Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Конструкция системы из подземных трубопроводов со стояками-водовыпусками для орошения садовых культур в горно-предгорной зоне

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Конструкция системы из подземных трубопроводов со стояками-водовыпусками для орошения садовых культур в горно-предгорной зоне"

ТАШКЕНТСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ ИРРИГАЦИИ И МЕХАНИЗАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА ( ТИИИМСХ )

На правах рукописи

КОНСТРУКЦИЯ СИСТЕМЫ ИЗ ПОДЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ СО СТОЯКАМИ-ВОДОВЫПУСКАМИ ДЛЯ ОРОШЕНИЯ САДОВЫХ КУЛЬТУР В ГОРНО-ПРЕДГОРНОЙ ЗОНЕ

ДУНО МОХАМЕД

Специальность: 06.01.02 - мелиорация и орошаемое

земледелие

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических, наук

"Ташкент - 1991

Работа выполнена в Ташкентском ордена Трудового Красного Знамени институте инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства (ТШИМСХ).

Научные руководители: - доктор биологических наук, професс

К.И.Наганлс ;

- кандидат технических наук, старший научный сотрудник Б.Г.Шалаев

Официальные оппоненты:- заслуженный ирригатор УзССР, докто

технических наук, старший научный сотрудник Н.Т.Лактаев ;

- кандидат технических наук, доцент Г.И.Шишорина.

Ведущая организация - Средазгипроводхлопок.

Защита состоится ¿¿£> 1991 г.в /У0"* часов на

заседании специализированного совета КЛ20.06.01 по присуждению ученой степени кандидата технических наук при Ташкентском ордена Трудового Красного Знамени институте инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства (ТИИЙМСХ).

Адрес: 700000, г.Ташкент, ГСи, ул.Кары пиязова, 39 ТМШСХ

С диссертацией «ожно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан_У № {¿ос-^/хЯ _1991 года.

Ученый секретарь Специализированного совета к.т.н., доцент

О.И.ТАТУР

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. В большинстве ведущих регионов орошаемого земледелия, в том числе и в Узбекистане, складывается напряженная обстановка в использовании водных ресурсов в связи со все возрастающим их дефицитом. Возник ряд проблем экологического характера. Для решения проблем экономии оросительной воды предложены и применяются различные водосберегающие технологии, из которых можно отметить системы капельного и внутрипочвенного орошения, микродовдеватели, калиброванные отверстия в трубопроводе, автоматизированные шланговые поливные устройства и т.п. В этих системах обеспечивается подача поливной воды каждому растении непосредственно, либо заполнением тупиковых борозд, пе-рзменной струей, многократными нормами добегания (дискретная во-доподача) и т.д.

Недостатком приведенных конструкций является повышенное требование к качеству воды, необходимость создания требуемых напоров, энергоемкость, сравнительная дороговизна. В настоящей работе предпринята попытка поиска нового водосберегакщего способа орошения, а также совершенствования существующих нетодов полива. Тема актуальна и для республики Гвинея, где орошаемое земледелие только утверждается. Расчеты технико-экономических показателей изученной конструкции оросительной системы со стояками-водовы-пусками показывают ее высокую зффоктипкость по сравнений с полу-чившши в настоящее время широкое распространенно в садоводстве системами капельного орошения. Экономия аатрат при данной системе орошения происходит как за счет сникения капиталовложений, так и за счет текущих затрат. Указанной нечестно делает предлагаемую систему сропення перспективной для иегюльаогэкия в рая-

виваюцихся странах и странах с ограниченными энергоресурсами, какой является республика Гвинея.

Цель и задачи исследований. Целью диссертационных исследований является разработка и изучение конструкции системы орошения из подземные трубопроводов со стоякамя-водовыпусками на больших склонах (до 1= 0,2) с использованием полиэтиленовых труб ; разработка методов расчота на основе экспериментальных исследований в лабораторных и полевых условиях.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе реиаются следующие задачи:

- разработка конструкции и технологии монтажа системы орошения из подземных трубопроводов со стояками-водовыпусками ;

- гидравлические исследования гофрированной с гладкими участками полиэтиленовой трубы с5= 75 мм, и стояков-водовыпус-ков с различным числом диафрагмовых звеньев ;

- исследования напорно-раеходных характеристик гасителя напора; •

- разработка метода расчета система ;

- полевке исследования по определению равномерности увлажнения почва по длине поливных борозд ;

- определение оптимальна-« параметров элементов техники полипа.

