Filtering Intake From Watercourses for Pre-Treated Water Delivering Into Drip Irrigation Systems

Abstract

Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации, Новочеркасск, Российская Федерация ФИЛЬТРУЮЩИЕ ВОДОЗАБОРЫ ИЗ ВОДОТОКОВ ДЛЯ ПОДАЧИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ОЧИЩЕННОЙ ВОДЫ В СИСТЕМЫ КАПЕЛЬНОГО ОРОШЕНИЯЦель: разработка конструктивных решений водозаборных сооружений для изъятия воды из водотоков, ее предварительной очистки от механических загрязнений и последующей подачи в системы капельного орошения. Материалы и методы. Информационной базой для проведения исследования послужили данные обследования действующих водозаборов и обнаруженные в процессе патентного поиска предложения по конструктивным решениям сооружений для забора воды из открытых водотоков и подачи ее в водопроводящую сеть систем капельного полива. При разработке конструкций мелиоративных водозаборов использовались методы научного анализа существующих и предлагаемых конструктивных решений, а при разработке конструктивных схем применялись технологии поискового конструирования. Результаты. В процессе обследования действующих водозаборов установлена их низкая эффективность по предварительной очистке воды от механических загрязнителей, что приводит к интенсивному загрязнению устройств по очистке воды, входящих в состав капельной оросительной системы. Задача более высокой степени очистки воды от загрязнителей на водозаборе может быть решена применением в составе водозаборных узлов и сооружений фильтрующих воду элементов. На основе использования фильтрующих панелей предложено два конструктивных решения водозаборных оголовков, обеспечивающих предотвращение попадания в трубопроводную сеть капельных систем засорителей заданного размера. В конструкциях предлагаемых водозаборов предполагается осуществлять забор воды из наименее загрязненных горизонтов водного потока, ее очистка путем фильтрования, а также замена или очистка фильтрующих элементов от накапливаемого на их поверхности сора. Выводы. В результате исследования предложены две базирующиеся на использовании фильтрующих панелей конструкции водозаборов из поверхностных водных объектов, обеспечивающие заданный уровень очистки воды от механических засорителей для последующей подачи ее в трубопроводную сеть капельных оросительных систем.Ключевые слова: капельное орошение; водозаборные сооружения; фильтрующие панели; очистка воды; механические загрязнители; капельные системы.

Обзор Новых Конструктивных Решений Водозаборных Сооружений

“…In [5] an improved design of water intake from a mountain river for the purposes of drip irrigation is proposed. Scientists set the task to improve the technical and economic performance of water intake structures in order to ensure an acceptable degree of water purification from mechanical impurities.…”

“…Предложена усовершенствованная конструкция водозабора из горной реки для целей капельного орошения [5]. Учеными была поставлена задача по повышению технико-экономических показателей водозаборных сооружений с целью обеспечения ими приемлемой степени очистки воды от механических примесей.…”

“…4. Scheme of a water intake structure from a mountain watercourse [5]: 1 -water collector of intake structure; 2tubular drains; 3 -water intake basin of irrigation system; 4 -catch gallery; 5 -filter panels of water intake; 6abutments The authors claim that the proposed design of protective structures contributes to reliable protection of the water intake from ice impacts, but, at the same time, its cost is more than twice as high as the cost of construction of a water intake with a pumping station of the 1st lift. Speaking about permafrost zones, one cannot fail to mention the devices of snowstorm protection in the zone of water intake facilities location.…”

“…Общий вид водозабора из канала для подачи предварительно очищенной воды в капельную оросительную систему[5]: 1 -оросительный канал; 2 -откосы канала; 3 -водозаборный оголовок; 4 -водоприемник; 5фильтрующие панели; 6 -водоотводящий трубопровод Схема водозаборного сооружения (продольный профиль)[7]: 1 -водоем; 2 -секции водоприемника (аванкамеры насосной станции); 3 -днище аванкамеры; 4 -забральная стенка; 5 -сорозаградительная решетка; 6 -фильтрующие панели; 7 -входной порог; 8 -жесткий (стержневой) балласт водорегулирующего экрана; 9 -подъемно-опускной механизм экрана; 10козловой кран; 11 -всасывающие водоводы; 12 -насосы; 13 -насосная станция; 14 -напорный трубопровод; Схема водозаборного сооружения из горного водотока[5]:…”

Layout and Design Solutions of Filtering Water Intakes From Shallow Watercourses for Drip Irrigation Systems

“…Фильтрующие водозаборы из различных видов поверхностных водотоков и водоемов нашли широкое применение в практике водоснабжения предприятий и жилищно-коммунального водоснабжения [6][7][8][9] и в меньшей мере используются в системах капельного орошения [1,10]. Указанное обстоятельство связано с дефицитом разработок в области компоновочно-конструктивных решений водозаборов с фильтрующими водоприемниками [11]. При этом особый дефицит сведений имеет место в разработках фильтрующих водозаборов из малодебетных и малоглубинных (мелководных) водотоков.…”