Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Технология полива по бороздам с дифференцированной водоподачей из подземных поливных трубопроводов

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Технология полива по бороздам с дифференцированной водоподачей из подземных поливных трубопроводов"

российская академия сыьотохозяиственных наук

Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А. Н. Костикова

На права! рукописи

АСОСКОВ Геннадий Николаевич

УДК 631.347.1

ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛИВА ПО БОРОЗДАМ С ДИ№ЕРНЩИРОВАННОИ ВОДОПОДАЧЕИ ИЗ ПОДЗЕМНЫХ ПОЛИВНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Специальность: 05.01.02 - Мелиорация и орошаемое земледелие

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технически! наук

Москва 1994

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательской институте гидротехники и мелиорации им. А. Н. Костикова.

Научный руководитель:

Заслуженны! деятель науки Таджикистана, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Г. Ю. Шейнин.

Официальные оппоненты:

Доктор техшчесяих наук, профессор В.А.Сурин.

I

Кандидат технических наук Ы.п1пензин.

Ведущая организация - ИЦ "Союзводпроект"

Защита диссертации состоится "26" МС\£\ 1994г. в 40°^часов на заседании специализированного совета К. 099.05.01 при Всероссийской научно-исследовательском институте гидротехники и мелиорации тс. А. К. Костикова.

Адрес: 127550, Москва, ул. Большая Академическая, 44, ВНИИГвМ, специализированный совет К. 099.05.01.

С диссертацией ыоино ознакомиться в библиотеке ВНИИГвМ. Автореферат разослан а П 1994г.

Ученый секретарь . специаяизированвого совета, кандидат технических наук

В.П.Баякина

ОВДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. В природно-климатических зонах на землях с больший уклонами, где поливные нормы превышают 700 к3/га, в связи с ростом стоимости энергоресурсов и материала приобретает актуальность поверхностный способ орошения. Л?"""1* способ за счет самонапорной водоподачи полностью исключает энергозатраты к при использовании асбестоценентных и полиэтиленовых труб значительно снижает материалаемкость.

Существующие технологии бороздкового полива вз поливных трубопроводов не учитывают различную степень уплотненности борозд, что приводит к неравномерности увлажнения (коэффициент равномерности 0,60-0,65) и значительным потерям поливной вода (4051 от водоподачи). Основная часть этих потерь приходится на поверхностный сброс и глубинную фильтрацию, изыскание способов, позволяющих повысить равномерность увлагяения при сведении к минимуму поверхностного и глубинного сброса, является актуальной задачей.

Диссертационная работа проводилась в соответствии с координационными планами НИР ПИТ и МСХ (теин 01.01 и 02.01.Т2).

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлась разработка технологии полива до сквозным (600-800 и) бороздам различной степени уплотнения из закрытой оросительной сети. Для этого потребовалось решение следующих задач:

- установить диапазоны расходов поливных струй при равных скорос-стях добегания в зависимости от степени уплотнения борозд в течение всего поливного сезона;

- разработать метод расчета элементов техники полива при дифференцированной водоподаче и график работы поливных трубопроводов;

- усовершенствовать конструкцию поливной .сети дня технологии полива с дифференцированной водоподачей;

- составить алгоритм гидравлического расчета телескопического трубопровода с равномерной раздачей поливных струй;

- повысить надеяность работы подземных водовшусков.

Научная новизна. Разработана водосберегагаея технология полива по сквозным бороздам различной степени уплотнения с дифференцированной водоподачей из многоярусной подземной поливной сети (двойные трубопроводы на каждом ярусе) на землях с - внаолашшапяшгся (0,030-0,007) уклоном. Получены теоретические зависимости для рес-

чета гредельшпс значений длины в времени добегання. Элемент конструкции оросительной сети защищен а-с. 1519592.

Практическая деявость работы. Технология учитывает степень уп-логленкя лава борозд я выравнивает фронт добегания в пределах каждого яруса путем подачи в рыхлые борозды большего расхода, чей в уплотненные; в период доувлахнения полизной расход уменьшается до скорости установившегося впитывания, повышая равномерность увлая-нения по плсцади полива. Разработан метод расчета основных алемен-тов техники полива, позволяющий получить график продолжительности работы каздого трубопровода на ярусе в течение поливного сезона. Л«т1 рекомендации по усовершенствованию элементов конструкций оросительной сети. Разработана компьютерная программа гидравлического расчета телескопического трубопровода с равномерной раздачей полившее струй.