Методика исследований. Информационной базой послужили анализ и обобщение теоретических и экспаримэнтальных разработок различных авторов по вопросам орошения садов и виноградников па ерзцних и больших уклонах, а такжз материалы собственных паапеп,овший в лабораторных н пояезых условиях в хозяйстве НПО СЛНИИРИ,

При обобщении и анализе материалов широко использовались методы расчэтов советских и зарубежных ученых (С.И.Рыков, Н.Ф.Беспалов, Н.Т.Лактаев, Я.Т.Ненько, Г.В.Шейнкин, В.А.Сурин, Н.К.Нурматов, И.А.Шаров, П.Т.Киселев, Д.Кармели и Дж.Келлер и др.).

Научная новизна. В работе предложена новая водосберегаю-щая технология и конструкция системы орошения садовых культур кз подземных трубопроводов со столками-водовыпусками, снабжен-шыи специальными диафрагыовыми звеньями и гасителями напоров для обеспечения заданной равномерности полива в условиях земель со сложным рельефом.

Практическая ценность. Использование результатов исследований позволяют проектировать сеть подземных трубопроводов со стоякаии-водовыпусками на склоновых землях (до 1= 0,2) с применением дешевых материалов (полиэтиленовых труб) баз сбросов оросительной воды в концевых частях поля. Монтаж данной системы отличается легкостью и выполняется с «алыми затратами труда и времени.

Реализация и апробация работы. По результатам исследований разработаны "Рекомендации по проектировании и эксплуатации системы локального орошения". Сделанные в диссертации методические проработки служат остовой для изучения Еопросов развития мелиорации и орошения в Гвинее. Материалы работы докладывались на научных конференциях ТИИИМСХ (1968-1990 гг.).

Объем и структура работы. Диссертация с общим обт>емом 162 страницы, состоя? из введения, пяти глав, заключения, списка использованном литературы ияыэ наименований. В ней содержится 35 рисунков, ЗЬ таблиц.

Основные положения, представляемые к защите:

1) Разработка схемы полива и конструкции закрытой оросительной системы со стояками-водовыиусками на больших уклонах.

2) Технология монтажа элементов системы.

3) Лабораторные испытания элементов конструкции и разработка методики гидравлического расчета трубопроводной сети.

4) Выбор оптимальных параметров элементов техники полива на основе полевого опыта.

СОДЕРЯАШЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, раскрывается содержание предмета исследований. Показаны научная новизна и практические прилотеная юиюдаекной работы.

В первой главе диссертации да-етс-я виалятичвскиЖ ©ба-о®) «существующих способов и техники полива -садов я таволрадвдгкоз., т недостатки и пути улучшения. Обосновывается-выбор предлагаемого способа орошения.

В СССР и за рубежом в зависимости от почвенно-хлиматических условий виноградники поливают дождеванием, подпочвенным и -поверхностным способами. В последнее время ¡получило ¡распространение капельное орошение. Полив садовых культур -дожде-ваш-еы ютрако применяется в Италии, Швейцарии, США и другиос «гранах.

В СССР орошение виноградников- дождеванием ме -таило пока широкого применения. Проводились опыты но доидевани» -на крутых склонах гаи сильноводопроницаошх почвах., где 'псвсргсиостнай способ полива затруднен. Подпочвенный -полив применяют ® основном на небольших опытных участкак. 3 частности, этим <споссбом поливают сады, виноградники на кругах склонах в :Крыму, Уггбокпс-тано, Иояяпвии, Грузии и Тадокютюе.

Орошение садов и виноградников капельным способом наиболее широко распространено в Израиле и Австралии, оно внедряется такке в Японии, Новой Зеландии и США.

Однако при орошении садов и виноградников наиболее распространен поверхностный способ. Так в СССР поливают почти все орошаемые сади и виноградники.

В США сады поливают из закрытых трубопроводов с распределением воды на 10-12 борозд.

