Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Технология нарезки аэрационного дренажа и эффективность его работы в условиях аридной зоны

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Технология нарезки аэрационного дренажа и эффективность его работы в условиях аридной зоны"

УКРАИНСКАЯ АКАДЕМИЯ АГРАРНЫХ НАУК ИНСТИТУТ ГИДРОТЕХНИКИ И МЕЛИОРАЦИИ

РГ8 ОД

а и'лп гП-8*

и п.'-/И '

На правах рукописи

ДАНАТАРОВ Агахан

УДК 631.433.1:62—11

ТЕХНОЛОГИЯ НАРЕЗКИ АЭРАЦИОННОГО ДРЕНАЖА И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЕГО РАБОТЫ В УСЛОВИЯХ АРИДНОЙ ЗОНЫ

Специальность 00.01.02 — Мелиорация и орошаемое земледелие

Автореферат диссертации «а соискание ученой степени кандидата технических наук

КИЕВ - 1994

Диссертацией является рукопись.

Диссертационная работа выполнена в Институте мелиорации и

водных проблем Академии сельскохозяйственных наук Туркмеж:сп.па имецц академика С. А. Ниязова.

.-:..-•■■■- Научный руководитель:

член-корреспондент Академии сельскохозяйственных наук Туркменистана, доктор технических наук Калантаев В. А.

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Войтович И. В.

Официальные оппоненты:

доктор технических паук, профессор Пивовар Н.Г.

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Савчук Д. П.

Ведущая организация — Туркменгипроводхоз

Защита состоится «^¿¿{У^(9^. г. в часоа на за-

седании Спецнализкроваииого ученого совета К 020.56.01 по присуждению ученой степени кандидата технических наук в Институте гидротехники и мелиорации Украинской Академии аграрных наук.

Отзьты и замечания на автореферат б двух экземплярах, заверенных печатью, просим направить по адресу:

252022 г. Киев, ул. Васильковская 37, ИГиМ УААН. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан _ 1994 г-

Ученый секретарь Специализированного ученого совета кандидат сельскохозяйственных наук,

старший научный сотрудник Л. М. ФЕНЕНКО

СЩ/Д ХАГМОЕРЮСШЛ РАЮ1Н

Дкчуяяцшсть темы. В «ридной зет, и в частности, б среднеази-регион:; с 70-х годе г, отмечается неуклонное снижение продуктивности ороваемкх зеко-ль. Из-за слск.ииесПоя практики из года в год прогодить основную обработку. почш па одну и ту ке глубшу, делать, преютзю я вегетационные полиш, допускать многократные*проход» по noKiL'; трм:?оров и других ояяьсчохозл^стЕвншх машин .о большими млоегми к lkcokim давлением я.а грунт, происходит уплотнение пахотах и подпчхотиых слоен, распространяющееся на оснопну» корнеоби-тлемуч зону. Уплат,'кш;ее поздоЯствие мазинотракторньк агрегате:) га только затрудняет эффективность промывных поливов .и дренирования, к> такм нрруиает годко-гоздусный pes:;:;,: почет, ухудшает питание растений, .сникает уро*айиссть сельскохозяйствен:*« культур,' а так-Т:-у усиливает эрозг-о почпг. Низкая культур.-! земледелия ка срсгаемнх поляг, прагеля к пк.тп'тсямжму ухуд:-,екг.» мелиоративной обстановки на хгопкогнх сгстемах:. Вместе с тем су.цестьутд'ио методч и приему у:,уценка кзлясратитюП обстановки орозам-мх земель срядкоП зонн полной мерс отсечетт агротехническим требованиям. Для реие-::::я дияюЯ пробясми потребовалось изучение совокупности теоретических и пр&к-гических задач по раэработас технологии и средств «охакня-здим устроРстга аэрационного дренажа, как одного из осися-;h«x напраслениЯ улучегния мелиоративной обстановки на тяяелкх гочвах аридной оош.