Применение предложенной технологии позволяет повысить коэффициент равномерности увлажнения до 0,85-0,90, сократить технологический сброс в 2-3 раза и увеличить урокайность хлопка-сырца на 2-4 ц/га по сравнению с рекомендуемыми раннее технологиями.

Реализация результатов исследований. Технология полива с деф-ференцироваваоФ водрподачей внедрена Минводхозои ТадокистЕза на площади 1000 га с годовым экономическим эффектом 410 руб./га (в ценах 1989 г.).

Апробация работы. Основные положения диссертации и результаты исследований докладывались на секции ученого совета ЕНИИГй.! и на Всесоюзной научно-практической конференция молодых ученых (М., 1989 г.).

На защиту выносятся; технология полива с дифференцированной водоподачей во сквозных бороздам различной степени уплотнения на уклонах 0,007-0,030; конструкция многоярусной самонепорноа полив-вой сети в виде двойных трубопроводов с подееынши водовшускаып; алгоритм гидравлического расчета поливного трубопровода с равномерной раздачей поливных струй; ветод расчета элементов техники полива по сквозным бороздам при двфференцировшЕоЗ водоподаче.

Публикации. По теме диссертации опубликовано семь работ, в ток числе одно авторское свидетельство.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и рекомендаций производству, списка использованной лэтерату-2

ры (68 наименований) я пралскения. Работа взловена на 130 страницах машинописного текста, включает 26 таблиц, 29 рисунков и 7 приложений.

В первой главе описываются основы технологии полива по сквозным бороздам с дифференцированной водоподачей, приводятся принципиальные схемы закрытой поливной сети и обосновываются задачи исследования.

Вопросу изучения элементов техники полива и совершенствования полива по бороздам посвящены работы Р.М.Авербух, И.С.Акопова, А.Н. Костикова, С.Ы.Кривовяза, Н.Т.Лактаева, ЛП-Певзива, В.А.Сурина, Б.А.Шумакова, Б.Б.Шумакова, Г.ЫПейнкина, К.1.ЕШоИ и до.

Увлажнение расчетного слоя почвы по длине борозда, делится на два периода. Первый период (Ообегакиэ) начинается с пуска допустимого по размыву и наполнению расхода иода в головной части борозды и совпадает с началом полива. При движении по сухой борозде большая часть поливного расхода в первый момент времени интенсивно впитывается в рыхлый пахотный слой почвы, одновременно кольматируя лове борозды. С образованием кольматируемого слоя фильтрация уменьшается, и через некоторое время расход на впитывание стабилизируется. В этот период происходит в основной увлажнение пахотного горизонта и он завершается по достижении подивней струей конца борозды. Во втором периоде (ЗоуЗдажкеше) поток вода по всей длине борозды движется по сформированному и заксльматированному руслу с переменный по длине расходом, зависящим от величины установившегося иштывания. Скорость движения поливной струи значительно увеличивается, поэтому следует уменьшать поливную струи в 2,0-1,5 раза для повышения равномерности увлажнения и уменьшения технологического сброса. В этот период промачивается весь расчетный слой почва.

В результате механизированных обработок пропашных культур на повышенных уклонах с междурядьями 0,6-0,7 к формируются борозды различной уплотненности. При культивации задние колеса трактора дважды проходят по каждой первой и пяггой бороздам (большая уплотненность) и один раз передним колесом по каждой третьей борозде (средняя уплотненность); по второй ж четвертой бороздам проходят только рабочие органы культиватора (малая уплотненность).

По данным ряда ученых (Г.Е».1ейнкин, В.А.Сурин, Р.Ы.Авербух, М.П.Пензян, В. Б. Гордеев и др.), водопроницаемость лвтдн уплотнен-

ныг борозд уменьшается почти в 2-3 раза по сравнению с рыхлыми. Степень уплогажия существенно влияет на скорость продвижения поливной струн, дифференцируя время добегания ее до конца, яруса. Более разномерво почва увлажняется при уменьшении времени добегания струи до ксаца борозд и увеличении времени доувлахнения. Поэтому необходимо дифференцировать поливной расход между бороздами: малая уплотненность - большая струн, большая уплотненность - меньшая струя. При такой технологии полива твердый сток перемещается преимущественно в пределах длины борозды.