АрмНИИВГиГ (Назарян А.Г., Шатворян О.Р.) для горных и предгорных районов разработал конструкцию и схемы расположения напорной закрытой оросительной сети. Вода из магистрального канала поступает в транспортирующие распределительные трубопровода длиной до 1000-1500 м и расстоянием меяду ними 100-400 и при двухстороннем командовании или 50-200 м при одностороннем. Для улучшения техники полива Шаров H.A.и Шейнкин Г.D.разработали систему автоматизации бороздкового полива из закрытых поливных трубопроводов. Для полива садов и виноградников на маломощных каменистых почвах с уклоном местности I > 0,05 Шейнкин Г.D.рекомендует схему напорного подземного поливного трубопровода с регулирующими патрубкаш-водовыпусками.

На основе предложений Шарова И.А.и Шейнкина Г.С.с учетом требований сельскохозяйственного производства, почвенно-рельеф-ных условий и агротехники, Сурин В.А.и Нурматов Н,К.разработали и рекомендуют три схемы санонапорной закрытой оросительной сети для предгорных районов с большим уклоном.

Первая (продольная) схема для посадок винограда в направлении' наибольшего уклона местности, а вторая и третья (поперечные) схемы - для посадок винограда в направлении горизонталей. Во

всех трех схемах распределительные трубопроводы прокладывают по наибольшему уклону местности для того, чтобы на возможно меньшей его длина набрать необходима пьезометрические напора. Предлагаемая нами конструкция системы из подземных трубопроводов со столками-водовыпусками не требует высоко-напорной сети. Система проектируется без сброса, что экономит воду, исключает размыв почвы во время полива, обеспечивает высокий коэффициент равномерности полива 0,90 и коэффициент полезного действия 0,86. Конструкция отличается простотой, легкость», быстротой монтажных работ и строится' из-относительно дешевого материала (по-яиотилена).

Во второй главе описывается конструкция предлагаемой системы и технология ее монтажа.

К сооружениям закрытой оросительной сети относятся: водозаборное сооружение, подводящий трубопровод, напорно-очистной уоол, магистральный трубопровод, распределительные трубопроводы с перегораживающими оадвиакаыи, поливные трубопроводы (с5 = 75 мм), гасители напора,-стояки-водовыпуски с диафрагмами-гасителями, концевые заглушки и промывные колодца. Исходя из сообракений вписания поливной карты в рельеф местности и обаспечэния нормального функционирования системы, размеры одной поливной клетки рекомендуется принимать 2-4 га при длине поливного трубопровода 150-200 м (рис.1).

Расстояния мзглду поливными трубопроводами зависит от схемы посадки деревьев. Поливные трубопроводы укладываются в траншеи глубиной 0,5-1 ы и располагаются нормально к рядом растений. У каждого ряда деревьев на поверхность земли выводится стояк-во-довыпуся с двумя отверстии»;» ( 5 мм), из которых оросительная

вода изливается в две борозды по обе стороны ряда. Борозди тупые, глубиной до 0,3 м и длиной 20 м каидая. Соединение отдельных элементов закрытой оросительной сети со стояками-водовы-пусками б основном осуществляется с помощью соединительных деталей (муфты соединительные, гасители напора, тройники, концевые заглушки, стояки-водопьтуски и т.д.) разогревом. Для соединения стояка-водовыпуска к поливному трубопроводу используется штуцер с гайкой-хвостовиком (рис.2).

-А

"Л'..

к а на л

II

N.

, } (у"

о * ж

ч

,6

~тг

< > * <

го

У"

*

7:

1Г

2 и •I-

/бп + гоо

...Х

Рис.1 Схема закрытой оросительной сети со стояками-иодовилусками

I - источник орошения, 2 - водозаборное сооружение, 3 - проводящий трубопровод, 4 - капорно-очистноП узел, 5 - магистральный трубопровод, 6 - распределительный трубопровод, 7 - задвижка, 0 - поливной трубопровод, 9 - столкл-годошпуоги, 10 - ганенцн, II - проьзднио колодцк, 12 - гасители напора, 13 ~ полинныо борозды, 14 - направление полива.

Третья глава посвящена экспериментальным исследованиям в лабораторных н половых условиях, статистической обработке полученных данных.

В лаборатории были проведены следующие эксперименты:

I. Исследование гофрированного трубопровода с гладкими участками d = 75 мл. Длина рабочей части испытуемой трубы составляла 13,03 м, длина подводящей части, служащей для искли-чения влияния местного сопротивления на результаты опытов, составляла 2,5 м.