Цель и задачи исследования. Разработка технология'дорадоон-ного дренажа, определение его оптимальных параметров, создание современных аффективных технических'средств его .-осуществления в системе хлопководства аридной зона, .обеспечивающих нгобходкмое-качество регулирования 'воднс-Еоэдузного,. теплового к солевого.рехююв почвы; оценхп тсхнккс-окономическоЯ »ЭДектишости рбксыендуемеЯ технология.' Для достижения поставленной целя необходимо реаить

следующие задачи:

- установление основных требований к конструкции к технологии устройства аэрацконаого дрепаа:а на тяжелых почвах: аридной зоны;

- разработка технологии и технических средств устройства аэ-рационного дреиака на тякелых почвах, ббеетнгтввщпх устойчивость • к надежность функционирования кротоси/. дрек;

- изучение тягошх характеристик кротоь'ателей-рыхлителей, учктииаюцих конструктивные решения нок-стойки г. дрзнсров в области докритической к критической глуби ы.] разрушения 'грунта;

разработка ыегодкки юбора рациональной области исследования аэрационного дренака и оптимизации осповшх параметров крото-вателей;

- изучение агромелиор&тиыюго состояния орошаемых земель и Фенологические наблюдения ла 'фона аэрационного дренам.

Научная новизна работ. Устаноглена закономерность изменения плотности и фильтрационных сеойст» почйогрут-оь' в процессе формирования азрационного дреиака, при котором обеспечивается предотвращение, процессов зшжиштя » ра&аша яротов;ш; разработана технологи« устройства азрационного дрк'найа с пршенешем- ноього способа нерезки кротошх полостей, основанного иг. протаскивании ступенчатого пассивного ¡¡ока с дьуия параллельно устаноьлсиш-ый остроусечегашй' дреиервш, располокенншги скосами друг к другу' и *естко соединенными; разработана методика- шбора рациональной области исследования азрационного- дреиака и оптимизации параметров кротоБатглеЙ-рыхлителеП., Новизна технических решений, использованных в работе, подтверждена авторским.еввдетелйтвоы £1761263.

Практическая ценность работа.' Продлоа'.ена принципиально новая конструкция еэрационного 'дренаЕа, позг-оляющая значительно пош-сигь устойчивость и эффективность работи кротовых дран. Разработана технология и рабочее оборудование нарезки .азрационного дре~-

иака, которое ronsosswsi в норой конструкции 11АД-2-60, позволятецке улучагить мелиоративное состояние тяжелых почв орсияеких земель ярпдшй попы. Результата исследования когут быть шярояо использо-яалч хозяйствам« Госагропрокп Турккенкстана.

Реализация результата г- ксс-ибдокмтП, Разработанная технология и образцы оборудования нарезки аэрадпошюго дренажа в 1991 г. лродлк ведомствашые иркот.очюе испытания в полевых условиях на .-землях совхоза "50-ти деткя СССР" Глракумсного района, Марийской области. По результатам испытаний изготовлено -более 40 образцов яротователей-рыхлателей, которые кэпрамеяи в хозяйства и гая обработано более 20 тыс.га земель.

Результаты ксследопанкй иалотет! в годовых и сводных научиэ-г-зхкичеекях отчетах W'fcB-I за IS89... 1592 г. г.

Апробация работи. Оснзиме псл'озс-няя диссертации обсугдалксь ка '"гзщумародпсЯ тферггапя /16-17 сентября 1933 г., г.Киев/ "Эк— йоготеекке проблеп» при ерс-генки к ecyseir.ui", Ученом Совете ИГиЯ W.Ü /г.Кяев, '1993 г./ и И.'&ВП ЛСХЛГ /г.Ашгабат, IS9I-IS94 г.г./.

Внедрение. Результата исследования кспользолаш при разработке принципиально новых конструкций крстователей-рих.чителей,которые воплощены в 'нарезчиках' аэрыатошого дрекагл НАД-2-60, которые прошли гедомствешмв присмочше ксгатания Госагрсггоома Турк-кскистана. Изготовлено и передано хозяйствам Туркменистана более 40 единиц оборудования. В течение 1990.. .1994 г.г. с использованием НАД-2-60 обработано более 20 тыс. га мкедых орогзязмх земель аридноЯ зона.

Публукан'ду По теме диссертационной работа опубликовано 5 печатных работ, из них одно авторское свидетельства.

Структура и ебьом диссертации. Диссертационная работа состоит из вгеденкя, пяти глав, содержит вмрсдг/ в предложат« прорз-водству, список кспользоплнноП литератур;." прглогптя. Рабеп

ййлогена m 214 стр.' ыадшюгаюного -текста: в ной .приведено 21 .таблица в тексте и 10 - в ;прялокении, а таяке 4G рисунков« CîSmoiî использование!! литературы включает 139 иажеиовапяя ncroqtmot.

- Во- imejfeSîffiK Излагается общ&ч характеристика работе: обоснована актуальность .шбрандаЯ' tem,' 'отр&хет цель и задачи исследа-. ваний, практическая ' ценность «'реализация результатов. .

