Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эксплуатация закрытого горизонтального дренажа с использованием передвижных диагностических и регулирующих устройств

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Эксплуатация закрытого горизонтального дренажа с использованием передвижных диагностических и регулирующих устройств"

А ^

\

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации НОВОЧЕРКАССК!® ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" 15ШЕНЕРНО-КЕЛКОРАТИВ1Ш ИНСТИТУТ им.А.К.КОРШУНОВА

На правах ¡рукописи.

ОЛЕИНИК ЮРШ ВАСИЛЬЕВИЧ ¿^¿¿¿.С^^

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЗАКРЫТОГО ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ДРЕНАЖА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕ;! ПЕЩДВШКНЫХ, Д1{АГН0СТИЧЕСКИХ И РЕГУЛИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ

Специальность: 06.01.02 - "Мелиорация и орошаемое Еешэдалиэ"

Автореферат диссертации на соискание ученой степеш кандидата технических наук

Новочеркасск-1993

Работа выполнена в Новочеркасском ордена "Знак Почета" штанерно-лшлкоратавяом институте ем. А.К.Кортунова» Научные руководители: - кандидат сельскохозяйственных наук,

В.И.БОБЧЕНКО - кандидат технических наук, Н.Н.ВРЩОШШ Официальные оппоненты: - доктор технических наук,

профессор А.А.КОННИКОВ - кандидат геолого-шнэралогических наук, доцент В.А.ВАСИЛЪЧЕННО

Защита состоится

U<t4Ut(> 1993 Гт в часоз а вудатораи N 236 на загчдашш специализированного совета К 120.76.01 Новочеркасского ордена "Знак Почета" кнгяшрно-ыэлиорашвного института шепи А.К.Кортунова.

С диссертацией mozeo ознакомиться в библиотеке института. Отзывы на автореферат просим направлять в двух вкзешлярах о подайся?"!, заверенными печатягщ, по адресу : 346409t г. Новочеркасск Ростовской области, ул.Пушкинская, III, слецсовэт.

Автореферат разослан 1993 года.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат сельскохозяйственных

«аук, профессор Г.Н.Ыартынанко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

д птулгъностъ теки.

3 посладко , десятилетия более 803 закрытого горизонтального дренажа в зона орошения строится механизированным способом о применением пластмассовых дреназшх труб. Непрерывная протяженность дрен прп атом досютаэ? 1С00 и бо.тзо мэтров, что значительно усложняет применениэ традиционных средств эксплуатации дрзна:кнцх систем..

Недостаток технических средств для обследования состояния дренаяных труб и регулирования дрэнакного стон!а приводит я превдевременному выходу дрен из строя, избыточному дренированию почв, ухудшению мелиоративного рехимз территории.

Перспективным направлением в эксплуатации закрытого дрэнака является использование устройств, передеигащахся в дренажной полости под действием напора еоды» позволявших оперативно обследовать техническое состояние дрен а производить регулирование стока.

Целью ¡уюсерТАиу.снной работы является повышение эффективности работы закрытого горизонтального дреназка и уровня его зксплуатацил путем использования передвихных диагностических и регулирующих устройств.

В задачи кссгедооаний входило: изучение работы дренажных систем, существущих методов диагностики их технического состояния и регулирования стока; разработка и исследование конструкций рабочих органов» способных передвигаться в полости дрен и производить их подпор на отдельных участках; установление влияния конструктивных параметров разработанных устройств на их рабочие характеристики, а также исследование процессов фильтрации воды в прпдренной зона при работе передвижных диагностических и регулирующих устройств о подачей вода з дрену.

Объект исследований - дренажная система зоны орошения, устройства и способы для диагностики состояния дран и регулирования дренашого стока.

Лабораторные исследования устройств проводились на гидравлическом стенде лаборатории ГТС Ш0 "Югмелиорация", моделирующем натурные условия работы дренажных систем.

Полевые исследования выполнялись на системах закрытого дренажа

с-зах "Золотаревский* и "Елкикский" Ростовской облаете н регулируемой дрзнакной системе в с-зе "Горячеводский" Ставропольского края.