В процессе опытов измерялись пьезометрические напоры п голове и в конце трубн при помощи двух пьезометров. Расход воды определялся объемным способом. Вариация расхода в системе достигалась при помощи бвнтилп, смонтированного в конце рабочей части трубы. Ошлпыз данные получены путем трехкратных измерений при трехкратной ловторности. Для горизонтального - . участка трубы постоянного сечения <<J из уравнения Вернулли

z = г , Л + АН . (1)

потери напора по длине нейду сечениями I-I и 2-2 будух. равны

ЛЬ = Л__[k :, С.М . (2)

У Г

так как высоты сечений одинаковы (равны нулю, если плоскость сравнения выбрана по оси трубы) н скорость постоянна по длине трубы.

По опытным данным построена кривая зависимости расхода в трубе Q от потери напора Ah .

После с,г8ти(;т1:,?""к'ои обработки экспериментальных данных выведена эмт'р'ческач зависимость, которая связывает потери напора вдоль гидрированной трубы с гладкими участками и расходм водн на ее расчетном участке Ш I л/с).

ДЬ = 1.634 (1 + 3.627 О* + 0.275 й3, см (3)

Формула (3) справедлива для определения потерь напора в гофрированной с гладкими участками полиэтиленовой трубе с! ^ 75 ми.

2. Исследование стояков-водовыпусков. Построены кривые напорно-расходных характеристик стояков-водовнпусков с различ-ннм числом диафрагмовых звеньев = (рис.3).

Гпс.З. График зависимости расхода стоякэ-волоп'шувка от га пора и наличия днлргагм

Получены расчетные формулы для определения значения расходов стояков-воцовыпусков в зависимости от количества диафрагм-гасителей в них и установленного напора над их водовыпускными отверстиями:

- стояк водовыпуск без диафрагм - тип I

Я0 = 5.2310 % 7.76-10-% _ й.97-10"31н (5)

' <г

- стояк-воцовыпуск с одной диафрагмой - тип 2

Я, = 2.27-10"2 + 3.3 1-Ю"1 Ь- _ 2.80-10-5 \л- (б'

<Г {

- стояк-водовыпуск с двумя диафрагмами - тип 3

Я2 = 1.73-Ю 2+ 2.5в-10'гЬг _ 2.09-10"* Н], <7)

- стояк-водовыпуск с тремя диафрагмами - тип 4

Я3 = 1.23-10"% 2.09-Ю"2^ _1.99-10~311^ (8)

- стояк-водовыпуск с четырьмя диафрагмами - тип 5

2

Я4 = 1.02-10" г+ 2.06-10"2 -2.33'Ю-3 (Э)

3. Исследование-гасителя напора. В процессе исследования влияния степени открытия отверстия гасителя напора на пьезометрическую линию поливного трубопровода были проведены шесть серий опытов, каждой из которых соответствовала определенная степень открытия отверстия гасителя. Степень открытия отверстия пг = I соответствует одному полному обороту пробки-заглушки гасителя (360°), "п,- = 2 двум полным оборотам и т.д.

Перепад напора на гасителе определяется по зависимости:

ЛНГ = Иг, -"г-г

где ЛНГ - перепад напора на гасителе, м;

Hfi - напор перед гасителем, м ; - напор оа гасителем,, ы.

Построены кривые зависимости расхода от перепада напора ДНГ иа гасителе и степени открытия отверстия гасителя напора пг

Q = f(nr , лнг)

Расчет поливных норм и режим орошения для опытного участка выполнялся ио указаниям Дк.Келлера и Д.Карыоли ."Проектирование систем напольного орошения Г.Лендора, шт.Калифорния, 1975 г."

J%)XH - У(гс - WP)H . _Р_ (II)

4 ' 100

где' ~7"-0Хн_ поливная норма нетто, мм;

У - часть возможного истощзннл запасов почвенной влаги , ъ долях от единицы ;

F"C _ полевая влагоемпость, ш:/ы ;

WP _ влакиость увядания, щ^/и ;

2 - глубина увлажняемой почвы, ы ;

Р - площадь увлажнения; 'I от. всей площади.

Пользуясь таблицами, приведенными в указанном вниз источнике, находим У.= 0,3,мм; (FC-V/P) = 150 мм/м (срздний суглинок). ; .2=1,20 н (глубина проникновения корней фруктовых деревьев) ; Р,= 30 ; при этом получаем J^XM=I6,2 мм или 162 w3/га. , . .......