В пепвд?...РЯ.&ие. '"Мелиорация .тй'келих почв и пути- es опткиизс-' ции" дана общая меяиораткгаая обстановка 'орешаеш* £еигхь аридной зоны. Устано'меш основные причина емшекип аффективное«!. мслиорн руемих земель, особенно иа «¡кйлызс -почв&я. Приведем! метода по устранений последствий'переуплотнения почвейнцх горизонтов, среди которых: глубокая .лзвашх&, ршетге. 1!элог.ейи мероприятия по уоя-лега» фильтрации к влаюемкоети в верхних горизонтах пзчш* l'a емювании -изучения работ А«Н.Ксс-тл::оьа, З.О.Зулякоьой, И.С«Ь'д¿полога, П.А.Вите, А.И.Сьргвева И приведен анализ способов и технологических .средств но ycilRfeiwa -фклмгра^у<епшх свсйсти гя&е ли>: йочв йосредс«бэи. продммод fcpûtûeefo ^на'ка. Приведена география применения.крвтого дреиака каз; в зон« орошения, так и ссу-аения«--Огаеасш,. что/иршгенаИйе аорамконюто дрекам требует проведения нгучно-прокзводсгшгннсВ проработки, км: по параметрам его шбора, так и технологии. ' В .Частности, для Туркменистана,,где практически 5055 пахотных земель с.остаытт1 тяжелю почш, склон-ше к вторичному засолении, улучшение мелиоративного' cocrontteff •данных почв за счет проведения аэрациошиго дрелака является неоспорим. Показано, что прииенение.'аэрациониого дренака особглаи &5фективю на. ■ переушотнемшх почаах"й предпосевной период длк ускорения перераспределения- влагй 'в. иикелекацие горизонты. Отмечено, что существующие конструкции.рабочих органов крогогателей не эффективны как по энергоемкости, тан к по качественном показателям процесса резешя. .

На основании осдавних положений теории резания грунтов, «злое работая В.И.Баловяева, я. л. Ветров«, В.П.Горячякгт, а.л, Домика, Н.Г.Дсыброас?ото, А; Н. Зеленина, Д.И.Свдортса, РД.Турецкого и др. Квмочэнм оегкшшэ пути сняженигт энергоемкости процесса резаяля: шполнениэ ножегнх рабочих органов кротователеЯ-рызсяите-лея с траэкторно-смеибгоалги рев^гми элементами; установка ре*у-крг* громок зубьев смеченкади относительно друг друга в направлении, обратном движонто.

Установлен» два основных подхода к вкбору параметров рабочих органов рыхлителеЯ-кротоэателеЯ:'

вожояность мак«!мальдаго разрыхления почни. рябочш органом, с «ель» увеличения аккумуляционной способности почш;

обеспечение устоРчиисати работа крота [¡их дрен без существенного снижения коэффициента фильтрации пргдренно*! зош грунта.

Анализ исследований по устойчивости кротовых дрен, иэлоглн-1ях в работах С.В.Астапова, М.Н.Глотова, И.Х.Бескова, А.И.Блльчю-наса и др. позволил наметить способ треэки" зе:4ляных дрен, сско-«.пгтнЯ на комбинации реауще-вдавлввагяцего процессов. разрупения грунта путем етрэзакпл зем.чяного толп дреги к перемещения его б ясность, сформированную ребочт органом ряхаителя-кротоватеяя. Устеиовлеш оснокке агротехнические требования и фхзрмнрога* ¿ярвднсиксго дрэнака с тяйедкх почвах аридной зош: лярезха «ротошх дрен с неуплотнегакми стенками без разрушения йс.*южкт«ой с-груктурн грунта очожодрвнноЯ зош;

достаточно г.оппея я надежная заделка кожевой щели в процессе дрен;

создание рабочегот оборудования кротователл-рихлитедя, способного агрегатнропаться с тракторами класса Л т.с;

Отмечено, что влияние аэрздионного дреназз на почвенные процессы -п аридной зона в' условиях искусстве иного орошения пока не из,учено. :

Д;,? дссгихения посяааагикой цели необходимо рекеиие следую-•цах задаче

разработка V. обоснованна конструкцу.к - ^здионкого ^реиака и технически,): средств его нарезки.:

. теоретические лрздпосыпхи и экслершгш'аяьмая проверка осков-шх параметров азрациошого дренажа;

определение аккумулирующей способности грунта в процессе нарезки аэрадоонного дрепааа и эффективности использования полценой ьода в зависимости от конструкции и технологии его устройства;

шбор рациональных схем к кмктрукцья кротодренаасшх магаш для реализации результатов исследования по обоснован-.м параяктров аэрацмоккого дратва;

оптшазеция технологии нарезки аорацкопиого дренака, обеспе-чивамщего'качественкое улучиеша ыелшратшж-ого состояния орозас— кых земель аридной зоны.

