Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Технология орошения виноградников на склоновых просадочных землях

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Технология орошения виноградников на склоновых просадочных землях"

ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГИДРОТЕХНИКИ И МЕЛИОРАЦИИ ИМ. А. Н. КОСТИКОВА

На правах рукописи

ВАХОБОВ Амиртимир Маннонсвич

ТЕХНОЛОГИЯ ОРОШЕНИЯ ВИНОГРАДНИКОВ НА склоновых ПРОСАДОЧНЫХ ЗЕМЛЯХ

Специальность: 06.01.02 — Мелиорация и орошаемое земледелие

АВТОР ЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА — 1991

Работа выполнена во Всесоюзном ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте гидротехники и мелиорации им. А. Н. Костякова.

Научный руководитель — заслуженный деятель науки Таджикской ССР, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Г. Ю. Шейнкин.

Научный консультант — кандидат технических наук, старший научный сотрудник Н. К. Насиров.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор М. Ф. Натальчук; кандидат геолого-минералогических наук Д. А. Манукян. Ведущая организация — институт Таджикгипроподхоз. ;

Защита диссертации состоится «/и 1991. г. * часов

на заседании специализированного совета К. 099.05.01 во Всесоюзном ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте гидротехники и мелиорации им. А. Н. Костякова.

Адрес: 127550, Москва,-ул. Большая ■ Академическая, 44, ВНИИГиМ, специализированный совет К. 099.05.01.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИГиМ.

Автореферат разослал «УЗ 1991 г.

Ученый секретарь

специализированного совета, БАЯКИНА В. П

кандидат технических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Таджикистан — горная республика, где 7% площади составляют долины, которые практически полностью освоены. При ограниченности земельного фонда дальнейшее увеличение орошаемых .территорий в условиях республики возможно за счет освоения склоновых земель. Природно-климатические условия предгорных'райо-нов позволяют возделывать на склонах субтропические культуры и различные сорта винограда.

Применение традиционных способов орошения на крутых склонах сопряжено с низким качеством полива и ирригационной эрезиаг. Внедрение капельного, мелкодисперсного дождевания и других локальных способов орошения сдерживается значительностью капитальных вложений, материалоемкостью и энергоемкостью этих систем.

В связи с этим разработка технологии орошения виноградников на террасированых склоновых просадочных землях является актуальной задачей.

Диссертационная работа выполнялась согласно проблеме 0.02, задания 21 отраслевой программы работ ММиВХ СССР по теме: „Разработать и внедрить научно-технические мероприятия по охране земель от водной и ветровой эрозии".

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлась разработка технологии орошения виноградников на террасированых, склоновых просадочных землях, включающая предварительное замачивание и противооползневые мероприятия.

Задачи исследований включали следующие вопросы:

— изучение предварительного замачивания поверхности террас;

— определение величины и характера проявления просадочных деформаций;

— установление элементов техники полива при замачивании;

— изучение особенностей продвижения к впитывания воды в борозде;

— исследование динамики влажности и формирования контура увлажнения;

— определение основных параметров, влияющих на устойчивость террасированного склона при орошении;

— технико-экономическое обоснование предлагаемой технологии.

Научная новизна. В условиях террасированых склоновых просадочных земель разработана технология орошения по бороздам с предварительным замачиванием поверхности террас. Установлена глубина замачивания, обеспечивающая равномерность проявления просадочных

деформаций при вегетационных поливах, ипределены оптимальнее проведения замачивания, элементы техники полива. При замачивании и вегетационных поливах используется конструкция поливной сети из полиэтиленовых труб малого диаметра. Установлены параметры поливной сети и элементы техники полива, обеспечивающие высокий коэффициент равномерности увлажнения без эрозии почвы.

Определены основные параметры, влияющие на устойчивость склона. Предложена расчетная схема и методика расчета устойчивости склона при орошении, позволяющая установить расстояние между террасами в зависимости от зоны интенсивного увлажнения.

Практическая ценность работы. Разработанная технология орошения на террасированых склоновых просадочных землях позволяет возделывать виноградники на ранее пустовавших землях. Не требует дополнительных мероприятий по очистке воды для орошения. При этой технологии обеспечивается промывка легкорастворимых солей в корне-обитаемом слое почвы, исключаются негативные явления, нарушающие устойчивость склона.

