Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Особенности впитывания воды почвой и управление процессом дискретного полива по бороздам многочастотными короткоимпульсными струями

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Особенности впитывания воды почвой и управление процессом дискретного полива по бороздам многочастотными короткоимпульсными струями"

Производственное объединение по изысканиям,исследованиям проектированию и строительству водохозяйственных и мелиоративных объектов в СССР и за.рубежом" "Совиитервод "

На правах рукописи

ЗАКИ МУХЛММЛД УСМЛН'

особенности впитывания воды почвой и УПРАВЛЕНИЕ процессом дискретного ПОЛИВА по борозда.',! многочастотными корсшсотпульсны.ми струями.

Специальность 06.01.02 - Мелиорация и орошаемое земледелие •

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на сосикание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1992 г.

Работа выполнена на кафедре "С,ельскпхозяГютпенпые мелиорации" Ташкентского ордена Трудового Красного Знамени hijctktj инженеров ирригации и .'Механизации сельского хозяйства (ТИИШС

Научный руководитель:. Заслуженный деятель науки УзССР, 'доктор.технических наук,профессор А.А.Рачинский

Научный консультант: Кандидат технических наук, старший . научный сотрудник В.К.Севрюгин.

Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессс

: В.А.Сурин Кандидат технических наук, '■'".', доцент H.H.Дубенок

Ведущая организация;. Всесоюзный научно-исследовательски •. институт гидротехники и мелиорации . им.А.Н.Костякова

Защита состоится " \0 " LLHJ/хЛ 1992 г. в 16 часов на заседании специализированного Совета Д 099.03.01 по защите диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук при производственном объединении "Совинтерво по адресу:

129344,Москва, ул.Енисейская, 2

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ПО "СоЕИНтервод"

. . - Автореферат разослан " " июня_1992 г., Ученый секретарь специализированного Coi

к.т.н.,с.н.с. С ^непрянец

Актуальпость темы вызвана тем, что в последние годы все острее ощущается дефицит оросительной воды, обострение экологической обстановки и ухудшение качества .воды рек и водоемов. Эти и другие условия указывают пп необходимость рационального использования водных ресурсов и пр'шедения аффективных водоох- • ранных мер для сохранения качества оросительной воды.

Внедрение водосберегающих технологии полива является важным шагом в этом направлении.

До настоящего времени поверхностный способ полива по бороздам является наиболее распространенным способом во многих странах мира, в том числе в Узбекистане и в нашей стране-Йемен.

Этому древнейшему способу полива присуще много нерешенных вопросов, такие как сокращение сбросов, достижение более равномерного увлажнения по длине борозды при высоком КПД полива, а также повышение производительности труда. Для решения этих вопросов рассматривается конкретный метод полива по бороздам-многочастоткыми короткоимпульсными струями МНГ'СКС.

Дискретный полив по бороздам МЧКИС предлагается как метод компенсации разниц в условиях впитывания по длине борозды путем изменения условий добегания струи с каждым тактом (импульсом ). Проведение полива таким образом позволяет экономить оросительную воду на 28,1%, повысить коэффициент равномерности до 0,84 и производительность труда в 3-4 раза.

Цель работы заключается в анализе теории бороздкового полива на основе новой концепции и усовершенствовании теории дискретного бороздкового полива для обоснования новых способов повышения эффективности бороздковой технологии и разработки методов расчета параметров дискретного полива.

С этой целью необходимо было решить следующие задачи:

- изучение воднофизическиз свойств и динамики увлажнения

почв;

- исследование процесса впитывания при дискретной водо-подаче;

- исследование параметров управления процессом дискретного полива МВДЮ и разработка методики для их определения;

- дать сравнительную оценку технико-экономических показателей эффективности полива.

Объект исследования передовое хозяйство на пойменных почвах р.Чирчик совхоз "Пятилетка УзССР"

Ташкентской области, где проводились опыты по изучению дискретного и проточного поливов.

Иетодн исследования Скорость впитывания воды по створам борозды при дискретной технологии полива определялась по методу Н.Т.Лактаева, а при проточной (беспрерывной) технологии по методам А.Н.Ляпина и Н.Т.Лактаева, затем осредняеы её значения. Скорость добегания струи определялась по методике А.Н.Костикова Расходы воды в борозду определялись объемным методом, а расходы по створам борозды - методом еодосливов.