Во второй главе "Методика проведения эхепершентал.ыю-тео-ретических исследований" описывается: объект проведен;«; исследо-еанлй; применяемая кетодикн проьеденкя ксследорыиЯ пи разрушеик» грунта в процессе нарезки аэрациошюго др'знаха; методика оценки устойчивости v. оф$екиивнссти работы иротопах дрен; методика статистической обработки результатов исследований,

В работе приценялись разные метод) лабораторшх и полетах исслйДОЕаииЛ. Установление оптшадьшх параметров рабочего абору-■дош'ш и-конструкции дрен производились в грунтовом канал«, ос— иаЦекг.о»! сборудоЕа}а1>;.м для исследования процессов резания грунта кротодренакшак р&бочьыи органами, Оборудование «ошчает динамометрический стенд, установленный на пёредвикндЯ телекке. Сил;;, резания определялись по деформацию.! двух тензоиетрическюс балок. На какдузо тенэснетрюкскуп балку было наклеено по четыре, датчика, выполняющих функции'рабочих и компенсационных датчиков, что позр.о.»

¡/А".о рсгкстрцювать только разность иипрлжений га бязиссл участка блло'-'ки, зея.точемной ме*ду датчиками.

Оаекку прочности грунтл прогодили портативными пркСорсм,- ое; к? г икс конструктивные дашг;п которого приредош я работе С,й.2ет~

Скорость пэре; гонения рабочего органа принималась в предел« 0.25 у/с.

Для «ссаедорлстя был:! жбраш кассизы грунта с гчеокой степень") одиетюдигстк, гропноеть С»18-1 ударов удчршжа ДорШЗ!; гласность по массе (аргелит); прочность С = 12-1, влаж-

ность £0-28 ,5а <к?ргедь); срочность С =4-1, влажность£х>*25,9Я (лессовидная ггина). Дегздо исследования позволили гаявкть физику процесса реэанкя грунте рабочпки органами.

УстоГг-п'Г":сть ¡¡счЕОгрунтоп систем кротосого дренажа определялась тремя метода:.;:!: лзЗэрлтсриач (А.С.Астапова); полон®? (М.Н. Глотова); лабораторчю-полтеа?« (5.Р. Зайдельчана).

''^--»^оглн'ил эффективности азрчг.яотя'о дренажа про годились «е тяжсяссугдуггастиг и глиипстих. почгогрунтах ¡.^ггабского оазиса :.'-рг.1<умского а трап'4, 'причинами укудыеиия нелкоратк'мого состояния ?старых япляегся низкий коэффициент фильтрация из-за уплотнения г,-^:от!3'Г :-! ¡юдп-чхотнч? слоен. Хлопкоьае поля распологет в со?-' хозах Ан-Ллтк'к, Целинный и имени "Кагтьмгуды". Вкбор и размещение вариантов производилось по систематическому методу, 7.1г. ге-си.'.ь рарк«ггоз с четырехкратно*! повтсрность» находятся я одном прусе. В кости парнантах исследовалась аэрация почвы с м»«дрсн-ньм расстоянием 0,6; 0,9; 1,2; 1,5; 1,8 м я глубиной закладки 0,6 м, а в двух вариантах - рихление'солоешоо и полосной.

Урожайность хлопчатника определялась по.биологическому метолу, т.е. хлопок собирался и 'взвешивался по всеС учетной делянка и в последующем приводился я а/ажнсстп и-100-« чистоте по методик? В.А.Доспеховз."

Айздйо образцов грунта.ra плотность, влажность, питательный .рзгим и солсеой состав проеодился Байргзл-Ал^лскоЙ почвенно-хими-ческой станцией, а такке с аналитической ла >ратории ИЫиШ АСХНТ, - В третьей главе "Теоретические и эксг-.аркментальнне параметры нарезки аэрационного дренажа" о исследованы конструктивнее па-• раметри азрационного дренажа; определена аккумулирующая способность грунтов, подверхешзга проведению аэрационногс дренака; обоснованы параметры рабочих органов кротсдренажшх машин.

