Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Ресурсосберегающие технологии и конструкции оросительных систем при дождевании
ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Ресурсосберегающие технологии и конструкции оросительных систем при дождевании"

На правах рукописи

?Го ОД 1 9 к:он

ГУБЕР Кирилл Вадимович Кандидат технических наук

РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ И КОНСТРУКЦИИ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ПРИ ДОЖДЕВАНИИ

Специальность 06.01.02 — сельскохозяйственная мелиорация

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

МОСКВА 2000

Работа выполнена выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте гидротехники и мелиорации имени А.Н. Костякова Российской академии сельскохозяйственных наук.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор, академик РАСХН Н.Г. Ковалев; доктор технических наук, профессор, академик РАСХН М.С. Грнгоров; доктор техниче-ских наук, профессор, член-корреспондент РАСХН В.И. Ольгаренко.

Ведущая организация — ИНПЦ «Союзводпроект».

Защита состоится «2-^» ^х_2000 г. в ч. на заседании диссертационного совета Д 020.95.01 во Всероссийском научно-исследовательском институте гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова по адресу: 127550, г. Москва, ул. Б. Академическая, 44.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан « 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат технических наук И. С. Ланндовская

г/оуз.зёг.р

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы■■ В Российской Федерации площадь орошения дождеванием составляет 90% от общей площади орошаемых земель. Одной из наиболее актуальных проблем в орошаемом земледелии является создание конструкций гидромелиоративных систем, обеспечивающих ресурсосбережение и экологическую безопасность. Такие системы должны в комплексе регулировать водный, воздушный, тепловой, пищевой, солевой режимы почв и растений, а также фитоклимат посевов. Эти функции выполняются внутрихозяйственной частью систем, на долю которых в зависимости от их мощности приходится 50-100% всего объема капитальных вложений, причем большая ее часть относится к комплексу "водозаборное сооружение - оросительная сеть - поливная техника".

Определяющим с точки зрения капитало- и энергоемкости систем является установление оптимальных соотношений между параметрами различных типов оросительной сети и дождевальной техники, которые способствуют минимизации затрат. Необходима разработка конструкций систем, обеспечивающих повышение коэффициентов полезного действия и земельного использования и экономии водных, земельных, материальных и энергетических ресурсов.- Для рационального использования водных и земельных ресурсов представляется целесообразным создание гидромелиоративных систем с замкнутым циклом водооборота, которые ■позволяют использовать дренажно-сбросной сток в пределах орошаемого маЬсива.

Одним из основных направлений развития современной технологии является переход от прерывистых (дискретных, цикличных), технологических процессов к непрерывным поточным процессам, обеспечивающим увеличение масштабов производства и эффективности использования систем, машин и оборудования. Применительно к орошаемому земледелию это означает переход от отдельных технологических операций (полив, внесение удобрений, борьба с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур, внесение хим-мелиорантов) к одновременному выполнению этих операций за один рабочий цикл. Такие технологии приводят в конечном итоге к снижению себестоимости сельскохозяйственной продукции, экономии материальных,' энергетических, трудовых и временных ресурсов.

В связи с вышеизложенным представляется актуальным разработка ресурсосберегающих 'Технологий, конструкций оросительных систем и системы машин для орошаемого земледелия, которые позволили за счет многоцелевого использования оросительной сети и дождевальной техники уменьшить число сельскохозяйственных агрегатов и снизить затраты по всему парку машин, занятых на обработке культур, значительно сократить обслуживающий персонал.

Работа выполнена в рамках научно-технической программы приоритетных исследований по научному обеспечению АПК РФ "Разработать научные основы комплексной мелиорации сельскохозяйственных угодий и модели (проекты) экологически безопасных систем земле-

делия на мелиорированных землях (мелиорация) "Российской Академии сельскохозяйственных наук и проектов ГНТП "Ресурсосберегающие мелиоративные системы" и "Комплексные мелиорации" Миннауки РФ.

Целью исследований является разработка технологий создания конструкций внутрихозяйственных гидромелиоративных систем при орошении дождеванием на основе минимизации водных, земельных, материальных, энергетических, трудовых и временных ресурсов. Для реализации указанной цели необходима разработка:

- концепции, принципов и схем внутрихозяйственных оросительных систем на основе многоцелевого применения дождевальной техники и замкнутого водооборота;

- технологического комплекса машин, обеспечивающих многоцелевое использование дождевальной техники в системе растениеводства по проведению поливов, внесению удобрений, пестицидов, химмелиорантов, ростовых веществ с поливной водой;

. - методики оптимизации схем внутрихозяйственной оросительной сети по расположению ее в плане при различных типах дождевальной техники на основе минимизации материало- и энергоемкости,- :

- методов расчета и конструкций элементов внутрихозяйственной -оросительной сети, обеспечивающих экономию водных, земельных, материальных и энергетических ресурсов;

■ - методов расчета и принципов конструирования дождевальных машин, обеспечивающих экономию различных видов ресурсов.

Методология исследований. Разработка проблемы сочетала теоретические и экспериментальные исследования на основе системного подхода. При разработке принципов создания внутрихозяйственных гидромелиоративных систем с многоцелевым использованием оросительной сети и поливной техники и комплекса машин для их реализации применены методы системотехники.

Оптимизация схем внутрихозяйственных оросительных систем, включающая комплекс "водозаборное сооружение - оросительная сеть - дождевальная техника" проводилась с использованием методов. имитационного проектирования и параметрических рядов.

Полевые исследования дождевальной техники проводились с использованием РД Ю.11Л-87 "Испытания сельскохозяйственной техники. Машины и установки дождевальные. Программа и методы испытаний". При исследованиях элементов оросительной сети были разработаны специальные методы испытаний. Лабораторные и полевые исследования проведены в 1973-1990 гг. в ОКБ ВНИИГиМ, ВНПО "Радуга", совхозах "Дмитровский" и "Повадинский", ОПХ "Быково" НИИ овощного хозяйства Московской области, совхозах "Дружба" Липецкой области, Цнорском животноводческом комплексе Республики Грузия; совхозе "Рудненский" Кустанайской области Республики Казахстан.

Научная новизна работы заключается в разработке концептуальных и теоретических положений, методов расчета технологических и конструктивных параметров комплекса внутрихозяйственной оросительной системы "водозаборное сооружение - оросительная сеть - дождевальная техника" при их многоцелевом применении, обеспечивающих экономию водных, земельных, материальных, энергетических, трудовых и временных ресурсов.

В диссертации впервые разработаны:

1.Принципиальные схемы внутрихозяйственных гидромелиоративных систем с замкнутым циклом водооборота.

2.Методика оптимизации схем внутрихозяйственных оросительных систем по их расположению в плане при различных типах дождевальной техники на основе минимумов материало- и энергоемкости с использованием параметрических рядов.

3.Метод расчета закрытых оросительных систем с дождевальными машинами, учитывающий соотношение уклона местности и гидравлического уклона в трубопроводе и обеспечивающий снижение напора в сети до 20%.

4. Схемы, конструкции и методы расчета полужестких трубопроводов для забора воды в движении дождевальными машинами.'

5. Комплекс машин для регулирования водного, питательного и солевого режима почв на базе дождевальных машин с их многоцелевым использованием. ,

6. Методы расчета и конструкции дождевальных машин фронтального действия, обеспечивающих в отличие от существующих снижение действительной интенсивности, дождя в 1,5-2 раза и, как следствие, экономию водных и энергетических ресурсов.

7. Способы снижения металлоемкости ферм дождевальных машин за счет оптимизации соотношения высоты и длины панелёй. ■

Ценность для практики заключается в разработке методики оптимизации схем внутрихозяйственной оросительной сети на стадии предпроектной подготовки, обеспечивающих минимизацию материало-и энергоемкости систем. Новые конструкции оросительной сети й элементов дождевальной техники позволят снизить затраты при проектировании систем и их эксплуатации.

Реализация работы. Результаты исследований вошли в ряд нормативных документов, в том числе: Краткое руководство по контролю влагозапасов орошаемых земель нейтронными влагомерами. М. 1985; Оросительные системы с использованием сточных вод. Нормы-проектирования ВСН 33-2.2.02-85; Проектирование оросительной сети с МДЭФ "Кубань-Л" (пособие к СНиП 2.06.03-83); Руководство по мелиорации орошаемых маломощных черноземов с применением глубокого объемного рыхления. М. 1987; Использование сточных вод предприятий пищевой промышленности для орошения. Пособие к ВСН 33-2.2.02-86. М. 1988; Система машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на 1986-1995 гг. М. 1983. Часть III. Мелиорация; Альбом "Типовые технические реше-

ния по оросительным системам с дождевальными машинами для фермерских хозяйств". М. 1996.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на Всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы механизации сельскохозяйственного производства" (Москва,1985); Всесоюзной научно-технической, конференции "Проблемы автоматизации оросительных систем" (Херсон,1987); научно-техническом симпозиуме на международной выставке "Мелиорация -89" (Москва,1989); Всероссийском совещании "Экологические основы орошаемого земледелия" (Москва,1992); конференции "Комплексная мелиорация в степной зоне и экология" (Волгоград,1994); Всероссийском совещании "Стратегия развития орошаемых земель в России" (Москва, 1995); Всероссийской конференции "Защитное лесоразведение и мелиорация земель в степной и лесостепной зонах"(Волгоград,1998); Научной конференции "Современные проблемы мелиорации и пути их решения (к 75-Летию ВНИИГиМ)" (1999); Ученых Советах ВНИИГиМ (1983-1999) и ВНП0 "Радуга"(1988-1992).

Разработки по теме диссертации демонстрировались на выставках "Мелиорация земель России", "Аграрная наука - Москве и москвичам", "Наука России - агропромышлейному комплексу"(1997), "Мелиорация земель и сельскохозяйственное водоснабжение России".,. "Агропромышленный комплекс России"(1998), "Наука -.агропромышленному комплексу", "Инвестиции-99. Технология живых существ. II Международная выставка" (1999), удостоены 5' медалей и диплома II степени ВВЦ.

На защиту выносятся:

- принципы создания внутрихозяйственных гидромелиоративных систем с замкнутым циклом водооборота;

- методика оптимизации схем внутрихозяйственной оросительной сети по расположению ее в плане при различных типах ¡дождевальной техники на основе минимумов материалоемкости и энергоемкости;

-'метод расчета и конструкция закрытой оросительной сети с учетом соотношения уклона местности и гидравлического уклона в трубопроводе на основе снижения энергоемкости;

- способ^ снижения интенсивности дождя в дождевальной технике;

- способы снижения материало- и энергоемкости дождевальных машин;

. - технологический комплекс машин, обеспечивающий многоцелевое применение дождевальной техники на основе исключения ряда машин, занятых на обработке сельскохозяйственных культур.

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 80 печатных работах, в том числе в 4 нормативно-методических документах, защищены 5 авторскими свидетельствами, 9 патентами РФ на изобретения и свидетельством на полезную модель .

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, общих выводов, списка использованной литературы из 416 наименований, приложений. Общий объем диссертации 4 39 страниц, в том числе 295 страниц текста, 80 таблиц, 120 рисунков. Приложения включают 20 таблиц и 19 рисунков.

Автор выражает глубокую благодарность академику РАСХН, д.т.н., проф. ("Шумакову В.б1, определившего направление исследований, д.т.н., проф. |Сурину В.А.|, сотрудникам отдела орошения кандидатам технических наук Зюбенко С.Ш., Лямперту Г.П., Когу-тову С.Г., Храброву М.Ю., инженерам Петрову И.В., Степанову

B.П., за постоянную помощь и поддержку.

ГЛАВА 1. КОНСТРУКЦИИ ВНУТРИХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

Внутрихозяйственные гидромелиоративные системы, в частности, оросительные являются основной частью систем, где реализуется их назначение - регулирование режимов агроценоза. Эффективность мелиорации определяется рациональным проектированием, строительством и эксплуатацией внутрихозяйственных систем. В состав внутрихозяйственных гидромелиоративных систем входит значительное число объектов и сооружений. Нами в настоящей- работе рассматривается комплекс "орошаемая площадь - подкачивающая насосная станция, оросительная, водосборно-сбросная и дренажная сети, дождевальная техника, средства химизации, управления и автоматизации". '

Открытые оросительные системы наиболее распространены, они имеют каналы (облицованные или необлицованные) в земляном русле или лотковые каналы, сооружаемые на различных по высоте опорах. Из дождевальной техники от необлицованных оросительных каналов работают машины ДДА-100МА, ДДН-70, ДДН-100, от облицованных каналов - "Кубань-Л". Различными аспектами конструирования, расчета и эксплуатации таких систем занимались Аверьянов С.Ф., Костяков А.Н., Натальчук М.Ф., Ольгаренко В.И., Оффенгенден

C.Р., Полонский A.M., Рычков Н.И., Шумаков Б.Б., Щедрин В.Н., Голы М. (Чехия) и др. В результате проведенных исследований сформулированы принципы проектирования оросительной сети в плане применительно к полю, севооборотному участку, хозяйству и Орошаемому массиву в целом. Установлены условия работы оросительной сети по расчетным расходам воды, расстояниям между оросителями, их длинам, уклонам, глубинам наполнения, сопряжением, со сбросной, дренажной сетью, командованием каналов друг над другом. При расчете оросительной сети прежде всего устанавливаются расчетные расходы воды во всех звеньях. Важнейшим элементом расчета является установление фильтрационных потерь и определение КПД каналов. При этом учитывается периодичность работы каналов и условия свободной или подпертой фильтрации.