Научная нозизна. Дана оценка современного технического состояния закрытого горизонтального дренаха орошаемых земель и выявлены основные факторы, сшякапщю эффективность ого работы. Выполнено обоснование целесообразности пр:^.;«квния в эксплуатации дрэн передвижных устройств с эластичными рабочими органами и определены основные требования к их конструкции. Разработаны устройства для сквозного прохоздешш дрен и подпора их стока на различных участках„ позволяющие расширить объем технологических операций при обслуживании дренажной сети. Установлена функциональная взаимосвязь мевду элементами конструкций и получены зависимости для определения их рабочих параметров. Разработана метода расчета фильтрации воды в при-дрешгай зоне при подпоре стока дрены и определении ее водоприемной способности с помоздю перэдалиеннх устройств. Установлена эффективность использования устройств с эластичными рабочими органами' для диагностики состояния дрен и регулирования-дренахного стока.

Практическая ценность. Полученные результаты позволяют повысить уровень эксплуатации закрытого горизонтального дренака и эффективность его работы за счет своевременного ■ выявления' и устранения дефектов дренажных труб, оперативного регулирования степени дренированности почвогрунтов, «то обеспечит более полное использование потенциальных возможностей закрытого дренака» Реализаций работы. Выполненные исследования - составная часть научно-исследовательских работ по проблемам планов Концерне "Росводстрой" (6.26.0 / 1.1 1988-1990 Г.г. и 1.1. 1991 г.), а ташке планов Главводхоза и Главного управления науки МОХ Российской Оедерации (1.60, 1.7 и 26.005-92 1992-1993 г.г.)

Результаты исследований вошли в пособие к ВОН 33-2.03-86 "Особенности проектирования, строительства и эксплуатации закрытого горизонтального дрена&а в зона орошения РОФСР"» утвераденное НТО Концерна "Росводстрой" (протокол ы 12 от "17" мая 1992 г.)

Конструкция разработанных диагностических устройств одобрена Объединением "Родтовводмелиорация", Главводхозом и Главный управлением науки МОХ Российской Федерации. Образцы устройств проали испытания и рекомендованы для серийного производства.

алрсблция работы. Основные положения работы рассмотрены на заседаниях секций Ученого Совета НПО "Югмелиорация", а тоюга долоазна на научно-практических конференциях в НПО "СтаЕжэлгоращш" (1989 г.), НПО "Югмелиорзция (I99Q г.) и Новочеркасском инженерно-мелиоративном институте (1991, 1992 1993 г.г.)

ПубличА^-я. По теме •диссертации опубликовано 20 печатных работ, в том числе 9 изобретений.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводовv списка использованной литература и приложений. Список литературы включает 146 наименований отечественных и зарубежных авторов. Работа содержит страшщ машинописного текста,-^

таблиц, 4С рисунков и /С приложений.

СОдаРЖАВЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность теш и характеризуются основные положения диссертации. :

В первой главе дан анализ существупцвго положения в эксплуатации закрытого дренака на Северном Кавказе и выполнены обзор и классификация способов и устройств для диагностики закрытых дрен и регулирования дренагшого стока, на основе которых выбраны перспективные направления исследований.

По данным РГШ и НПОпЮгмелиорэцил" на СэЕерном Кавказе, находятся в неудовлетворительном состоянии до 50% дрен. У 32SS -сток отсутствует. Одной из основных причин низкого уровня эксплуатация дрен является недостаточная разработанность средств и методов поиска их дефектов, что не дает возможности выполнять своевременный ремонт дренажной сети.

Вопросил исследования эффективности дрен, их водоприемной и трш-спортирущва функций посвящвны работы С.Ф.Аверьянова, В.В.Ведерникова, В.М.Шэстакова, И.А.Чарного, Цюй Син-е, А.Д.Батурина, Д.Я.Зи-верта, Э.Х.Эглия, А.А.Ульянова, А.Н.Костякова, В.П.Насиковского, В.П.Пивовара, А.Я.ОлеЙнпка, Ю.Г.Фшшнюва, В.Л.Духоеного, 'Ф.В.Серебрянникова , В.А.Духовного, З.Д.Томина, Л.В.Кирейчевой, Д.Ы.Рекса, Д.П.Савчука, Н.Н.Бредихина» Э.Е.Фишера, Е.Ф.Еигалко» А.Е.Слэпцова, Н.А.Мухина, А.А.Коршикова, Н.В.Лисовского п др.

Проведенный обзор советской п варубезаюй литератур! позволил

составить классификационную систему способов диагностики состояния дрен, в основу которой положено их деление по типу рабочего инструмента' и методу исследований (Рис. 1.1).