Воднофизические свойства почв определялись по методике СоязНИХИ, влажность почвы определялась термостатно-весовым способом. Обработка экспериментальных данных проводилась с использованием методов математической статистики и теории вероятности с помощью программируемого микрокалькулятора типа CAS IO FX-I80P и по программе на языке "Бейсик" для персонального компьютера САЯ10 FX-820P.

Научная новизна. В работе даны теоретические обоснования дискретного полива по бороздам MJKKC. Впервые изучено влияние длительности паузы и исходной.влажности на процесс впитывания

-з-

при дискретной водоподаче МНЮ, изучены параметры управления процессом дискретного полипа, получены экспериментальные и теоретические зависимости, позволяющие разработать методику и построить номограмму для определения элементов техники дискретного полива по бороздам МЧКИС.

Практическая ценность работы доказана сокращением оросительных норм, увеличением КПД полива и коэффициента равномерности, повышением производительности труда.

Реализация результатов исследования. Разработки и рекомендации по обоснованию прогрессивных водосберегаших технологий полива.базирующихся на традиционных способах (в данном случае на бороздковом способе полива) намечено передать Министерству мелиорации и водного хозяйства Йемена.

Апробация паботы. Основные результаты исследования доложены на заседаниях кафедры "Сельскохозяйственные мелиорации" ТИИИМСХ 1908,1989,1090 г.г.; в секции "Гидротехника и мелиорация" научно-технического Совета ТйИИМСХ, а также на техническом Совете ВНИИГиМ (1992 г.).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, списка использованной литературы и приложений. Диссертация содержит 147 страниц машинописного текста, включая 23 таблицы и 60 рисунков. Список использованной литературы содержит 121 наименований, в том теле 16 зарубежных авторов.

Основные положения, выносимые ма защиту.

- Результаты теоретического анализа основ боп;лдкового полива.

- Результаты исследования Еоднофизических свойств почеы и динамики увлажнения.

- Результаты исследования.влияния дискретной водоподачи, длительности паузы и исходной влажности на пропесс впитывания, добегания струи, наполнение и распределения,норм добегпния по длине борозды.

- Результаты исследования параметров, техники дискретного полива МЧКИС и методика их определения/.

- Оценка показателей полива.

СОДЕР/ШШЕ РАБОТЫ

Во введении освещается актуальнбсть темы диссертации, дается общая характеристика работы, практическая значимость исследуемых вопросов, сформулированы основные положения работы.

В первой главе "Состояние теории бороздкового полипа" -приводится анализ состояния традиционной теории бороздкового полива на основе современной концепции.

Отмечен большой вклад ученых А.Н.Костяков«, Б.Л.Шумакоса, С.М.Кривовяза, И.А.Шарова, Г.Ю.Шейнкина, Н.Т.Лактаева, А.Н.Ля-пина, М.Д.Челюканова, Г.М.Гусейнова, М.Ф.Натальчука и многих других советских и зарубежных ученых в развитии теории и практики бороздкового полива.

Дается обзор проделанных работ в двух главных направлениях совершенствования бороздкового полива: первое направление -совершенствование методов, расчета и оптимизации параметров полива, где отмечено, что разработка универсальных методов определения элементов техники полива зачастую, если не всегда, приводит к неточному их определению; второе направление - совершенствование технологии бороздкового полива, здесь отмечено, что для устранения недостатков бороздкового полива (сокращение сбросов, улучшение равномерности увлажнения по длине борозды, повышение производительности труда...) советсткими и зарубежны-

ми специалистами разработан ряд технологий и приемов, которые в сущности нацелены на управление процессом полива или на регулирование скорости впитывания вдоль борозды разными путями:

1) Путем регулирования расхода струи (переменной или дискретной);

2) Путем регулирования длимы добегания струи ( рассредоточенный полив или многоярусный);

3) Изменение условия впитывания воды в почву (путем дифференциального уплотнения по длине борозды или уплотнения головных частей и щелевания концеЕых частей борозд...);

4) Путем изменения начертания и конфигурации борозд по длине или изменения параметров борозд ( борозды-щели; параболическое сечение в начальных частях и трапецеидальное- в концо-вых или призматическое начертание - узкий в головных частях и постепенно расширяющийся по длине борозды...).

Приведены основные сведения о дискретном поливе по бороздам который является качественно новым этапом в совершенствовании поверхностного бороздкового полива.