При орошении дождеванием широкое применение нашли закрытые оросительные системы с машинами типа "Фрегат", "Волжанка",

"Днепр", "Таврия", ДДН-70, ДДН-100, ШД-25/300, КИ-50, КИ-25, КСИД-10, дальнеструйными аппаратами. Проектированием, расчетом и эксплуатацией таких систем занимались Анисимов В.А., Винокур Е.Я., Григоров М.С., Гусейн-заде С.Х., Зюликов Г.М., Коваленко П.И., Конаков Б.И., Костяков А.Н., Мамаев М.Г., Натальчук М.Ф., Носенко В.Ф., Салахов Ф.С., Сурин В.А., Фомин Г.Е., Шейнкин Г.Ю., Шумаков Б.В., Гаджальски И., Шишков Д. (Болгария), Галан А., Дарв-Борноз Ж.М., Ляай Ж.П., Ляби И., Менье М., Сенье М. .(Франция) и др. Анализ работ позволил классифицировать закрытые системы по ряду признаков: конструктивным: способу создания напора; расположению оросительной сети в плане; выбору материала трубопроводов; размещению регулирующей, запорной и предохранительной арматуры на сети. Важнейшими элементами расчета закрытых систем являются установление расчетных расходов и напоров воды в сети, определение потерь напора по длине, выбор оптимальных диаметров трубопроводов, определение условия кольцевания сети, уклонов трубопроводов, условий незаиляемости.

В ряде случаев применяются комбинированные системы, в которых часть оросительной сети выполняется открытой, часть -закрытой. При этом возможны варианты: распределители - открытые или закрытые, оросители - соответственно - закрытые или открытые .■ Иногда открытые оросители заменяются гибкими трубопроводами. На таких системах применяют машины ДЦА-100МА, ДДН-70, ДДН-100, иКубань-Л". При этом используют методы расчета открытых.и закрытых систем.

Одним из основных элементов внутрихозяйственных систем является дождевальная техника, в развитии методов расчета; конструирования, применения и эксплуатации внесли большой вклад Александров А.Д., Анисимов В.А., Беляев В.В., Безродное H.A., Бородычев В.В., Гусейн-заде С.Х., Данильченко Н.В., Ерхов'Н.С., Исаев А.П., Кервалишвили Д.М., Козлов А.И., Колёсник Ф.И;, Лебедев Б.М., Луцкий В,Г., Лямперт Г.П., Метельский З.И.,Миленин Б.О., ' Митрюхин A.A., Никулин С.Н., Носенко В.Ф.., Перевезенцев Л.А., Поспелов A.M., Рассолов Б.К., Рязанцев А.И., Рычков Н.И., Сандигурский Д.М., Ценципер М.Л., Чичасов В.Я., Храбров М.Ю., Шумаков Б.Б.", и др. Из зарубежных фирм прежде всего следует отметить' Lindsay Manufacturing Company, Valmont:.. Industries Inc. . (США), Irrifrance (Франция), Metalski Zavod (Югославия), Intersigma (Словакия),. Bayer: (Австрия), Spp Agricultural Services (Великобритания) и др. При. этом изучены вопросы расчета.элементов техники полива для различных типов машин по. технологии их работы. Разработаны методы гидравлического, прочностного и мощт ностного расчетов дождевальных машин, проектирования'машин как. в целом, так и их элементов, условий применения дождевальной техники и .способов ее эксплуатации.1 .■.

' Одним из важнейших элементов расчета ГМС является технико-,' экономическое обоснование их параметров,- которыми занимались

такие специалисты как Абрамов H.H., Агрест А.Е., Анисимов В.А., Арент К.П., Бегляров С.А.-, Брайнин А.Л., Гусев С.И., Зюликов Г.М., Кикайчешвили Г.Е., Коваленко П.И., Койда К.У., Ландес Г.А., Лебедев Б.М., Лямперт Г.П., Манушин А.Т., Марголин A.M., Мошнин Л.Ф., Носенко В.Ф., Райнин В.Е., Рекс Л.М., Сурин В.А., Шавва К.И. и др. При этом рассматривались различные сочетания комплекса «водозабор - оросительная сеть - дождевальная техника

- дренажно-сбросная сеть», что позволяет сравнивать на стадии проектирования различные варианты технических решений и выбирать из них наиболее рациональные. Основной задачей технико-экономического расчета оросительных систем является определение оптимальных параметров всех входящих в них элементов. При проектировании закрытой оросительной сети основным является метод оптимальных диаметров, когда устанавливаются расчетные расходы воды в сети, диаметры трубопроводов и длины различных оросителей. Расчет и проектирование ведется в основном на существующие конструкции поливной техники. При этом установлено, что на выбор оптимальных вариантов оросительной системы влияют площадь и конфигурация участка, размещение сети в плане, тип поливной техники, технология работы машин и оросительной сети. Такой метод является основным при рабочем проектировании систем.

В повышении эффективности ' мелиорации важную роль играет многоцелевое использование оросительной'сети и поливной техники, в развитии которой большой вклад внесли Абрамов А.Ф., Буцы-кин A.M., Ванеян С.С., Галямин Е.П., Грамматикати О.Г., Заднеп-ровский Р.П., Ивашкин В.И., Ковалев Н.Г., Кружилин И.П., Кушков Х.М., Луцкий В.Г., Рева Л.П,, Руднева Л.В., Усков А.И., Шумаков Б.В., фирма Stouffex Chemicals (США). Хорошо изучена технология и техника внесения сухих минеральных удобрений и животноводческих стоков с поливной' водой, в тоже время вопросы. внесения жидки*. комплексных удобрений, химмелиорантов, пестицидов, ростовых веществ - недостаточно.

В целях совершенствования методов создания внутрихозяйственных гидромелиоративных систем представляется целесообразным осуществить следующие разработки:

- гидромелиоративных систем с замкнутым циклом водооборота в пределах орошаемого массива и многоцелевым использованием оросительной сети и поливной техники;

- методики оптимизации схем оросительных систем по их расположению в плане по отношению к водоисточнику при различных типах сети и дождевальной техники;

- технических решений по замене открытых оросителей на водоводы, обеспечивающие подачу воды к самоходным машинам и увеличению КПД оросительной сети и КЗИ орошаемого участка;

- снижения материало- и энергоемкости закрытых оросительных систем с учетом соотношения уклона местности и гидравлического уклона в трубопроводе;

- способов снижения металлоемкости и энергоемкости дождевальных машин;

- комплекса дождевальной техники для его многоцелевого использования и технологических режимов ее работы в сочетании с машинами для транспортирования различных агрохимикатов для обеспечения разных видов поливов, опрыскивания и опиливания;

- установления наиболее оптимальных типов дождевальной техники, исходя из их материалоемкости и энергоемкости и возможности многоцелевого применения.

ГЛАВА 2. ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ ВНУТРИХОЗЯЙСТВЕННЫХ ДОЖДЕВАЛЬНЫХ СИСТЕМ МНОГОЦЕЛЕВОГО ПРИМЕНЕНИЯ

Создание внутрихозяйственных гидромелиоративных систем, исходя из условий регулирования режимов агробиоценозов, применения дождевания, организации орошаемой территории, должно базироваться на следующих принципах:

1.Обеспечение комплексного регулирования режимов агроцено-зов в соответствии с водно-физическими свойствами почв и возделываемыми сельскохозяйственными культурами и фазами их развития. ?

2.Создание конструкций систем замкнутого типа при сборе, накоплении, переработке и повторном использовании дренажно-сбросных вод на орошение в пределах орошаемого массива.

3.Многоцелевое использование оросительной сети и дождевальной техники при внесении с поливной водой различных агрохимикатов, а также работой машин в режимах опрыскивания и опыливания.

4.Разработка конструкций систем при минимизации их материа-ло- и энергоемкости,

5.Автоматизация процессов сбора, контроля, управления технологическими процессами и их параметрами при проведении! поливов и внесении агрохимикатов.

б.Обеспечение надежности работы и экологической безопасности при эксплуатации систем.

ГМС при орошении дождеванием должны обеспечивать комплексное. регулирование водного, воздушного, теплового, пищевого, солевого, газового режимов почв и растений, а также фитоклимата посевов, проведение защитных работ от вредителей и болезней сельскохозяйственных растений, управление ростом и развитием растений на базе энергосберегающих индустриальных технологий. Системы должны удовлетворять условиям ресурсосбережения, получения экономически целесообразных урожаев возделываемых сельскохозяйственных культур, охраны окружающей среды. На стадии проектирования должны учитываться требования землеустройства, природно-хозяйственных условий региона, возможности сочетания различных видов мелиорации, применения наиболее прогрессивных технологий и техники полива дождеванием, создания материале- и энергосберегающих конструкций внутрихозяйственной гидромелиора-

тивной сети, повторного использования дренажно-сбросных вод при улучшении их качества для- орошения сельскохозяйственных культур . .

К проектированию систем предъявляется ряд требований по их назначению, условиям работы, качественным, технико-эксплуатационным, технологическим и конструктивным показателям.

Выбор способов орошения и техники полива зависит от ряда условий: климатических, почвенных, геоморфологических, гидрогеологических, водохозяйственных, экономических, экологических. При дождевании определяющими являются следующие факторы: климатические - скорость ветра; почвенные - скорость впитывания воды в почву; геоморфологические - тип местности, уклон и протяженность склонов; гидрогеологические - глубина залегания грунтовых вод и их минерализация; биологические - высота надземной части растений; хозяйственные - севообороты, размер полей (ширина и длина, площадь), их конфигурация; водохозяйственные - водообес-печенность, КЗИ и качество воды (мутность и крупность взвешенных наносов) ; экономические - производительность и затраты труда, уровень приведенных затрат, срок окупаемости, уровень .урожайности; экологические - размеры поливных норм, равномерность распределения воды по орошаемой площади, водная эрозия, фильтрация из оросительной сети, качество воды.

Основной расчетной,единицей при составлении проекта организации орошаемой территории является севооборотный участок, получающий непрерывный ток воды в течение вегетационного периода. Площадь севооборотного участка, схемы севооборотов, размеры полей и их число устанавливаются с учетом направления сельско<-хозяйственного производства, хозяйственных условий, размещения оросительной сети, дорог, лесополос, линий электропередач и связи. Расположение оросительной сети в плане должно быть увязано С.организацией территории, применяемыми техническими средствами, конфигурацией участка и его расположения по отношению к водоисточнику. С точки зрения создания оросительных систем при этом длина сети будет иметь минимальную протяженность.

К конструкциям ГМС предъявляются требования: обеспечение работы в автоматизированном или автоматическом режиме; проектирование, поставка, изготовление, строительство и монтаж на блочно-модульном принципе;* оснащение оборудованием для разбавления' и деминерализации дренажно-сбросных вод; оборудование, средствами автоматического включения и выключения механизмов ввода агрохимикатов в оросительную сеть; наличие средств водо-учета; оснащение контрольно-измерительной аппаратурой для регистрации параметров внешней среды, влажности почвы, мелиоративного состояния земель.

Показателями, регламентирующими работу систем, являются: равномерность распределения дождя и агрохимикатов по орошаемой площади; обеспечение подачи воды в соответствии с режимом, спо-

собом и технологией орошения, внесение агрохимикатов в заданных количествах в необходимые сроки; обеспечение эксплуатации систем в соответствии с параметрами ■ о^дугсдкццйй ^реды орошаемого региона; уровень КЗИ>0,96 ,и ¡КПД>0„■&. ¿Воеадоеаштоя ¡техника должна обеспечивать работу:в ¡режиме дождевания, опрыскивания и опы-ливания. Системы должны обладать надежностью и экологической безопасностью при эксплуатации.

Создание внутрихозяйственных систем с замкнутым циклом во-дооборота предусматривается на землях с близким залеганием грунтовых минерализованных вод. На системах планируется применение различных типов дождевальных машин, создание систем накопления и утилизации дренажно-сбросных вод при сокращении забора воды из открытых водоисточников. Технология работы системы заключается в проведении различных видов поливов, накоплении, переработке, очистке и транспортировке дренажно-сбросных вод и последующей подаче ее в оросительную сеть специальной насосной станцией. Их разработка приведет к резкому сокращению забора воды из открытых водоисточников и исключению возврата сбросных вод в них, более полному использованию водных ресурсов в пределах орошаемого массива, ресурсосберегающим технологиям орошения, охране водных и земельных ресурсов от загрязнения. Указанные технологии включают в себя ряд блоков, функционально связанных между собой и выполняющих определенные операции в течение заданного времени при их совмещении.'

Блок регулирования режимов агроценоза предназначен для ком-плексирования водного (режим орошения), теплового (использование теплых вод, мелкодисперсное и противозаморозковое дождевание), солевого (внесение мелиорантов), газового (подача углекислого газа) и пищевого (внесение удобрений) режимов.

Блок подачи воды предназначен для регулирования водного режима и осуществляет подготовку воды к орошению (очистка и улучшение качества воды), водозабор и транспортирование воды (оросительная сеть и водозаборное сооружение), распределение воды по орошаемому полю (поливная техника).

.Блок химизации предназначен для подачи минеральных, органических . удобрений и химмелиорантов • вместе с поливной водой для регулирования пищевого режима.

Блок защиты растений предназначен гдчя гурьбы с вредителями и болезнями сельскохозяйственных ■ расгвнйф, рр.е-гулирования роста и развития растений путем ввода в орожотвй^уу» вводу или опрыскиванием пестицидами, биопрепаратами игстизг^уттаффеми(-роста.

