Вход

АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ РАСХОДА ВОДЫ В ПОЛИВНЫЕ БОРОЗДЫ

Кадырова Мукаддас-Гаухар Абдурахмановна

Для создания требуемого уровня, подпора воды на каналах трапецеидального сечения постоянных, временных оросителей и выводных борозд внутрихозяйственной и хозяйственной оросительной сети и обеспечения, тем самым, подачи требуемого расхода воды в поливные оросители (борозды), нами предлагаются конструкции авторегуляторов уровня воды (АРУ) /1/. Предлагаемые конструкции АРУ работают полностью на гидравлической энергии водного потока, автоматически регулируют уровень воды в верхнем бьефе по длине канала до места установки АРУ.
Конструкция АРУ выполнена в виде водовмещающего затвора (рис.1.), емкость (1), которого образована дном (2), выполненным по форме дна канала, напорной (3) и водосливной (4) частями, выполненными из мелиоративной ткани (рис. 1.), регулирование уровня верхнего бьефа осуществляется с помощью задатчика уровня воды (5), выполненного в виде вертикальной трубки с открытым верхом, устанавливаемой со стороны нижнего бьефа, и сообщающейся с емкостью водовмещающего затвора трубой (7), наполнение емкости водовмещающего затвора происходит через постоянно открытое входное отверстие (6) из верхнего бьефа. Для обеспечения нормальной работы АРУ площадь входного отверстия (6) должна быть в 3…4 раза меньше площади отверстия трубы (7).
Для обеспечения стабильной, без вибрации, устойчивой работы АРУ водосливная часть (4) водовмещающего затвора выполняется в виде безвакуумного профиля (10) с шириной, равной ширине дна водовмещающего затвора по верху, из мягкой мелиоративной ткани или полиэтиленовой пленки, переходящей в боковые мягкие элементы (9), являющиеся одновременно продолжением напорной части затвора.
При изменении положения водовмещающего затвора, например, открытии его, напорная часть (3) и боковые элементы (9) водосливной части (4) водовмещающего затвора складываются, благодаря тому, что выполнены из мягкой мелиоративной ткани и при своем полном открытии укладываются на дно водовмещающего затвора и откосы канала в зависимости от его формы, обеспечивая пропуск воды поверх затвора, и, сужая сечение канала до минимума, а при закрытии водовмещающий затвор поднимается под воздействием гидростатического давления воды и наполнения его емкости водой, раскладываясь до максимальных своих размеров, полностью перекрывая поперечное сечение канала.
Положение затвора АРУ, наполнение и опорожнение регулируются автоматически с помощью задатчика уровня верхнего бьефа (5). При этом верх трубки задатчика уровня (5) устанавливается на заданной отметке уровня воды в верхнем бьефе так, чтобы вода при большей отметке уровня, чем задаваемая в верхнем бьефе, поступая из верхнего бьефа через емкость водовмещающего затвора в трубку, и, устанавливаясь по закону сообщающихся сосудов на уровне, равным уровню воды в верхнем бьефе, могла сливаться через верх трубки, а, следовательно, из емкости водовмещающего затвора АРУ, снижая уровень воды в ней и гидростатическое давление на внутренние части затвора, вызывая, тем самым, опускание, открытие затвора, и, следовательно, увеличение пропускаемого расхода воды поверх затвора и таким образом, снижение уровня воды в верхнем бьефе до уровня, задаваемого в канале.
Принцип действия предлагаемого авторегулятора уровня воды следующий: при отсутствии воды в канале емкость водовмещающего затвора (1) пуста, водосливная часть (4) находится на дне (2) затвора (1). По мере подачи воды в канал через постоянно открытое входное отверстие (6) емкость (1) водовмещающего затвора наполняется, затвор поднимается, создавая подпор в верхнем бьефе канала до места установки АРУ.
При превышении заданного уровня в верхнем бьефе, уровень воды в ёмкости затвора (1), куда вода поступает через входное отверстие (6) из верхнего бьефа, повышается. Вода из емкости затвора (1), через трубу (7), поступает в задатчик уровня воды (5), выполненный в виде трубки с открытым верхом, и вытекает через нее в нижний бьеф, поскольку ее верх установлен на заданной отметке уровня воды в верхнем бьефе. Вследствие того, что количество воды, входящей в емкость затвора, в 3…4 раза меньше, чем количество воды, выходящей из емкости затвора, емкость затвора (1) начинает опорожняться, водосливная часть (4) – опускаться, тем самым, увеличивая расход воды, переливаемый через верх затвора, и понижая уровень воды в верхнем бьефе до заданного уровня.
При понижении уровня воды в верхнем бьефе канала ниже заданного вода через верх трубки задатчика уровня воды (5) не сливается. Однако через входное отверстие вода в емкость водовмещающего затвора постоянно поступает, а из емкости не вытекает, гидростатическое давление внутри емкости затвора повышается и затвор, наполняясь водой, начинает подниматься, перекрывая сечение канала до тех пор пока уровень воды в канале не поднимется до отметки, задаваемого уровня воды в канале и выше, после этого вода из емкости водовмещающего затвора через верх задатчика уровня начинает сливаться. При превышении заданного уровня воды в верхнем бьефе процесс повторяется до тех пор, пока не установится такой уровень воды, при котором количество входящей воды в емкость затвора не будет равно количеству, выходящей воды из емкости затвора, что соответствует задаваемому уровню воды в верхнем бьефе АРУ.
На рис. 1. показана конструкция АРУ, рекомендуемая для применения на участковых, временных оросителях (каналах) и выводных бороздах трапецеидального сечения. Эта конструкция АРУ неметаллоемка, выполняется из дешевых современных материалов, может изготавливаться собственными силами из подручных материалов, не загрязняет окружающую среду. Нами разработаны чертежи для четырех типоразмеров каналов трапецеидального сечения, в том числе для выводной борозды. АРУ может выполняться как переносной, так и стационарной конструкции, легок, транспортабелен, по окончании полива может переносится с одного места поливного оросителя, канала на другое и устанавливаться одним человеком, прост в эксплуатации, работает на гидравлической энергии водного потока, совмещает функции стабилизации необходимого уровня воды в верхнем бьефе, сброса излишков воды, плавника и мусора. Как показали расчеты стоимость предлагаемых авторегуляторов уровня воды в среднем в 10 раз меньше стоимости переносного металлического щитка, используемого, как правило, при поливе.
Рис. 1. Авторегулятор уровня воды с гибкими рабочими органами для каналов трапецеидального сечения внутрихозяйственных постоянных и временных оросителей.

Литература
1. Кадырова М.-Г.А., Кадыров Ф.А. Авторское свидетельство № 1588838 /СССР, 1990 год /