В качестве основы для механизации поверхностного псишва принята известная система Шарова-Иейнкива (а.с. 148644) с применением поливных трубопроводов для полива по бороздам за счет использования естественных уклонов местности. Эта система усовершенствовалась в МШИ (Б-А.Сурин), а также другими организациями (ШИИГаМ, САНИИРИ, ВШВШмелиорация, Институт мелиорации в Болгарии и др.).

При поливах из нескольких ярусов трубопроводов образуется сквозная борозда длиной 600-800 м. Сто» воды с верхних ярусов впитывается ниже ш всей длине сквозных борозд, улучшая коэффициент использования воды. Сброс воды с поливной карты происходит только с концевых частей борозд самого нижнего яруса.

для реализации технологии нами испытывалась многоярусная поливная сеть, выпсиненная в виде двойных параллельно уложенных трубопроводов. Один поливной трубопровод подавал воду только в рыхлые борозды, второй - в уплотненные (рис. I). Расход поливной струи дифференцировался в зависимости от типа борозды и номера полива.

Схема сети с двойными наливными трубопроводами имеет ряд преимуществ по сравнению с другими вариантами поливной сети. К ним относятся более полное соответствие элементов техники полива уклонам и типам борозд и возможность проведения поливов на каждом ярусе через борозду (либо по рыхлым или либо по уплотненным). При этом повышается эффективность использования оросительной воды за счет ее более эконсыаэго использования, без переполивов и подсушек.

На основе анализа состояния вопроса определены задачи исследования.

Во второй главе дается краткая климатическая и почвенная характеристика ГиссарскоЗ долины Таджикистана, описание опытного участка и методика исследований.

Рис. I. Принципиальная схема подземной поливной сети с двойными поливными трубопроводами на ярусах:

1 - магистральный трубопровод; 2 - водозабор; 3 - распределительный трубопровод; 4 - поливные трубопровода с водовыпусками через борозду; 5 - распределительный узел; 6 - промывное устройство; 7 - промывная задвижка на распределительном трубопроводе

Климат долины - сухой субтропический; сумма эффективных температур составляет 4100°с, что достаточно для возделывания любах пропащих культур; величина испаряемости на период с марта по октябрь - около 1000 ми.

Почвы сероземные лессовидные, средне- и тянеиосуглннистые по гранулометрическому составу, типичны для Цеэтральвого Таджикистана. Объемная масса изменяется значительно - от 1,35-1,49 в пахотном до 1,63-1,65 г/см3 в подпахотном горизонтах. Наименьшая влаго-емкость почвогрунтов изменяется для метрового слоя в пределах 3100-3400 м^/га, или 21-24* от массы сухой почвы. Почвы незаселенные. Грунтовые вода находятся на глубине более 20 м. Водозабор производится из Большого Гиссарского канала, берущего начало из р. Варзоб. .*

Исследования проводили^. на участке пясоадью в,5 га г ксаасве

Б

"Победа" Ленинского района Тадкакистана; отдельные опыты ставились на территории Гяссарского ОПТ на экспериментальных установках. Поливная сеть, виехцая 4 яруса трубопроводов, улажена по поперечной схеме. Уклон вдоль сквозной борозда постепенно выволакивается и меняется от 0,030 до 0,007.

Вариант применения двойных поливных трубопроводов на каждом ярусе, когда одна аз них подает воду, только в рыхлые борозды, а второй - в уплотненные, потребовал установления диапазона диффере-нцированности в размерах поливных струй отдельно для рыхлых и для уплотненных борозд, обеспечивахцих равную скорость их добегания. Швторность опытов трех-шестлкратная.

Проведенные ва экспериментальной установке исследования позволили уточнить коэффициент расхода подземного водовшуска. Методика стендовых испытаний предусматривала замеры объема вытекающего расхода по времени, взятие отсчетов по образцовому манометру (16 МПа) и по расходомеру.

Равномерность увлажнения по длине сквозной борозда оценивалась сопоставлением влажности почвы в начале и в конце каждого яруса, а S равномерность раздачи по фронту полива определялась при помощи I треугольных водосливов, устанавливаемых в голове борозд.