Блок утилизации дренажно-сбросного прййдча^начен для

транспортирования, накопления, переработки дапПФЧтерного использования стока на орошение при улучшении его-качества путем разбавления, деминерализации, введения химмелиорантов и другими способами и выращивания за счет этого различных сельскохозяйственных культур, в том числе солеустойчивых и галофитов.

Блок подготовки и освоения почв к орошению включает специальные виды обработок ' (-кротование, щелевание,. глубокое рыхление, нарезка борозд) , внесение структурообразователей, планировку орошаемых земель для улучшения водного и воздушного режима почв и равномерного распределения воды по орошаемому полю при поливах.

Блок возделывания сельскохозяйственных культур включает создание специальной системы машин для орошаемого земледелия,, предусматривающего минимизацию воздействия машин на. почву; исключение ряда машин, применяемых в богарном земледелии по внесению удобрений, пестицидов, химмелиорантов;. разработку ряда специализированных машин или рабочих органов для совмещения технологических операций и выращивания сельскохозяйственных культур по интенсивным технологиям от подготовки почвы, до уборки и использования побочной' продукции.-

Блок контроля и управления работой гидромелиоративной системой включает: измерение агрометеопараметров, водоучета, влажности почвы, дренажного стока, концентрации агрохимикатов;; включение и выключение насосных станций, арматуры на оросительной и дренажно-сбросной сети, поливной техники, средств внесения агрохимикатов, узлов деминерализации и очистки дренажно-сбросного стока.

ГМС многоцелевого применения с замкнутым циклом водооборота состоят из следующих блоков: забор, транспортирование и распределение воды по орошаемому полю; отвод дренажно-сбросных вод и их утилизация; ввод агрохимикатов в оросительную сеть или поливную технику; контроль параметров и управление ГМС, связь. Каждый бл ..V состоит- из ряда сооружений, устройств и технических средств, выполняющих определенную функцию и взаимодействующих друг с другом в процессе работы системы. Структурная схема ГМС многоцелевого применения показана на рис.1.

В сложных гидрогеологических условиях, когда необходимо строительство дренажа для отвода грунтовых вод, ГМС должны иметь дренажную и коллекторно-сбросную сеть. При этом системы выполняются по трем схемам: с полным отводом дренажно-сбросных вод за пределы орошаемого массива (рис.2а); с частичным водо-оборотом, когда вода после очистки и деминерализации направляется на дополнительное поЛе для повторного использования ее на орошение (рис.26); с полным водооборотом, когда вода после очистки и Деминерализации направляется на одно из полей севооборота, засеянное солеустойчивыми культурами и перемещаемое ежегодно по площади севооборотного участка (рис.2в патент N>2064030).

В схемах "б" и "в поля засаживаются солеустойчивыми культурами - донником, пыреем, ячменем, люцерной и др.

Технологически все сооружения и устройства связаны между Собой (рис.1). Причем система имеет как прямые, так и обратные связи. Технологическая схема позволяет проследить движение по

Рис.1. Структурная схема гидромелиоративной системы многоцелевого применения.

полным отводом дренажно-сОросных пол; б - с частичным водооОО-ротом; в - с полным вояооборотом; 1 - источник орошения; 2 -диспетчерский пункт; 3 - насосная станция; 4 - узел химизации; 5 - оросительная сеть; 6 - границы севооборота; 1 - дождевальная машина; Я - дренажная сеть; 9 кйлодцы регулирующие; 10 -бассейн -накопитель; 11 - склад продуктов отработки ДВС; 12 -учел очистки и деминерализации; 13 - насосная станция очищенного стока; Н • трубопровод подачи очищенного стока; 15 - мелиоративное поле; 16 - коллектор.

токов воды, агрохимикатов и информации. Данная схема подразумевает наличие вариантов движения потоков. Ввод агрохимикатов может производиться несколькими способами: в водозаборное сооружение, оросительную сеть (основную и дополнительную), поливную технику (основную и дополнительную). Очищенный дренажно-сбросной сток может быть подан в оросительную сеть на основную и дополнительную площади в зависимости от качества сбросной воды. Необходимо предусматривать ввод чистой воды для разбавления агрохимикатов для улучшения качества дренажно-сбросных вод, которая должна быть технологически связана с диспетчерским пунктом и средствами управления со сбросной и оросительной сетью, пунктом химизации и сооружениями по утилизации стока. Предлагаемая схема является укрупненной. Конструкции оросительной сети и дождевальной техники, технологии применения агрохимикатов предполагают наличие вариантов технологий подачи воды, агрохимикатов, контроля и управления оросительной системой.

. Рассмотрим функционирование основных блоков и вариантов технологии. В технологическом отношении наибольшее число вариантов имеют блоки забора, транспортирования и распределения воды по орошаемому полю. Это связано как с конструкциями дождевальных машин, так и оросительной сети, мощностью оросительной системы, схемой водоподачи. Следует отметить, что вышеперечисленные блоки очень тесно связаны между собой и не могут функционировать в процессе работы отдельно друг от друга.

Варианты технологических схем подачи воды обуславливаются двумя причинами. Первая причина связана с мощностью оросительной системы и составом сооружений по транспортированию воды, номенклатурой каналов и их комбинациями. Число возможных вариантов от водозабора до подачи воды на севооборотный участок может иметь 12 комбинаций. Вторая причина связана с составом сооружений, типом оросительной сети и дождевальной техникой в пределах внутрихозяйственной оросительной системы. Здесь число вариантов может достигать 36 комбинаций. Таким образом, общее число технологических вариантов от водозабора до распределения воды по орошаемому полю составляет 48 комбинаций. Отсюда следует вывод, что при проектировании■оросительных систем необходима очень тщательная проработка вопросов выбора ее технической схемы, мощности и типов дождевальной техники, что в конечном счете связано с техникотэкономяческой оценкой всей системы.

Блок химизации может быть также многовариантным. Это зависит от форм используемых удобрений, пестицидов и химмелиоран-тов (сухих и жидких), применяемых дождевальных машин и конструкций оросительной сети, мощности оросительной системы. Прежде всего, различие возникает в формах удобрений и химмелиорантов (сухих и жидких), так как это влияет на технологию и способ транспортирования агрохимикатов. Способ транспортирования диктует выбор технических средств ввода агрохимикатов в поток по-

ливной воды. Технология орошения с использованием сточных вод и животноводческих стоков является разновидностью технологии ввода жидких агрохимикатов по прямоточной технологии (рис.1). Отличием двух технологий является способ подготовки форм жидких минеральных и органических удобрений к вводу их в поток чистой воды. Различны также нормы внесения и концентрации растворов, что необходимо учитывать при дозировании. Отсюда следует вывод, что состав сооружений и технических средств должен быть в этом случае унифицирован.

Блок контроля и управления на ГМС многоцелевого применения играет важную роль как с точки зрения управления режимами почвы и среды обитания растений, так и контроля параметров мелиоративного состояния земель. Это отвечает принципу создания экологически чистых ГМС. Ввод большого количества различных видов агрохимикатов требует тщательного контроля по нормам их внесения. Технологически схему можно представить следующим образом. Средства контроля включают в себя измерение параметров водоуче-та, влажности почвы, мелиоративного состояния земель и агроме-теопараметров. Информация, полученная средствами контроля и связи, передается на диспетчерский пункт, обрабатывается и- передается с помощью сигналов управления на водозаборные сооружений, оросительную сеть, дождевальную технику, пункт химизации и узел очистки и деминерализации дренажно'-сбросного стока. Кроме того, ряд сооружений и устройств, связанных между собой функционально, имеют непосредственно связь друг с другом. Такие сооружения, как водозаборные сооружения, оросительная сеть, дождевальная техника, узел очистки и деминерализации, дренажно-сбросная сеть, оснащаются средствами водоучета и имеют обратную связь с диспетчерским пунктом. Таким образом, с точки зрения контроля и управления система является замкнутой.

ГЛАВА Э. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ КАЛИН ПРИ ОРОШЕНИИ ДОЖДЕВАНИЕМ

В целях совершенствования технологии применения дождевальных машин нами решались следующие задачи:

- разработка технологий многоцелевого применения дождевальных машин при орошении (обычное, мелкодисперсное и противозамо-розковое дождевание) с одновременным внесением минеральных и органических удобрений, йикроэлементов, пестицидов, ростовых веществ, химмелиорантов;

- обоснование необходимого комплекса машин при многоцелевом применении дождевальной техники;

- оптимизация парка машин при многоцелевом применении дождевания;

- разработка и обоснование рабочих органов и их параметров для многоцелевого применения дождевальных машин.

Решение поставленных задач возможно только на основе системного подхода и анализа процессов производства работ. Воз-

можности конструкций дождевальных машин позволяют значительно расширить рамки применения этого вида сельскохозяйственной техники, что в конечном счете приведет к повышению эффективности ее использования, сокращению числа машин, участвующих в технологическом комплексе машин, и особенно трудовых ресурсов.

В таблице 1 в обобщенной форме представлены технологии проведения работ для различных сельскохозяйственных культур.

Технологию работ по проведению поливов, внесению удобрений, пестицидов и химмелиорантов в орошаемом земледелии целесообразно представить в следующем виде: 1) подготовка почвы: а) промывной полив + химмелиоранты; б) влагозарядковый полив + основное внесение удобрений + внесение пестицидов; 2) посев: предпосевной (посадочный) полив + внесение удобрений + внесение пестицидов; 3) уход за посевами: а) вегетационные, освежительные и противозаморозковые поливы; б) удобрительные поливы + внесение пестицидов; 4) уборка: а) дефолиация; б) десикация.

Для реализации технологий многоцелевого применения дождевальных машин наиболее удобны и перспективны жидкие комплексные удобрения. В связи с вышеизложенным необходимо разработать комплекс машин для орошаемого земледелия, в"состав которого войдут машины для орошения как базовые, а из машин для внесения удобрений и химмелиорантов, борьбы с вредителями и болезнями.сельскохозяйственных культур - только машины, являющиеся транспортными средствами.

Технологический комплекс машин для орошения дождеванием включает в себя операции по подготовке оросительной сети и дождевальной техники к поливу, подаче воды в оросительную сеть (передвижные насосные станции), проведению поливов дождевальными машинами, по подготовке, транспортированию и внесению агро-химикатов как вместе с поливной водой, так и в режиме опылива-ния, по консервации дождевальных машин и оросительной сети за зимний период.

Наиболее экономичными являются прямоточные и перегрузочные технологии при внесении агрохимикатов вместе с поливной водой.

.Прямоточная технология целесообразна при радиусе перевозок до 5 км и наличии центральных хранилищ: прирельсовых складов, заводов по производству удобрений, баз "Сельхозхимии". В этом случае наиболее эффективно использовать для операций погрузки, транспортировки до поля и по полю разбрасыватели жидких органических удобрений, а жидкие компоненты вносить с водой дождевальными машинами типа "Кубань", ДДА-100МА, ДДН-70, ДДН-100 с подачей растворов из разбрасывателей.

Перегрузочные технологии целесообразны при большом радиусе перевозок. Здесь возможны два варианта технологий.

Первый вариант предусматривает погрузку из центрального хранилища, транспортировку до поля и полю автотракторными цистернами, перегрузку из них в разбрасыватели жидких удобрений и

Таблица 1.

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПОЛИВОВ, ВНЕСЕНИЯ УДОБРЕНИЙ, ПЕСТИЦИДОВ, ХИММЕЛИОРАНТОВ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

1 о § X *< о и о и о и о и «> 1* К О а с Р о озимые, зерновые яровые зерновые и зернобобовые О. и ! I- : пропашные I и < 2 2 5 «9 X <ч « С о н 1 и хлопчатник <4 Я> О Я X о* 14 Й и капуста и помидоры 4 1а 2 з « § Л О и х 3 си « о о и Р 3 и (0 <« 1 § & & и пастбиша и сенокосы

1) поливы:

апагозарядковые + + + ♦ 4- + + +

промывные + + + + + + 4- +

б) основное вне-

ь с сение удобрений:

•ч и минеральные сукие + + 4- + 4- ♦ 4- + + + 4- + +

(6 жидкие + 4- 4 + ,4- 4- 4- 4- + + 4- 4- +

1 ми к роудобренил + 4- 4- + + + 4- +

о навозная жижа + + .» + + 4- 4- +

сапропель в) пестициды + 4- + + + 43 ' 4- +

г) химмелиоранты + 4- 4 1 4- 4- + ■ 4 4-

а) поливы:

предпосевные + + 4 4 + 4 4- 4

посадочные + 4- 4-

б)вг'ссение

5 Й с удобрений

минеральные + 4 4 4 4 4 4- 4 4 4 4 4 +

микроудобрения '+ + 4- 4- + + 4 4 +

навозная жижа + 4- 4- + 4- 4- 4

в) пестициды 4- 4 4 4- 4 -

а) поливы:

вегетационные + 4 4 + 4 4 4 4 4 4 4 4 +

удобрительные + 4- 4 4 4 4 4 4 4 4 4 +

X освежительные + + + 4 4' + 4 4 4

противо-

а гаморозковые 4 4 4

с: б) пол корм к а

£ удобрениями:

о * минеральными 4 4- 4 4 4 4 4 + 4 4- + 4

> микроулобрениями органическими 4 4 44 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4

р) пестимилы 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 + 4

га к и а) дефолиация 4

О)десикация 4 4 4 4

внесение жидких компонентов с водой теми же дождевальными машинами, что в прямоточной технологии.