Реализация результатов исследований. Предложенная технология орошения применяется институтом „Таджикгипроводхоз" при проектировании орошаемого массива площадью 400 га. Результаты исследований внедрены на опытно-производственном участке Таджикского филиала ВНИИГиМ на площади 5 га, а также используются при строительстве и проектировании производственных участков в подгорных районах Таджикистана.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на республиканских научно-практических конференциях молодых ученых и специалистов Таджикской ССР (Душанбе, 1984, 1985, 1987 гг.), на координационном совещании „Научно-технические мероприятия по охране земель от водной и ветровой эрозии" (Тбилиси, 1986 г.) , на Всесоюзных научно-практических конференциях: „Повышение эффективности мелиорируемых земель и водохозяйственное строительство" (Тбилиси, 1987 г.); „Научное обеспечение повышения эффективности использования мелиорированных земель" (М„ 1987 г.); „Мелиорация и водохозяйственное строительство" (Тбилиси, 1989 г.) .

На защиту выносятся: технология проведения предварительного замачивания поверхности террас на просадочных склонах; конструкция поливной сети и элементы техники полива; оценка устойчивости орошаемого террасированого склона.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы из____наименований, Работа изложена

на _____ страницах машинописного текста, включает___таблиц,

----- рисунка.

В первой главе „Анализ техники и технологии орошения склоновых земель" дается оценка применимости различных способов освоения и орошения склонов, анализируется проблема применения способов полива склоновых просадочных земель юга Таджикистана.

Ь настоящее время в нашей стране и за рубежом разработаны различные способы освоения склоновых земель, которые подбираются в зависимости от рельефа местности и вида возделываемых культур. Наиболее эффективным споссбом при уклонах более 0,2 является террасирование поперек склона с заданным уклоном, которое позволяет применение орошения.

Как показал обзор литературы по применению различных способов орошения на склонах, согласно работам Е.С. Акопова, С.М. Буачидзе, Н.Е. Ерхова, Д.М. Кервалашвили, С.С. Нашгашвили, НК. Нурматова, ВА. Сурина, Г JO. Шейнкина, J. White использование дождевания, капельного и внутрипочвенного поливов позволяет механизировать и автоматизировать полипы, экономить оросительную- воду, повысить урожайность возделываемых культур. Однако применение эпос способов полива требует дополнительных, мероприятий по очистке воды, они более энергоемкие и материалоемкие, дорог ост ояшие. В условиях лессовых просадочных грунтов с различной степенью засоленности могут привести к засолению из-за незначительности глубины увлажнения и интенсивного испарения.

Из поверхностных способов орошения приемлемым на террасирова-ных склонах является полив по бороздам. Эффективность применения данного - способа полива, его совершенствование в аридной зоне, других районах страны и за рубежом отмечены в работах А.Н. Ксстякова, И.П. Айдарова, К.А. Жаровой, Н.Т. Лактаева, АЛ. Рачинского, В А. Сурина, TJ0. Шейнкина, Б А. Шумакова, И. Върлева, Д. Давидова, D. Comis и других. Применению бороздкового способа полива на склоновых землях посвящены работы В.М. Буачидзе, С.С. Зухрйтдинова, Ю.С. Мемиш, Б.В. Микеладзе, Н.К. Hyp матова, ВА. Суряна, М.Г. Тананян и другие.

В условиях просадочных грунтов применение орошения связано с проявлением просадочных деформаций. Рядом авторов (С. Бекишев, В. Гафуров, OJC. Комилов, Н.К. Насиров, Х.О. Олимов, В А, Сурин) на основании проведенных исследований разработаны и предлагаются мероприятия по обеспечению равномерности проявления просадочных деформаций и уменьшению сроков достижения проектной урожайности.

Как показал анализ литературы, наиболее целесообразным способом полива на террасированных склонах может быть поверхностный

полкв по бороздам с переменным расходом поливных струй, который обеспечивает водный режим почвы, менее материалоемок.