Суть дискретной (импульсной) технологии полива состоит . в чередовании подачи воды (импульса) и перерывов в подаче (пауз). Эта технология включает в себя множество различных сочетаний числа (IV ) и длительность тактов водоподачи ( t ),пауз ('£'), а танке величины расхода, подаваемого за каждый такт.

В работе рассмотрен вариант, при котором продолжительность импульса и паузы одинаковы. Ссылаясь на то, что повторяемость одинаковых циклов водоподачи и пауз облегчает возможности механизации и автоматизации процессов полива.

При дискретном поливе кногочастотными короткоимпульсными струями (МЧКИС) вода постепенно продвигается по длине борозды с каждым импульсом и достигает конца борозды через несколько

-б-

импульсов. Проведение полива таким образом позволяет более равномерно распределить заданную норму полива по длине борозды и без ощутимых сбросов.

Продолжительность водоподачи (импульса) ( ) и длительность паузы ( Ъ ), которые соответствуют созданию дискретного полива по бороздам МЧКИС устанавливаются опытным путем (путем пробных поливов).

Даются характеризующие особенности добегания струи по отрезкам борозды и впитывание роды в почву при дискретном поливе МЧКИС. .

Приведено ряд зависимостей, которые были использованы в расчетах и при анализе результатов исследования. Окапалось, что время отекания объема наполнения борозды является функцией от времени гютактной водоподачи ( Ъ ), коэффициента наполнения ( П ) и показателя степени функции впитывания (.ОС ) и описывается формулой:

-1

-(I)

Связь между числом тактов ( N ), необходимых для подачи нормы полива ( ГП ), расстоянием между бороздами ( й ), длиной борозды, расходом ( Я ), продолжительностью потактной водоподачи ( % ) выражается следующим уравнением:

./ т а

14 " 600П (2)

С целью конкретизации дискретного полива ввели показатель, который назвали показателем дискретности ( Сд ). Он определяется соотношением чистого времени водоподачи 51Ь к суммарной, продолжительности циклов 2. ( "С + ) и вычисляется по формуле:

СА= ЦС-Ь+Ъ) О)

Во второй главе "Программа работы и методика исследования" намечены цель и задачи работы, сформулированы основные вопросы исследования, описаны методы определения воднофизических свойств почвы ( влажность почвы, объемная масса, НВ) по методам СогозНИХИ и А.Л.Роде, а также описана методика определения требуемых норм полива по дефициту влажности по горизонтам почвы (по А.Н.Костякову).

Опыты по дискретному поливу велись с помощью экспериментальной установки, состоящей из насоса огородного типа, который брал воду из участкового распределителя и находился вблизи него; водовода; алюминиевого поливного трубопровода с регулируемым водовыпуском. Дискретность водоподачи обеспечивалась передвижениями трубопровода на одно междурядье едоль его оси вперед и назад. Время водоподачи для одних борозд было длительностью паузы для других. Для создания многочастотной коротко-импульсной водоподачи методом пробных поливов пришлось выбирать такую продолжительность, при которой с кжкдым очередным импульсом струя воды постепенно продвигалась Епеьед до конца борозды. Такой процесс полива продолжался до тех ¡тор, пока не была влита расчетная поливная норма. Расходы в голове борозд определялись объемным методом. Длина добегания в момент прекращения водоподачи и длина стенания д£й измерялись рулеткой, а время водоподачи ( % ) и длительность паузы ( )-секундомером.

Отмечено, ■ ¡также проведение опытов по проточному п. ливу по бороздам ( в качестве контроля) в натурных условиях заключалось в определении головных расходов водосливом, фиксировании времени добегания по створам борозды, которую предварительно разбили на 20-метровые отрезки. Длина борозды составила 140 и.

Описаны два метода определения средней скорости Епитыва-

ния воды по длине борозды путем добегания ст£>уи; метод Н.Т. Лактаева и метод Лялина. '

■ Показатель степени сх и<скорость впитывания к концу первой единицы времени, а также снижение скорости впитывания к концу паузы определялись по методу А.Н.Костякова.