Для цо^чения нормы бругго'названные выше авторы предиа- . гаят на 10 л'.у^алиунть поливну» норму нетто, учитывая неиэбеа- , ше потери.на .глубинное протачивание и испарение, отсюда

- 162 • 1,1 - 180 м-'Уга.

Проведенные полевые исследования равномерности полипа по длине борозд, показали, принципиальную) возмояность применения данного способа полива в условиях средних и больших уклонов местности. Коэффициент равномерности увлажнения Кр нами определялся по формуле Н.Т.Лактаова

= 1 _ , . 0.2 _

Н т, - 0.25 (т, - тк)

(12)

где

ГО. - сбъем воды, впитавшийся в почву в начало борозды ; тк - объем воды, впитавшийся в г.очву з концэ борозды.

На основе полевых наблюдений за добзганием поливной вода по сухим бороздам (рис.4) и за равномерностью увлаяканип почвы по длине борозд, определены оптимальные параметр! элементов техники полива. .

I- (»)

Рис.4 'График добегания поливной воды по сухим бороздам

Выбор расхода водовыпуска - 0,05 л/с, по 0,25 л/с в каждую борозду и длина тупой борозды - 20 м основан на полевых наблюдениях: именно при таких параметрах на уклонах 0,001 осуществляется достаточно равномерное увлажнение вдоль борозды без значительных скоплений воды в концевой части (рис.5).

Рис.5 Графоаналитический расчет распределения увлажнения вдоль борозды ( = 20 м, Яст= 0,05 л/с, «- = 0,001)

Движение воды по сухой борозде характеризуется тем, что первоначальная скорость ее резко уменьшается по мере продвижения и затухает на определенном отдалении от головы борозды. Было установлено, что скорость добегания возрастает при увеличении величины поливной струи. В местах разрушений структуры грунта (трещины, ходы землероев) по трассе поливных борозд наблюдались заметные снижения времени прохождения струи по су-

Т (ч)

5

Г

хой борозде и, как следствие, снижение скорости движения воды на этих участках. Результаты опытов по определению влажности почвы по вариантам приведены в таблице I.

Таблица I

Результаты полевых опытов по определению влажности почвы

Номера вариантов Расходы борозд, мЭ/ч Длина борозд, м Запасы вощ до полива 1, и3/га после полива Нормы нетто, м3/га

I 0,045 20 446 608 162

2 0,09 20 404 570 166

3 0,135 20 455 614 159

4 0,135 30 403 564 161

5 0,180 30 417 580 163

6 0,225 30 431 591 160

7 0,225 40 473 637 164

8 0,270 40 477 642 165

9 0,315 40 485 646 1_________ 161

По нашим данным коэффициент полезного действия (КЦД) техники полива изменяется в зависимости от элементов техники полива - длины борозды и поливной струи.

[фактически отсутствовал поверхностный сброс. КПД техники полива по напим расчетам составляет от 0,88 до 0,92. Коэффициент равномерности полива находится в пределах от 0,87 до 0,94 (табл.2). Эти данные свидетельствуют, что бесполезные потери веды при поливах можно сократить за счет правильного подбора элементов техники полира (дпуны поливной борозда и величины поливной струи).

Таблица 2

Результаты полозкх опытов по опрэдележж значений коэффициентов равномерности полива (Кр)

по Еаряактам

Ноггара борозд Расходы борозд, л/с Дяика борозд, м Параметры к формуле' й.'Т.Лактае- ва mt Коэффициент полезного действия (КОД) коэффициент равно мерности полива Up

C¿ У Л См sa I ч)

1-2 0,025 20 ; 0,78 0,852 4,0 0,0132 0,872 0,896 .

3-4 "0,05 20 0,74 0,750 8,0 0,0150 0,862 0,897

5-6 0,075 20 0,73 -0,827 11,50 0,0142 0,850 0,866

7-9 0,075 30 0,73 0,827 11,50 0,0142 0,850 0,856

9-10 0,100 30 0,74 0,721 16,0 0,0156 0,670 0,910

11-12 0,125 30 0,69 0,851 17,50 0,0151 0,850 0,866

13-14 0,125 . 40 0,69 0,851 17,50 0,0151 0,800 0,866

15-16 0,150 , 40 0,69 0,738 23,0 0,0159 0,868 0,896

17-18 0,175 40 0,68 0,643 32,0 0,0153 0,884 0,943 •

Четвертая глава посвящена гидравлическому расчету поливного и распределительного трубопроводов.