В целях оценки величины смыва дяуц были проанализированы относительные отметки поверхности земли при нивелирных сьелках 1974 и 1988 гг. ■

Обработка соытных и экспериментальных данных проводилась с ; помадыо регрессионного анализа по нелинейной парной регрессии и выполнялась на Ш ЭЕМ "Искра 1030.11* с использованием программного обеспечения, написанного автором на алгоритмическом языке Turbo Pascal.

В третьей главе выполнена обработка опытных даятп с обоснованием выбора оптимальных элементов техники полива методом математической статистики; предложены усовершенствованные конструкции подземных водовыпусков и гапгожш мероприятия по повышению надежности их работы, рассмотрены вопросы равномерности увлажнения по длине сквозной борозды и по фронту полива; оценено влияние полива по сквозным бороздам на смыв почвы.

Обработка сешгеых ляяшх по установление разгара поливных струй, обеспечиваниях равную скорость добегания по рыхлым и двалдн 6

уплотненный бороздам, велась путем выявления соотношения п.* показывавшего, насколько размер струи в рыхлой борозде превышает размер струи в дваада уплотненной (табл. I)

. ^»dn, о

п* = -- , (1)

^adm, 2

гдэ ча<За,о П 4adm,2 ~ Р3010®1 поливных струй соответственно в рыхлой и двазды уплотненной бороздах, л/с.

Анализ табл. I показал, что при втором поливе расход струи, подаваемый в рыхлые борозды, был больше расхода в двазды уплотненных в 2,49 на уклонах 0,01 (средние суглинки) и в 2,4В раза на уклонах 0,02 (легкие суглинки); при третьем - в 1,74 на уклонах 0,01 (средние суглинки) и в 1,77 раза на уклонах 0,03 (тяжелые суглинки) ; при четвертом поливе - в I,62 на уклонах 0,01 (средние суглинки) и в 1,67 раза на уклонах 0,03 (тяжелые суглинки). Подсчитав среднее п* мскво закпочать, что поливная сеть дянна позволять дифференцировать расход во время полива в 2,5-1,5 раза путем варьирования рабочим напорем.

Теоретическая обработка данвах полевых наблэдений по продвике-низо лба струи по сухой борозде показала, что = F(t) хорошо аппроксимируется зависимостью

t

I, = -M, • (2)

1 *г + pt

где Zi - длина добегания, м; t - время подачи поливного расхода, ч; - ковффщкенх пропорциональности, движения годи по борозде, ч/к; р - коэффициент, учитывающий уменьшение смоченного периметра по длине сквозной борозда, 1/м.

При обработке полученных данных за поливной сезон коэффициент корреляции составил 0,950-0.998, что соответствует хорошей точности выбранной зависимости. Данная зависимость справедлива для условий проведения опыта (imi(J = 0,025 и qn[cJ = 0,125 л/с, где tn{d - средний уклон вдоль сквозной борозды; <?я(с£ - средний поливной расход). Для получения общей закономерности продвижения лба струи Ij и определения времени остановки поливного расхода в борозде rJlB sa различных почвах нами были обработаны опытные данные (0,007<tnicji0,030 и 0,01$от1й«),50 л/с) разных авторов (Р.Н.Авер-

Таблица I

Расхода поливных струй, обеспечиваидне равную скорость добегания но типам борозд, л/с

Номер псшява Тип борозды Среднее превышение _ п*

рыхлая дважды уплотненная задним колесом

Карга XI (средаесуглянистые, I = 0,01)

0,130 0,042

0,122 0,053

0,136 0,059

Карта хг (среднесуглиннстые, ( = 0,01)

0,Ш 0,042

0,118 0,051

0,134 0,059

Карта *3 (легкосугливхстые, I - 0,02)

0,221 0,063

0,248 0,104

0,270 0,118

3,10 2,30 2,30

2,64 2,31 2,27

2,70 2,38 2,29

Карта *2 (среднесуглинистые, I = 0,01)

0,083 0,038

0,100 0,045

0,071 0,042

Карта М (тяжелосуглинистые, I = 0,03)

0,083 0,063

0,100 0,050

0,125 0,063

1,31 2,22 1,69

1,32 2,00 1,98

Карта £2 (среднесуглиннстые, 1 = 0,01)