Второй вариант целесообразен для дождевальных машин, работающих от закрытой оросительной сети. Погрузка из центрального хранилища, транспортировка до поля и по полю осуществляется автотракторными цистернами, затем в поле растворы перегружаются в оборудование для внесения минеральных удобрений (типа гидропод-кормщика "Фрегат") и ввод растворов осуществляется по трубопроводам в дождевальные машины типа "Фрегат", "Днепр", "Волжанка", ДКН-80, ДКГ-80, ЩЦ-25/300, стационарные системы, КИ-50, КИ-25.

Предлагаемая технология и система машин позволит: с помощью дождевальных машин повысить эффективность дождевальной техники путем осуществления от 5 до 9 рабочих операций; существенно повысить качество выполнения работ по внесению удобрений, пестицидов и химмелиорантов благодаря равномерности их распределения по полю по сравнению с обычными технологиями; повысить производительность труда увеличением ширины захвата; уменьшить число машин, участвующих в технологическом процессе выращивания сельскохозяйственных культур и отказаться от ряда из них в орошаемом земледелии (например, опрыскиватели, разбрасыватели удобрений) , привести к экономии всех видов ресурсов путем совмещения операций и снижения числа машин, участвующих в комплексе. .

ГЛАВА «.ТЕХНОЛОГИЯ РАБОТЫ ДОЖДЕВАЛЬНОЙ ТЕХНИКИ ПРИ РЕГУЛИРОВАНИИ МЕЛИОРАТИВНЫХ РЕЖИМОВ.

При многоцелевом применении дождевальных машин возможно их использование для регулирования различных режимов растений, почвы, воздуха и снега, сочетания видов мелиорации, совмещения разных процессов при проведении поливов (рис.3). Дождевальные машины могут работать в режиме дождевания, опрыскивания и опиливания. Для решения задач многоцелевого- применения дождевальных машин необходимо: установить технологические особенности дождевальных машин для проведения тех или иных операций; рассчитать параметры машин в различных режимах работы; увязать параметры дождевальных машин с параметрами разбрасывателей жидких удобрений в* режиме дождевания и опрыскивания при применении жидких форм удобрений и пестицидов; увязать параметры дождевальных машин и разбрасывателей пылевидных удобрений при опыли-вании химмелиорантами снежной поверхности.

Регулирование водно-воздушного и теплового режимов почвы, растений и приземного слоя воздуха осуществляется дождеванием. Однако при каждом из видов дождевания (обычном, импульсном, противозаморозковом и мелкодисперсном) эффект регулирования этих режимов различен. Регулирование режимов осуществляется за счет поливов.

В регулировании водного режима почв важнейшую роль имеет режим орошения. Для строгого его соблюдения необходим система

жжгЕТАфювный гютаа

цццч >гютпмашявди

ШЦИШТЮУЩ

нагон по»

ПОЧШ.ГАСП'

■аваштам-

«сго аа* кязуха

Ш УАЫУО»

жлннж шодшго

ДГ1ДЛД »лякж

ПГУШ01ДШ сотого танмл пени

БОРЬБА С ВГЕД1ХММ»

И волхзнямн схльсхо> хспявстивных КУЛЬГУ?

хнмоавогАВти

ГЦ УАЛЮШЛЖШШ УРСТА Ж ГАЗЖ2ТХЖ УАСПННД

пжстацнлы

ггт гтхх шш

ГХГУЫТОГЫ ГОСТА РАС1ХНИ8

г-г-т-т-т-т-т-т-л

•ВТО- ш 1ГН-

ГОР- ЕНТО-

МСЕЫ ш

1 1 | 1 ! ! |

зачерняющих вхщхства

Рис.3. Технология многоцелевого применения ложлевальной техники.

тический контроль влагоэапасов в •корнеобитаемом слое почвы на основе инструментальных методов измерения влажности или наблюдений за ее изменениями, для чего следует установить репрезентативные точки или зоны орошения, которые могут характеризовать стопроцентную влагообеспеченность. При участии автора проведены исследования на стационарной дождевальной системе и на системах с машинами "Фрегат", "Кубань-Л", ДЦА-100МА, "Днепр" в разных зонах орошаемого земледелия. Использованы также результаты государственных испытаний машин, которые выявили следующее. Для струйных дождевальных аппаратов измерение влажности почвы целесообразно проводить на расстоянии 0,4-0,5 радиуса его действия (а.с.N'1250222). Исходя из этого для машин ДЦА-100МА, "Фрегат", ДКШ-64, ДКН-80, "Днепр", ДДН-70, ДДН-100, "Кубань" разработаны схемы и таблицы размещения репрезентативных точек.

Основным видом поливов являются вегетационные, по которым устанавливаются- такие параметры как площадь сезонного обслуживания, схемы оросительной сети, технологические схемы проведения поливов. Поскольку дождевальная техника по принципу действия является цикличной, то время на проведение одного полива может быть представлено следующим образом (табл.2).

Таблица 2. Время для проведения вегетационного полива

дождевальной техникой

.Дождевальная техника Время цикла №№

проведения полива формул

ДКШ - 64, ДКН-80, ДКГ-80 1

"Днепр" 2

ДДН-70,ДДН-100 t=( (С1 + Ь2)-п-^з]-т+к<4 3

КИ-50 4

КИ-25 5

ДДА-ЮОМА, ДЦА-100ВХ 6

"Кубань" 7

"Кубань-ФШ", "Фр'егат-ФШ" 8

"Фрегат", "Кубань-ЛК" 9

"Агрос" 1=4 и1 + 18)+2Ъ2 + к-Ь4 10

Стационарные системы • 11

Примечание: - время полива, t2 - время перемещения с позиции на позицию; tз - время перемещения с последней позиции на первую; п - число рабочих позиций; t4 - время на проведение ежесменного технического обслуживания; к - число рабочих смен; t5 - время на выравнивание трубопровода; пх - число позиций, через которое необходимо выравнивание трубопровода; tб - затраты времени на переключение передач при движении вперед и назад в конце бьефа; 17 - время запуска агрегата в работу; tg - время

разматывания шланга; А - число дождевальных аппаратов на системе; а - число одновременно'работающих аппаратов.

Анализ таблицы 2 показывает следующее. Наименьшие затраты времени на полив или наиболее высокий коэффициент использования рабочего времени КИВР имеют машины "Кубань-ЛК" и "Фрегат" и стационарные системы. Для машин, где технологией работы предусмотрено перемещение с последней на первую позицию, большое значение имеет выбор схемы перемещения, т.к. Ъз - переменная величина. Для машин, работающих в движении и стационарных систем, поливная норма влияет гораздо меньше на КИРВ, чем для машин позиционного действия. Последние целесообразно применять в регионах, где величина поливных норм превышает 300 м /га.

Для машин, работающих в движении и стационарных систем, возможна работа и в режиме освежительных поливов. Дождевальные машины типа "Кубань-ЛК" и "Фрегат" при дооборудовании их скоростными редукторами и рабочими органами для малообъемного дождевания могут обеспечить режим освежительных поливов^ Агрегат ДДА-100МА выдает норму освежительного полива 38 и 58м /га соответственно при проходе вперед и назад. Машина "Кубань-Л" выдает норму т=70 м /га при скорости движения 1,8 м/мин. Одним из путей регулирования фитоклимата посевов, повышения влажности и снижения температуры воздуха является мелкодисперсное дождевание. Для реализации необходима разработка специальной поливной техники, которая должна отличаться высокой производительностью и мобильностью. Наиболее простым техническим решением является дооснащение серийных дождевальных машин специальными рабочими органами для распыления воды и изменение технологического процесса полива (а.с. №1297759). При совместном применении обычного дождевания с МДЦ экономия воды может достигать 30%.

При внесении сухих минеральных удобрений гидроподкормщиками дождевальных машин их емкость необходимо пересчитать из туков в действующее вещество. Если задана норма внесения удобрений, то, зная емкость гидроподкормщика и состав удобрений, необходимо рассчитать количество внесенных удобрений на площадь, поливаемую с одной стоянки дождевальной машины позиционного действия, или площадь, поливаемую за один проход машины, работающей в движении. При внесении удобрений вместе с поливной водой обычно рекомендуется следующая технология работы: вначале 70%-времени производится орошение чистой водой, затем 15% времени -орошение с внесением удобрений и заключительные 15% времени -орошение чистой водой для смыва раствора удобрений с поверхности наземной части растений и промывки гидроподкормщиков.

Технологические параметры гидроподкормщиков и дождевальных машин следует увязать между собой. Для машин позиционного действия устанавливают максимальную дозу внесения удобрений. В некоторых случаях эти дозы значительно превышают физиологически

допустимые нормы. Поэтому, если заданы нормы внесения удобрений, можно пересчитать норму загрузки подкормщика на требуемую норму или эту же норму пересчитать по времени его включения в работу.

При внесении удобрений с помощью агрегата ДДА-100МА следует учитывать такие параметры как длина бьефа, скорость движения агрегата, число проходов.

Для гидроподкормщика машин типа "Фрегат" рассчитывают производительность насоса-дозатора.

Машины, транспортирующие жидкие удобрения, аммиачную воду, навозную жижу, растворы пестицидов и химмелиорантов, имеют большую емкость. Это делает их универсальными в комплексе многоцелевого применения дождевальных машин и позволяет обслуживать большую площадь. При этом возможны прямоточные и перегрузочные технологии. Параметры разбрасывателей зависят от вида применяемых растворов удобрений, норм их внесения и плотности раствора. Для этого задаются нормой внесения удобрений в действующем веществе, пересчитывают на норму в туках, и зная растворимость того или другого вида удобрений, определяют концентрацию раствора. Одной из наиболее важных величин с точки зрения расчета разбрасывателей является плотность раствора, от величины которой зависит его загрузка. Обычно растворы удобрений получают путем растворения в воде таких удобрений как мочевина, аммофос и хлористый калий. Зная грузоподъемность разбрасывателей удобрений и плотность раствора, можно установить объем его заполнения, обеспечивающего нормальную эксплуатацию. Имея концентрацию раствора, можно определить площадь, на которую может быть внесено удобрение за одну загрузку разбрасывателя.

При внесении жидких удобрений ограничивающими факторами являются концентрация раствора 0,04% и время внесения удобрений, составляющее 15% от времени полива. Для машин позиционного действия определяется объем вылитого раствора на площадь, поливаемую с' одной позиции, и число стоянок, которое может обслужить разбрасыватель. Для машин, работающих в движении, определяется длина гона дождевальной машины в сцепе с разбрасывателем, на которую может быть вылит раствор, обеспечивающий заданную дозу внесения удобрений.

Расчет оросительных систем с использованием животновотче-ских стоков сводится к определению следующих параметров: годовой нормы внесения жидкого навоза; степени разбавления жидкого навоза чистой водой; при орошении культурных сенокосов - расчет потребной площади для обеспечения кормами животноводческого комплекса; увязки площади орошения при комплексе с объемом стоков и их распределением по площади; расчета технологии внесения стоков дождевальной техникой.

Расчет доз внесения химмелиорантов производят исходя из условия замещения катионов Na и Мд. Для увязки доз их внесения с

параметрами дождевальной техники необходимо установить концентрацию раствора для каждого вида мелиорантов. Технологические параметры рассчитываются аналогично внесению удобрений вместе с поливной водой.

В целях борьбы с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур внесение пестицидов может производиться как вместе с поливной водой, так и режиме опрыскивания при дооборудовании поливной техники соответствующими приспособлениями. Для осуществления процессов ввода пестицидов необходимо рассчитать ряд технологических параметров, таких как норму их внесения и количество маточного раствора, которое надо внести в почву. Затем следует увязать технологию полива с технологией ввода пестицидов и параметрами полива и машин аналогично вводу жидких удобрений с поливной водой при использовании разбрасывателей жидких удобрений.

Следовательно, дождевальные машины можно применять в вегетационный период в очень широком диапазоне различных технологий по проведению поливов и опрыскивания. Однако применение дождевальных машин не ограничивается только вегетационным периодом. Возможно применение машин и в ранневесенний период. Известно, что в степных районах большое значение имеют снежные мелиорации. Одним из приемов снежной мелиорации является изменение поверхности снежного покрова путем регулирования продолжительности его залегания. Для ускорения снеготаяния проводят зачерне-ние снежной поверхности водой, сажей, землей, пылью. В ряде степных районов наряду со снежными мелиорациями необходима химическая мелиорация засоленных почв. Снежную и химическую мелиорацию можно совмещать при рассеивании- химмелиорантов по поверхности снега в качестве зачерняющих веществ. Операцию зачер-нения снега можно осуществлять рядом дождевальных машин. путем опыливания при снятых.дожде&альных насадках или аппаратах (Свидетельство ■ на полезную модель № 3681).

ГЛАВА 3. РЕСУРСОСБЕРЕГАЩИЕ КОНСТРУКЦИИ ВНУТРИХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

На этапе создания конструкций машин и оросительной сети автором разработана методика, которая позволяет на предпроектной стадии определять оптимальные параметры машин и оросительной сети,'исходя только из их физических характеристик.

Для решения поставленной задачи воспользуемся методом имитационного проектирования с использованием параметрических рядов, к которым относятся: расходы воды, напоры и мощность систем, длины и сечения оросительной сети, размеры полей в увязке с параметрами поливной техники, схемы оросительной сети для различных севооборотов и их конфигураций, материалоемкость и энергоемкость. Оросительные системы характеризуются линейностью сооружений - оросительной сети и поливной техники. Размеры ка-

питальных вложений и амортизационных отчислений зависят от протяженности сооружений и их сечений, так как они определяют материалоемкость системы, объемы работ по строительству и монтажу. Выбор оптимальных соотношений между параметрами оросительной сети и поливной техники является технико-экономической задачей, которая определяет эффективность создания оросительных систем в целом. При создании систем применительно к организации территории стремятся к ее компактности, т.е. минимальному периметру площади участка. Для первичного модуля - орошаемого поля - необходимо выбрать соотношение между оросительной сетью и поливной техникой, при котором обеспечивается минимизация затрат. В качестве параметров, характеризующих уровень оросительных систем, приняты материалоемкость системы и энергоемкость процесса полива.