На склоновых просадочных землях при орошетгии возникают деформации', которые затрудняют процесс проведения полива, вызывает эрозию почвы, оползневые явления. Наличие значительных площадей, сложенных лессовыми лросадочными хгрунтами, вызывает необходимость разработки технологии орошения для этих условий. Одним из основных требований к технологии орошепт'я в этих условиях является ликвидация пррсадок, исключение ирригационной эрозии, разработка мероприятий по обеспечению устойчивости склона. Мероприятием, обеспечивающим провоцирование просадок, является предварительное замачивание поверхности террас по бороздам на глубину 2,5 ... 3,0 м. При этом необходимо установление элементов техники полива, обеспечивающих равномерность увлажнения, сохранения уклона поверхности террас, определение оптимальных сроков проведения замачивания, изучение динамики влажности при замачивании и вегетационных поливах с целью установления параметров, обеспечивающих устойчивость склона.

Во второй главе „Место, условия и методика проведения исследований" приведены данные но климатическому, инженерно-геологическому и почвенному условиям района проведения исследований, и методика проведения экспериментов. Исследования проводились на опытно-производственном участке Таджикского филиала ВНИИГиМ в Колхо-забадском районе.

По климатическим условиям район проведения исследований относится к резко континентальному, с большой сезонной и суточной амплитудой. колебания температуры, интенсивной солнечной радиацией, сухостью воздуха. Среднегодовая относительная влажность воздуха 45 ... 50%. Годовые суммарные осадки — 16Я ... 300 мм. По многолетним данным среднемесячная температура воздуха самого холодного месяца января — составляет +9,9°,С, самого жаркого — июля — +28,3 ...29°С, абсолютный минимум июля +25 ...26°С, абсолютный максимум +46°С. Среднегодовая температура +15,7 ... 15,9.

Грунты участка представлены однородной мощной толщей лессовых отложений, характерных по инженерно-геологическим условиям для сильнопросадочных толщ лессовых отложений, особенно для лессов Таджикистана. Грунтовые воды находятся ка глубине ниже 30 м.

Почвы опытного участка по гранулометрическому составу-супеси. Рельеф холмистый, крутизна склона 0,3 ...0,5. Естественная влажность — 3..7% массы абсолютно сухой почвы, наименьшая влагоемкость (НВ) слоя — 0...100 см, 18,9% массы абсолютно сухой почвы. Пористость верхнего 10-ти метрового слоя - 52„.57%, плотность - 1,18..Л ,25 т/м3. Почвы участка слабозасоленные. Источник орошения — Большой Кумсангирский канал.

В основу методики проведения исследований. положен комплекс полевых и лабораторных экспериментов. Основной объем исследований выполнялся в натурных условиях. Водно-физические, механические свойства почв определялись по общепринятым методикам. Определение водопроницаемости грунта проводили методом-заливки отрезков борозд. Исследование предварительного замачивания, установление элементов техники полива, изучение впитывания по длине борозды проводились на террасах длиной 60 ... 80 м., уклонами 0,003 ...0,01 и 0,01 ... 0,02 при трехкратной повторности.

Проявление просадочных деформаций и их величина устанавливалась по результатам нивелирования поверхностных марок, установленых вдоль борозды шагом 5 м., во всех повторностях каждого варианта. Нивелирование проводилось до и после замачивания, в начале и конце вегетации за 1985 ... 1989 гг.

Поливы проводились переме»ной струей, продолжительность ежедневных поливов 8 ... 12 ч., в течение двух трех суток. Наблюдения за глубиной увлажнения проводилось путем отбора проб почзогрунта на влажность до и после каждой серии поливов и сопоставления их результатов с исходной влажностью.

Динамика влажности изучалась на модельных участках с межтеррасным расстоянием 3,4 и 5 м. Замеры влажности проводились в трехкратной повторности в каждой точке прибором ВПГР—1 по радиометрическим скважинам, глубиной 5,2 ... 6,0 м., обсажеными полиэтиленовыми трубами, диаметром 50 мм.

Изучение влияния орошения на прочностные характеристики, изменение водно-физических свойств почвогрунтов проводились на образцах ненарушеной структуры, взятых из шурфов.

Обработка данных полевых исследований проводилась методами математической статистики.