г". .^'Ц'гляггзгзд:! г? п03ерх- и мностные

и в

рНуТРИПО-! й лостные i

С'Т".: < Ч'-ГГ-ТГ» Г-Т^

'кошшн

3 рованные

ОЛИ

о в ы

использишцпе рабочую среди

шп

—гт-

2ННГ

использиющие твердое рабочее тело

& О М В Ц Н Н Р О С Л П И Ы Е

Рис .1.1. Классификационная система состояния закрытых дран.

способов диагностики

Большинство имеющихся диагностических способов рассчитано для работы с короткими (до 200 м) и нэглубокш (до 2.5 к ) дренами, характерными для гуглидной зоны, Места дефектов при этом опрэдоляются по повышенной влиглости по чьи 'вдоль дрень^юй линии, запуском в полость дрены гидродкна:.шчбской головки или другим котодкмп, достаточно аффективными для данных условий.

Одагко для современных дрекзаиа. систем орошаемой зоны с характерными: шоохой прошшннастъ» (до 1000 ы без промежуточных колодцев) я большой г.кубиноа заложения дрен (до 4 м), наличием спедеэфзге&квх дефектов, связанных с мех&нкзироаанноа укладкой (нзлрямолинайьость дроназкой линии), известные спооооы диагностик!: малос^фактивны.

Выполненные обследования показал/., что отсутствие на дрэнах средств управления дренажным стоком приводит,, с одной стороны, к переосукэнню, а с другой - излилшей промывке почвы дренируемых участков, что отрицательно сказывается на ее плодородных свойствах.

Проблема регулирования стока дрен орошаемой зоны и разработке регулирующих устройств на дрэнеишх системах посвящены работы В.И.ьобчагасо, Б.О.Маслова, З.Б.Е:'ороза, В.М.Легостаева, Д.А.Суюмбаеив, М.И.Кзшлшсного, А.О.Нанойченко, Э.А.Соколенко, Г.7..:'аршл, П.А.Маргсгака, В.А.Засильченко и др.

Для оптимального пыОорз конструкций регуляторов и с>ен регулирования стока выполнена их классн&шзция (Рис. 1.2).

ЗАПОРНЫЕ

I I

ш

а @

£ и

>ъ

>»СН

Ш§

ЙЕГ

оо

ex.fr-

а

ВОДОСЛИВНЫЕ

я

| ЖЕСТКИЕ || ПЛОСКИЕ

а о

е ¡эластичные ;

о

Рис.1.2.Класифинацио1шаа система рабочих органов регуляторов на закрытых дренах

Систематизация известных конструкций регулирующих устройств показала, что в большей степени удовлетворяют условиям регулирования стока на протякенных дренах промежуточные рабочие органы, не требующие больших материальных затрат на строительство колодцев-регуляторов и отчуждения пахотных площадей. Однако сщуствуицие конструкции жестких и эластичных рабочих органов промежуточного типа представляют из себя различные модификации дросселышх заслонок или надувных камер, стационарно устанавливаемых на регулируемом участке, что вызывает определенные сложности их монтажа и эксплуатации

На основе анализа разработанных классификационных систем выделено перспективное направление совершенствования технических средств диагностики состояния дрен и регулирования дренажного стока - разработка передвижных многофункциональных устройств, работающих в полости дренажного трубопровода.

Исследовании конструктивных параметров и способов примзнвния данных устройств и посвящены следующие главы.

Во второй главе отражены методика проведения опытов и мелиора-тивно-хозяйствэнныэ условия объектов исследований. Методика исследований состоит в применении методов оптимизации параметров эксплуатационных устройств, процессов диагностики дрен а регулирования дренагного стока. При это* использовались теоретические и эдепери-

ментальные катода разработки и исследования, применяемые в гидромелиорации, • пуфовлике и теории решения изобретательских задач. Экспериментальные исследования проводились на физических моделях в лаборатории и в натурных условиях на опытных участках. Результаты исследований фиксировались и обрабатывались на компьютере типа IEM PC/AT 286 с применением стандартных программ обработки данных "STATQRAPIC", "EVRICA" И ДРУГИХ.

В третьей главе изложены результаты теоретического обоснования конструкций и исследования рабочих параметров передвижных диагностических и регул!фундих устройств.

Исходя из особенностей дренажных систем зоны орошения, разрабатываемые устройства долкны отвечать следующим требованиям : - работа на значительном удалении от истоков и устьев; возможность перемепдения внутри дрены и ее подпора; - оперативность монтзЕа к демонтажа; - простота конструкции и управления; -универсальность использования.

