Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Технология поверхностного полива по широким полосам с применением безуклонных ложбин в условиях Хакасии

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Технология поверхностного полива по широким полосам с применением безуклонных ложбин в условиях Хакасии"

РГБ ОД

На правах рукописи

ИВАНОВ Олег Анатольевич

ТЕХНОЛОГИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО ПОЛИВА ПО ШИРОКИМ ПОЛОСАМ С ПРИМЕНЕНИЕМ БЕЗУКЛОННЫХ ЛОЖБИН В УСЛОВИЯХ ХАКАСИИ

Специальность 06.01.02 —Сельскохозяйственная мелиорация

Автореферат . диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Л^омМ

МОСКВА 2000

Работа выполнена в отделе мелиорации земель Всероссийского н ауч но-иеследав ател ьского института гидротехники и мелиорации им. А. Н. Костикова.

Научные руководители: доктор технических наук, профессор, академик РАСХН | Б. Б. Шумаков|; ■кандидат сельскохозяйственных наук, старшин шаучлый сотрудник В. П. Максименко.

Официальные оппошянты: доктор технических наук, профессор, академик РАСХН Б. С. Маслов;

кандидат техничюоких ¡наук, доцент С. А. Максимов.

Ведущая организация — ОнбНИиПИ землеустройства и мелиорации земель.

Защита состоится 22 июня 2000 г. в 13 ч на заседании диссертационного совета по присуждению ученой степени кандидата технических наук К 020.95.01 во Всероссийском научно-исследовательском институте пидротехникн и мелиорации им. А. Н. Костикова по адресу: 127550, Москва, ул. Б. Академическая, 44, ВНИИГиМ.

С диссертацией можмо ознакомиться в библиотеке ВНИИГиМ.

Автореферат разослан .. 11 .мая 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного оовета —

кандидат технических наук Е. Л. Ворожцова

Г) 06^36-о

П - ь 0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время орошение сельскохозяйственных культур, возделываемых на землях степной зоны Хакасии, осуществляется преимущественно дождеванием в условиях острого дефицита финансовых и материальных. средств при повышающихся тарифах на электроэнергию и топливо. Главным направлением в решении этой проблемы является создание новых и реконструкция существующих оросительных систем, на основе простых и эффективных энергосберегающих технологий полива.

Поверхностный полив -.энергосберегающий способ орошения, превосходит по экономическим показателям другие виды полива, так как осуществляется- с минимальным привлечением дополнительных источников энергии.. - Один из перспективных поверхностных способов орошения - полив по широким длинным полосам с устройством безуклонных ложбин. В настоящее время из-за недостаточной изученности элементов техники полива культур зерно-кормового севооборота, отсутствия рекомендаций по их применению в.различных природно-хозяйственных условиях , особенно в регионах Сибири, этот малоэнергоемкий способ орошения применяется не достаточно широко.

В связи с этим возникает необходимость проведения научных исследований, направленных на изучение этой технологии полива, разработку простой и надежной методики расчета основных элементов технологии полива по широким длинным полосам с устройством безуклонных ложбин!

Цель и задачи исследований. Основной целью диссертационной работы является совершенствование основных1 элементов технологии полива зерновых и кормовых культур по широким длинным полосам с устройством безуклонных ложбин. • • •.

Для достижения поставленной цели решались следующие.задачи:

- установить закономерности изменения поливной нормы от уклона поверхности, длины полосы полива и удельного расхода воды в первую безуклонную ложбину;

- установить влияние культуры и агротехники ее возделывания на скорость движения потока воды по полосе; . . , .

- определить целесообразную длину добегания, при которой прекращается подача воды на полосу, из условий реализации допустимой поливной нормы и скорости движения потока воды по полосе;

- рассчитать интегральные поправочные коэффициенты к формуле определения длины добегания методом регрессионного

анализа экспериментальных данных, которые связывают уклон местности, удельный расход воды в голове полосы и агротехнику возделывания сельскохозяйственных культур.

Объект и методика исследований. Исследования проводились на опытно-производственном участке, расположенном в ОПХ "Черногорское" Усть-Абаканского района Хакасии. Элементы технологии полива по полосам определялись в соответствии с общепринятой методикой проведения полевого опыта, поправочные коэффициенты к формулам расчета элементов технологии поверхностного полива по широким полосам с применением безуклонных ложбин для природно-хозяйственных условий исследуемого региона получены на основе статистической обработки экспериментальных данных.

Научная новизна. В результате выполненных исследований установлены закономерности изменения поливной нормы от уклона поверхности и параметров полосы, а также влияние культуры и агротехники на скорость движения воды по полосе.

Предложены технологические параметры полива зерновых и кормовых культур по широким длинным полосам с устройством безуклонных ложбин.

Усовершенствована методика расчета элементов технологии поверхностного полива по полосам с широким фронтом продвижения воды без сброса.

Практическая ценность. Результаты исследований позволяют выбирать необходимую длину поливных полос в зависимости от уклонов, удельных расходов, продолжительности полива и возделываемых сельскохозяйственных культур, определять пропускную способность каналов и сооружений на оросительной системе для полива по полосам. Это дает возможность проектирования и эксплуатации оросительной системы поверхностного полива по полосам с применением безуклонных ложбин.