Для минимизации затрат задаются две целевые функции:

II = 1ос + 1дм -» min (12)

EN = NHC + Nn -> min (13)

где II - суммарная приведенная длина оросительной сети и поливной техники; 1ос - приведенная длина оросительной сети; 1дм -приведенная длина дождевальной техники; IN - суммарная установленная мощность, необходимая для полива; NHC - мощность насосной станции для подачи воды; Nn - мощность, необходимая для перемещения машины в процессе полива.

Материалоемкость и энергоемкость оросительной системы в пределах одного поля определяются конструкцией машины и сети, технологией работы и способом водозабора. Для каждого типа сети и машин должны быть установлены размеры сторон поля (длина и ширина), при которых материалоемкость и энергоемкость минимальны. Для решения указанной задачи следует формализовать ррд показателей, а также ввести ряд коэффициентов, . которые могли уравновесить различные конструкции между собой по материалоемкости, и энергоемкости, в результате чего можно установить оптимальные соотношения длин дождевальных машин и оросительной сети, а также длину и ширину орошаемого поля и пределы рационального применения машин. Принципиальным моментом является рассмотрение комплекса "оросительная сеть - поливная техника" как единого механизма, выполняющего общую функцию полива.

В качестве постоянных принимаются расход воды Q л/с, площадь орошения F м2, средняя интенсивность дождя р мм/мин, удельные потери напора i по длине трубопровода, а в качестве переменных - длину и ширину поля L и В м, длину захвата дождем машины 1 м исходя из соотношения:

р = 60Q / В1 (14)

Соответственно изменяют длины машины и оросительной сети.

Для сопоставления параметров оросительной сети и машины необходимо ввести систему коэффициентов приведения, которые учи-

тывают площадь сечения водопроводящих элементов в оросительной сети и соотношение масс водопроводящего пояса машины к ее общей массе.

Диаметр трубопровода в закрытой оросительной сети, мм:

где Ут - скорость течения воды в трубопроводе, м/с.

Приведенные к единичному диаметру 3 длины вычисляются следующим образом. Приведенная длина трубопровода, м

1„р = п а 1Г / 3 (16)

где п - коэффициент, учитывающий число гидрантов на оросительной сети (для машин типа "Волжанка", "Днепр", "Таврия", ДДН, полосовых дождевателей) ; 1Г - геометрическая длина трубопровода.

В открытой оросительной сети площадь сечения или параметр приведения а0, эквивалентный закрытому трубопроводу, равен:

ао = с!Ут/Ук (17)

где - скорость течения воды в канале.

Привелоиная длина открытой оросительной сети, м: для машин типа "Кубань"

1Пр = с|0Ь / 3 (18)'

для машин типа ДДА и ДДН

1пр = (а1 + шВ) / 3 (19)

где а - коэффициент, учитывающий число водовыпусков из распределителя в оросители; т - число оросителей.

Для комбинированных систем, характерных для машин типа ДДА и ДДН, где распределитель - закрытый трубопровод, и оросители -открытые каналы

1пр = (пс11г + тва0 ) / 3 (20)

Приведенная длина машины зависит от расчетного диаметра водопроводящего пояса, конструктивного коэффициента, равного соотношению масс машины и водопроводящего пояса, схемы водозабора (с торца или из середины), типа рабочих органов (короткоструй-ных или струйных аппаратов)

Таблица 4. Приведенная длина дождевальных машин

Тип машины Тип рабочих Органов Приведенная Длина №№ формул

С забором воды .Из центра Короткоструйные Ьпр=с1твк1+с1от1ск1/ с1 21

Струйные Ьпо=с1тк1 (В-1) /а 22

С забором воды С торца Короткоструйные Ьпр=^тВк2+с10Т1ск1/ с! 23

Струйные Ьпо=^тк1(В-1/2) /а 24

Полосовые Дождеватели Струйные Ьпр=^тк3(В-1)/2 а 25

В формулах (21-25) : с1т - расчетный диаметр или коэффициент приведения водопроводящего пояса машины; кц, к2» кз - конструктивные коэффициенты машин; с10т ~ диаметр или коэффициент приведения открылков; с - число открылков.

Расчетный диаметр трубопровода машины зависит от схемы забора и распределения воды, конструкции трубопровода (цилиндр, конус, параболоид вращения), типа рабочих органов. Его определяют из формул:

при транзитной подаче (в транспортирующих трубопроводах или полосовых дождевателях):

Чр - <2 (26)

при равномерно распределенном расходе по длине:

Чр = 0,55 0 (27)

при равномерно распределенном расходе и транзитном на конце трубопровода:

Чр - Чт + 0,55чнп (28)

где дт - транзитный расход; чНп ■ 0 - Чт ~ равномерно распределенный расход.

Для уравнивания потерь напора в оросительной сети (транзитный расход) и машине (непрерывный, смешанный, транзитный расход) следует выполнить следующее условие.

При транзитном и распределенном расходе потери напора соответственно

Ъ - 8>.<221/я2дс15 (29)

Ь - ■8Х021/п2дс1|,5^ (30)

где (, - коэффициент, учитывающий характер распределения воды; Х- коэффициент сопротивления трения по длине; д - ускорение свободного падения. Из формул (29) и (30) следует

В случае выполнения трубопровода в виде простого или усеченного конуса потери по" длине эквивалентны потерям напора при пропуске транзитного расхода по трубопроводу,' а средний диаметр принимается соответственно

¿о- 0,578с1 •• . (32)

¿„-^ • (31)

+<мк)/5 (33)

где с)^ - диаметр усеченного сечения конуса.

Основные случаи технологии и расчета параметров машин приведены в табл.5. Основываясь на их данных и формулах (21-25), определяется приведенная длина оросительной сети и дождевальных машин и по ним устанавливается минимум материалоемкости систем согласно формуле (12) с учетом приведения к единому диаметру, равному диаметру оросительного трубопровода:

¿1пр-(1Лп + 1<1ок)/а (34)

Энергоемкость систем вычисляют по формуле (13). При этом учитывают технологию забора воды из оросителей (закрытых или открытых), конструкцию рабочих органов, технологию работы машины (непрерывно в движении или позиционно). Мощность насосно-

Таблица 5. Технологические схемы и параметры дождевальных машин

Схема машины

Схема распределения воды

Технология работы машины

Расчетный диаметр С1

Приведе иная дли на Хор

Потери напора Нх

Тип машины

0.802с1

0.802с11

«Днепр».

0.578с1

0.578(11

"ЕйгаЭ"

I М I > н

0.699(1

0.699(31

ДКШ-64 ДКН-80 ДКГ-80

0.409(1

0.409(31

«Кубань-Л» ДДА-100МА «Таврия»

0.882(1

0.882(11

«Фрегат ДМУА»

0.707с1

0.707(11

«Кубань-ЛК» «Фрегат -ДМУБ»

«Агрос»

0.870(1

0.870(11

ШД-25/300

силового оборудования, необходимая для транспортирования и распределения воды по орошаемому полю равна:

«не = Г0Н/Ю2П (35)

где Н - расчетный напор, Т1 - КПД насосно-силовог'о оборудования.

Напор в системе, м:

Н = + Ьс) + Ьд (36)

где Ьх - потери напчра по длине машины и оросительной сети; - свободный напор, необходимый для создания дождя; Ид - геометрическая высота подъема. Свободный напор ориентировочно для расчетов принят равный Ьс|=0,70711, гяе 11 - расстояние между дождевальными аппаратами при размещении их по квадратной схеме. При расчете потерь напора по длине учитывается характер водозабора и тип рабочих органов машины.

Мощность, кВт, необходимая для перемещения машины в процессе полива, зависит от характера движителя (колесные опоры, трактор и др.), технологии работы машин (позиционно, в движении, стоп-стартный режим) и ее определяют по формуле:

М„ = £ М У„/л (37)

где f - коэффициент сопротивления передвижению; М - масса машины; - скорость передвижения машины, м/с; Г| - КПД двигателя, равный 0,7.

На основе изложенной методики целесообразно оптимизировать схемы оросительных <2истем применительно к разным видам оросительной сети и дождевальной техники по двум параметрам - материалоемкости и энергоемкости. Под материалоемкостью будем понимать приведенную длину оросительной сети и поливной техники, отнесенную к площади орошения участка. Водозаборные сооружения (в частности насосные станции) в данном случае не рассматриваются, так как их стоимость в общем комплексе составляет около 10% и с достаточной степенью надежности может быть принята за величину постоянную, отнесенную к единице площади. Под энергоемкостью будем понимать затраты мощности на транспортирование и распределение воды и перемещение дождевальных машин, отнесенных к площади орошаемого участка. От выбора схем оросительной сети зависят все показатели по размерам капитальных вложений и соответственно амортизационных отчислений. На энергоемкость системы схема сети оказывает меньшее влияние, так как потери напора зависят только от длины пробега воды до самой удаленной точки. При прямоугольной организации территории ее можно характеризовать отношением 1,/В, где Ь сторона, примыкающая к водоисточнику, В - сторона, перпендикулярная водоисточнику. При проектировании оросительных систем возможны два случая: площадь и конфигурация заданы; площадь участка задана, а конфигурация не задана. В первом случае выбирают вариант сети, оптимальной для заданного соотношения Ь/В. Во втором случае решают задачу по выбору оптимальной схемы. Кроме этого необходимо учитывать тип

севооборота и число полей в нем. Эти условия диктуют выбор типа поливной техники и принципы оптимизации схем сети.

Для расчета материалоемкости, оросительной сети принимаются следующие условия. Каждое сооружение на сети (гидрант или водо-выпуск) оценивается величиной 1% от длины оросительной сети. Для уравнивания сечений открытой и закрытой сети принимается коэффициент К»\7т/Ук=1,б, где \/т=1,2м/с - средняя скорость течения воды в трубопроводе; Ук=0,75м/с - то же в канале.

Для оптимизации расчетов материалоемкости и энергоемкости систем задачу следует решать в относительных единицах. В качестве основных параметров приняты: единичный расход воды единичная площадь ¡=1, единичный диаметр или коэффициент приведения оросительного трубопровода (1=1. Средняя интенсивность дождя принята равной р=0,24 мм/мин, что соответствует большей части машин. При этом для машин позиционного действия число стоянок принято пМО. При расчете оросительной сети коэффициент приведения закрытой сети равен 1,4, открытой - 1,6. Для дождевальных машин принимается следующий ряд коэффициентов материалоемкости к=1,2,3,4,5,6,7, что соответствует всему спектру кон-' струкций дождевальных машин. В качестве переменных принимаются длина и ширина поля, длина машины и открылков на них.

При расчете машин принимается два варианта водопроводящего трубопровода - постоянный по длине и в виде конуса (простого или усеченного). В случае применения короткоструйных насадок длина открылков выполняется по формуле (14), а расход и диаметр рассчитываются исходя из их количества при кратности установки на машине, равной 0,1В. Гидравлический уклон как в закрытых трубопроводах, так и в водопроводящем поясе машин принят 1=0,01. В случае применения струйных аппаратов открылки отсутствуют, соответственно изменяется и длина машины.

Алгоритм расчета параметров машины и оросительной сети сводится к следующему: при единичной площади поля задаются ширина В и длина Ь и вычисляется их соотношение; определяется величина 1 по формуле (14); определяется приведенная длина оросителей: открытых 1оос=1,6Ь и закрытых 1эос=1,4(Ь-1/2); вычисляется приведенная длина машин по формулам (21-25); вычисляется суммарная приведенная длин.а оросительной сети и дождевальной техники по формуле (12) и по ее минимуму определяется оптимальный вариант.

После установления параметров модуля разрабатываются схемы оросительных систем для различных типов севооборотов с разным числом полей и методом перебора вариантов определяется наиболее рациональная схема системы по минимуму материалоемкости и энергоемкости .

Для оценки схем оросительных систем принимаем Т-, Ш- и П-обраэные конфигурации сети с различным числом полей на основании оптимальных параметров, полученных для одиночного поля. Ко-

эффициенты приведения сети приняты следующие: для закрытых оросителей - 1,4, для распределительных и магистральных трубопроводов - 1,02 с учетом распределительных колодцев и арматуры в них; для отрытой сети - 1,632 с учетом сооружений па сети.

Материалоемкость системы М, м/га:

М = (Нос + Ндм)/ш <38)

где 11ос - приведенная длина оросительной сети; Х1дм " приведенная длина дождевальной техники; ш - площадь участка.

При этом приведенная длина оросительной сети:

Нос =(£11^!+ 112с12п2 + ... + 11„аппп)с11 , (39)

где с)! , с12, с1п - диаметры трубопроводов на различных участках; 11, 12, 1 п _ соответственно длины трубопроводов; Пх, п2, пп -количество ветвей трубопроводов данного диамера в системе.

Энергоемкость системы Э оценивается с учетом типа сети и дождевальной техники и в общем случае, кВт,га:

Э - 1И / 0) (40)

где - суммарная мощность системы.

Для закрытых систем с машинами, работающими в движении, суммарная мощность равна мощности, необходимой для преодоления гидравлических сопротивлений по длине оросительной сети и дождевальной машины и создания свободного напора для образования дождя, и мощности на передвижение машины. Для закрытых систем с машинами позиционного действия определяется мощность для подачи воды и мощность движителей индивидуальных (например, машины типа "Волжанка") или 'групповых ("Днепр", ШД-25/300) . В открытых системах определяется мощность, необходимая для образования дождя и передвижения машин.