В третьей главе „Технология замачивания и элементы техники полива по бороздам" приводятся результаты экспериментальных исследований, характеризующие водный режим при замачивании и элементы техники полива. Приведены установленые значения объема потерь воды на испарение, которые составляют 22 ... 35% от поданой нормы. С целью выявления зависимости объемов потерь воды на испарения от климатических условий при проведении замачивания проведен сравнительный анализ фактических и расчетных данных, полученых по измененой формуле НЛ. Иванова, которая имеет вид:

Е-о,оо1&-а,а(г5Н )г(юо-а.)о.зз-й (1)

где £ — испаряемость м^/сут.;

£ — среднесуточная температура воздуха, °С; л — среднесуточная относительная влажность воздуха, %; р — испаряемая поверхность, м^; 033 - переводной коэффициент из мм в м^/сут.

Результаты анализа описываются уравнением прямой вида:

Ы - К Е (2)

где — фактический объем потерь воды на испарение,

— поправочный коэффициент, устанавливаемый для конкретных условий.

В результате статистической обработки получено значение поправочного коэффициента, равный 12,8. Коэффициент кореляции при этом составил Г~ =0,85.

Окончательно с учетом поправочного коэффициента, формула для расчета суточной потери воды на испарение принимает вид:

и~ аообР(г5+г)г(<аа-а.) (з)

С целью эффективного использования водных ресурсов, применяя выражение ( 3 ), установлены расчетные объемы воды для замачивания с учетом объема испарения по срокам проведения замачивания без сброса воды в конце борозды (табл. 1) .

Для условий проведения эксперимента установлены зависимости скорости промачивания в горизонтальном и вертикальном направлении, которые имеют вид:

а) в вертикальном направлении ( Г" =0,96)

&

0,2.9-7 (4)

б) в горизонтальнол* направлении ( /*"" =0,98)

%гр=о,138Т (5)

где у" — продолжительность стояния воды в борозде,ч.

Установлена зависимость глубины увлажнения и продолжительности

Таблица 1

Глубина замочки, (Н), м

Расчетные значения нормы замачивания (М^, м /м") в зависимости от глубины (Н) в разрезе вегетационного периода.

апрель май июнь июль август сентябрь октябрь Норма за- продолж.

___________________________________мачТ'РЧ"иуг ч^мдчрдя-

Мнетто, ния, т. сут. м^/п.м.

123 123 123 123 123 123123

0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3.0

п- ю 1Л т т О. О. О-

ООО

ОО Сч о

О О -ч

гч. сч. сч

о" о" о

N М п

00 00 Оч

Ч. Ч. ч

о о" о"

щ ю О, О. О,

ООО

г- г- о <ч сч го Г4}, <4

ООО

ОО ОО ОО Т1- ТГ <л 1Л VI

о о" о"

сч го

ЧО ЧО

О, а о 'о

го О го г!"

о о

о

Г--

о о

сч —< оо ЧО ■<3-

чо чо 43 чо чо ЧО ЧО »л щ ю

О. О. о. о. О. о. о. О. о. о„ о,. о.

О о О О О О о о о о о о о

о »—1 ,-н чо сч о ЧО сч 00 ю о О0

<4- тГ го го го сч СЧ 4 ,—1 •-Н о

сч СЧ сч <4 <4 <4 <ч <4 <ч <ч г-1 <"4. <ч

О О о О О О о о о о о о о

О ю 1.-1 С\ 40 о 1/1 го г^ 00 Г- сч

оч Сч С\ о\ |> ЧО ЧО го о 00 00

•л. КО П 'Л. 1П >/->. 1/0 1/0

о" о о" о' о о о" о" о о* о' о о

00 ш о ЧО ЧО оо •ч- о 00 00 00 о о 1—( 1Л оо

го 1л сч сч го >/0 оо оо оо оо 00 ЧО 1Г) Г! о сс го

00 оо. 00, Оч. Оч оч. Оч. Оч. о\ о\ 00. 00.