Предлагаемая методика гидравлического расчета основана на использовании дифференциального уравнения движения жидкости с переменной массой:

койечно-разностной аналог этого уравнения имеет вид:

Ии, = Н: _ с л 5к 4 Л. , - ~ (14)

< 1 2 ^и) а гд юг

где _ пьезометрический напор в 1)-см створе трубо-

провода ♦ и} Н^ - то же в £ -ом створе , м) с йй« = 2-уГ - геометрическая высота падения на участке, И. Гидравлический расчет поливного трубопровода начинается с задания концевого напора Н^, , и ведется снизу вверх. Рассчитываемый трубопровод разбивается на N расчетных участков длиной равной ширине Междурядья (рис.б). Напор на верхнем (Г + Л-ом створе трубы вычисляется по формуле (14), которуп с учетом уравнения (3) записываем в виде:

Н^, - +-£-( 1.6340 +3.бг.70г+ о.275 а3) , м (15)

где К коэффициент кратности , м

15,00

I- - длина расчитываемого участка трубы, м; 13.08 - длина экспериментального участка трубы, м. Расход на любом ( К + 1)-ом участке определяется по фор-

мул о:

Ом- -- + (16)

где с](Ь|.+ |) _ правая часть одной из формул (5, 6, 7, В, 9).

Опытами САНИИРИ установлено, что отклонение оросительной нормы на + 15 % от нормы, обеспечивающей максимальный урожай, не приводит к снижению среднего по винограднику урожая с 55 % надежностью.

Пользуясь зависимостями (5, б, 7, 8, 9) по установленному напору в створе ( у + I) подбирается тип стояка-водовыпуска для гашения избыточного напора над водовыпускными отверстиями и выпуска принятого расхода вода в бороздах. При поливах допускается отклонение фактических расходов, стояхов-водовыпусков от принятого ( Чс.т= 0,05 л/с) на + 15 %.

Для перехода от стояков-водовыпусков, содержащих п. диа-фрагмовых звеньев к стоякам-водовыпускам, содержащим п.+ I или п. - I диафрагыовнх звеньев доляно выполняться условие

Ьт|п ~ Ьтах

где - фактический напор над водовыпускными отверстиями '

Ьт!п - предельно необходимый напор над водовыпускными отверстиями для выпуска расхода на 15 % меньше расчетного (0,05 л/с) , м ; Ьтох- то же, напор для выпуска расхода на 15 % больше расчетного (0,05 л/с), м.

Таким образом осуществляется переход ог одного типа водо-выпуска к другому. По результатам расчета в сечении П , в котором напор в трубо для пропуска принятого расхода становится меньгпе минимально допустимого для стояков-водовыпусков без дип-

фрагм (тип I) - устанавливается гаситель напора между сечениями п и п. - I.

После установки гасителя напора расчет возобновляется и аналогичным способом снизу вверх проводится по описанной методике. Задается напор перед гасителем НГ| . Определяется перепад напора дНг по формуле (10), где НГ( - заданный напор перед гасителем ; - напор в трубе до установки гасителя и по

графику (3= { (п.,. ,ДНГ^ принимается степень открытия гасителя напора.

Расчет рабочей части поливного трубопровода завершается определением величин напора и расхода на ее конце (Нрпт, 0„.т) Си = £Ясг.

где £-Яст - суммарный расход стояков-водовыпусков на данном поливном трубопроводе, Л/с. Напор в начале поливного трубопровода определяется по формуле:

ННпт = Нрп.Т + 1тр ( 1-6340 + 3.627' 0.275 О.3^ (17) 13 08 \ /

где Ьтр - длина транспортирующей части поливного трубопровода.

Расчет распределительного трубопровода ведется также снизу вверх. В конце труби задается расчетньй напор, обеспечивающий требуемый расход в последнем поливном трубопроводе. Напор в последующем узле подключения поливного трубопровода к распределительному трубопроводу^определяется расчетом. Если в процессе расчетов на каком-то узле не выполняется условие

н^. » Н„п.т * 21ИП , М <18>

где расчетный напор в начале поливного трубопровода ;

Х.ЬМ - суша местных потерь у.эле подключения поливного трубопровода.,

то расчет прекращается и е-озобновляется с заданием большего напора в конце распределительного трубопровода.