Мощность насосной станции или насосно-силового оборудования дождевальных машин определяется по формуле (35).

Мощность на передвижение машин можно принять исходя из оценочных расчетов, причем ¿\/п/т1-А

Ип - Ат (41)

По оценке коэффициент А колеблется для дождевальных машин "Волжанка", "Кубань-ЛК", "Таврия", "Днепр", ШД-25/300, ДДА-100МА в пределах 0,19-0,25. В данных расчетах принят верхний предел А-0,25.

Для иллюстрации выбора оптимальных параметров модулей и схем оросительных систем применен номографический метод. Оптимальные параметры системы в пределах модуля определяются по номограммам, состоящим из элементов двух типов: шкал и помеченных линий. В качестве шкал принято: по оси абсцисс - отношение Ь/В, по оси ординат - вверх относительная материалоемкость, вниз -относительная энергоемкость. Семейство линий задается следующим образом: принимается единичная площадь модуля, равная Г-1-ВЬ; принимается значение В с интервалом, равным и 0,1 в пределах

0,5-6,0 для различных типов машин; определяется соответственно величина Ъ; вычисляется соотношение Ь/В.

При расчете материалоемкости определяется: Мос оросительной сети в соответствии с (16-20); Мдм дождевальной машины в соответствии с формулами (21-25) при введении конструктивных коэффициентов массы К=1-7; строятся суммарные кривые £м путем сложения кривых Мос и Мдм; по полученным значениям суммарной материалоемкости определяются оптимальные значения машин и подводящей сети при различных конструктивных коэффициентах.

Расчет энергоемкости производится при тех же условиях: ЭСс ~ в соответствии с формулой (35); Эдм - в соответствии с формулой (41) при различных конструктивных коэффициентах массы; суммарные кривые относительной мощности путем сложения двух первых. Пример построения номограмм приведен на рис.4.

Для установления оптимальных схем оросительных систем приняты сетчатые номограммы по схеме бинарного поля. Так как для оросительных систем соотношение Ь/В много больше, чем для одиночного поля (модуля) и может достигать значений 0,03>Ь/В>30, то по оси ординат принимается логарифмическая шкала 1д(Ь/В), по' оси абсцисс - равномерная шкала со значениями М и Э. Бинарные поля задаются функциями, где в качестве переменных выступают число полей и конструктивный коэффициент массы машин. Материалоемкость систем рассчитывается по формуле (38), а энергоемкость по (40). Пример построения номограммы приведен на рис.5.

При строительстве закрытых оросительных систем стремятся к тому, чтобы длины распределительных или оросительных трубопроводов были одинаковы. Это диктуется соображениями организации территории, равенством полей севооборота, размещением дорог и лесополос. Однако при этом не учитывается, что дождевальные машины типа ДКШ-64, ДКГ-80, ДКН-80, "Днепр", "Таврия" перемещаются в процессе работы по уклону местности и' распределительные трубопроводы в таком случае укладываются параллельно горизонталям местности, а оросительные - перпендикулярно им. Дождевальные машины типа ДДН и полосовые дождеватели в процессе работы перемещаются вдоль горизонталей местности. В этом случае распределительные трубопроводы укладываются перпендикулярно горизонталям местности, а оросительные - параллельно горизонталям.

Как показывают гидравлические расчеты, при одинаковой длине ветвей и предельном уклоне местности при нормальной работе дождевальных машин разница напоров в ветвях достигает 10-25%. Так как согласно рекомендуемым схемам сети, ветви оросительных трубопроводов соединяются попарно в одной точке распределительных трубопроводов с одинаковым напором, то и трубы принимаются одного размера из расчета на предельный напор, превышающий минимальный и необходимый для работы машины до 25%. Это влечет по

Рис.4. Ммгсриало- И )нер|осмкость модулей СИС1СМ С К0[Ю1 коструйнымн машинами при полтаборе т иенгра

Рис.5. Материале- и энергоемкость оросительных систем с ко-роткоструйными дождевальными машинами с постоянным диаметром трубопровода при водозаборе из центра.

вышение напора в сети и необходимость применения более прочных труб и арматуры для сооружения сети.

На орошаемом участке может быть найдено такое расположение распределительного трубопровода, при котором напоры в наиболее удаленных точках на ветвях оросительного трубопровода будут равны по величине или близки между собой. Расположение распределительного трубопровода относительно ветвей может быть определено при выполнении условия равенства напоров в ветвях оросительного трубопровода на наиболее удаленных от гидранта рабочих позициях (патент № 2019091). При этом имеет место соотношение

11/12-и+'Л/и-'Л <<2)

где 11 и 12 - ветви оросительного трубопровода соответственно по уклону и против уклона местности; 1 - гидравлический уклон в трубопроводе; J - уклон местности.

При известной общей длине Ь оросительного трубопровода длины ветвей определяются как

11-Ь(1+Л/21; 12-Ь(1-Л)/21 (43);

В целом при создании систем по предлагаемому способу напор и мощность снижаются на 5-40% для различных дождевальных машин. В этом случае можно использовать трубы более низкого давления, например, вместо асбестчцементных труб марки ВТ-9 - ВТ-6 или ВТ-12 - ВТ-9.

Одна из сложных задач при создании машин, работающих в движении - забор воды из оросительной сети. При этом известны две технологические схемы: забор воды из открытых оросителей (земляных или бетонированных) машинами типа ДДА и "Кубань"; забор воды из гидрантов закрытой оросительной сети машиной типа "Таврия". Для дождевальных машин, имеющих собственное насосно-силовое оборудование, целесообразна замена открытой сети' и высоконапорной закрытой на" закрытую низконапорную сеть. При этом возможна прокладка закрытых оросителей как по уклону, так и против уклона местности, что расширяет зону применения машин, особенно работающих на открытой сети.

Автором предложены конструкции полужестких трубопроводов- водоводов, которые позволяют обеспечить работу дождевальных машин от закрытой сети. Были разработаны, изготовлены и испытаны два экспериментальных водовода различной конструкции.

Поливной водовод (вариант 1, рис.6) представляет жесткую металлическую трубу 1 с продольным вырезом 2. К кромкам прорези и симметрично к внутренней поверхности трубы против прорези присоединены гибкие полотнища-диафрагмы 3 с перфорацией 4 по длине. Диафрагмы соприкасаются и под действием гидростатического давления между ними создается уплотнение, препятствующее утечке воды из водовода (а.с. №1486106).

Такую конструкцию водовода можно рекомендовать для агрегатов типа ДДА, а для снижения 1 материалоемкости оросительных систем технология работы водовода может заключаться в следую

Рис.б. Поливной водовод (1 вариант):

1 - труба жесткая; 2 - продоль'ный прорез; 3 - диафрагма; 4 - перфорация; 5 - водозаборный клапан.

Рис.7. Поливной водовод (11 вариант):

1 - гибкий трубопровод; 2 - лоток; 3 - водовыпускные отверстия; 4 - штырь; 5 - запирающая полоса; 6 -стопорная шайба; 7 водозаборный клапан.

щем. Водовод подсоединяется к гидранту распределительного трубопровода, в него подается вода и производится полив агрегатом ДДА-100МА. После окончания полива водовод опорожняется и волоком в продольном направлении перетаскивается на следующую позицию буксировкой трактором (по типу дождевальных шлейфов). После этого операции повторяются. Особенно это выгодно на больших массивах, где применяется групповая работа машин.

Поливной водовод' (вариант 11, рис.7) представляет двух-рукавный гибкий трубопровод 1, уложенный в жесткий лоток 2. Гибкий трубопровод имеет водовыпускные отверстия 3 в соприкасающихся стенках. В перемычке, соединяющей рукава трубопровода, имеются отверстия для закрепления гибкого трубопровода на дне лотка с помощью штырей 4 и запирающей полосы 5 с замковым соединением и стопорными шайбами 6 (а.с. 1М665969).

В заполненном двухрукавном трубопроводе водовыпускные отверстия перекрываются под действием гидростатического давления на соприкасающиеся стенки рукавов. Заполненный трубопровод копирует форму лотка, а закрепленная на штырях соединительная перемычка рукавов и взаимодействие со стенками лотка препятствуют развороту рукавов к нарушению контакта между ними, устраняя этим утечку воды. Забор воды из поливного трубопровода осуществляется с помощью клинообразного водозаборного устройства 7, имеющего в нижней части продольные прорези, которые при вводе водозабора в полость между гибкими элементами совмещаются с перфорацией. Вода из обеих труб поливного водовода через перфо-. рацию и прорези водозаборного устройства поступает во всасывающую линию дождевальной машину, двигающейся вдоль трубопровода.

Конструкция трубопровода позволяет осуществить индустриализацию его производства на заводах ЖБИ, строительство й монтаж по обычной технологии лотковых оросительных систем.

ГЛАВА б. РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ В КОНСТРУКЦИЯХ И ПРИМЕНЕНИИ ДОЖДЕВАЛЬНЫХ МАШИН,

Задачи оптимизации многоцелевого применения дождевальных машин можно формализовать следующим образом.

1. Число машин, участвующих в новом комплексе (Ын), должно быть меньше, чем в существующем (Ыс), т.е. < Мс.

2. Материалоемкость нового комплекса машин (Мн) должна быть меньше существующего (Мс), т.е. Мн < Мс.

3. Затраты энергии на выполнение технологического процесса новым комплексом машин (Эи) должно быть ниже старого (Эс), т.е. Эн < Зс.

4. Производительность нового комплекса машин (Пн) должна быть выше старого (Пс), т.е. Пн > Пс>

5. Затраты труда при новом комплексе !3Хц) должны быть ниже, чем при старом (Зтс), т.е. Зтн < 3Тс.

6. Затраты времени на проведение операций нового комплекса (Тн) должны быть меньше, чем у существующего (Тс), т.е. ТН<ТС.

7. Приведенные затраты по новому комплексе машин (Зн) должны быть ниже, чем по старому (Зс), т.е. Зн < Зс.

Решение поставленных задач возможно только при детальном анализе всех составляющих ресурсов, их взаимодействия и взаимозависимости .

Рассмотрим пути экономии ресурсов.

Водные ресурсы. Показатели структуры дождя (крупность капель и равномерность его распределения по орошаемому полю) оказывают непосредственное влияние на рациональное использование водных ресурсов. От параметров дождя и типа рабочих органов для его создания зависят: испарение воды, унос дождевого облака ветром, равномерность распределения дождя, энергетические затраты на его образование, различное влияние дождя на почву. Для дождевальных машин, работающих как в движении, так и позицион-но, наиболее важными характеристиками с точки зрения качества полива, являются интенсивность дождя и равномерность его распределения по орошаемой площади. Снизить интенсивность дождя для широкозахватных машин, работающих в движении, можно путем' расстановки на открылках различных типов 'дефлекторных насадок (кругового и секторного действия), позволяющих увеличить длину захвата дождем до 30-32 м (патент РФ №2042319).Проведенные на агрегате ДЦА-100МА исследования показали, что интенсивность дождя снижается в 1,5 раза, норма до стока увеличивается в 1,8 раза и значительно повышается равномерность распределения дождя ' по-длине и ширине захвата.

Для машин позиционного действия разработан карусельный дождевальный аппарат (патент РФ №2048750), у которого коэффициент эффективного полива достигает значений 0,8, что значительно выше агротехнических требований на дождевальные аппараты.

Автором установлены зависимости дальности полета струи:

для секторных насадок

к=н/(о,з+о,оооен/а) . (44)

для карусельного дождевального аппарата

¡^Нс+Нсоэу/ (а+ЬН/с1) (45)

где И - радиус действия, м; Н - напор у сопла дождевального аппарата, м; с1 - диаметр сопла, м; Не - высота сопла секторной насадки над поверхностью земли, м; у - угол наклона дефлектора и ствола к горизонту; а и Ь - эмпирические коэффициенты.

При эксплуатации дождевальных машин, работающих в старт-стопном режиме, наблюдается пробуксование колес при трогании с места. Это приводит к снижению скорости движения и увеличению нормы полива за проход машины по сравнению с паспортными данными и отклонению от заданного режима орошения. Исследования, проведенные автором в Алазанской долине Грузии на коричневых почвах при орошении машинами "Кубань" и в Липецкой области на

чё^йЫзёмах с машинами "Фрегат" показали, что эти отклонения со-Стаййяют 5-15%. Это обстоятельство следует учитывать при эксплуатации, задавая на таймере или кране-задатчике скорость, вы-йё паспортной на одно-два деления устройства.

Совместное внесение удобрений вместе с поливной водой также Лриводит к экономии водных ресурсов, т.к. на единицу продукции приходится меньше воды из-за повышения урожайности.

Земельные ресурсы. Их использование зависит от выбора оптимальных параметров дождя, увеличения коэффициента земельного использования, устранения проходов специализированных машин по пашне. Для многоопорных машин увеличения КЗИ можно добиться за счет синхронизации движения опорных тележек и уменьшения ширины колеи, а для машин, работающих от открытой сети - заменой каналов на трубопроводы.