о" о" о" о о" о о о о о о" о о о о о о о о о" о

СЧ ^ 00 п О) 00 оо о сч о о о го о ЧО ЧО о о <ч

СЛ о о о о »—* го г- 00 оо оо щ го сч Оч 41 го о Оч

со. 1-. ч ч. ГО. го. го <4. п. <4,

»—/ < »—< 1 т—1 1 ^ Г-» г—( »—I —1 ч —' I

о о 00 г}- го оо Г-- оо сч ЧО 00 (Ч о 00 о о

ЧО ЧО 00 оо о сч ю оо 00 оо сч о с^ 1Л1 (Ч 00 ЧО ю

00. 00. 00. оч. о. о. о. о. о. О, о. о. о. о. Оч ОХ 00. 00 00

( ( ( г—( сч сч сч СЧ сч сч сч г-« с Г сч 1

0,050 0,195

0,439 0,78 1,22

1,76

0,14 0,46

1,56 2,08 2,6

3,2

подачи воды, которая описывается уравнением степеного вида

н = 0,£9-Т (6)

где Н — глубина увлажнения за время Т ,м.

Для установления ширины фронта увлажнения предлагается зависимость

-¿'УлрТ (7)

где — скорость промачивания в горизонтальном направлении,

М /ч.

Приведенные зависимости получены при высоких коэффициентах кореляции ( Г~ =»0,92 0,98) и поззоляют расчетом установить основные элементы при замачивании в пределах изменения 0 ^ Т £ 3,5 суток и 0 ^ Н ^ 3 м. Так для замачивания по бороздам на террасах до глубины 2,5 ... 3,0 м фактические значения параметров составили: Мбр ® 2,6 мЗ/м; глубина Н 2,8 м; ширила В — 3,2 м; продолжительность замачивания Т 3,3 сут., при расчетных значениях Мбр т- 23 =» 2,43 м;

В « 2,94 м; Т =3,2 сут.

Величина просадочных деформаций при замачивании на глубину 2,5 ... 3 м. составила 0,1 ... 0,2 м. После проведения вегетационных поливов нормой 350 ... 400 м.З/га, величина просадок не превышала 0,05 ... 0,07 м и проявлялась равномерно по длине борозди в первый год орошения. На второй и последующие годы орошения просадочные явления не наблюдались.

Уклоны террас определялись из условия устойчивости их поверхности при увлажнении (рис. 1) .

Результаты исследований показали, что при уклонах нарезки террас 0,003 ... 0,01 в процессе увлажнения из-за просадок в первой половине борозды усложняется прогон воды до конца борозды, а при уклонах более 0,02 необходима подача малых расходов поливных струй (0,04 ... 0,06 л/с), что увеличивает продолжительность поливов и неравномерность увлажнения по длине борозды. Для рекомендуемых уклонов поверхности террас (0,01 ... 0,02) получена зависимость определения расходов поливных струй,

<£„ */с

(8)

Рис. 1. Изменение уклона поверхности террас при увлажнении

1 - отметки поверхности террас до увлажнения

2 — отметки поверхности террас после увлажнения

где ^н - начальный расход поливной струи, л/с; 'С — продольный уклон поверхности террасы.

Используя уравнение элипса, которым описывается эпюра увлажнения по длине борозды, нами получена зависимость длины борозды от заданного коэффициента равномерности увлажнения,

¿^¿„^/-А/ ) (9)

где £ - расчетная длина борозды, м; ¿игр— предельная длина борозды при расчетном значении расхода; Ир — заданный коэффициент равномерности увлажнения.

Предельная длина борозды определяется из выражения,

¿„^ (10)

где — расход поливной струи в начале борозды, л/с; — удельный расход впитывания, л/с на 100 м.

С целью сведения до возможною минимума сброса воды после добе-гания лба струи до конца борозды, первоначальная струя уменьшается. Величина измененной поливной струи определяется по формуле:

Ел

где ^ил*- измененная величина поливной струи, л/с:

Используя формулы 9, 10, 11 и данные по удельным расходам, расчитываются элементы техники полива для рекомендуемых уклонов поверхности террас и коэффициента равномерности увлажнения (табл.2)

Для обеспечения равномерности увлажнения и проявления просадоч-ных деформаций разработана конструкция поливной сети (рис. 2) , основными элементами которой являются полиэтиленовый трубопровод диаметром 32 мм, укладываемый вдоль ряда посадок на глубину 0,2 ... 0,4 м и патрубки-водовыпуски, устанавливаемые на расстоянии равном расчетной длине борозды. В качестве патрубков-водовыпусков использу ются полиэтиленовые трубки диаметром 14... 16 мм, которые вставляются в прожигаемые отверстия на трубе диаметром 32 мм с помощью ниппелей. Вода из патрубков поступает в отрезки борозд.

