DE3006326A1

DE3006326A1 - Anlage fuer einstaubewaesserung

Info

Publication number: DE3006326A1
Application number: DE19803006326
Authority: DE
Inventors: Jozef Budapest Csadanacz; Tibor Dipl.-Ing. Dora; Miklos Dipl.-Ing. Kalman; Zoltan Kalmar; Istvan Dipl.-Ing. Nadudvar Kohari; Laszlo Dipl.-Ing. Eger Löffler; Gabor Dr.-Ing. Debrecen Magyar
Original assignee: OCSAI VOEROES OKTOBER MEZOEGAZ
Current assignee: OCSAI VOEROES OKTOBER MEZOEGAZ
Priority date: 1980-02-20
Filing date: 1980-02-20
Publication date: 1981-09-03

Description

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ANLAGE FÜR EINSTAUBEWSSSERUNG

Die Erfindung betrifft eine Anlage für Einstaubewässerung.

Wie bekannt, ist das Ziel jeder Bewässerung der Ersatz der zum Wachstum der Nutzpflanzen erforderlichen Bodenfeuchtigkeit in den Fällen, wenn diese im Boden nicht in entsprechendem Ausmass vorhanden ist·

Es sind verschiedene Verfahren für Bewässerung bekannt. Ein altes und wirksames Verfahren unter den Gravitationsbewässerungen ist das Berieselungsverfahren,bei dem man das Sewässerungswasser aus waagerechten Wasserleitungskanälen entlang ihrer ganzen Länge überlaufend auf einer breiten Fläche den Ha.ng abwärts auf die Oberfläche des Bodens rieseln läßt, wonach dieses in den Boden einsickert.

Eine Variante der Bodenberieselung ist die Stauberieselung* bei der die zu bewässernde Fläche in Streifen aufgeteilt und diese durch kleine Dämme abgegrenzt werden, wodurch erreicht werden kann, dass trotz der in dem Streifen zurückgebliebenen kleineren Bodenungleichmässigkeiten das entlangrieselnde Wasser den Boden überdeckend überall seinen Weg findet und in den Boden einsickert·

Voraussetzung beider Bewässerungsverfahren ist, die waagerechte Anordnung der Bewässerungskanäle und die Terrainregulierung, d.h. Einebnung, die bei der Bewässerung eine ausserordentlich präzise, jedoch auch bei der Stauberieselung ziemlich grosse Sorgfalt und dementsprechend auch einen hohen Kostenaufwand erfordern.

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Bekannt ist auch die Furchenberieselung, bei der das Bewässerungswasser in pararellen Furchen geführt wird und von hier beidseitig in den Boden sickernd diesen reichlich mif Feuchtigkeit versieht. Der Autor Budavari beschreibt auf Seite 239 seines Buches "Bewässerung" (Budapest, VIZDOK, 1978) eine Ausführung, bei der die Zuleitung des Bewässerungswassers zu den Furchen durch offene Gräben, Rohre oder Schläuche verwirklicht wird. Diese Furchen können jedoch ihrer Natur zufolge 'nur bei Nutzpflanzen mit Reihenkultur "verwendet werden, da sie nur bei einem gewissen Entwicklungszustand der Pflanzen gezogen werden dürfen und ebenfalls eine sorgfältige Terrainregulierung voraussetzen.

Schliesslich wird auch eine Einstaubewässerung angewandt, bei der ein wesentlich spärlicheres Netz aufweisende Furchen dazu benutzt werden, um die Bewässerungsflüssigkeit auf beide Seiten in einer grösseren Breite in den Boden einsickern zu lassen. Da es sich um Furchen handelt, erfordert auch diese Ausführung eine Terrainregulierung und bei Beginn jeder Bewässerungssaison sind diese Furchen vorzusehen und bei-Abschluss derselben wieder einzuziehen. Hierbei ist auch der Betrieb ziemlich arbeitskräfteaufwendig.