Особенно большое значение многоцелевое применение машин имеет с точки зрения почвоохранных мероприятий. Каждый проход машин для внесения удобрений, пестицидов, химмелиорантов приводит к то&у, что из-за высокого удельного давления тракторов и других специализированных машин разрушаются почвенные агрегаты и уплотняется1 й'очва. Если учесть, что за период вегетации многие опёрай'и'й' АЬй^оряются. неоднократно, ясно отрицательное воздействие Й'а^ййч1 й'а' Почву. Следует также учитывать ширину захвата машин, которая1 Составляет: при внесении удобрений 2,8-3,0 м, при опрыскивании1 6,3-75, при внесении химмелиорантов 12-14 м. Таким образом, йсб. машины имеют ширину захвата много меньше любых дождевальных. Исходя из того, что дождевальные машины при работе движутся не по пашне", а по специально приспособленным дорогам, дооборудование этих машин рабочими органами для внесения удобрений, пестицидов и химмелиорантов создает почвоохранный эффект при внедрении такой технологии.

Материальные ресурсы. Одним из наиболее существенных путей экономии ресурсов при многоцелевом применении дождевальных машин являются материальные ресурсы. Экономии можно добиться за счет внедрения прямоточной технологий Ьйесения удобрений, пестицидов, химмелиорантов вместе с поливной водой, что может быть осуществлено транспортными средстййМИ/ *акийй как автотракторные цистерны различных типов йЛй £азб£ас&6атели жидких органических удобрений. При этом йо*йо ИрИЫёНЯ^Ъ ЫНогие виды удобрений, пестицидов или химмелио<эайтой Заводской готовности или специально приготовленные в санок* хоЗййстйе с йо^ойью агрегатов по подготовке удобрений АПР "Тбмп". Такая технология может привести к устранению ряда спеЦйализйроёайНых Майин по внесению удобрений, пестицидов и хи(Л(елйораНтой/ уменьшению 6бЩе{-о парка сельскохозяйственных ыашйН И сНи*еНИЬ Ма*е£>Иалоеикос'¥И I

Одним из путей экономии ^атё^йальных рё'сурсой яйляетсй оЬ-тимизация конструкций дождевальных машМ/; МЬторая проЛвЛяе1,сД в снижении их металлоемкости. Наиболее наглядно это Оо*Но Пока-

зать на ,примере двухконсольных дождевальных машин фронтального и кругового действия. Основной частью таких машин является двухконсольная ферма, масса которой составляет 70-90% навесного оборудования. В целом в агрегате на долю фермы приходится 3060% массы всей машины. Ферма в известной мере диктует требования к опоре, так как от массы ее зависит удельное давление агрегата на грунт, его проходимость, устойчивость на опрокидывание, скорость передвижения. В свою очередь, от выбора опоры (в основном трактора или самостоятельной гусеничной опоры) зависят размеры фермы и ее масса, а также производительность агрегата. Масса фермы зависит от типа поперечного сечения, числа сжатых элементов, длины и высоты панели, способа подвески фермы на трактор или другой движитель.

Покажем метод проектирования ферм наименьшей массы на примере двухконсольных машин фронтального действия. Для определения оптимального соотношения высоты ;и ,д^ины панели рассчитано по 8 ферм типа ДДА и ДМ, имеющих, о^^ковые генеральные размеры. Длина панелей изменялась от 2,,5 ;,по м с интервалами через 0,5 м. В качестве постоянных веда,'..расчете принимались одинаковый удельный расход воды, потери напора по' длине и одинаковые условия равнопро-удочэд. ;р , результате проведенных расчетов было установлено, ,чтЯ (.М^Т^ЛЛоемкость панели соответственно для ферм типа ДДА , и „досу^р определить по формулам:

р-211 (46)

р=1 91 (Ь/1)' • (47)

где и 1 -соответственно • панелей ферм.

Масса фермы минимальнргр. рдоша

1, (48)

Расчет гло ;дэнным соотношениям показал, что при пере-

менной длине ,|Цаиели масса фермы по сравнению с постоянной длиной снижается ,у ¡ферм типа ДДА на 12%, типа ДМ - 33%. Фермы типа ДМ легчена 40%. Если у серийного агрегата ДДА-10ОМА сохранить постоянную массу, то при этой длину фермы можно увеличить с 110,3 «до 119 м или на 8%.

Значительную роль в снижении металлоемкости ферм имеет способ подвески ее на трактор. Например, при шарнирной подвеске фермы динамические нагрузки снижаются до 10-15% по сравнению со стандартной подвеской агрегата ДДА-100МА (А.С.№1588332).

Энергетические ресурсы. В дождевальных машинах реальным путем экономии энергии является снижение напорности машин. Наименьшей энергоемкостью обладают короткоструйные дождевальные машины ДДА-100МА и "Кубань", работающие от открытой оросительной сети. Снижение напорности сети приведет к существенной экономии материальных и энергетических ресурсов. Одним из путей

решения этой задачи является децентрализация создания напора. Машины необходимо оснащать новыми, менее энергоемкими рабочими органами.

При создании и эксплуатации движущихся дождевальных машин необходимо учитывать ряд факторов: расход воды, длину и ширину захвата дождем, скорость' движения, слой дождя за один проход, действительную и среднюю интенсивность дождя, соотношение между скоростью впитывания' воды в почву и интенсивностью дождя, размер капель. Используя известные по литературе функциональные зависимости между элементами техники полива дождеванием, для машин, типа ДЦА и "Кубань" в диссертации приведены методы расчета их параметров. При этом установлено, что имеется ряд зависимостей, таких как длина захвата дождем и скорость движения агрегата, имеющих оптимальные значения. Например, для агрегата ДДА-100МА оптимальными являются: длина захвата дождем Ь=40 м, действительная интенсивность дождя р-1,875 мм/мин, скорость движения У=420 м/ч, удельный расход воды ч=1,25 л/см. При этом производительность агрегата увеличивается на 15,7%.

Для машин типа "Кубань" длина захвата дождем должна быть увеличена до 20-25м, что приводит к увеличению достоковой нормы полива в 1,5-1,6 раза, снижению числа проходов машины и энергоемкости процесса полива на 15-18%(патент РФ №2069106).

Энергоемкость комплекса машин в орошаемом земледелии может быть снижена благодаря вводу жидких удобрений, особенно комплексных с добавками микроэлементов, пестицидов, химмелио-рантов в поливную воду. Это требует гораздо меньших затрат энергии, чей при раздельном внесении всех компонентов. Во-первых, вода сама является носителем энергии и, следовательно, ввод маточного раствора .не требует больших затрат энергии. Во-вторых, раздельное внесение всех компонентов.требует каждое само по себе затрат больше, чем их совместное внесение с водой.

Трудовые ресурсы. Многоцелевое применение дождевальных машин приводит к повышению производительности и снижению затрат труда. Производительность труда возрастает за счет значительного увеличения рабочей ширины захвата по сравнению со специализированными машинами и одновременности выполнения технологических операций. Как следствие этого, уменьшаются затраты труда в общем комплексе работ в растениеводстве. Одним из способов повышения производительности труда является автоматизация процесса полива. Исследования, проведенные на автоматизированной оросительной системе в совхозе "Повадинский" показали, что при установке датчиков влажности и использования систем автоматического управления поливом (например, системы САУП-АФИ-3) функции обслуживающего персонала сводятся к наблюдению и контролю за ^работой исполнительных механизмов и один человек в состоянии обслуживать систему площадью 250-300 га в смену.

Временные ресурсы. Одновременность выполнения операций по поливу, внесению удобрений, пестицидов и химмелиорантов приводит к резкому сокращению затрат времени на их проведение. Как показали расчеты, экономия времени при прямоточной технологии внерения агрохимикатов дождевальными машинами, работающими в движении от открытой сети, составляет от 2 до 5%, при перегрузочной технологии с машинами, работающими от закрытой сети - от 8 до 10%.

Примеры экономии ресурсов приведены в натуральных единицах.

Пример 1. В качестве тестового примера по оптимизации схем оросительной сети принята автоматизированная стационарная система в совхозе "Повадинский" площадью 116 га. Существующая система выполнена по Т- и Ш-образной тупиковым схемам. В качестве вариантов реконструкции приняты две схемы закольцованной сети, при которых кольца расположены вдоль и поперек от водоисточника. Выполненные расчеты трубопроводов показали, что экономия, металла по сравнению с базой составляет соответственно 42,5 и 39,2%, а экономия железобетона -92,9 и 89,3%. Поскольку участок имеет отношение Ь/В>2, то подтверждено положение, полученное в главе 5, что в этом случае кольцевание сети вдоль водоисточника' наиболее целесообразно.

Пример 2. Замена канала-оросителя для дождевальной машины "Кубань-Л" на поливной трубопровод (а.с. N"1665969). Уменьшение поперечного сечения канала с 1,6 м по верху до 0,6 м обеспечивает экономию бетона на 59%. Увеличение КЗИ достигается из-за изменения ширины полосы отвода с 11,8 до 7,75м или КЗИ изменяется от 0,985 до 0,99. Экономия воды достигается за счет ликвидации сброса воды в объеме 10% от водоподачи согласно СНиП 2.06.03.85 до 2% на утечки из гибкого водовода. Неоспоримым преимуществом водовода является расширение зоны применения машин за счет изменения предельного уклона местности с 0,0001 до 0,001.

Пример 3. Способ строительства оросительной систем (патент РФ №2019091). Несимметричное присоединение оросительных трубопроводов к распределительному обеспечивает снижение напора в ветвях оросителей до 20-25%. В ряде случаев возможен переход на трубы более низкого давления. Например, для машин "Днепр" переход труб с марки ВТ-9 на ВТ-6 при диаметре 350 мм обеспечивает экономию массы труб в сумме 17280 кг на один трубопровод длиной 1350 м или 139 кг/га или 20% по сравнению с базовым вариантом.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.

1. Разработаны концепция, принципы создания и технологические схемы внутрихозяйственных гидромелиоративных систем, предусматривающие комплексное регулирование водного, солевого, пищевого режимов агроценоза на системах с замкнутым циклом водо-

оборота в пределах орошаемого массива и многоцелевого использования оросительной сети и дождевальной техники.

2. Уточнена схема районирования орошаемых земель и. оросительных систем при дождевании и предложена блок-схема выбора и взаимосвязи способов орошения и техники полива, типов оросительной сети и режима орошения. Определяющими факторами при выборе техники полива и конструкций оросительных систем являются: из климатических - скорость ветра; из почвенных - скорость впитывания воды в почву; из геоморфологических - тип местности, уклон и протяженность склонов; из гидрогеологических - глубина залегания грунтовых вод и их минерализация; из биологических -высота наземной части растений; из хозяйственных - севообороты, размер полей (ширина и длина, площадь) и их конфигурация; из водохозяйственных - водообеспеченность, КЗИ и качество воды (мутность и крупность взвешенных наносов); из экономических -производительность и затраты труда, уровень приведенных затрат, срок окупаемости, уровень урожайности.

3. Разработаны принципиальные конструктивные схемы внутрихозяйственных оросительных систем с замкнутым циклом водооборо-та, включающие в себя дополнительный, функциональный блок по накоплению, переработке и подаче дренажно-сбросного стока после его очистки для повторного использования на орошение. Это позволяет уменьшить его сброс вод за пределы орошаемого массива, обеспечить экономию водных ресурсов на 10-15%, снизить в оросительных системах материалоемкость на 10-12% и - энергоемкость на 8-15% (патент РФ № 2064030).

4. Разработаны структурное схемы 'создания гидромелиоративных систем многоцелевого применения на основе блочно-модульного принципа, а также отдельных блоков: забора, подачи и распределении воды при дождевании; внесения агрохиыикатов вместе с оросительной водой; контроля и управления работой систем; накопления, переработки и подачи дренажно-сбросных вод для повторного использования на орошение.

5. Разработана методика оптимизации параметров внутрихозяйственных оросительных систем при различных типах дождевальной техники на основе минимумов материало- и энергоемкости как их основных характеристик с точки зрения капитальных вложений в строительство и эксплуатационных издержек с использованием методов имитационного проектирования, параметрических рядов и номографирования. Методика' позволяет определить наиболее оптимальную схему расположения оросительной сети ( П-, Ш- и Т-образную) в зависимости от конфигураций орошаемого участка в плане по отношению к водоисточнику, числа полей в севообороте и типа дождевальной техники.

6. Установлено, что наиболее экономичными являются системы с дождевальными машинами фронтального действия при переменном

диаметре водопроводящего пояса и заборе воды из центра как от открытой, так и закрытой сети. .

7. Разработан метод расчета, закрытой оросительной сети с учетом соотношения гидравлического уклона воды в трубопроводах и уклона местности, позволяющий выровнять давление в ветвях оросителей и снизить напоры в них до 20%, получена зависимость для определения длины ветвей трубопроводов (патент № 2019091).

8. Разработаны схемы, конструкции и методы гидравлического расчета полужестких поливных трубопроводов для забора воды в движении дождевальными машинами, позволяющие повысить КЗИ орошаемого участка на 1-2%, довести потери воды на фильтрацию и сброс до 2-3% вместо 10-20% при открытой сети, обеспечить работу машин типа "Кубань-Л" и ДДА-100МА на уклонах местности до 0,001 и 0,008 вместо 0,0001 и 0,003 при напорах в сети не более 0,06 МПа (а.с. № 1486106 и № 1665969).

9. Предложен технологический комплекс машин для многоцелевого использования дождевальной техники, позволяющий вносить вместе с поливной водой различные виды агрохимикатов, при этом в орошаемом земледелии можно Отказаться от ряда, сельскохозяйственных машин (например, разбрасывателей удобрений и опрыскива-' телей), снизить материало- и энергоемкость технологических процессов и уменьшить парк сельскохозяйственной техники на 8-10%.

10. Даны технологические режимы работы комплекса машин при внесении с водой различных агрохимикатов, обеспечивающие повышение производительности труда на всех операциях на 20-25%, снижение энергоемкости на 10-15%.