Предлагаемая поливная сеть обеспечивает приведенные в табл. 2

Таблица 2

Расчетные параметры элементов техники полива с использованием поливной сети

№№ Параметры элементов ' уклоны поверхности террас

п/п техники полива 0,01 0,01 ...0,015 0,015 ...0,02

1. Коэффициент равномерности

увлажнения (Кр) 0,8 0,85 0,90 0,8 0,85 0,9 0,8 0,85 0,90

2. Предельная длина борозды

на террасе (¿Я/Э),лг 100 100 100

Расчетная длина борозды, /И 30 25 20 ! 30 25 20 30 25 20

4. Начальный расход, л/с 0,20 0,18 0.16 0,20 0,16 0,15 0,15 Р,12 0,10

1

5. Уменьшенный расход, л/с 0,12 0,12 0,10 0,12 0,10 0,10 0,10 0,08 0,06

9 — itppaca.

коэффициенты равномерности увлажнения по длине борозды и подачу расчетных расходов по отрезкам борозд.

В четвертой главе „ Динамика влажности и оценка устойчивости террасированого склона при орошении" приводятся экспериментальные данные по динамике влажности, формированию контура увлажнения, изменению водоудерживающей способности почвы. Установлено, что после замачивания под источником орошения образуется подвешеный контур увлажнения с влажностью убывающей от полной влагоемкости на поверхности до природной на глубине 2,5 ... 3,0 м. После прекращения замачивания происходит перераспределение влажности в почве по глубине. Изучение характера распределения влаги за вегетационный период, показало, что зона водонасыщения с влажностью более НВ (20,8% от массы сухой почвы) находится в пределах 1 ... 1,5 м. Максимальная зона водонасыщения находится на глубине 0,5 ... 0,8 м. В межполивной период наблюдается растекание влаги по почвенному профилю. Глубина увлажнения с влажностью равной НВ и более достигает своего максимума ( Н — 1,5 м) весной (апрель-май) после первых поливов, что объясняется низкой температурой воздуха. Вторая декада июня характеризуется повышением температуры, чю влияет на уменьшение глубины зоны водонасыщения до 0,4 ... 0,3 м. Наблюдается уменьшение и ширины фронта увлажнения от максимального значения 2,8 ... 3,2 м после замачивания до минимального 1,2 ... 1,5 м при полизах нормой расчитаной с учетом зоны распространения корневой системы винограда.

Для обеспечения водного режима винограда нижний порог влажности был принят 70% НВ. При этом поливная, норма составила 350 ... 400 м3/га, количество поливов в первый год (после замачивания) 6, в последующие годы 14. Оросительная норма по годам исследований составила:

1 -й год...... ..........7200 м3/ га ( с учетом нормы замачивания)

2-й год...............4200 м3/га

3-й год ..............4200 м3/га

4-й год..............4500 м3/га.

На основании результатов натурных исследований за динамикой увлажнения в течение 4-х лет орошения (рис. 3) установлено, что продвижение влаги в нижние слои почвы незначительно изменяет величину влажности.

Для полного раскрытия характера динамики влажности при многолетнем орошении, проведены расчеты на ЭВМ с использованием машинной модели, составленной для условий эксперимента сотрудниками Киевского Государственного университета (Черновал Р Т., Файбишен-

ко А .Б.). Используя результаты натурных исследований на основе имитационного моделирования установлены параметры коэффициента влаго-переноса ( кр ) и гидрофизической характеристики ( &р ) .

Установлено, что при проведении поливов в течение 10 лет глубина увлажнения достигает 15 ... 20 м. Мощность зоны с влажностью больше НВ не превышает 0,5 ... 0,8 м., а влажность равная НВ наблюдается на глубине 1,2 ... 1,5 м. В нижних слоях (Н >Ъ м) величина влажноссти не превышает ВРК ( 15 ... 17% объемной влажности).