Применение алгоритма решения изобретательских задач "АРИЗ 85" Г.С.Альтшуллера позволило схематизировать задачу, выделить технические противоречия "ТП", оперативную зону "03", оперативное время "ОВ" и вещественно-полевые ресурсы "БПР". Способ достижения поставленной цели - наиболее экономичного продвижений устройства в полости дрены, полученный в результате проведенного исследования и анализа' стандартных решений, заклинается в использовании ВПР (напора вода в дрено), что достигается включением в конструкцию устройства запорного рабочего органа, выполненного из эластичного материала.

Предложенный вариант обеспечивает выполнение поставленных требований, как для диагностических устройств, так и для регуляторов стока, что позволило произвести дальнейшие исследования и разработку конструкций многофункционального назначения.

Для работы на отдаленных от истока и устья участках дрены разработано передвижное устройство "Парашют" (Рис 3.1.), включающее перемещаемый в полости дрены I купол 2, к вершине которого присоединен регулирующий трос 3, а к перифериии 4 - стропы, соединенные с удерживающим тросом 5. Купол 2 перемещается в полости дрены I под действием напора воды. При фиксации удерхиващего троса

о происходит перекрытие дрэш. При этом тросом 3, за счет втягивания центра купола, регулируется пропускаемый расход.

Особенностей разработанного устройства являются его высокая мобильность, простота монтажа и эксплуатации.

Эластичность купола позволяет проходить и перекрывать полости неправильного сечения. Работа устройства основана на использовании энергии потока вода в дрене, что создает ему преимущества по сравнению с другими типами регуляторов, использующих, как правило, энергию внешнего источника.

£ гуйг-л'^ г: г^Л - ■

...../ 7

5 3

а)

б)

Рис.3.1. Устройство "Параиют".

(ПОЛ. реш.И 4820254)

а - общий вид;

б - расчетная схема.

ОДНИМ из достоинств устройства является еозмок-ность его использования в качестве тягового элемента при зондировании дрены. Для этого к куполу крепится дополнительное оборудование (шаблоны для контроля сечения дрены или тензометри-ческая мышь (Рис.3.2.)).

В процессе исследований разработаны также другие конструкции оболочек-регуляторов стока дрен. Устьевой регулятор (Рис.3.3), выполненный в виде самонаполняемой оболочки, имеющей форму шарового сектора, позволяет герметично перекрывать дренажные устья с устьевой трубой (а.с.№1731899). Регулятор сплошного типа предназначен для управления расходом вода, проходящим чзрез водоприемные отверстия дрены* (Поло*, реш. №-47705813).

Рис.3.2. Использование устройства "Парашют" для передвижения теызометрической мыши..

Рис.3.3 Устьевой регулятор:

1-эласэтшая камера; 2-дрена; 3-сливкая трубка; 4-рэгулиру-, вдий клапан; о - сопрягакцэя труба; 6-колодэц.

На осыоеэ теории прогнозирования с использова-нием генеральных определите льных.таблиц (ГОТ) еыяе-де:-щ наиболее перспективные для практического применения конструкции: устройство "Парашют" и устьевой рз-2 форма парового дли которых ЕЫ-дальнейшю иссле-

гулятор сектора, ПОЛНИНЫ

дованпя.

Цровэдашшэ в лабораторных условиях эксперименты по выявлению рациональной конструкции рабочих органов, позволяй установить зависимость меззду параметром оптимизации, за который принят коэффиционт расхода ц, (отражающий величину нарагулируешх протечшО и значениями диаметра оболо'пга й, ширит полосы соприкосновения оболочки и стенок дрэны ъ и напора вода внутри оболочки г. ,

ц = 0.003369 - 0.000047 г - 0.005125 1- 0.024609 -- 0.000039 г2+ 0.23125 Ь2 +0.121094 а2 - 0.00065 с ъ + + 0-003906 = а - 0.003125 I & (4.1)

Адекватность взаимосвязи исследуемых параметров и полученной модели, согласно критерию Филера (?Т0(3л- 3.9 > г т-0.93 при уровне значимости сх=0.05), удовлетворительная.

На основе анализа модели установлено, что минимальное значение коэффициента расхода, наблюдается при диамере купола <*оп (1.04 -- 1.07)хз, ширина ьопт= (0.78 - 0.82)л и капора гопт-(4 - 5)л (в - -внутренний диаметр перекрываемой дренажной трубы) (Рис.3.1).