0,100 0,063

0,126 0,071

0,083 0,055

Карта £4 (тяжелосуглинистые, £ = 0,03)

0,083 0,063

0,125 0,055

0,071 0.050

1,59 1,77 1,51

1,32 2,27 1,42

бух, М.Б.Гаврияов, В.Ф.Носенко и др.) и получены следующие зависимости:

- предельная длина отачивания борозды 1ив 8

К

к

чяЧт

гИа ' ~Z- 100 {3)

Sp

где сцр - расход удельного впитывания, л/с на 100 и; - время остановки поливной струя в борозде flia при достижении длины смачивания

8,84 11в о,49

Американские ученые B.L.Elllott и V.R.Vallcer, применив понятие относительного расстояния продвижения лба струи по сухой борозде Zr=I/tlla (I - длина пробега поливной струи по сухой борозде, м), получили семейство безразмерных кривых добегания, которые отличаются лишь различными параметрами впитывания, входящими в основную функцию А. Н.Костикова. Введя понятие относительного времени tr=t/tlim (í - время подачи поливного расхода, ч), с помощью регрессионного анализа опытных данный мы получили безразмерную кривую lT = F(tf), которая не зависит от типа борозда и номера полива

ir = fr0,59; (5)

по этой кривой место определить продошительность увлажнения в любом створе борозды.

Работы МШИ, ВНИИГиЫ, САНИЩИ, ВНИИКАмалиорация по использованию закрытых поливных трубопроводов с подземными водовшусками родничкового типа показали их недостаточную работоспособность из-за засорения поливного отверстия. Основной причиной забивки отверстий кроме засорения их плавахязим мусором следует считать присасывание каменистых фракций грунта к полости отверстия. Присасывание связано с наличием сжатого сечения в водовапуске, где образуется вакуум. Для исключения образования сжатого сечения нами была предложена конструкция водовыпуска в вида дуги, имеющей отверстие в средней части и вставленной в трубопровод обоими концами (рис. 2). По принципу работы дугообразный водовыпуск отличается от других тем, что вода к поливному отверстию поступает с двух сторон. При этом не образуется сжатого сечения - главной причины присасывания. Испытания трубопровода с дугообразными водовшускани

Рве. 2. Вариант конструкции подоенного дугообразного

водовтусяа с одним ели несколькими отверстиями в средней части (а. с. 1519592)

на опытном участке показали их высокую работоспособность. Для монтажа брались полиэтиленовые трубки ГОД-25 длиной 1,51оп1 (*оц1 -расстояние меаду отверстиями, м); трубки вставляли в отверстия диаметром 25 ш.

Одновременно было найдено решение для повышения надежности работы обычного подземного патрубка-водовшуска с колпачком; его оснастили разрезной муфтой, образующей буртик над отверстием. Если под влиянием присасывания верх муфты перекрывался камнем, вода беспрепятственно выходила через иель.

Новые конструкции водовшусков потребовали уточнения коэффициента расхода <роц1, используемого при гидравлическом расчете трубопроводов. В результате обработки получены зависиности для определения 9оц1 при истечении под слой воды:

- дугообразного водовыпуска фои1 = срои1 0 т Э07 ?г3; (6)

- патрубка-водовыоуска срои1 = (рои1 0 - 15718 Тг3, (7)

где <Роц!_>с, = 0,65 - коэффициент расхода концевого отверстия (^г=0 м/с); Рг = ^г2/£Нса1 - число Фруда; и1г - транзитная скорость в трубопроводе, м/с; ц = 9,80 - ускорение свободного падения, м/с2; Нса1 - рабочнй.напор над поливным отверстием, м.

Коэффициент расхода дугообразного водовыпуска составил от 0,65 до 0,47 при скоростях вода в трубопроводе 0-0,46 м/с. Коэффициент 10

расхода патрубка-водовыггуска с колпачком оказался близким параметрам дугообразного водовшуска (0,65-0,56), во менее зависимым от скорости в трубопроводе в пределах от 0 до 0,7 м/с. Следовательно, принятое по справочнику или рассчитанное значение сроц1 при истечении поливной струи в атмосферу необходимо уменьшать в среднем на 15-17* для получения коэффициент расхода при истечении под слой воды в воронке.