Обработка экспериментальных данных проводилась с широким использованием методов математической статистики и теории вероятности. Другие методы исследований и обработки экспериментальных данных изложены в соответствующих разделах диссертации

В третьей главе — "Природно-хозяйственные условия и результаты полевых исследований опытного участка" - описаны природные условия опытно-полевых участков, которые находятся на полях совхоза "Пятилетка УзССР" Галабинского района Ташкентской области, место положения, климат,литологическое строение земель р.Чирчик, уровень и минерализация грунтовых вод. Приведены результаты исследования воднофизических свойств почвы и динамика распределения влаги по горизонтам почвы после дискретного.и проточного поливов. С учетом воднофизических свойств почв участка и по результатам расчетов была построена номограмма (рис.1), с помощью которой по заданной исходной влажности можно, определить дефицит влажности и соответствующую им норму полива, требуемую по расчетным горизонтам почвы в зависимости от фаз развития хлопчатника. По этой номограмме можно также прийти, к определению дефицита влажности контрольного горизонта почвы и соответствующей исходной влажности, зная при этом исходную влажность расчетного горизонта.

Результаты исследования дискретного полива по бороздам многочастотными короткоимпульсными струями (МЧКИС) показали, что оптимальная'продолжительность водоподачи ( "Ь .) по тактам, удовлетворяющая условиям создания многочастотного короткоим-пульсного дискретного полива для данного участка и при интер-

30 80 (7£) 60 го 40 зо 20 /О Цсходнсцг вУ)а*цност6, % НВ

200 400 600 600 <ООО ¿200

Треб&е/псгя палидна^г нбрляа. , га.

1400

1

0

1

Рис. I Графики .связей дефицита влаги по горизонтам почеы и требуемой нормы в зависимости от исходной влажности

вале расходов (0,45 4- 2 л/с) равна 15 мин, принято t = ТГ = 15 мин.

Методом корреляционного анализа экспериментальных данных для конкретного расхода и при конкретной исходной влажности получена регрессионная линия связи логарифма длины добегапия

2у1 с логарифмом суммарного времени водоподачи £gt^^ (рис.2), а также регрессионная линия связи длины отекания объема наполнения д£ с длиной добегания струи Л (рис.3).

А* Во Г У (Ту X 6х ГУ* IX £Х3 1ХУ Пг

о.4з 0.728 0.97 /.745 0.203 /.723 0.279 3839 67.94 379 67.38 22

.'*';';■ Параметры линии регрессии, при •

.' . ? = ,0,6 л/с и . нв

лг

/о

/о го зо 40 60 70 ЗО 90 /аа //а /га /зо

»о во V ? €ГУ X ах ЛГУ ЕУ2 XX Пг

а.82 о./г 0.96 в/6 з.оь 62.0! 2',75 /79.47. Ш6{, 13643 ИСО в!\!272! 21

■ • Рис.3 Параметры, линии регрессии при ■

' ^ = 0,6'л/с и р = 76% НВ

Затем путем интерполяции и эксраполяции получили линии регрессии и их уравнения для расчетных расходов 0,5; 1,0; 1,5 и 2,0 л/с и при исходных влажностях 65,70,75,80

Скорость впитывания при дискретном поливе определялась в период добегания струи ( t ) ив конце паузы ( Ъ ).Скорость впитывания в период добегания струи определяли по методу А.Н. Лактаево, допуская при этом, что добегание струи на первом этапе происходило беспрерывно по всей борозде, определили параметр (X , а затем определили скорость впитывания к концу первой единицы Бремени К-£1 , а за принимали чистое время водоподачи 15,30,45... и т.д. ( X. =0; Сд = 1,0). Далее определено снижение скорости впитывания за время паузы, принимая ТГ = 5 , 10 и 15 мин. При этом показатель дискретности, рассчитанной по соотношению (3'), принимая следующие значения: Сд = 0,75; 0,6 и 0,5 соответственно.

Все расчеты пишись'в табоичцой форме например, для расхода 1 = 1,0 л/с составлена таблица ( тзПл.1) и Но результатам расчета построены графики зависимости К ^ и 0< от и Сд при р =65 5ШВ. (рис.4) //. ' /0 9

< . Й 7

г г /

с»

'«у

(. Рис. 4 Кривые К | =/(£*? для различных 1 иСд при' =65 5ШВ.

Подобные расчеты велись.'для расходов = 0,5; 1,0; 1,5;2,0 л/с при исходной влажности уЗ = 65,70,75 и 80% ИВ и по результатам расчета построены графики.

Анализ этих графиков показал, что скорость впитывания К У снижается о уменьшением показателя дискретности С^ , а'С повышением С-д значение приближается к значению скорост! впитывания при беспрерывном поливе ( С^ =1 ).