С использованием данных лабораторного эксперимента определены оптимальные параметры устьевого регулятора: н = = п£(5 - 6.7) ; х, =- (5.0 - 6.6)3 (вс-внутренний диаметр сопрягающей трубы; а -внутренний диаметр дрены; ьо- необходимая глубина вхоздения вершины шарового сектора оболочки в полость дренанной трубы) (Рис. 3.3).

Для применения разработанных устройств при регулировании стока получены зависимости коэффициента расхода регуляторов от величины управляющего параметра при различных напорах вода в дрэне. Управляющим параметром для регулятора "Парашют" служит величина х,, а для устьевого регулятора - величина напора в оболочке Н'. Математическая обработка полученных дзнвнх, произведенная с привлечениям методов статистического и кореляциояно-регрессиогшого анализа позиолалз установить, что наибольшая сходимость данных отмечена при использовании гиперболической зависимости со свободным членом.

Тип регулятора Вид зависимости Критерий Фишера Коэффициент

^м* корреляции

I

"Папашвт" и = ----51.3 0.931

25.65 + 15.40 х.

I

"Устьевой" и = ---Н 2.09 0.822

-0.817+18.67Н-

Использование полученных зависимостей позволяет выполнять гидравлические расчеты регуляторов и определять необходимые рабочие параметра при их рэботэ.

Четвертая глша пасвяцэяа исследованию процессов фильтрации в придренной зона при работе передвижных устройств с подачей води в дрену.

Эффективность применения разработанных црэредвикшх устройств существенно зависит от возможностей создания в дренах напора и характера фильтрационных процессов в придрэнной зоне. При достаточном дренажном стоке передвижение запорного рабочего органа обеспечено внутренними ресурсами' системы дрена-групт. При малых величинах стока (более 1/3 обследованных дран) необходима мобилизация внешних рзсурсов в виде дополнительной подачи вода в дрену.

Перераспределение стока на дрэнааиых системах, возникавшее при его задержании, тшсаэ связано о процессами фильтрации (оттока-притока воды) в придрэнной зоне.

Применение известных теоретических методов фильтрационных расчетов при подаче воды в дрену осложняется строгими требованиями к точности учета всех взаимодействующих факторов. Одним из

оХфэктивншс путей решения проблемы на практике является замена элементов математической модели (для конкретных условий) упрощенными расчетными схемами и эмпирическими зависимостями без СНИШ2ПШ точности расчета.

Удельный расход дрены при оттоке или притоке вода ыоено определить используя слодущиэ„ф11льтпационн1ш_схемы (Кисл4.1).— .

Рис. 4.1. Схемы к расчету фильтрационного расхода вода: а -продольный разрез дрены; б, в и г - поперечные разрезы придренной зоны при УГВ соответственно: выше, на уровне и нихе дрены.

В приведенных схемах площадь придренной фильтрационной зоны, ограниченная экашгатенциалъю, разбивается на два независимых фрагмента, расположенных соответсванно вше и ниже оси дрены. Предполагая, что общий приток ила отток равен сумке действия фрагментов, получим уравнение для удельного расхода дрены:

ЫС (В - п) к(в2-^)

(4.1)

где к(- коэфХициент фильтрации грунтов, я - фиксированное расстояние от оси дрены, принимаемое 3 м,; г - радиус дрены; я - напор вода в дрене, и - напор вода на расстоянии л от дрены.

С учетом нелинейности фильтрационного расхода по длине дрены (i) уравнение для его расчета приобретает вид:

X 12

О" —„ dl (4.2)

ln-s- о ко

г

где i - расчетная длина участка диагностики.

Для упрощения расчетов в конкретных условиях подучены эмпирические завиаиости, отражающие потери напора по длине дрены, в которую подается еодэ. При этом произведено 19, опытных пусков вода в дрены в совхозах "Елкинский", "Золотаревский" и "Слободской". Для замеров напоров в исследуемой приданной зоне было пробурено и использовалось около 60 наблюдательных скважин и пьезометров.

По данным проведенных опытов для участков с различными коэффициентами фильтрации и конструкциями дрен получены зависимости потерь' напора на фильтрацию (я) от длины фильтрувдей части дрены (I):

5=в(с+ахф)гЬ (4.3)

где b,c,d - эмпирические коэффициенты, равные соответственно для гофрированных труб 0.329, -2.155 и 0.4II7 и 0.333, -2.606, 0.414 - для асбвстоцементных.