• 11. Разработаны методы расчета технологических параметров самоходных дождевальных машин фронтального действия. и схемы размещения короткоструйных насадок кругового и секторного действия, обеспечивающие доведение коэффициента эффективного полива до 0,8, снижение действительной интенсивности дождя в 1,51,7 раза, увеличение достоковой нормы полива до 2 раз (патент-» 2042319).

12. Разработана конструкция карусельного дождевального аппарата, включающего стволы различной длины и сочетание насадок секторного и кругового действия, обеспечивающие доведение коэффициента эффективного полива до 0,8 (патент № 2048750)и получена, зависимость для определения дальности полета струи.

13.Наиболее полно принципу многоцелевого применения отвечают машины, работающие в движении как фронтального действия (типа ДДА и «Кубань-Л»), так и кругового действия (типа «Фрегат» и «Кубань-ЛК»). Такими машинами можно производить все виды поливов, а при и* оснащении специальными рабочими органами осуществлять мелкодисперсное дождевание, опрыскивание, и опиливание. При этом осуществляется регулирование водного, солевого, питательного и теплового (патент №2125788) режимов агробиоцёноза.

14. Обоснованы технологические режимы работы самоходных дождевальных машин типа "Кубань-Л", "Кубань-ЛК", "Фрегат" с учетом их пробуксовывания при применении' на различных агрофонах, позволяющих обеспечить выдачу заданных поливных норм и избежать переполивов, и даны расчетные зависимости для определения параметров режимов движения машины.

15. Разработан метод расчета ферм наименьшей массы дождевальных машин и предложены расчетные зависимости, позволяющие снизить их металлоемкость на 8-10%.

16. Предложены конструкции элементов дождевальных машин, обеспечивающих надежность технологического процесса, многоцелевого использования дождевальной техники: шарнирной подвески ферм дождевальных машин на тракторе, способствующей снижению динамических нагрузок и уменьшению металлоемкости (а.с. № 1588332); приспособления для опрыскивания растений к двухкон-сольным агрегатам, обеспечивающим повышение коэффициента равномерности распределения воды и растворов до 0,8 (а.с.№ 1297769); устройства для сухой мелиорации земель с использованием широкозахватной дождевальной техники (свидетельство на полезную модель № 3681); дождевальных аппаратов и насадок (патенты №2069106, 2069948, 2091007, 2129359).

17. Разработанные технологии и конструкции гидромелиоративных систем и их элементов 6 целом обеспечивают: экономию водных ресурсов на 10-15%, повышение коэффициента земельного использования на 3-5; снижение энерго- и материалоемкости на 10-15; повышение производительности труда На 20-25%.

Список овубликоипшх работ

1. Результаты испытаний дождевальной машины "Фрегат" в условиях лесостепной черноземной зоны. Совершенствование способов и технологии полива сельскохозяйственных культур в Поволжье. Сб. науч. трудов. М: 1973 (в соавторстве).

2.К расчету ферм для двухконсольных дождевальных машин. Ж. "Тракторы и сельхозмашины". № 10.1973. .

3. Некоторые вопросы увеличения производительности дождевальных машин. Ж. "Тракторы и сельхозмашины". № 10,1974.

4. Дождевальные машины и их применение. Россельхоэиздат. М: 1975.

5. Справочник мелиоратора. Россельхоэиздат. М: 1976 (составитель Б.С.Маслов).

6. Расчет оптимальных решеток ферм двухконсольных дождевальных машин. Новое в технике и технологии полива. Выпуск 9. Сборник науч. трудов М: ВНИИГиМ, 1976.

7. Себестоимость полива при различных дождевальных машинах. Современные оросительные системы и пути их совершенствования. Сб. науч. трудов, вып. 2., Н: ВНИИГиМ, 1978 (в соавторстве).

6. Орошение овощных культур дождеванием. Россельхоэиздат. М: 1980. (в соавторстве).

9. Справочник мелиоратора. Изд. 2. Россельхозиздат. М.: 1980 (составитель Маслов Б. С.).

10. Машины для орошения и . их техническое обслуживание. "Высшая школа", М.: 1982 (в соавторстве).

11. Многоцелевое использование дождевальных машин и рациональное использование ресурсов. Повышение эффективности использования мелиорируемых земель. Сб.науч. трудов М.: ВНИИГиМ, 1982.

12. Автоматическое регулирование водного режима культурного пастбища. Экспресс-информация, 1984. № 4,ЦБНТИ Минводхоза СССР (в соавторстве).

13. Автоматизированная оросительная система. Вестник сельскохозяйственный науки. № 5, 1984 (в соавторстве).

14. Технология орошения дождеванием при программировании урожаев. Программирование урожаев сельскохозяйственных культур на орошаемых землях. Сб.науч. трудов ВНИИГиМ, М.: 1984.

15. Перспективы развития мелиорации в СССР. Перспективные способы и техника орошения земель. М.: ВНИИГиМ, 1984, (в соавторстве) .

16. Совершенствование технологии и системы машин при дожде-' вании сельскохозяйственных культур. Перспективные способы и техника орошения земель. М.: ВНИИГиМ, 1984.

17. Устройство и эксплуатация передвижных насосных станций. Россельхозиздат. М.: 1985.

18. Способы определения средних влагозапасов при орошении дождеванием. Экспресс-информация, 1985, вып. 8, ЦБНТИ Минводхоза- СССР (в соавторстве).

19. Краткое руководство по контролю влагозапасов орошаемых земель нейтронными влагомерами. Изд.2.М.:1985. (в соавторстве).

20. Контроль влажности почв точечными методами. Мелиорация и урожай. №2, 1986 (в соавторстве).

21. Применение поливной техники и оросительных систем. Новое в мелиорации. Сборник."Московский рабочий", М.: 1986.

22. Мелиорация земель в Нечерноземной зоне. Россельхозиздат. М.: 1986 (в соавторстве).

23., А. с. Я» 1250222 Способ управления струйным дождевальным аппаратом. Б.И. » 30, М.: 1986 (в соавторстве).

• 24. Районирование территории при орошении дождеванием. Технология орошения и программирование урожаев. Сб. научн. трудов. ВНИИГиМ. М.: 1986.

25. Влияние метеорологических условий на испарение и формирование микроклимата в Поволжье при дождевании. Технология орошения и программирование урожая. Сб. научн, трудов. ВНИИГиМ., М.: 1986 (в соавторстве).

26. А. с. № 1237769. Дождевально-опрыскивающий агрегат. БИ №11, М.: 1987 (в соавторстве).

27. Регулирование мелиоративных режимов при многоцелевом применении дождевальной техники. Совершенствование технологий мелиорации земель. М.: 1988.

28. Исследование работы короткоструйных насадок секторного действия. ЦБНТИ Минводхоза СССР. Серия "Орошение и оросительные системы. Вып. 10, 1988 (в соавторстве).

29. А. с. № 1486106. Поливной трубопровод. БИ № 22,1989 (в соавторстве).

30. Тенденции совершенствования внутрихозяйственных систем. Обзорная информация ЦБНТИ Минводхоза СССР, М. : 1989, вып.5 (в соавторстве).

31. Водосберегающая технология орошения кормовых культур ЭДМФ "Кубань" на различных почвах. Бодо сберегающие технологии орошения, сб.научн. трудов. М.: 1989 (в соавторстве).

32. Справочник по мелиорации. М.: Росагропромиэдат, М: 1989 (в соавторстве).

33. Сельскохозяйственный энциклопедический словарь. Статьи: Аэрозольное орошение (с.37), Вегетационный полив (с.69), Влаго-зарядковый полив (с.79), Внутрихозяйственная сеть (с.80), Водозаборные сооружения (с.83), Водоисточник (с.83), Временный ороситель (с.90), Дождевание (с.133-134), Закрытая оросительная система (с.150), Земледельческие поля орошения (с.161), Зимний полив (с.170), Каналы мелиоративные (с.195), Комбинированная оросительная система* (с. 227), Коэффициент земельного использования (с.250-251), Лотки (с.281), Магистральный канал (с.288), Оросительная норма (с.361), Оросительная сеть (с.361-362), .Оросительная система (с.362), Оросительный .канал (с.362), Оросительный трубопровод (с. 362), Орошение (с. 363), Орошения режим (с.363), Освежительный полив (с.384), Полив (с.410), Поливная норма (с.410), Посадочн11й полив (с.416), Предпосевной полив (с.422-423)Промывной полив (с.431), Противозаморозковый полив (с.434), Сбросная сеть (с.475), Удобрительный полив (с.555), М: Советская энциклопедия, 1989.

34. А. с. I* 1588332. Двухконсольный дождевальный агрегат. БИ И» 32, 1990 (в соавторстве).

35. Мелиорация и водное хозяйство, том. б, "Орошение", Справочник. Под редакцией Б.Б.Шумакова. М. .'Агропромиздат, 1990.

36. А. с. » 1665969. Поливной трубопровод. БИ № 28, 1991 (в соавторстве).

37. Принципы конструирования и расчета гидромелиоративных систем многоцелевого применения. Создание мелиоративных систем нового типа. Труды ВНИИГиМ, том 79, М.: 1991 (в соавторстве).

38. Ниэконапорные трубопроводы для забора воды дождевальными машинами, работающими в движении. Создание мелиоративных систем нового типа. Труды ВНИИГиМ, том.79, М.: 1991 (в соавторстве) .

39. Исследование дождевальных аппаратов карусельного типа. Создание мелиоративных систем нового типа. Труды ВНИИГиМ, том 79. М.: 1991 (в соавторстве).

40. Оросительная техника для фермерских хозяйств. Ж. Тракторы и сельхозмашины. 1993, № 6, (в соавторстве).

41. Техника полива для фермерских хозяйств. Ж. Мелиорация и водное хозяйство.№4. М.: 1993(в соавторстве).

42. Оптимизация технологических параметров стационарных дождевальных систем. Ж.Мелиорация и водное хозяйство. №5, 1993.

43. Патент РФ № 2019091. Способ.строительства оросительной системы. Изобретения № 17. 1994 (в соавторстве).

44. Техника для орошения фермерских хозяйств. Земледелие №1, 1995 (в соавторстве).

45. Тенденции развития техники для орошения на ближайший период. Тракторы и сельхозмашины. № 3. 1995 (в соавторстве).

46. Патент РФ № 2042319. Дождевальная машина фронтального действия. Бюл.№ 24, 1995 (в соавторстве).

47. Патент № 2048750. Дождевальный карусельный аппарат. Бюл. №33, 1995 (в соавторстве).

48. Экологические требования при. проектировании гидромели-' оративных систем. В сб. Экологические основы орошаемого земледелия. ВНИИГиМ, М.: 1995.

49. Гидромелиоративная система с замкнутым циклом водообо-рота. Вопросы мелиорации. № 1-2, 1996 (в соавторстве).

50. Прогноз развития систем орошения в России до 2005 г. Тракторы и сельскохозяйственные машины,1996, №б(в соавторстве).

■ 51. Патент № 2064030. Гидромелиоративная система. Бюл. №20, 1996 (в соавторстве).

52. Патент РФ №2069948. Щелевая насадка. Бюл.№20, 1996 (в соавторстве).

53. Гидромелиоративные системы нового поколения. М. : ВНИИГиМ, 1997 (в соавторстве).

54. Свидетельство на полезную модель №3681. Устройство для сухой мелиорации. Бюл. № 4,1997(в соавторстве).

55. Применение дождевальной техники для химической мелиорации. Ж. Тракторы и сельскохозяйственные машины, № 6,1997(в соавторстве) .

56. Водосберегающая технология орошаемого земледелия. Тракторы и сельскохозяйственные машины. №8, 1997.

57. Патент РФ №2091007. Дождевальный аппарат. Б. №27, 1997 (в соавторстве).

58. Принципы создания внутрихозяйственных мелиоративных систем. В кн. «Борис Борисович Шумаков -ученый, человек, гражданин». НГМА, Новочеркасск, 1998.

59. Гидромелиоративные системы с замкнутым циклом водообо-рота. В кн. «Защитное лесоразведение и мелиорация земель». Москва - Волгоград, 1999 (в соавторстве).

60. Патент РФ №2125788. Способ мелиорации фитоклимата посевов. Б. №4, 1999 (в соавторстве).

61. Оросительные системы на основе минимизации материало- и энергоемкости. Тракторы и сельскохозяйственные машины. №4,1999.

62. Патент РФ № 2129359. Дождевальный аппарат. №12, 1999 (в соавторстве).

63. Технологические основы проектирования внутрихозяйственных оросительных систем. Мелиорация и водное хозяйство. №5, 1999.

64. Оптимизация параметров оросительных систем с дождевальными машинами. В кн. «Современные проблемы мелиораций и пути их решений». Юбилейный сборник научных трудов. Том 1(98). М.:Иэд. ЗАО «Стэптон». 1999.

65. Технологии управления агробиоценозами на основе комплексной мелиорации. В кн. «Современные проблемы мелиораций и пути их решений». Юбилейный сборник научных трудов. Том 1(98). М.:Изд. ЗАО «Стэптон». 1999 (В соавторстве).

66. Мелиорация и водное хозяйство. Орошение. Справочник. Под редакцией Шумакова Б.Б. М.: Колос, 1999 (в соавторстве).

Содержание диссертации, доктор технических наук , Губер, Кирилл Вадимович

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Ресурсосберегающие технологии и конструкции оросительных систем при дождевании"

Заключение Диссертация по теме "Мелиорация, рекультивация и охрана земель", Губер, Кирилл Вадимович

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, доктор технических наук , Губер, Кирилл Вадимович, Москва