Потактное снижение спорости впитывания поля К*/ при

77*Х.&СГЛ1 С 7V>// y = /.y „,/c

С/, rww 1 2 3 i S S 7 а í? ta г/

t .. (gt fS /17S 30 1.477 4S 1.553 SO 1.77» 73 t.375 90 19SÍ IOS 2.021 120 2073 13S 213 (SO г ¡76 íes 2212

ft+V) 20 1301 4J (S02 60 <77в во t.303 100 ZO 120 2079 (40 2/48 (SO 2.20Í 130 2ZS5 20¡7 2301 £20 23 ¡Z

¿$(t+V) ("ATVV; № ¿s 1399 SO 1.70 7S 1,8 7S <00 2 O 125 2097 ISO 2176 !.7S 2243 loo 230/ 22S 23S2 2S0 2398 275

30 1//77 60 (778 90 (954 120 2075 1S0 2176 fBO 2255 270 2322 240 238 27¿7 2431 300 24 3i 30Ü ■251S

65% не

£■. ЛГ /Vir Z>t/>*/ft1tJfS. o( 2539 3p4 osas 3520 2?e Ofiio 05( 447P 224 0350 OS( sio( 1.93 a/os O.ffZ sm 172 0235 os2 633? (.-? 0(25 OS( 53.(5 (9S O/SO 052 74,0$ 135 0(30 052 78 70 (.27 0,104 CS( 8311 1,20 opse 052 6725 US offsg 'o.S( OS2

S"' 0.75 o.í OS 7.73 335 2.33 1.63 7,77 336 2¿5 '9 778 337 23S (.9 7.7S> 337 2.3S i.v 7.79 3.37 2.3S 19( 7,82 339 2/S Г 9 / 783 339 i'JS (92 ?.8f 338 2з5 19 i 7,8( 338 239 \P( 7.8 338 23S t9( 78 S ЗА 237 /¿<'2 7.0 338 23S Í9(

70 % f/3

í, Л1 ¿<f/f¿ (X 32.63 303 О.Ш 49,95 2/3 0328 O.S2 sea 1.72 024 as 67.54 otro oss 7&P8 (3/ O,(19 053 8372 (/9 POP? O.S3 9079 (.( 0042 OS2 9740 (.03 O.OK 0S3 1033 097 •00/5 OS/ ■VSfi 09/ ■09(0 054 1/9/2 CS7 -C09! OS/ OS3

J<-6( 075 t2.fi O.S 6,04 2.57 (.73 i/,'< Со? 2S9 (79 144 eos 2S9 179 (AS 5/73 2.6 7.8 tf,5 S07 259 (79 (44 607 259 (79 /44 509 2.6 (S Ifs 6(Z 25/ (S/ (Aff 9.(4 292 (S( (4S S.09 2,5 7.8 1.45 672 2p{ '.Sí (.45 699 25 f.S t¿íг

75% HB -

i. ЛГ К~t, МП'/ми/f. Cf MSB 2 ч i 0.381 SO/O (03 0.224 052. 7377 (38 о(зг OS2 3573 07 0/57 OS? 9633 104 00(5 053 105,92 094 -0825 PS2 ((48 097 ■COSO osz 12303 001 -óoso b.S2 052

S-' 0J5 aS OíS 4.73 2. .05 1/,3 /16 473 2pS /43 he 4.73 ZOS (7,3 1(9 4/2 гр-'i (4J i/s 47( 204 (42 ¡(5 458 203 (,4( (.74 4.7 2p4 /,42 f./S 4S9 2C3 (¿2 as 4.7/ 204 /Н i.(5

00% /se

t.bf л*л -f/лги// (X 5210 192 0.283 7(738 (33 0(23 0.53 93Í-J (Dr Р02У 053 to.m 092 00J9 054 12265 OS/ Ó№ bs3 OS3

Kt, /лгк/лгик) O/S 0.6 as 373 (62 '(,12 379 (.52 UZ 0.9 378 161 1JZ 0,9 379 f.62 ((2 O 9 375 '.6 U i 083 378 (Sí 1.(2 o.9 .

Таблица I¡ Параметры, крчвой скорости впитывания

г = г

= 15 рассчитано также в: табличной форме и по результатам расчета построены графики (рис.5). Эти графики показываю' влияние величин расхода и исходной влажности ня динамику сни-

игП

жения скорости впитывания - ^ I Е зависимости от числа тактов, влияние пауз отражается на длину добегания струи с каждым тактом.