Вопрос о величине максимального расчетного напора для подземных водовыпусков остается дискуссионным, т.к. неясно, каким критериям он долхен отвечать. Одним из критериев является надежность выхода, воды на поверхность при первом поливе в сезоне. В.А.Сурин рекомендует расчетные напоры в пределах 3,5-5,5 м. По нашим данным, величина рабочего напоре для выхода поливных струй на поверхность при первом поливе определяется преимущественно степенью уплотнения почвы над трассой трубопровода. Так, при наличии сильно уплотненной почвы над первым ярусом поливных трубопроводов на опытном участке процесс запуска их в работу требовал максимального напора в сети, равного 5-7 м. При последующих поливах, когда узе имеются сформировавшиеся воронки, процесс запуска не вызывает трудностей.

Таким образом, для механизации полива пропашных культур из закрытой сети с подземными водовшусками более перспективна сеть с напором 2-7 м, позволяющая менять поливные струи не только в пределах одного полива, но и з течение всего поливного сезона, и производить периодическую промывку трубопроводов от наносов и мусора.

Важной задачей любой технологии поверхностного полива является обеспечение равномерного увлажнения по площади полива. Равномерность увлажнения почвы вдоль борозда оценивалась обпей картиной распределения поливной нормы по длине сквозной борозды и составила 12-7% коэффициента вариации, что свидетельствовало о равномерном распределении влаги. Улучшение равномерности увлажнения от полива к поливу объясняется снижением удельного впитывания воды в почву и сокращением времени добегания поливных струй. Равномерность1 увлажнения по фронту полива зависала в основном от распределения поливных струй по длине трубопровода, определяемому гидравлическим расчетом, при котором была получена высокая равномерность раздачи поливных струй.

Результаты геодезической съемки показали, что за 15 лет эксплуатация участка слои засыпки над поливными трубопроводами понизились на 15-17 см. Таким образам, один раз в десять лет необходимо проводить ревизию глубины расположения подземных водовыпусков и при необходимости осуществлять подсыпку или срезку грунта над трубопроводами.

В четвертой главе приведен алгоритм гидравлического расчета телескопического трубопровода с равномерной раздачей поливных струй и описан метод расчета элементов техники полива, а также даны примеры расчета.

Согласно технико-экономических требований целесообразно проектировать поливные трубопроводы телескопического вида. В основу гидравлического расчета для определения потерь напора при движении жидкости с переменной массой положена методика, где в качестве критерия для определения длин участков разного диаметре принят одинаковый средний пьезометрический уклон, которому при определенном диаметре труб и удельной раздаче соответствует только одна их протяженность I t. По данной методике вами была разработана программа "Telescope , которая макет избавить проектировщиков от трудоемких гидравлических расчетов по определению экономически наивыгоднейшего варианта.

Исходными данными для технологии полива с дифференцированной водсподачей при использовании двойных поливных трубопроводов на ярусах являются основные элементы техники полива (максимальный нервзмываиций расход поливной струи q^, изменение удельного впитывания в течение поливного сезона osp, длина борозды 1Гиг. предельная длина смачивания 1д1ш, время прекращения продвижения вода по борозде tllB).

Для оценки выбора оптимального варианта. проведения л слива в методике просчитываются следущие показатели: - время дрбегання поливной струн, ч

1

59

•й

(8)

где lfur - длина борозда в период дооегания, м; - время доувлажнгния с уменьшенной поливной струей, ч

Чт

ъ г

tm

tm

з.б ю4

где Ь - расстояние междурядий, и; - длина борозда в период до-увлажнения, и; ч1а - полезной расход в период доувлажнения, л/с;

- время полива, ч

> 0, полив проводится через

Т = (тах)

tl + t

ta

приш1п

междурядья и прекращается с отключением всех трубопроводов

< О, полив проводится по всем бороздам с отключением трубопроводов на четных ярусах,

(10)

а такге корны добегания иг и доувлажнения fflta, поливная норна пЬг (брутто) и норма технологического сброса га^, м3/га. В соответствии с полученными зависимостями (3), (4). (8), (9) и (10) нами была разработана программа "DIITech", с помощью которой мсвшо быстро рассчитать все варианты проведения поливов за сезон и выбрать для каждого оптимальный вариант.