С учетом зависимости (4.3) выведено уравнение для расчета расхода подачи вода в дрену :

t i2 ч . i i I , (I3

о - (я г + - ♦ *<с+сгКЛь - v - —- ) + - <h*i + — +

1л - 2 2 Л 3

V

.2Ъ+1 ,Ь+1 ,Ь+1

. 2(c+dK*. „ ..2 , ?п c+dIU _ 2t. o+dlU _ _

+ * 2b+t V1 + b+I Ь+Г

- hj3 + 2 Ml* + t2i ) (4.4)

где uq- напор вода в точке подачи вода в дрену;. н0, х и <

соответственно напор грунтовых вод е начале дрены, уклон поверхности грунтовых вод едолъ дрены и уклон драни. Уравнение (4.4) позволяет выполнять расчет с достаточной точностью в диапазоне коэффициентов фильтрации грунта 0.01 -1.0 м/сут. ■ На Рис.с.2 приведены серии кривых, построенных по уравнению п/с (4.4), отракавдие зависимость расчетного расхода годачк воды (О) в исток гсйтрированной дрены диаметром 0.1 и и уклоном 0.001 от длины исследуемого участка си при различных коэффициентах фильтрации и напоре л=1м. Полученное по таким кривым значение расхода от коанэ принимать в ка-честЕЭ расчетного при диагностике дрея .

Использование предложенной методики позволяет определять водоприемную способность драны и ее отдельных участков при низком располоЕении грунтовых вод относительно дрены, когда известные способы на дают требуемой точности (полок, реш. по заявке на изобретение н 4907570). При этом в дрену подается небольшой расход вода и прередшшшм устройством на- дренакной трассе отсекаются отдельные участки, на которых производятся замеры фактического падения напора в водоприемной части дрены при обратном (из дрены в грунт) токе вода. Водоприемная способноть дрены определяется по коэффициенту Еодозабора, равному отношению теоретического (с?г) (для идеальной драны) в фактического (0«) расходов:

Рис.4.2 Занисяуость о-;п;

Ц

От "оГ

(4.5)

Методика позволяет также оперативно и с трвбувиюй точностью определять величину расхода подача вода в дренашшй трубопровод и максимальную длину рабочего участка дрены при работе передвижного устройства в реяпмэх диагностики дрен, регулирования дрвнаяного стока и при других операциях,. связанных о подпором дрены. (Поло*.

решения по заявкам на изобретение N^4897524, N24913923).

Для реализации эксплуатационной службой разработанных способов составлени необходимый комплекс оборудования и рекомендации по его применению в различных случаях транспортировки воды к дронэ (передашязыми емкостями, насосом или самотоком из оросительной сети).

В пятой главе представлены результаты статно-производственной проверки работоспособности предложенных устройств, способов диагностики состояния дрен и регулирования дренажного стока.

Опыты проводились на участках в с-зах "Золотаревский" и "Елкинский" Ростовской области и с-зе "ГорячвЕОдский" Ставропольского края, различающихся по .конструкциям дренагзшх систем и гидрогеологически-".! условиям.

В процессе апробация разработанных устройств и способов обследования установлены основные параметры технического состояния 36-!! дрен. Пропуск по дренам диагностических устройств показал нзллчиэ наилка в полости дрен {слоем от 0.5 - 1.5 см) и сугений сечения в местах станов (на 1-3 см ). Обнаружены места закупорок дрен мусорсм ( Д-7, ПК 0+50 - с-з "Золотаревский"; 1-2Д, ПК 6+30 -с-з'Торячеводский"). На дрена Дз-57 с-за "Елкинский" применение диагностических способов позволило выявить неравномерности уклона и сифон.-: на дреназаой лини (ПК" 8+40), вызванные механизированной уклпдксй. С использованием разработанной методики расчета водояриегоюй спссоС-тоотл-; определена коэффициента водозабора дрен. Отмочено, что налгчкэ стока з драках а работа в асбвстоцекэнтнах гдадкостзшпгх дрскгякх трубах сущэсгззкко удутшя проходимке свойства переданного устройства "Парашат", позволяя обследовать дрзни с непрерывной-дайкой-до' 1000 м. .Пол£чэнаая з экспериментах дляна проходки апробируемых- даалгас'тхгчесгак /устройств по пластмассовым • гсфраровавзс&г дренам составила при наличии а них стока - более 1000 ¡л; при отсутсвпи стока и дополнительной подаче вода расходом 1.1 л/с - 510 м.

3 полевых условиях произведены , исследования гидравлических характеристик разработанных регуларущах устройств и эффективности их воздействия на гпдрадагячэсйу» обстановку участков.