Обзор и анализ существующих конструкций аорационного дрека-Ka свидетельствует об оффективиости его применения на тяжелых почвах'. Принципиальная схема'конструкции аорационного дренака приведена на рис.1.

Основным недостатком данных конструкций дрен является формирование кротовин непосредственно под щелью, что весьма неэффективно из-за плохой устойчивости свода кротовин фильтрационному потоку.

Вода при фильтрации в грунт преодолевает все виды гидравлических, сопротивлений; лобовое сопротивление обтекаемых ею частиц грунта, сопротивление трении о частици п порах. Известно, что суммарная тормозящая сила равна и прямо противоположна силе действия на частицц грунта движущейся виды, т.е.

где (Jt,~ гидродинамическое давление;^, - плотность води; i-гидравдический градиент фильтрации.

Исходя из то го comt и (j -const, то ыокнЬ предположить, что плотность скелета гидродинамически взвешенного грунта равна Ic^ fc' -d* .

где - эффективная плотность скелета грунта;

Тс ' Ты " J + €г

'• Рис Л. Схема поступления промывкой вода в дрену

где е - коэффициент пористости; ус~ плотность твердых "астиц груа та

Гс-АГс-^У (1 + 'Геи* ■

Таким образен, при выборе конструкции кротового дренажа необходимо исходить иэ условия соизмеримости величины аффективной плотности грунта гидродинамическому давлению.

Несуа^'ю способность грунтовой арки кротовой дрена мокко выразить зависимость» '

г. 7 в -Гц

где/сг/- допустимое напряжение свода грунта арки, равное сопротивлению груктп рагмиву Ср \ - радиус наругаюЯ штрхкостй арки.

Сопротивление грунта размыву равно.

Ср-У&Зр'1»

Следовательно, устоКчягость кротогоР дреки определяется градиентом капора. Так как градиент н-шоря определяется разностьп

иопороа&Н и длиной духи фильтрации I- , то пр» постоянном АН ■ уменьшение градиента нагара розыогно при увеличении длины фильтрации

- Исходя из данного предюяоке::ия била разработана принципиально новая конструкция кротового дренажа (рис.2).

Степень уплотнения грунта в мекдрекном расстоянии опрсделя-си па зависимости

. я кп е"аЛ где Н0- первоначалькая плотность грунта; ¿. - расстояние ыеаду дренами; а - коэффициент пропорциональности.

При устройстве закрытых дрен диаметром 0,04 м, глубине более 0,6 и поверхности сколькепия на распространяются на ьез глубину, а соединяется иагру собой, образуя естественный разгруйл-цкй с сод.

■■Коэффициент крепости грунта для сеязгых грунтов определяем по зависимости

где 'Г- коэффициент сопротивления сдвигу; с - удельное сцепление; о' - сктавдее нанрлхгние, при которой определяется сопротислонке связного грунта сдвигу.

. Таким образом, установлены оценочше показатели устойчивости работы аэрационного дренажа: эффективная плотность скелета ■грунта; . гидродинамическое давление; конструкционная прочность свода' кротосой дреш, .

Аккумулирующая способность аэрациошюго дренажа рассматривалась исходя из анализа составляющих уравнения водного баланса и неустановившейся фильтрации иодм в двухслойной.среде. Принимая, что нет потерь на фильтрацию из орошаемого поля, отсутствует иод-эеинцй приток грунтовых вод, а такье вертикалыа.Г: водообмен ыек-ду гружошип и подзеиниии-ьодами, тогда общий баланс орошаемого поля моьно зависать в виде:

У в

н

Ч

Рис.2. Конструкция аэрацисншго дренажа со сиеедпашик кротоыявдн

С) + С]. - С - 'Я - Г и лш,- 0,

гд« О-. - г.одсподача с учьтск к.п.д. спстеми; .- атмосферные осадки; С - цогерхпсстьы« сбросы с полей; ¿3- дрснамый сток; XI/~ еуздврмое '.'спарзни^лсо, - нэменонке сб:;их запасов воды. '

Если поверхностный оброс с полей {С) могло определить на , сскоье нйблйдениР., то соетаидгахув дренажного стока я продукта таЛ запас поди ь почте яьмятря произкдашми физико-механических снойств грунта. Ппо^уктияшй

зелас нлаги определяется порозностью и объемной

К!ЮС0Й почты.