В пятой главе" приведена апробация технологии полива с дифференцированной водоподачей в опытно-производственных условиях и даны рекомендации по усовершенствованию конструкций гидротехнических сооружений и арматуры на оросительной системе.

Обобщение материалов полевых исследований с результатом теоретических проработок я создание методов расчета послужили основой для экспериментальной проверки технологии полива из закрытой поливной сети с подземными водовыпусками. Режим орошения на опытном и контрольном участках рассчитывался по программе "Hellorater" на планируемый 40-центнеровый урсвай хлопчатника. Основные показатели технологии полива, рассчитанные по программе "DHTech" для двух вариантов, приведены в табл. 2.

Фактическая продолжительность работы поливных трубопроводов на ярусах за поливной сезон по организационным и техническим причинам была несколько больше расчетной (на 1-5 ч). Соответственно поливные нормы (брутто)были на 5Э-171 м3/га больше прогнозируемых по расчету. Отклонение по величине поверхностного сброса между расчетной и фактической составило в среднем 1С«. Основные показатели

Таблица 2 Время работы трубопроводов на ярусах, ч

Номер полива Номер яруса

1 2 3 4 1 2 3 4

опытный участок контрольный участок

ш ^Чт

I 8/23 7/ 0 8/ 6 I/ 0 8/64 8/ 6 10/ 0 10/ 0

I 15/44 13/ 0 14/ 3 - 15/30 15/ 0 15/0 15/ 0

К 17/38 14/ 0 12/ 4 - 17/55 17/ 0 17/ 0 17/ 0

ы. 13/46 II/ 0 12/ 3 - 13/49 13/ 9 13/ 0 13/ 0

V 11/34 8/ 0 10/ 2 - 10/42 10/ 7 10/ 0 10/ 0

ИГ' 9/24 7/ 0 8/12 I/ 0 3/38 9/ 6 9/ 0 9/ 0

' Полив проводился через междурядья по уплотненным бороздам.

Полив проводился через междурядья по рыхлым бороздам.

внедрения ногой технологии орошения в Таджикистане показаны на рис. 3.

В заключении главы приводятся усовершенствованные конструкции гидротехнических сооружений (водозаборное сооружение, промывные устройства) и арматуры (распределительный узел, подземные патруб-ки-водовыпуски) на оросительной системе.

ВЫВОДЫ

1. Разработана водосберегаицвя технология полива с дифференцированноа водоподачей по сквозным бороздам различной степени уплотнения на землях с постепенно выполакиваидим (0,030-0,007) уклоном.

2. разработан метод расчета элементов техники полива при дифференцированной водоподаче, позволяющий оперативно составить оптимальный график продолжительности работы каждого трубопровода при поливах и прогнозировать величину технологического сброса; составлена компьютерная программа "РНТесЬ".

3. Разработана самонапорная закрытая многоярусная оросительная сеть с двойными поливными трубопроводами, оснащенная подземными водовыпусками.

4. Экспериментально установлен коэффициент расхода подземного

(в С-.

14

- 12 а

|ю

ж

20

л

16 г

.14

и

а 12

«о

П е 3 5

г 4

о Й 2

о

8,3

Гиссарская долина колхоз "Пооеда"

Яванская долина совхоз ии. Конституции СССР

Оросит. Хехнол. Затраты Урожай- Оросят. Технол. Затраты Урожай

норма сброс воды на ность порма ссЗроо воды ва ность

ед .про- ед.про-

дукции дукции

20

16,5

13,5

10

33.0

i*

И

200

323

¥ $

15

1р_0 й

и

.33

511 I

283

ГВЕ1 29.4

3 I

8 1

8 1

X 1

$ 1

$ 0

г 1

8 1

.800 ,40

700 .35

Й00 30

500 «Л а .25 и >

.400 .20 лГ

300 о 15 и

?00 е 10 x ее

а й

.100 ¿5 .5 р.

0 0

Рис. 3 Показатели внедрения новой техника и технологии орошения в Таджикистане с

программированием урожая хлопчатника:

— новая техника и технология;

- существующая техника и технология

водовыпуска при истечении под сдой, вода: у патрубка-водовыпуска -0,56 при скорости в трубопроводе 0,70 м/с; у дугообразного - 0,47 при 0,46 и/с; у обоих водовыпусков 0,65 при отсутствии скоростного напора в трубопроводе.