На основе экспериментальных исследований в лабораторных условиях на монолитах грунта ненарушеной структуры, взятых с участка после замачивания и с целины, установлена величина полной влагоемкос-ти:

а) для образцов с участка замачивания

Н = 0,3-0,45 ПВ = 47,7% Н =» 0,45 ...0,6 ПВ~=46,1%

б) для образцов с целинного участка

Н ^ 03 - 0,45 ПВ « 57,7% Н = 0,45 ...0,6 ПВ = 54~6%

Результаты лабораторных экспериментов также показали, что под влиянием увлажнения образцов происходит изменение их порового пространства из-за разрушения крупных пор и увеличение доли мелких пор. После окончания исследований и разборки монолитов, помешанных в жесткой оболочке, определены объемы образцов. Сравнение объемов образцов до и после испытаний показало, что их величина в образцах взятых с целины на 15 ... 20% меньше первоначальных. Объем образце^ с участка после замачивания не изменился.

Результатами экспериментальных исследований установлено, что проведение предварительного замачивания значительно увеличивает водо-удерживающую способность почвы, стабилизирует просадочные уплотнения и способствует беспрепятственному проведению вегетационных поливов.

При орошении террасированых склонов могут иметь место оползни и разрушение склона. Мероприятием обеспечивающим устойчивость склона при орошении по террасам, рекомендуется установление растоя-ния между террасами, при котором остается „сухой" клин воспринимающий и удерживающий нагрузку верхнего увлажненного грунта. .

Разработана расчетная схема для оценки устойчивости склона (рис. 4) На основе обобщения литературных данных и приведенной расчетной схемы предлагается следующая формула:

Рис. 4. Схема к расчету устойчивости террасированого склона при орошении.

&= 67717^7) (12)

где & — расстояние между террасами; м; — ширина зоны увлажнения; Н — коэффициент запаса устойчивости ( /( = .1,25 ... 1,5 ) ;о'--крутизна склона; (9с — объемная масса грунта „сухой" зоны, т/мЗ; &</ — объемная масса грунта увлажненной зоны, т/мЗ; Д1 и — разность удерживающих и сдвигающих усилий в сухой и увлажненной зонах

А, = ^ - (13)

где (^с. и Сс - угол внутреннего трения и сила сцепления грунта сухой зоны; фу и Су — угол внутреннего трения и сила сцепления увлажненной зоны; Н—мощность рассматриваемой зоны,м.

Снижение сопротивляемости грунта происходит при критической влажности, которую для условий террасированых склоновых земель рекомендуется принимать равной величине влажности при полном его водонасыщении. Это позволяет создать дополнительный запас устойчивости склона, так, как по контуру увлажнения влажность изменяется от полной влагоемкости до прнродной.

При влажности равной ПВ величины силы сцепления и угла внутреннего трения составляют: ~ 0,037 т/л£ ; —

При природной влажности: = ^ ; ¿/Ъ ~ 3/"

Используя формулы 12, 13, 14 и приведенные значения (/ и С .выполнены расчеты межтеррасного расстояния при разных значениях крутизны склона, что можно использовать в аналогичных условиях.

В пятой главе описана технология проведения замачивания, для приведенной схемы модульного участка площадью 10,8 га и крутизной склона Показана схема размещения оросительной и поливной сети, приведен технологический график проведения замачивания.

Применение данной технологии позволит повысить производительность труда при поливах после замачивания, за счет устранения просадок и использования поливной сети. Коэффициент земельного использования увеличивается на 10 ... 15%, из-за надежной и устойчивой работы поливной сети. В результате равномерного увлажнения по длине борозды, проведения ритмичных поливов в оптимальные сроки в соответствии с потребностью культур повышается урожайность винограда до 30%, Использование данной технологии позволит в ближайшие 5 ... 10 лет освоить 100 ... 150 тыс. га склоновых земель.