Изменение прсгодимости почеи вследствие проведения рыхленш-кротовения определяем по зависимости, полученной на сстве решения уравнения Брусилоьского-Строт'кна

с 1Г т!7< (2л1~1711 ) 2 (т~~'П >}

где К, - коэффициент фильтрации пахотного слоя; коэффициент, фильтрации пахотного слоя после рыхленкя-кротования;

К - коэффициент .фильтрации подпахотного слоя; Я - коэффициент фильтрации подпахотного слоя после рыхлсния-кротования; тг- мощность пахотного слоя; Л1 - глубина закладки материальных дрен;/«'-глубина закладки аорациошгого дренажа; hf - расчетная глубина уровня воды посредине между 'дренами.

Изменения проводимости ео времени представлено на рис.3.

Рис.3. График изменения проводимости грунта по времени

Результаты исследований показывает, что.изменение-прогоди-мости по истечении времени (3-4 года) стабилизируется. Таким образом, в конструктивном плане кротование-рыхление вполне эффективно как агромелиоратнвщЯ прием, улучшавший вддно-фкэкчеекге свойства почвы, особенно в комбинации с материальном дренажем. Оскоокые параметру кротодренакнаго оборудования определена на основа исследования процесса пословного резания грунта нокекда рабочим органом и дгигения дренера в грунте.

Условие послойного резания грунта, .кок наименее энергоемкого, обеспечивалось в случае, когда линии скола, происходящие впереди,резней кромки нижнего нота-клина, выходили на сгсбодну-ч

поверхиал-ь, создаваемую первым »о «и. Величину опережения установки оубьзв II вертикальной плоскости один относительно другого определяли ко зависимости

а^кс^-р^ -(а + и)] , ;

где Л - клубки'-, реоашя; а - угол резания; }1 - угол 'хранил.

2апкеп-:ссти определения горизонтальной и вертикальной сос-тавлягцнх силы резания дренером диаметром 40,50 ш, глубиной зак-лядки дрен 0,6 и получены на основе опытных данных и имеют вид

Рк - -!,06сГ?'С

Ъ-АЛс/'-9* . .

Общая суммарная сила резания, деЗствуьа.чд на'дренер определяется по зависимости

Исходя па того, что мевду силами резания и показателями ди-нктяескогс плотномера, существует пряло пропорциональная связь, то полученные заг-.исмлости проводил к виду удобному для' расчетов сил резании ьа а грунтах "различноЯ категории прочности

Я, -= Со'2'"'

где (' — показатель плотномера грунта.

Влияние угла заточки дренеров на горизонтальнуо и вертикальную составляющие силы резания определяли по зависимостям:

соз )

2

У 2со* <Г+9>+<Р>

2■

где коэффициент сопротивления грунт:- резадв»; с/—диаметр дронера; ¡р —угол трения грунта о дрене;,, у — угол заточки; р -угол внутреннего трения.

При образованная .певед дреиером уплотненного лдоа, \тоя за-

р

точки дронера ^заменяем на угол уплотненного ядрар-Лх? — , а угол трения грунта о сталь на угол трения р грунта о грунт.

В -»«труптоу! главе "Оптимизация параметров аэрационного дре-наг.а и рабочих органов кротователай" приведены результаты исследования целевой функции оптимизация параметров аэрационного дренажа, учитываизрЯ экономический эффект за счзт повышения урожайности.

3 « Г. (Цу -Л Су) - 3{) — тал

где Э— экономическая эффективность аэрационного дренажа, руб.;

— прирост урожая хлопчатника н» г—том участке и результате проведения аэрациоикого. дреяака lnJ-íi год пасло нарезки, ц/га ; //»у — закупочные цеш на хлопок, на г"-г.: участке в ] - И год после нарезки. —дополиктельше затрать:, сея.-шшыс с увеличением производства хлопка за счет нарезки аэрядиошгогс дренажа на /-и учз.сткс в ^г-й год после нерезки, руб./а; 3-- — приведенные затраты на проведение нарезки азрзцкедаого дрена*.» у. участке г-го типа (с учетом затрат на перебадяроегу); руб./га;

— площадь г-го типов участков, хара51терязуЕ«:лх агротрсбоваииями к нарезке аэрационного дренажа я геякчипс," дополнительного урожая хлопка; га; 71 — обзчее число рассматриваемых севооборотов; тп - ерк; действия аэрационного дренажа, год.

Раскрытие фуззаяет оешваяо ка выяоаеаии. связи меед' параметрами аэрационного драаака и погяазенког'урога^иости-эаюпкя. .

Выбор рацноиальзюго жрктерия оптимизации. получен на основе. . "сопоставления иаменгжа прироста урокайшети при разакчшх лара-кетрах аэредиошого дрйзпжа и затрат на его нарезку- Поэтому жри-

-г.

