД 0,6 0,691
Фото 1 – Трубы
Тройник
Материал – полиэтилен (ПНД).
Для соединения с трубопроводом и
стояков. Резьба трапецеидальная.
Размер 34х90х65
Масса - 47 г.
Фото 2 - Тройник
Гайки
Материал – полиэтилен (ПНД).
Предназначены для монтажа трубо-
проводной поливной распредели-
тельной и подводящей сети
Размер 48х38
Масса - 17 г.
Фото 3 – Гайки
Втулки
Материал – РВК резина.
Предназначены для уплотнения со-
единений трубопроводной сети
Размер 28х30
Масса - 25 г.
Фото 4 - Втулка
23
24. Заглушки
Материал – полиэтилен (ПНД).
Предназначены для запора концевой
части водопроводной сети
Размер 48х38
Масса - 20 г.
Фото 5 - Заглушка
Переходники
Материал – полиэтилен (ПНД).
Предназначены перехода труб одно-
го диаметра к другому
Размер 33х90
Масса - 32 г.
Фото 6 -Переходник
Водомер
Тип Н – В; А
Предназначен для учета расходуе-
мой воды в трубопроводах
Номинальная водоподача – 1,5 м3/ч
Размер 33х150
Масса - 450 г.
Фото 7 - Водосчетчик
Стояки
Материал – полиэтилен (ПНД).
Предназначены для установки мик-
родождевателей
Размер 25х600
Масса - 106 г.
Фото 7– Стояк для дождевальной
насадки
24
25. Ключи монтажные
Материал – сталь.
Предназначены для монтажа труб с
резьбовыми соединениями
Размер 70х220х5
Масса - 230 г.
Фото 8 – Ключи монтажные
Насадки мелкодисперсные
Материал – полиэтилен (ПНД).
Предназначены для диспергиро-
вания поливной струи
Размер 17х27х60
Масса – 0,7 г.
Фото 9 –Насадка мелкодисперсная
Карусельные насадки
Материал – полиэтилен (ПНД).
Предназначены для раздробления
поливной струи
Размер 20х330х120
Масса – 52 г.
Фото 10 – Карусельная насадка
Стаканы дождемерные
Материал – полиэтилен (ПНД).
Предназначены для замера дожде-
вых осадков
Размер 100х125
Масса – 160 г.
Фото 11 – Дождемерный стакан
25
26. Микродождеватель с насадкой карусельного действия в сборе
Материал – полиэтилен (ПНД).
Предназначен для микродожде-
вания
Размер 25х75
Масса – 311 г.
Фото 12 – Насадка карусельного дей-
ствия
Микродождеватель с мелкодисперсной насадкой в сборе
Материал – полиэтилен (ПНД).
Предназначен для мелкодисперсно-
го орошения
Размер 25х70
Масса – 257 г.
Фото 13 – Мелкодисперсная насадка
26
27. ПРИЛОЖЕНИЕ В
Метеорологическое сопровождение
Психрометрическая будка
Тип БС-1
Материал – дерево.
Предназначена для установки
метеорологических приборов –
термографа, гигрографа, барографа,
термометров срочного наблюдения,
максимального и минимального – и
защиты от прямых солнечных лучей.
Внутренние размеры 160х290х525
Фото 14 – Психрометрическая будка
Психрометр аспирационный (механический)
Тип – МВ-4М
Предназначен для измерения темпера-
туры и влажности воздуха в стацио-
нарных и полевых условиях.
Размеры прибора 97х420, футляра
436х128х116.
Масса прибора 1100 г, с футляром 2,8
кг.
Фото 15 – Психрометр аспирационный
27
28. ПРИЛОЖЕНИЕ Г
АО «КазАгроИнновация»
ТОО «КазНИИВХ»
080003, г.Тараз, ул. К. Койгельды,12
Тел.: 8 (7262) 425540; 8 (72622) 22750
Факс: 8 (7262) 425540
E-mail: kiwr-t@nursat.kz, IWRE@nursat.kz
ЗАЯВКА
_____________________________________________________________
наименование заказчика
просит поставить комплектные модули для строительства системы
микроорошения на площади ______________________ га
подкронового дождевания ________________________ га
1. Характеристика объекта
1.1 Культура ____________________________________________________
1.2 Сорт ________________________________________________________
1.3 Возраст _____________________________________________________
1.4 Схема посадки _______________________________________________
1.5 Тип почвы ___________________________________________________
1.6 Уклоны поверхности __________________________________________
1.7 Водоисточник ________________________________________________
1.8 Минерализация поливной воды _________________________________
1.9 Глубина залегания грунтовых вод _______________________________
1.10 Наличие проекта _____________________________________________
1.11 Год его составления ________ и необходимость перепривязки модуля
_______________________________________________________________
1.12 Планируемые сроки строительства _____________________________
2. Виды работ, в выполнении которых необходимо участие ТОО «КазНИИВХ»
АО «КазАгроИнновация»
2.1 Изготовление и поставка модульных комплектов__________________
2.2 Привязка модульных комплектов к условиям объекта______________
2.3 Строительство системы _______________________________________
2.4 Осуществление шефмонтажных и пусконаладочных работ__________
2.5 Осуществление технического обслуживания системы ______________
2.6 Разработка рекомендаций по технологии полива и режимам орошения
2.7 Изготовление и поставка нестандартного оборудования для строительства,
инструмента и средств малой механизации __________________________
2.8 Прочие работы и услуги по желанию заказчика ____________________
3. Реквизиты заказчика____________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Заказчик________________________________________________________
Фамилия имя отчество подпись
28
29. СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
1 Назначение, состав и условия применимости модульных систем 4
микродождевания
2 Техническая характеристика и работа модулей микродождевания 6
3 Порядок работы модульной системы микродождевания 7
4 Орошаемый участок и подготовка модульной системы к работе 9
4.1 Устройство напорообразующего узла 9
4,2 Монтаж модульной системы микродождевания и насоса 10
5 Организация поливов 10
6 Агроклиматическое районирование предгорной зоны, биоклима- 13
тическое нормирование орошения и особенности проведения ос-
вежительных и противозаморозковых поливов
7 Эксплуатация модульной системы микродождевания 16
8 Правила техники безопасности 17
9 Консервация и хранение 17
10 Возможные неисправности и способы их устранения 18
11 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 19
ПРИЛОЖЕНИЕ А Биоклиматические оросительные нормы нетто 20
сельскохозяйственных культур в предгорной зоне Казахстана
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Трубы и соединительная арматура 23
ПРИЛОЖЕНИЕ В Метеорологическое сопровождение 27
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Заявка 28
29