Die erwähnten Gravitationsbewässerungsver·« fahren weisen neben ihrer Auf wendigkeit inbezug auf <äie Terrainregulierung im allgemeinen den Nachteil auf, dass sie eine feine, d.h. genaue Dosierung des Bewässerungswassers nicht ermöglichen und hierbei zum Betrieb eine ständige manuelle Bedienung erfordern. Eine Person kann im allgemeinen nur die Bewässerung

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einer Fläche von 2-5 ha, bei günstigen Gelände- und Bodenverhältnissen eine Fläche von 4-15 ha bedienen, was als arbeitsaufwendig zu betrachten ist.

Durch die Verwendung verschiedener starrer und flexibler rtohrleitüngseinrichtungen beabsichtigt man, die Arbeit der Terrainregulierung auszuschalten. Am meisten verbreitet unter diesen ist die Beregnung, bei der das Bewässerungswasser unter höheren Drücken mittels Beregnungsköpfe (Strahldüsen) auf den umgebenden Boden und die auf diesem wachsenden Pflanzen geführt wird. Dieses Verfahren ermöglicht eine verhältnismässig genaue Zuschusswasserdosierung j da jedoch ihr theoretisch kreisförmiges Einwirkungsgebiet schon von vornherein nur mit grossen Überdeckungen vorgesehen werden kann, und weil dieser Kreis unter Einwirkung des Windes zu einer Ellipse oder einer anderen veränderliche Form deformiert wird, und weil sich die bildenden Spritztröpfchen nicht gleichmässig zu verteilen pflegen, ist die Beregnung ziemlich ungleichmässig. Die Anordnung der Beregnungsköpfe und ihre Veränderung kann durch Anschluss an die Hydranten des unterirdischen Rohrleitungsnetzes oder durch den Vorschub von längeren auf der Erdoberfläche verlegten Wasserleitungsrohren erfolgen* Die erstere Variante ist mit einem grossen Kostenaufwand, die letztere mit einem grossen Arbeitakräfteaufwand verbunden, der 2-3 ha/Person beträgt. Zufolge des grossen Druckbedarfes ist der Betrieb aueserordentlich energieaufwendig«

Bei gewissen Nutzpflanzen wird auch die Tropfberieselung angewandt. Bei dieser Bewässerungsvariante wird das Wasser mittels Rohrleitungen in der Nähe der

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zu bewässernden Nutzpflanze geführt und der Boden nur in der unmittelbaren Umgebung der Nutzpflanze befeuchtet. Dieser Betrieb erfordert einen verhältnismässig geringen Druck, sein Nachteil besteht, in' der Notwendigkeit eines dichten Rohrleitungsnetzes (alle · 2-6 m) und ein weiterer Nachteil ist, die hohe Empfindlichkeit hinsichtlich der Sauberkeit der Be-. Wässerungsflüssigkeit sowohl inbezug auf gelöste ale auch inbezug auf Schwebestoffe, da sich die Tropfkörper leicht verstopfen. Ausserdem ist eine 9olche Einrichtung kostenaufwendig, ihre Verlegung und ihre * Wiederaufnahme arbeitsaufwendig und deshalt nur bei Dauerkulturen (Wein und Obst) oder in Folienzelten zweckdienlicherweise zu verwenden.

Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der vorgenannten Mangel, d.h. die Schaffung einer Bewässerungs· anlage, die die kostenaufwendige Terrainregulierung (Einebnung) erübrigt, den hohen Betriebsdruck und die kostenaufwendigen Rohrleitungen und Armaturen nicht benötigt_a mit geringer Investition und geringem Arbeitsaufwand einfach angelegt werden kann, in der ganzen Saison auf dem Gelände liegen gelassen werden und •paream mit geringem Handarbeitsaufwand betrieben ' . werden kann und die keinen Störungen der Wasserzufuhr, z.B. infolge von Verstopfungen ausgesetzt ist.