топаем onTi3.m."2i',.{v принят магетздьнпД о^Бест, приходящийся на V^'Hsuy oa'fpai иарезке аэрациошсго дрен<т. По результата-! огв,;то»- пг.т,цзни герзцксккого ^.•ензл'.а на глубине 0,6 :.! кротосгл-елеи НЛД-2-6С дает прибавку урожая хлопка па 7,4 ц/га при расстоянии пс»д7 дт>е;0,9 м. Дядькейгее уг-еякчокпе глубгл-цд и уменьшение ; ■ сс толitя ке'!ду .npeiifJiH прак-гдчсска не влияет на урокайнссть хяопчн. lia сспоа^тя исходных данных били определен« значения ссс-'1"1г'дяи:дяхл Сц и . IIx анализ пеказцвлет, что оптда&лыме паря-ue гр:д дренажа в условиях опц-m соотвьтатьуот определении затратам на его про1едеи!С.

Глныгл! параметре« г.о выбору тыюразмердаго ряда кретовате-дей пр'/нят класс тяги трактора, с ксторш згрегатируется крето-г.ггель.

Вксср трактора определенного класса тяги обосновывается глубиной и чрстотоГ; нардеки дрен.

В процессе работе определен« расчетшг параметры приведеша££ ' затрат при трезке кротового дренажа па участках различной пло-

(50, 100, 150 га), :гри дл-.-дп прохода (100, 500 м) и даль- " пость-э 1а-рсбаз;'рогки с участка на учасюх (10,20,30 км).

Анализ расчетов свидетельствует о той, что кротеватели на бзяе тракторов класса 4 т.е. рационально использовать при нарез-к« абразионного дреназа на rpyimuc (7/1 1С н/см~) при глубине 0,С м к меедрениом расстоянии двух стоек 0,9 м.

iia уг«?решю уплотненных грунтах (7/2=15 ц/см**) кротование следует проводить однсстоешадш кротователями агрегатмруешми ' тракторами класса 4 т.е.

Г)

На сильно уплотненшх грунтах ( mкн/cu'-) кротование следует проводить после предварительной гепалхи.

Д пятой главе " Мелиоративная и экономическая' эффективность азрациокного дренака" приведеш результаты влияния аэрационного ' д

дренажа на водно-солевой реккы почва, ус .■ойчивсеть к эффективного его работы, представлена технолог::« и технические средства его нарезки, а такке экономическая эффективность, рассмотрены перспективы применения аэрацконного дренажа в аридно!! зоне.

Влияние аорациошюго дренажа на водно-воздушный режим почвы особенно проявляется в подпахотном горизонте, где ялагоемкость почвы по результатам опито в повысилась на 20%. В пахотном слое елагоеккооть почвы лишь на .6/5. Положительно сказалось рыхло ни с -' кротование на водопроницаемость почш, пошаенное значение коэффициента фильтрации которой сохранялось в течение 3-4 лет. В процессе опытов определены оптимальные параметры кротового дренажа. Расстояние между дренами исходя из аналитических расчетов и экспериментальных опытных проверок составляет 0,9 м.. Глубина крето-ваяия 0,6 м. При данных параметрах кротового дренажа обеспечивается оптимальный водно-воздушный, солевой.я тепловой режимы почву. Объемный вес почш уменьшается до 5-8% и стабилизируется в течение 3-4 лет. Под воздействием азрационного дренажа почва более активно аэрировалась. Температура почг-ц снизгсясь п средне?-! по массиву грунта на 2,4%. Существенно отразился аэрчцногпий дренак на оснознкх фазах развития хлопчатника. По результатам фенологических наблядоний всходи, хлопчатника, начало бутотляяж. цветения,-плодообразоваиия и.созревания на 1-<! дня оперес-аот да::?.: ше показатели по контрольному варианту. Активное регулировке влаги, солей, тепла в'почве оказывает .'эффективное воздействие на повышение урокаЯкости хлопка до 7 ц/га, особенно на сгарсорсгаг-. кых тяселых почвах аридной зоны. . . . , . Следует отметить, что при данной конструкции апрацкошю» дренажа количество воды, отеодймоЙ дренажом по сравнению с притоком воды непосредственно через чцель в дрену уменьшилось и " практически, определяется фильтрационными-- свойствами. грунта. Благодаря наличия) двух спаренных дрен, схема притока воды к дренам

-Незначительно иогенилось, что /юзгол'дло снизить градиент напора, а, следовательно, и предотвратить суффсзкый шноа частиц грунта. Новая конструкция азрацио1Я«го дренажа включает две параллельные дренякше полости,' с^юрмировйнм-.'в в монолите грунта естествеююй структуры (рис.4). .