Таким образом от узла к узлу ведется расчет распределительного трубопровода* пока «а всех «го узлах не выполняется условие (18).

' В 'пятой главе обосновывается технико-экономическая эффективность применения предлагаемой системы.

Для определения экономического эффекта применения конструкции из подземных трубопроводов со стояками-водовыпусками в диссертации использованы материалы проектных проработок системы капельного -орошения, выполненных инженерным центром НПО САНШВ1. Это материалы принимаются нами как базовые при сравнении двух ■вариантов: система капельного орошения (базовая техника) и система из подземных трубопроводов со стояками-водовыпусками (новая техника). Внедрение разработанных техничпских решений для орошения садовых культур в горно-предгорной зоне по сравнение с капельным орошением позволяет получить годовой эффект в размере 579 рублей на один гектар.

Основные результаты и выводы.

I. Предложена система орошения садово-виноградных культур из подземных трубопроводов со стояками-водовыпусками. Система отличается простотой конструкции, строится из полиэтиленовых труб и изделий, не предъявляет повышенных требований к качеству води, может применяться на склоновых землях, обеспечивая равномерный, поверхностный полип по коротким и сверхкоротким тупим бороздпм бел образования водноП орозии и значительно ¡экономя

оросительную воду.

2. Конструкция системы состоит из сети закрытых трубопроводов с вертикальными стояками-водовыпусками. Поливные трубопроводы прокладывается по наибольшему уклону местности через 20, 30, 40 м в зависимости от типа грунта орошаемого участка. На поливных трубопроводах у каждого ряда дерева устанавливаются вертикальные стояки-водовыпуски высотой около I м с боковыми отверстиями в верхней его части. Между, поливными трубопроводами поперек склона (по горизонтам) прокладываются тупые борозды.

3. В стояки-водовыпуски с целью погашения избыточных напоров и обеспечения подачи расходов заданной точности вставляются I ; 2 ; 3 или 4 звена диафрагм. Количество диафрагмовых звеньев в стояках зависит от напора над водовыпускными отверстиями, определяемого расчетом.

4. В поливных трубопроводах для создания в них требуемых напоров устанавливаются, специально разработанные гасители напора. Места установки гасителя определяются расчетом, а расход воды -по графику открытия клапана. При отсутствии гасителя напора могут быть использованы подпорные диафрагмы, отверстия которых определяются расчетом.

5. В основу гидравлического расчета поливного и участкового трубопроводов системы положено дифференциальное уравнение движения жидкости с переменным расходом по пути.

6. Предлагаемая методика гидравлического расчета определяет также порядок перехода по длине поливного трубопровода от стояков-водовыпусков, содержащих П. диафрагмовых звеньев к стея-кам-водовыпускам, содержащим I или п. - I диафрагмовых звеньев.

7. При орошении из подземных трубопроводов со стояками-водо-выпусками подача вода в зону корнеобитаемого слоя растений может быть обеспечена в строгом соответствии с режимом водопстребления, а влажность почвы поддерживается на оптимальном уровне без резких колебаний во' времени, характерных для обычных более редких поливов (по бороздам).

8. Увлажнение почвы двумя тупыми бороздами по обе стороны ряда растений, с расходом в каждую борозду 0,025 л/с и при длине борозды- до 20 м эквивалентно увлажнению почвы в результате функционирования двух поливных трубопроводов, уложенных по обо стороны ряда растений, снабженных капельницами с расходом 9 л/ч, установленных через 2 м по длине трубопровода или капельницами

с расходом 4,5 л/ч, установленных через I м.

9. Проведенные полевые исследования по равномерности полива по длиНе борозд и их обработка по определенной методике показали принципиальную возможность применения данной системы полива в условиях средних и больших уклонов местности. По всем вариантам коэффициенты равномерности увлажнения получены в пределах

!<р= 0,866-0,943, что свидетельствуют о пригодности практического использования.

10. Опираясь на собственные наблюдения в процессе выполнения полевих экспериментов,наиболее подходящим и удобным, исходя из практических соображений, является второй вариант (Яс.т= 0,05 л/с ;

= 20 м). С технологической точки зрения этот вариант.требует меньших напоров вода в стояках и исключает дополнительные ручные работы при поливе, так как струи вода из отворстий стояков-водо-выпусков падаат прямо в нарезанные борозды. 11оляв происходит без значительных скоплений воды в концевой част» борозд.