Oie gestellte Aufgabe wurde gemäss der Erfindung mittels einer die Bewäeserungsflüssigkeit leitenden und mit Bewässerungselementen versehenen Einstaubewässerungsanlage gelöst, die als Niederdruck-•chläuche ausgebildete Bewäseerungselemente besitzt, die mit Auatrittsöffnungen versehen sind undohn·

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Terrainregulierung auf dem Boden verlegt werden«

Bei der Verwendung der erfindungsgemässen Anlage ist es vom Vorteil, wenn unter der Ackerkrume des Bodens eine zumindest um eine Grössenordnung geringere Wasserdurchlässigkeit aufweisende Erdschicht liegt, .

damit die Bewässerungsflüssigkeit parallel zum Gelände und nicht abwärts sickert. Diese Bedingung liegt jedoch nach unseren Erfahrungen im allgemeinen auch in dem Fall vor, wenn unmittelbar unter der Ackerkrume eine ähnliche Zusammensetzung aufweisende Bodenschicht liegt, da die Ackerkrume zufolge der Bodenbestellung zwangsläufig aufgelockert wird und demzufolge auch ihre Wasserdurchlässigkeit im Vergleich zu dem unter ihr im ursprünglichen Zustand gebliebenen Boden ansteigt· In dieser Weise eignet sich die erfindungsgemässe Anlage auch zur Verwendung bei auf lehmigem Lösboden gebildeten wiesenartigen Boden., so z.B. auch auf wiesenartigem Tschernosjom und solonjezartigem Wiesenboden«

Die erfindungsgemäss als Schläuche ausgebildeten Bewässerungselemente können Bewässerungsflüssigkeit mit niedrigen, d.h. 3 bar unterschreitenden Drücken leiten, ihr Durchmesser liegt zwischen 50-150 mm und ihre Austrittsöffnungen ca. zwischen 0,5-10 mm, die in gegenseitigen Abständen von 0,2-2 m verteilt sind· Die Bewässerungsschläuche bestehen ztveckdieniicherweise aus zwei Schichten, einer gegen mechanische Beschädigungen Schutz bietenden und entsprechende Zugfestigkeit gewährleistenden und einer selbständigen oder mit ersterer zusammengebauten und Wasserabdichtung gewährleistenden kontinuierlichen Schicht. Die Bewässerungsschlauchschicht kann aus einem Polyolefin-

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derivat, vorteilhafterweise Polypropylen und/oder Polyäthylen hergestellt und die die Wasserundurchlässigkeit gewährleistende Schicht eine Folie oder ein Film und auf. die Gewebeschicht extrudiert sein.'

Wie aus Vorstehendem hervorgeht, gehören der geringe DrUCk₇ der Bewässerungsschlauch und der verhältnismässig grosse Durchmesser der im Bewässerungsschlauch vorgesehenen Austrittsöffnungen zu den wesentlichen Merkmalen der Anlage.

Unter einem geringen Druck versteht man im allgemeinen Drücke von höchstens 2-3 at. Der niedrige Druck ist mit ziemlich grossen Vorteilen verbunden: im Vergleich zu den Hochdrucksystemen ergeben sich wesentliche Energieeinsparungen und gleichzeitig im Gegensatz zu den Gravitationsbewässerungen die Möglichkeit, dass die Bewässerungsflüssigkeit auch ohne Terrainregulierung die höheren ■ Stellen der Geländeungleichmässigkeiten überwindet. Die zu überwindende Höhendifferenz und der erforderliche Druck stehen natürlich in gegenseitiger Abhängigkeit. Der Druck kann bei Tieflandverhältnissen im allgemeinen unter 2 bar bleiben und hiermit bedeuten die hier vorkommenden Höhendifferenzen von 6-8 m bei der mit.der erfindungsgemässen Anlage erfolgenden Bewässerung kein · Hindernis. Die verhältnismässig grossen.Austrittsöffnungen sind vorteilhaft, da sie durch die in der Bewässerungsflüssigkeit eventuell vorkommenden Verunreinigungen und Anschwemmungen usw. nicht verstopft werden. Der verhältnismässig grosse Durchmesser der Schläuche gewährleistet, dass sich die durch die Austrittsöffnungen erfolgende Wasserzufuhr entlang der Schläuche praktisch kaum verändert und nach den vor-

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liegenden Erfahrungen der auf Erderhebungen unvermeidliche geringere Druck auch keine feststellbar geringere Wasserzufuhr zur Folge hat.