Следует отметить, что скорость впитывания при дискретном поливе снижается с каждым тактом (импульсом), достигая наименьшего его значения к концу'полива. Процесс снижения в действительности- сложный:'он происходит в виде затухающего колебания и аппроксимируется в виде плавной кривой функции скорости впитывания к концу первой единицы времени от общего времени полива или от числа, тактов,

В четвертой главе -"Управление процессом дискретного полива по бороздам многочастотными короткоимпульсными струями"-даны результаты изучения параметров управления процессом дискретного полива по бороздам МЧКИС; взаимосвязи между средней скоростью добегания струи, скоростью впитывания воды в борозду и;показателем наполнения для разных расходов и исходных влаж-ностей.

При дискретном поливе ЭДСИС средняя скорость добегания струи по отрезкам борозды повышается с каждым тактом по мере увлажнения почвы.'.

Повышение средней скорости добегания струи с каждым тактом обусловлено также разрушением комковатых структур почвы в ложе борозды и уменьшением коэффициента шероховатости ложа борозды. После промачивания всей длины борозды средняя скорость добегания остается почти постоянной или изменится в пределах в зависимости от <£ и р , достигая её максимального значения в последнем такте.

/ г з 4 $ е 7 & 9 ю н 1г

1 2 3 4 £ 6 7 в 9 Ю // /2

/ 2 3 4 £ 7 в а 10 и 12

7, АГАТ/ Г— -/.МиГг г- ------- 1 (П

V 1 - р. О л/с

-1

вс 7. о% 65 %

/V ТС. ГА" Г"

/2 з 4 ? 6 7 а а /о н /г

Рис. 5 Криьче снижения скорости впитывания-' с каждом такао;1 для разных расходов при различных исходных влажностях.•

Даются результаты исследования распределения норм добегания с каждым тактом по длине борозд ,

Отмечено, что скорость добегания струи и скорости впитывания находятся в тесной связи с величиной расхода и исходной влажностью и что они оказывают большое слияние на распределена норм добегания по отрезкам борозды.

Расхождения в распределении норм добегания по длине борос отражаются на равномерности увлажнения почвы по длине борозды. При больших расходах или высоких исходных влажностях эти расхс ждения сводятся к минимуму, а при низкой влажности требуется увеличить продолжительность тактной водоподачи для относительного удлиннения импульсов и минимумизации расхождения п распределении норм добегания.

Изучена связь длины добегания с числом тактов ( Длин.а добегания полиеных струй "существенным образом зависит от длительности и частоты тактов водоподачи. Она также зависит от величины расхода и исходной влажности (рис.8).

Предлагается методика и порядок расчета элементов техники дискретного полива по бороздам МЧКИС- струями, используя при этом ряд зависимостей, которые приведены в первой главе диссертации. Суть методики заключается е следующем:

1) По дефициту влажности в почве определяется требуемая норма полива. Дня этой цели можно использовать (рис. I). Затем

определяется общий объем воды \л/0 , необходимый подать в борозду для обеспечения данной нормой полива.

2) Определяется объем воды, который необходимо подать за один импульс Лл/ц •

3) Определяется число тактов N , необходимых для подачи общего объема воды по соотношению

\Уо ...

{2 № а в А 20 О

го 4о

ВО ЮО /20 /АО

го ¿о ео ео гоо /го но

Рис. 8 Графики' зависимости числа тактов ( N ) от длины ■. добегания струи ( 1 ) при различных £ и уз ,•(: £ =• 1Г = 15'мин.). '

и округляется до целого числа.

4) Окончательная длина борозды, на которой будет обеспечена Епйтьшание заданной нормы полиеэ может быть определена по графикам аналогичным (рис.8), которые строят по натурным данным наблюдений в конкретных условиях. ' •

Общая продолжительность полива определяется по формуле:

Для упрощения расчета построена номограмма (рис.9).которая представляет собой сводные графики теоретических зависимостей элементов техники дискретного" полива.

Приведен пример расчета. Дана сравнительная оценка показателей нолика по дискретным и проточным бороздам (табл.2). Для этой цели по методу В.А.Сурина - В.Ф.Носенко построили эпюры увлажнения почвы по длине борозды типа (рис.10) и по ним определены коэффициенты равномерности увлажнения по длине 'борозды.

Определен КПД полива соотношением приращения влаги в , расчетном слое почвы к норме полива брутто.