Для практического использования полученных результатов исследований при проектировании и эксплуатации систем поверхностного полива с применением безуклонных ложбин разработана методика, позволяющая устанавливать основные элементы данной технологии поверхностного полива зерновых и кормовых культур без сброса воды.

Разработанная технология позволяет реализовать режимы орошения кукурузы, пшеницы, овса и многолетних трав поливными нормами 800... 1000 м3/га с производительностью труда 1,2...1,4 га/ч/чел, сэкономить 120...260 кВт-ч энергоресурсов на 1000 м3 воды, снизить затраты капитальных вложений на мелиоративное строительство в 1,5...2,1 раза и эксплуатационные затраты в 2,4...2,7 раза.

На защиту выносятся: - усовершенствованная технология поверхностного полива по полосам с устройством безуклонных ложбин;

- установленные закономерности изменения поливной нормы от уклона поверхности и параметров полосы, культуры и агротехники ее возделывания;

- методика определения основных элементов технологии полива по полосам с широким фронтом продвижения воды, формируемым безуклонными ложбинами.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на научно-практической конференции "Молодежь и наука - третье тысячелетие" (г. Абакан, 1995 г., ХГУ); на заседании объединенных научных советов по общему земледелию, селекции и семеноводству ( г. Абакан, 1998 г., НИИАПХ СО РАСХН); на декаде открытых дверей (ОПХ "Черногорское", 1995 -1998 гг., НИИАПХ СО РАСХН); на заседании Хакасского отделения Докучаевского общества почвоведов ( с. Зеленое, Усть-Абаканский район, 1999 г.); во ВНИИГиМ (г. Москва, 2000).

На основе разработки технологии поверхностного полива по широким полосам с применением безуклонных ложбин предложена конструкция оросительной системы для полива с использованием сточных вод , обеспечивающая сокращение материальных затрат и повышение надежности защиты окружающей среды от загрязнения /Патент N2128904/.

Результаты исследований использованы Сибирским НИиПИ землеустройства и мелиорации при составлении технического проекта реконструкции участка площадью 105 га под орошение с поливом по широким длинным полосам на действующей Верхне-Аскизской оросительной системе в ТОО "Бирикчульское" Аскиз-ского района Хакасии.

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в восьми статьях и в пяти научно-технических отчетах НИИ аграрных проблем Хакасии.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов и предложений. Работа изложена на 129 страницах и содержит 20 таблиц, 18 рисунков и список литературы из 120 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе изложено современное состояние орошения в Хакасии, способы и техника полива и их роль в производстве растениеводческой продукции в различных регионах республики.

Мелиорация земель и, прежде всего орошение являются крупным резервом роста аграрного потенциала, повышения продуктивности сельскохозяйственных угодий и увеличения производства продуктов питания в Хакасии. Вместе с тем низкая эффективность использования орошаемых земель, а также сложившееся в России положение с финансовыми, энергетическими и материально-техническими ресурсами правомерно ставит актуальные задачи по созданию новых и совершенствованию существующих технологий, обеспечивающих комплексное и рациональное использование всех видов вовлеченных ресурсов с целью реального повышения эффективности орошаемых земель. Решение этих задач связано с реконструкцией оросительных систем, повышением эффективности способов орошения сельскохозяйственных культур.

Используемая дождевальная техника требует больших напоров воды, чрезвычайно энергоемка и трудоемка. В последнее время резко возросли цены на электроэнергию и топливо, а закупочные цены на сельскохозяйственную продукцию остаются сравнительно низкими. Поэтому в современных условиях необходимо провести переоценку способов орошения с целью выбора малоэнергоемких и ресурсосберегающих технологий полива.

Говоря об энергосберегающих технологиях в орошении, в первую очередь следует выделить технологию поверхностного полива, осуществляемого с минимальным привлечением дополнительных источников энергии. Изучение поверхностного способа полива по полосам в нашей стране проводилось, начиная с 30-х годов, A.M. Селькиным, А.Н. Костяковым, В.А. Кутергиным, Б.А. Шумаковым и другими учеными. В результате многочисленных исследований В.Ф. Носенко, М.Б. Гаврилова, Н.В. Данильченко, P.A. Квана, А.И. Заикина, В.Н. Иванова, М.А. Беркалиева пришли к выводу, что зависимости, предложенные А.Н. Костяковым, адекватно описывают процесс впитывания и продвижения воды по полосе. Совершенствованием теории А.Н. Костякова занимались Е.А. Зама-рин, Н.Г. Раевская, О.У. Израэльсон, С.Ф. Аверьянов, В.Г. Дементьев, И.Г. Алиев, Н.Ф. Бончковский, С.А. Максимов и зарубежные исследователи, которые внесли ряд уточнений. Расчетные значения одного из элементов технологии полива по полосам (длины добега-ния), предложенные Е.А. Замариным, оказались несколько завышенными, а значения, рассчитанные О.У. Израэльсоном, были занижены. Опыт полива по полосам за рубежом подробно освещен в

работах Г.К. Ризенкампфа, П.Д. Глебова, Б.С. Маслова, Е.К. Нестерова, З.А. Сыромятниковой.