Der Umstand, dass die einen grossen Durchmesser aufweisende Bewässerungsleitung aus Schläuchen aufgebaut werden kann, vermindert in wesentlichem Masse das Gewicht der Leitung- Die Ausführung, dass die Leitungen aus zweischichtigen Schläuchen erstellt werden können, d.h. dass der Schutz gegen mechanische Beschädigungen eigens und die Wasserundurchlässigkeit ebenfalls getrennt gesichert werden, ist mit dem Vorteil verbunden, dass die Bewässerungsleitung nach den durch Versuche erworbenen Erfahrungen sowohl in leerem als auch in voll gefülltem Zustand mit Arbeitsmaschinen ohne Beschädigungen überfahren werden kann. Die Verwendung einer die Stärke einer Folie oder eines Filmes aufweisenden wasserundurchlässigen Schicht ergibt ebenfalls wesentliche Gewichtsein8parungen. In dieser Weise wiegt eine etwa 200 m lange Rolle einer, zweischichtigen Bewässerungsleitung mit einem Durchmesser von 8 cm nur etwa 14 kg und ist demgemäss ausserordentlich leicht transportierbar, verlegbar und durch Aufwickelung wieder aufnehmbar. Die Leitungen können über die ganze Saison auf dem Gelände bzw* Feld gelassen werden«

Oie Erzeugung des niedrigen Druckes kann mittels einer einfachen, z.B« Hiit einem Verbrennungsmotor versehenen Pumps gesichert werden, wobei jedoch bei gegebenen Geländeverhältnissen « wenn die Hauptleitung oder die diese speisende Wasserentnahmestelle, 2,B. Behälter, Kanal usw. in einer entsprechenden Höh« angeordnet werden kann - die Pumpe sogar auch ent-

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fallen kann. Ist der Druck der Pumpe schwankend oder überschreitet er das gewünschte Ausrnass ein wenig, so ist in das System zweckdienlicherweise auch ein Druckregler einzubauen.

Der Umstand, dass die Anlage aus mehreren verschiedenen Bewässerungswasserleitungen zusammengestellt wird, ist vom Gesichtspunkt der Erfindung aus gesehen belanglos, wobei im allgemeinen nicht Leitungen von drei, sondern nur von zwei Grössenordnungen erforderlich sind: die die Bewässerungsflüssigkeit verteilende Hauptleitung und die von dieser abzweigenden, die Bewässerung unmittel-'bar durchführenden und im allgemeinen parallel verlegten BeWässerungsleitungen«

Die Hauptleitung kann eine dauerhafte,

z«B, aus Metallrohren fest verlegte, jedoch auch eine aufnehmbare Schlauchleitung; zweckdienlicherweise dem Schlauch der Bewässerungsleitung ähnliche zweischichtige Schlauchleitung sein,, jedoch mit einem entsprechend grösseren Durchmesser. Die Bewässerungsleitungen können in einer oder zwei Richtungen in Abständen von 20-60 m voneinander von der Hauptleitung abgezweigt werden, wobei ihre Länge den Gegebenheiten entsprechend auch 300 m oder sogar auch mehr betragen kann. Die Abzweigungen können mittels einfacher, z.B. aus Metall gefertigter Abzweig-■stück-e vorgenommen werden,, die Befestigung -sowo+sl der fiewässerungslaitungem als auch der hi^r unterbrochenen Hauptleitungen an dis Rohrstutzen der -Abzweigstücke kann mitteis Schellen oder durch einfache Bindegarne erfolgen. In gleicher Weise kann durch Zwischsnfügung eines einfachen kurzen i?ofarstückes jede Schlauchleitung verlängert oder deren Abschnitt ausgewechselt werden^, wenn diss

zufolge irgendwelcher Beschädigung erforderlich wird.