ВЫВОДЫ

1. Дальнейшее расширение площадей орошения б Таджикистане возможно за счет освоения склоновых просадочных земель. Установлено, ■и о применение локальных способов орошения на этих землях требует дополнительных капитальных вложений для очистки воды источников орошения, материалоемкие и энергоемкие. Применение существующих ¡ехнологий бороздкового полива на террасированых склонах в условиях лессовых грунтов невозможно из-за проявления просадочных деформаций

2. Разработана технология орошения виноградников на террасированых склоновых землях, сложеных лессовыми сильнопросадочиыми грунтами, которая включает проведение предварительного замачивания поверхности террас по бороздам с заделкой прорывов и промоин.

3. Предложена конструкция поливной сети из полиэтиленовых труо с водовыпусками, применение которой позволяет повысить равномер ность увлажнения по длине борозды, не требует очистки воды источников орошения, обеспечивает подачу расчетных расходов поливных струй.

4. Экспериментально установлены рациональные элементы техники полива при замачивании с использованием поливной сети. Установлены зависимости для определения расходов поливных струй при рекомендуемых уклонах нарезки террас (0,01 ... 0,02), глубины промачивания и параметров контура увлажнения в зависимости от продолжительности замачивания.

5. Для обеспечения стабилизации просадочных деформаций необходимо замачивание на глубину 2,5 ... 3,0 м нормой 4,5 .„ 5,0 тыс.м3/га при 3 ... 5 поливах с межполивным периодом 3 ... 4 суток. Установлено, что проведение вегетационных поливов оросительной нормой 4 ... 5 тыс.м3/ га в течение 4 лет просадок не вызывало.

6. Получена зависимость для определения параметров поливной сети при известных значениях удельного расхода впитывания и коэффициента равномерности увлажнения.

7. Исследования динамики влажности при замачивании и вегетационных поливах показали, что глубина увлажнения с влажностью равной (НВ) наименьшей влагоемкости за 4 года орошения не превышает 1,5 ... 2,0 м Мощность зоны с полным водонасыщением 0,5 ...0,8 м.

8. На основании результатов исследований динамики влажности при орошении на террасированом склоне разработана расчетная схема и предложена формула для установления расстояния между террасами, обеспечивающего устойчивость склона, в зависимости от параметров зоны увлажнения и крутизны.

9. Использование данной технологии позволяет освоить склоны крутизной 0,3 ... 0.4 и обеспечивает их сохранность. Применение замачивания и предлагаемой поливной сети повышает производшельность труда при поливах в 2 ... 2,5 раза, увеличивает КЗИ на 10 ... 15% и урожайность Еинограда цо 30%, за счет повышения равномерности увлажнения по длине борозды и надежной работы поливной сети.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Технология подготовки склоновых земель к освоению. - В кн. Технология орошения и програмирования урожая. - М.: ВНИИГиМ, 1986, с. 166 ... 170 (в соавторстве).

2. Особенности освоения склоновых просадочкых земель. - Инф. листок ТаджикНИИНТИ, 1986,№ 155-86 (в соавторстве).

3. Исследование динамики увлажнения ка склоновых землях юга Таджикистана. — Тезисы докл. Всесоюзной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов. — Тбилиси, 1987, с. 17 ... 18 (в соавторстве) .

4. Подготовка склоновых просадочных земель к орошению. - Тезисы докладов в республиканской научно-производственной конференции.

— Душанбе, 1987, с. 34 ... 36 (в соавторстве).

5. Изучение просадочных деформаций на склоновых землях юга Таджикистана. - Тезисы докладов Всесоюзного совещания. - М. 1987, с. 36 ... 37.

6. Предварительное замачивание террас на склонах. - Тезисы докладов Всесоюзной научно-практической конференции молодых ученых. -М., 1989, с. 44 ...45.

7. К расчету устойчивости террасированого склона при орошении.

— Тезисы докладов Всесоюзной научно-практической конференции. — Тбилиси, 1989,с. 7?.

Подписано в печать 17.10.91 г. Формат 60 х 84 1/15, Бумага тип.№ 2. Печать офсетная.Усл. печ. л. 1,2.Усл.крас, отт, 1,2. Уч.изд. л. 1 Д. Тираж 3 00. Заказ 587.

Типография АН Таджикской ССР, 734029 г. Душанбе, ул. Айни, 121, корп. 2.