5. Усовершенствована конструкция патрубка-водовшуска и разработан водовыпуск в виде дуги (а. с. I5I9592).

6. Разработана кошьютервая програша "Telescope" для гидравлического расчета телескопического трубопровода с равномерной раздачей поливных струй.

7. Экономическая эффективность достигнута за счет повышения равномерности увлажнения до 0,85-0,90, сокращения неизбежного технологического сброса в 2-3 раза от водаподачи и увеличения урожайности хлопка сырца на 2-4 ц/га.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. На орошаемых массивах с уклонами 0,007-0,030. (ЗТВ белее 3 и и поливные нормы более 700 ы3/га) рекомендуется применять технологию полива с дифференцированной водшодачей по сквозным (600-800 и) бороздам при использовании подземных поливных трубопроводов (рабочее давление 0,5-0,7 Ша, предельная кучность 5 г/л ).

2. Рекомендуется в начале полива подавать в рыхлые борозда максимально веразыываоднй расход, а в уплотненные в 1,5-2,0 раза меньший; по мере добегяния поливных струй до конца яруса - отключать промежуточные трубопроводы, укеньвая на период доувяаннения поливную струю в 2,0-2,5 раза. График работы трубопроводов следует определять по разработанной компьютерной программе "D If Tech".

3. Целесообразно применять самонапорную закрытую поливную сеть с двойными поливными трубопроводами на каждом ярусе. Трубопроводы монтируется из полиэтиленовых труб (ПВД или 1ВД) на раструбном соединении, позволяющие муфтам служить кошевсаторани линейных деформаций. Гидравлический расчет телескопического трубопровода с равномерной раздачей поливных струй следует проводить по компьютерной программе "Telescope". Поливные трубопровода оснащаются либо дугообразными водовыпусками, либо усовершенствованной конструкцией патрубка-водовыпуска.

4. Рекомендуются оптимальные способы проведения полива: первый через междурядья по уплотненным бороздам, пссдедухщие - в каждую борозду я последний - через междурядья по рыхлым.

ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ РАБОТН

1. Гордеев В.Б., ¿сосков Г-Н. Совершенствование конструкций подземных водовыпусков из закрытых поливных трубопроводов и особенности технология полива по сквозным бороадам/УВодосберегавдие технологии орошения//Тр. /ВНИИГиМ. Ы., 1989. С. 81-90.

2. А.с. 1519592 (СССР). Водовыпуск подземного поливного трубопровода /Гордеев В.В., Кочнов А.Е., Асосков Г.Н.//ЕИ. 1989. *41. С.16.

3. Гордеев В.Б., Асосков Г.Н. Простейшие конструкции подземного водовыпуска. - М.: ШИИГиМ, 1989. - 4с.

4. Асосков Г.Н. Расчет телескопических поливных трубопроводов с равномерной раздачей на Никро-ЭЕЫ//Экалог. совершенствований мелиор. систем: Тез. докл. Всесоюзной научно-практической конф. кол. ученых. - М.: ВНИИГиМ, 1989. С. 27-28.

5. Гордеев В.В., Асосков Г.Н. Условия применения и эффективность импульсного полива по бороздам// Мелиор. и водное хоз-во. Эксплуатация мелиор. и водохозяйств. сооружений: Информ. сб. Вып. 12. - Ы.: ШЛИ Госконцерна "Водстрой", 1991. - 5с.

6. Гордеев В.Б., Асосков Г.Н. Анализ технических решений в области механизации полива пропашных культур из закрытой сети трубопроводов на повышенных уклонах//Создание мелиор. систем нового Типа//Гр./ ВНИИГиЫ. Т. 79. М., 1991. С. 89-98.

7. Гордеев В.Б., Асосков Г.Н. Анализ исследований по механизации полива пропашных культур из закрытой сети трубопроводов на повышенных уклонах//Мелиор. и водное хоз-во. Водохозяйств. стр-во: Иафорц. сб. Вш.7. - М. :ЦЕН1И Госконцерна "Еодстрой", 1ЭЭ1. С. 9-15.

Подписано к Отпечатано на ротапринте в Производственном комбинате Литературного фонда России

печати

Формат бумаги 30x42/4 Обьем«£.Г п.'л. . Зак. . Тир. 100