Anordnung, Ort und Verteilung der Hauptleitungen der Bewässerungsleitungen der Anlage sind unter Berücksichtigung der Art sowie des Wasserbedarfes der zu bewässernden Nutzpflanzen, der Stärke der Ackerkrumen« · schicht und ihrer Wasserdurchlässigkeit festzulegen.

Die erfindungsgemässe Anlage kann auch im Falle von einer unregelmäs9igen Form der Felder und Geländegegenstände verwendet, die Wasserzufuhr in optimaler Zeit geregelt durchgeführt werden,. wobei die Wasserverteilung ununterbrochen und auch entgegen der Hangrichtung erfolgen kann; die Anlage erfordert keine ständige Bedienung und Bedienungsperson, sondern nur eine Überwachung. Gleichzeitig passt sich die Anlage an die modernen Konstruktionssysteme an, da sie während der Vegitationsdauer nicht versetzt werden muss.und auf mit Guminirädern laufenden Maschinen überfahren werden kann, wobei kein Feldflächenausfall und kein Trittschaden entsteht.

Die Bewässerungsanlage kann z.B. von Trommeln gleich auf dem Gelände verlegt und nach Abschluss der Saison leicht und mit wenig Arbeit wieder aufgewickelt und mit einem geringen Platzbedarf gelagert werden. Sie enthält keine empfindlichen oder eine kontinuierliche . Wartung erfordernden Bauteile und kann aus Materialien der Massenproduktion zusammengestellt werden. Ihre Investitionskosten sind im Vergleich zu den bisher verwendeten Bewässerungsanlagen wesentlich geringer, zu ihrem Betrieb ist wenig Energie erforderlich und eine Peroon kann eine zu bewässernde Fläche von 20-50 ha bedienen.

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Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigelegte Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels der Anlage detailliert beschrieben. Auf der Zeichnung zeigen Fig· 1 ein zu bewässerndes Feld mit der erfindungsgemässen Bewässerungsanlage in Draufsicht, ' Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in

Fig. 1,
Fig. 3 den Querschnitt einer beispielsweisen Aus-

führungsform des Bewässerungsschlauches, Fig. 4 ein Detail der äusseren Schicht des .Bewässerungsschlauches nach Fig. 3, Fig_# 5 den Querschnitt einer anderen beispielsweisen

Ausführungsform des Bewässerungsschlauches« In Fig« 1 sind der an sich bekannte Zuleitungskanal 1, das Pumpenaggregat 2, der Druckregler 3 und die : Flüssigkeitshauptförderleitung 4 zu sehen« Die Flüssigkeitshauptförderleitung 4 ist in diesem Falle ein Schlauch, an den sich erfindungsgemäss die Bewässerungsschläuche anschliessen. Die Grenze des Feldes wurde mit der Ziffer 6 und die Grenzlinie des durch die Bewässerungsschläuche 5 bewässerten Bodens mit der Ziffer 7 bezeichnet.

In Fig. 2 wurden zwei Bewässerungsschläuche 5 mit je einer Austrittsöffnung 8 im Schnitt dargestellt, wobei die Ackerkrume darstellende Deckschicht mit der Ziffer 9, die darunter befindliche untere Bodenschicht mit der Ziffer 10,. die durch die aus den Bewässerungsschläuchen 5. austretende Bewässerungsflüssigkeit durchfeuchtete und den gleichen Feuchtegehalt aufweisende Linie mit der Bezugsziffer 11 bezeichnet.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemässen Anlage ist die folgende:

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Die Bewässerungsflüssigkeit wird aus dem Zuleitungskanal 1 mittels des Pumpenaggregates 2 durch den Druckregler 3 in •das aus den Bewässerungsschläuchen 5 bestehende Schlauchsystem gepresst. Die Bewässerungsflüssigkeit gelangt in vorliegendem Falle aus der einen Durchmesser von 280 mm aufweisenden Flüssigkeitshauptförderleitung 4 in die Durchmesser von 80 mm aufweisenden Bewässerungsschläuche, die hier in Abständen von je 1,4 m mit Durchmesser von 10 mm aufweisenden Austrittsöffnungen 8 versehen sind. Der gegenseitige Abstand b der Bewässerungsschläuche 5 ist von der Gebundenheit (Durchlässigkeit) des Bodens abhängig: in dem vorliegenden Beispiel beträgt der Abstand 50 m (Fig. 1 und Fig. 2). Die durchschnittliche Stärke ν der Ackerkrume als Deckschicht wurde in diesem Fall mit 400 mm angenommen. Die Bewässerungsflüssigkeit wird aus den Bewässerungsschläuchen 5 in zwei Richtungen bis zur Entfernung von b/2, d.h. je 25 m einsickern.

In Fig. 3 ist der Schnitt des Bewässerungsschlauches 5 zu sehen, wobei das äussere Polypropylen-Foliengewebe 12 die selbständige 200 .um starke innere Polyäthylenfolie 13 umfasst. Auf die in Fig.. 4 sichtbare Weise kann das Polypropylengewebe auch aus 50 .,um starken 2-3 mm breiten Folienstreifen 14 gewebt werden. Bei dem in Fig. 5 dargestellten Schnitt ist die Polyäthylenfolie 13 auf das Foliengewebe 12 extrudiert.

Die dargestellte beispielsweise Ausführungsform der Anlage wurde in erster Linie zur Bewässerung von Maiskulturen entwickelt,, eignet sich jedoch ausserdem auch vorzüglich zur Bewässerung von Zuckerrüben, Weizen, Sojabohnen, sowie Ur- und angelegten Rasen. Bei Pflanzen, die eine Beregnung mit kalten Wasser nicht ertragen, wie z.B·

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Paprikaschoten, Tomaten, usw. ist der Einsatz der Anlage besonders vorteilhaft, da sich die Bewässerungsflüssigkeit in dünnwandigem Schlauch unter Einwirkung der Aussen· temperatur bzw. der Sonne vor der Beregnung entsprechend erwärmt. . .

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Claims

Oscsai Vörös, Oktober Mezogazdasägi Termeloszövetkezet Budapest / Ungarn

ANLAGE FÜR EINSTAUBEWASSERUNG ·

Patentansprüche

l.J Anlage für Einstaubewässerung mit Dewässerungsflüssigkait leitenden Elementen und Bewässerungselementen,, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewässerungselemente als zur Förderung von Bewässerungsf lüssigkeiten. mit einem Druck von höchstens 3 bar geeignete Schläuche (5.) ausge-■ bildet sind, deren Durchmesserwert zwischen 50 und 150 mr.i beträgt und die mit Austrittsöffnungen 8 versehen sind, wobei der Durchmesser der Austritts*· öffnungen (8) einen Wert zwischen 0,5-10 mm hat und die Austrittsöffnungen (8) in gegenseitigen Abständen von 0,2-2 Meter ausgebildet sind und dass die Schläuche (5) ohne Geländeregulierung auf dem Boden · angeordnet sind.
2. Anlage für Einstaubewässerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet _f dass die Schläuche (5) aus einer gegen mechanische Beschädigungen Schutz bietenden und eine erforderliche Zugfestigkeit gewährleistenden Schicht (12) sowie aus einer die Was.sercUirchlässigkeit verhindernden Schicht (13) bestehen.

3· Anlage für Einstaubewässerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass

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die Schichten (12, 13) des Schlauches (5) aus Polyolefinderivaten, vorzugsweise aus Polypropylen und/oder Polyäthylen hergestellt sind.

4« Anlage für Einstaubewässerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die die Wasserdurchlässigkeit verhindernde Schicht (13) des Schlauches (5¹) als eine, auf die Schicht (12) extrudierte ,Folie, oder Film ausgebildet ist.

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