Производительность полива при дискретной технологии определено относительно общего времени полива Т= и с удвоенным числом борозд (поскольку полив проходит по четным и нечетным бороздам).

Экономическая эффективность дискретного полива по бороздам ЫНКИС оценена экономией оросительной еоды на 38,1 % (т.к. оросительная норма брутто при дискретной технологии составила 2320 м3/га, когда при проточной технологии она составила 3747 мэ/га ) повышением производительности труда в 3,2 раза, повышением урожайности на 7,6%.

Обобщающим показателе»ч экономической эффективности новой технологии-служит условно чистый доход, полученный за прибавку

Сравнительная оценка показателей полива

Таблица

)№ ! П о к а з а т е л и !Дискретный ! Проточный

? 'полип ШКИС! полив

1 ! КПД ! 0,94 !. 0,46

2 ! Коэффициент равномер-! 0,84 .! 0,6 ! ности увлажнения до ! !

3 ! Производительность ! !

! груда, га/смена ! ' 2,18. ! 0,68

'4 ! Средняя скорость впиты ■ 1,27 ! 2,96

! вания поля, мм/мин. ! .!

5 ! Средняя скорость до- ! 4,62 ! 3,46 ! бегания струи, м/мин.! !

6 ! Возможность удлиннения 2-3 ! 1,5-2 ! борозд, раз ! !

урожая равный 143,4 руб й уровень рентабельности составляет 71,9 %. '

I

л>

-о

I

,3 : Рис,.9 Номограмма определения.элементов - .¿техники дискретного'долйва;

1 ('-по бороздам ОгШИС)

-2130 л, t

Рис.10 Эпюры увлажнения по длине борозда,'при дискретном

поливе - I, проточном поливе - 2 к>:.. ,.••= 1,5 л/с.

-22- V ^г'Л''-/■',''

ВЫВОДЫ: V:

1. Время отекания объема наполнения являэтоя функцией, от показателя 'наполнения п' , продолжительности водо-

• подачи * и показателя отепени ! функции впитывания.

2. При дискретном поливе по бороздам МЧКИС процеоо впитывания происходит в виде затухающего колебания и аппроксимируется в виде плавной кривой функции Кп от (АО или от

(О .

3. 'Величина расхода (а) ». продолжительность такта водопо-дачи (импульса) (!-)• и число импульсов ПО шесте с длительностью паузы (?:) являются главными параметрами диокретно-

го полива МЧКИС,'от сочетания которых зависят оотальные показатели полива.. Они выбираются в соответствии о требуемой

нормой полива ( иг) и длиной борозды ( в завиоимооти от условий данных почв, и уклона ( I ).

4. Внедрение дискретного полива МЧКИС позволяет экономить орооительную норму на 38,1 %, повысить эффективность использования оросительной воды КПД = 0,9 ... 0,95 и коэффициент равномерности увлажнения до 0,84. Этот способ полива облегчает механизацию и автоматизацию, повышает производительность труда в 3-4 раза.

5. Экономическая эффективность при диокретноы поливе МЧКИС составляет 143,4 р/га уоловно чиотого дохода, а уровень рентабельности достигает 71,9

РЕКйМЕКДЛДИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для проведения более аффективных поливов по дискретным бороздам ШКИС на участках оо средним уклоном 0,004 и расотояниом между бороздами 0,9 м требуется удлинить борозды до 200-300 м, довести расход воды в голове борозди до 2,5 - 3,0 л/о при t= ъ =15 мин. и число тактов водолода-чи (импульсов) И = 6 - 7 .

2. для сокращения общего времени полива, повышения эффективности фондоотдачи, производительности груда, а такке освобождения дополнительных рабочих рук при оущзствунцей воз-мояности оросительной сети { пропускная способность водопроводов, каналов и т.д.) рекомендуется з два раза увзличи-гъ

число одновременно поливаемых борозд, механизировать и автоматизировать процессы полива.

По теме диссертации опубликованы еле,дующие работы:

1. Рачинский A.A. ,Сепр"огнн В.К., Заки М.У. Дисрэктный полив по бороздам многпчастотными коротконмпульсньми струями, Сб.научн.трудов ТШИМСХ,Ташкент, 1992 г.

2. Заки М.У. Управление процессом дискретного полива по бороздам многочастотными короткоимпульсными струями. Сб. научн.трудов ТШИКСХ, Ташкент, 1992 г. ( в соавторстве)

( в печати).