• А . " . Ч, т' ' ' '

• ¿Ч-Л ........

№

. I -ч N *. »

'.1

\ " М

¿а

Рис .4. I Со 11с тру к цу.я аорациоиного дренажа с двумя параллельно сфорииронашагми полостями

Сохранение естественной структуры вокруг дреш обеспечивает достаточную ьодоаахв<ущух> способность и оксадуатацимвув надежность кротовин, Техническое резенио нарезки кротошх спареп-шх дрен воплотилось в шеои конструкции нарезчика азр-ацкоиного дрвнакс, ношена которого 'зачищена авторски* свидетельством. !,- 1751263. Устройство для нарезки аэрационкого дренажа состоят из вертикального пока и дреиера. Дре!йр Еклотает дтза жестко соз-дикеншх между собой и параллельно установленных со скссши друг-

к другу усеченннх щияцдра. Вертикальный дак шпаянеп в виде сту-

-2С-

пекчато установления?, раэрмхля'чхцего и «^елеразрезающего зубьев. Нарезчик взрационного дренака НАД-2-60 проиел еедоастпенкые приемочные испытания на землях совхозов Карокукскзго района Карийской области и рекомендован к широкому внедрения.

Экономический эффект от внедрения 11АД--2-€0 только по себестоимости внедряемого мероприятия и удельным капитальшм влокеш-ш фактический годовой экономический эффект составляет 122 руб/га

СС1ШЬЕ ВШОДО

1. Сформулированы осшвшо требования к конструкции к технология устройства аэрационного дренака на староородаеммх грунтах аридной зоны.

2. Установлена закономерность изменения плотности, слагоек-костк и фильтрационных сьойств почвогрунтов ь процессе нарезая аорациониого дренажа. , .

3. Разработана технология устройства аэрацпекного яре-иага с иригенением принципиально нового способа, и. конструкции нарезки кротовин, основанного на протаскивании ступенчатого пассивного 1ЮШ с двумя параллельно установле/шдаи остроуееченкьии дренами, размещенными скосам» друг к друг:,1: и кестко соединенней мегду собой. ' *

4. 'Предложены зависимости и получены экспериментакьшз подтверндекип расчета новой конструкции кротового дренажа, по?-еолшцне повысить эффективность к срок службы кротовин до 4 лет.

5. Установлены зависимости расчета тлгошх сопротивлений кроговагслей, учитывающие конструктивно новые-решения нок-стоПки и дрен еров, позволяющие снизить е энергоемкость процесса, разрушения груггта на 20~2£Й. -

6. Разработана методик выбора рациональной области использования- аэрйцко13:ого. дренака и оптимизации основных параметров

кротоватслеН.

г/. lia основании просвлеигух игсяедоынкП крвдлореш конструктивные схемы ршлитг-лей-кротоватзлей, зади^енг?« авторским сгл-детельстьом, которые у-аднзскшл в образцах nocoft техники, агрс$~ гатируеной с «ршгесгодя класса тяги 4 т.е. наиболее широко piveu-рсстраношплс в хогя&тоах арвдшй аош.

По теме диссертации следу^аие работ;'.

1. Л.с. .V 17Ы263. Устройство для нарезки кротовин.-JSD2.-Бал. .'¡23 (в соавторстве).

2. Об экологической пег.рякенности в аридной зоне //Тезиси докладов Мгздународной кон'греш'ми IC-Г.- сентября 1003 г. "Зко-логкчаекке проблемы при орсашп'л и ccjm;eKmi.-Часть 1.- Ииев.-С.7-6. "

3. Универсллььоо устройство для земледелия //Сельское хозяйство Туркменистана;-1233. -.'Г 10.-С. 35-37 (п соавторства).

•1. УстоПчигесть кротоые: дрен.-В сб. Гидротехника и малкора-(;пя в Украине.-Вш,3.-IS94. -С. 62-56.

5, Оитими.ззция параметров работа органов кротователей.-В сб. Гидротехника и мелиор'олпя в 'Украине.-Вин.3.-1994.-С.42~î;5.

3a*aj ЛУ

Тираж iCO

- Иядягяхуалыкк пред/трнитне «ГАРЛАВЛЧ» 744012 г. Лшгават, у.% Сомтсккх пограничников, Юз,