ТАБЛИЦА 5.1

Результаты диагностического обследования дрен на опытно-производственных участках

- Наименование Общая протя-: Ср. модуль: КОЭФФ-Т : Коэфф-т

участка женность дрен; стока, : заиления: водозвборв,

■ • км : ■ л/слга : • И

совхоз "Золотаревский" (отсечные) 1.6 0.650 0.05 0.59

совхоз "Золотаревский" (полевые) 1.6 0.107 0.07 0.29

совхоз "Горячеводский" 6.3 0.018 0.07 0.28

совхоз "Елкинский" 19.1 0.007 0.03 0.68

я/с 1.0

0.1

Схемы расположения регуляторов на дренанной сети выбраны с учетом величины дренажного стока и мелиоративных особенностей участков. На участке в с-зе "Елкинский" схема предусматривала задержание стока дрен (шлюзование). В с-зах "Золотаревксий" и "Горячеводский" выполнялось задержание с^ока и его перераспределение из вышележащйх дрен в нижние.

По результатам работы регулирующих устройств в полевых условиях- получены зависимости, отражающие расходно-напорные характеристики дрен с регуляторами при различных значениях управляющего параметра. Подтверждена достаточная сходимость опытных данных с теоретическими (Рис.5.1)„ что позволяет рекомендовать результаты исследований для

ЬшЯ .1(1 ' | Ш

1 < И н иола ■ ■ 7(1.

о.б 1л нл>

Рис.5.1 Рабочие харакристики регулятора '"Парашют"

1-лабораторные данные

2-полевые точки (А,«,х - асбестоц.трубн Д.о.п-штст.гофр.трубн).

практического использования.

Исследования эффективности работы устройств по предлояэкпм схемам регулирования на участках ( &ЗНЭ.05 - 0.2 м/сут) показали, что скорость подъема (спада) грунтовых вод составляет: з зоне шлюзуемых дреЕ 1-4 см/оут; а зоне действия дрек, в которые подеется водз, - 2 - 7 см/сут; на мэвдрзнье - 1-2 см/оут. Средний по плодади подъем УГВ за период подпора, дрен (30 - 50 су?.) ссстгвил 0.1 - 0.15 !.'. вкке обычного. Полученные динамические характеристики поволяют на практике производить управление дреказшым стоком при условии аффективного прогноза водного и солевого рзнимов почвогрунтов.

1.Более половики закрыты: дрен орошаемой зоны работает недостаточно эффективно, а около трети находятся з сухом состоянии, что свидетельствует о шзком техническом уровне эксплуатации закрытого дрекзкз н слабой контроле за его дренирующим действием.

2. Одной из главных причин, снижающих эффективность работы дрэнанных систем зоны орошения, является недостаток современных средств диагностики состояния протяженных дрен и регулирования дренажного стока.

3.Разработанные классификационные системы существующих методов диагностики дрен и регулирования дренажного стока позволяли наметать пути совершенствования эксплуатационных устройств и обосновать технические требования к их конструкции.

4.Разработаны конструкция передвижных устройств о эластичными запорными оргЕнама, предназначенных для диагностики дрен и регулирования дренвяного стока, четыре из которых признаны изобретениями.

5.Эффективность работы предлагаемых устройств зависит от диаметра эластичного рабочего органа <1, ширины его соприкосновения со стенками дрены ь и действующего напора е. Получены оптимальные значения рабочих параметров устройств (1-04 - 1.07)1), Ьопт=

(0.78 - 0.82)0 и еопт-(4 - 5)0, где О - внутренний диаметр

перекрываемой дрены).

6.Предложены способы и разработаны технологические схемы определения мест дефектов и водоприемной способности дрен, а также регулирования стока на дренаишх системах с использованием порздЕшшых устройств. Три способа признаны изобретениями.

7.Разработанная мотодпка' расчета ф-лльтрзцки воды в продранной зоне позволяет определять водоприемную способность дрен и гидравлические параметры работы передвижных устройств с учетом положения давня грунтовых вод относительна дронн.

S. Доказана на практике возможность регулирования стока на дронаышх системах орошаемой зоны при помощи передзинкых запорных устройств с эластичными рабочими органами.

9.Производственная проверка показала простоту обслуживания и универсальность применения разработанных устройств и технологий, что говорит о перспективности использования результатов работы при эксплуатации систем закрытого дренажа в орошаемой зоне.

ОСНОВНЫЕ РАБОТЫ, ОТРАЖАЮЩИЕ СОДЕРКАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

1.Бредихин H.H., Лященко B.C., Олейник Ю.В. Результаты обследования технического состояния дренажных участков //:Сб. науч. тр. НПО "Игмелиорация": Проектирование, строительство и эксплуатация дренажа на орошаемых землях. - Новочеркасск, 1990, - С.42-44.

2.А.с. I6Y6665I, СССР. Закрытая горизонтальная дрена. Бредихин H.H., Олейник Ю.В..Юченко Л.В.,Ищенко A.B. Опубл. Б.И.,и 25, 1990

3.А.с. 1783061, СССР. Способ определения мевдренных расстояний. Бредихин H.H., Олейник Ю.В., Колгенов A.B., Элифов Н.Г., Лященко B.C. Опубл. Б.И., И 47, 1992.

4.Колганов A.B., Лященко B.C., Бредихин H.H., Олейник Ю.В. Способ определения оптимальных междренных растояний// Сб. науч. тр. ШО "Югмелиарация": Проектирование, строительство и эксплуатация дренажа на орошаемых землях. - Новочеркасск, 1990, - C.II-I8.

5.Олейник Ю.В. Исследование динамики параметров солепереноса на примере опытно-производственного дренажного участка Багаовско-Сад-ковской оросительной систеш//Докл. Всесоюзной научно-практической конференции: Проблемы мелиорации, водохозяйственного строительства

и орошаемого земледелия Ставропольского края. -- Ставрополь, I9S9, С.16.

6.Олейник D.B. Регуляторы дренажного стока зоны орсленик // Докл. конференции: ВодосберэгакЕи:е технологии при проектировании, строительстве, эксплуатации и реконструкции экологически совершенных систем, - Новочеркасск, 1992, - С. 30-32.

7.Олейник D.S.. Устанозлениэ нерабочих участков закрытых дрен// Докл. конференции: Бодосбврегавдиэ технолопш при проектировании, строительства, эксплуатации и реконструкции экологически совершенных систем. Ш1'.!И„ - Новочеркасск, 1992, ~ С.32-33.

8.Олейник О.В.. Бредили H.H., Капустин A.C. Влияние глубина гр"нтових вод и проводимости водоносного комплекса на на засоленность почвенного слоя //Сб. науч. тр. НПО "Югмэлиорзция": Планирование и анализ водохозяйственных систем. - Новочеркасск 1989, - С.95-99.

9.Олейник 2.3., Брздихин H.H., Цагомедзагиров З.М. Определение коэффициента конвективной диффузии на примере участка опытного дренага Багаевско-Садковской оросительной стстемы//Сб. науч„ тр. НПО "Егмелиорация": Мелиорация орошашемых земель и использование водных ресурсов. - Новочеркасск, 1988. - С„78-80.

10.А.с. 1656057, СССР. Дренажное устройство. Олейник D.B., Бредахин H.H. и Миронов В.И. Опубл. Б.И., N 22, 1991.

11.А.С. 1731899» СССР. Регулятор подпора воды в дрэнэ. Олейник В.В., Коренев A.A. Опубл. В.И., н 7, 1992.

12.Олейник Э.З.„ Ткалич B.C. Прогнозирование солепереноса па уравнению гиперболического тзшз // Сб. науч. трудов НПО "Югмэлш-рация": Интенсификация рабочих процессов а соваркенствованиа гцдромэлиорзтиЕных мааин. - Новочеркасск, 1989, С.103.

13.Олейник D.B., Филиппов Ю.Г., Бредихин H.H. Пето дика определения водоприемной ы регулирупцей способности занрнтих трубчатых дрен // Докл. Е се союзной яаучно-практиче ской конференция: Современные проблемы планирования я управления водохозяйственными системами: НПО "Югкелиоращи". -- Новочеркасск» 1990. -■ 0.8-12.

14.Олейник Я.В., Филиппов Ю.Г.Пута повышения экологической вздегности дренанных систеа//Докл.региональной научко-техничесгоа конференции : Экологические аспекта малиорации Северного Кввквза.-Новочеркасск, 1990.

15.Особенности проектирования„ строительства и эксплуатации закрытого горизонтального дреяагш в зоне орозения КШР„ (Пособие я ВОН 33-2. ОЗ. -вб)/ Н.Н.Брадашш, Д.О.Капустян, Ю.Г.е&шпшоз, " Ю.В.Олейник и др. - Новочеркасск: ШО "Вгаелшрация", 1991.