Полив по широким длинным полосам с устройством безуклонных ложбин, разработанный в НИИАПХ СО РАСХН /Тютюкин В.Ф./, представляет собой разновидность полива по полосам, широко используемого в европейской части России, дополненного безуклонным и ложбинами для упорядочения самотечного движения воды по полосе. Однако при всех достоинствах этого малоэнергоемкого способа полива его возможности до сих пор реализованы не в полной мере, и одним из препятствий на пути внедрния таких оросительных систем в сельскохозяйственном производстве является недостаточная изученность элементов технологии полива, отсутствие рекомендаций по их применению в различных природно-хозяйственных условиях, особенно Сибири.

Во второй главе приведены природно-климатические условия региона, методика исследований, организация и проведение полевых опытов.

Климат региона исследований отличается континенталь-ностыо и засушливостью, продолжительной суровой зимой и значительными колебаниями температур. Кроме того для степной зоны Хакасии характерна значительная изменчивость температуры воздуха в течение суток и по сезонам. Обеспеченность тепловыми ресурсами (сумма температур > 10°С) составляет 1600° в течение 110 дней. Отличительной чертой климата данного региона являются постоянные сильные ветры, особенно в начале вегетационного периода (апреле-мае), нередко переходящие в пыльные бури.

По условиям увлажнения регион относится к климатической зоне неустойчивого увлажнения, годовое количество осадков составляет 200...350 мм, причем сумма осадков теплого периода превышает сумму осадков холодного периода года в 3...8 раз. Наибольшее их количество приходится на летний период ( апрель-сентябрь - 86% годовой суммы, с максимумом в июле ). Мощность снежного покрова невелика ( от 6 до 20 см ), что способствует глубокому промерзанию почвы (до 2,5...3,0 м ). Небольшое количество осенне-зимних и весенних осадков редко обеспечивает накопление достаточных запасов влаги в почве к началу вегетации. В период проведения исследований на опытно-производственном участке годовое количество осадков колебалось от 321,5 мм (1995) до 405,6 мм (1997); количество осадков, выпавших за вегетационный период, изменялось в пределах 294,6 мм -193,1 мм.

Потребность региона в орошении сельскохозяйственных угодий определяется с учетом такого комплексного показателя как дефицит испаряемости, который за период исследований колебался от 153,2 мм (1997) до 355,9 мм (1995). В течение вегетации его значения

изменялись : в 1994 году - от 161,95 мм (июнь) до -93,78 мм (август), в 1995 году - от 112 мм (июль) до -10,57 мм (июнь), в 1996 году - от 113,74 мм (май) до -5,37 мм (июль). Построением кривой вероятности распределения дефицитов испаряемости ( по данным метеостанции Хакасская) установлено, что годы проведения исследований по водообеспеченности распределялись следующим образом: 1994 год - 45%, 1995 год - 35%, 1996 год - 50%, 1997 год - 78% -ной обеспеченности. В результате проведенного анализа средним по обеспече-ности влагой оказались 1994 и 1996 годы, засушливым 1995 год и влажным 1997 год.

Основной район Хакасии, пригодный для проведения мелиоративных мероприятий (орошения), расположен на предгорной равнине. Почвенный покров изучаемой территории представлен почвами черноземного типа, отличающимися глубоким промерзанием (2...3 м) и поздним оттаиванием (конец июля-начало августа) с невысоким содержанием гумуса (2...7%). Наиболее распространены средне- и маломощные южные черноземы и каштановые почвы с содержанием гумуса 2...5%. Данные почвы обладают периодическим промывным режимом, отличаются низкими (< -10°С) температурами до глубины 2...3,5 м; в пахотном слое такие температуры наблюдаются в течение 95...130 дней в году. Весной почвы медленно оттаивают. Такой термический режим почвы сокращает сроки вегетации растений и период активной микробиологической деятельности.

Основными чертами агропроизводственной характеристики черноземов Хакасии являются низкое содержание питательных веществ, бесструктурность, неблагоприятный водный и тепловой режимы. Содержание гумуса резко падает с глубиной: от 7...8% в пахотном горизонте до 2...3% на глубине 0,30-0,35 м. Запасы гумуса в метровом слое составляют 350...400 т/га.

Почвообразующие породы опытного участка представлены суглинками различного механического состава мощностью 5...7 м, подстилаемыми гравийно-галечниковыми породами с примесыо супеси и песка.

Грунтовые воды гидрокарбонатно-нагриеьые с минерализацией 0,9...1,0 г/л залегают на глубине более 5 метров.

Водно-физические свойства почвы опытного участка для метрового слоя характеризуются следующими величинами: объемная масса - 1,1...1,4 г/см3; наименьшая влагоемкость - 25,1...20,4 %; запас влаги в метровом слое - 2560 м3/га; влажность завядания - 12...15 % от объема почвы.

Решение поставленных задач осуществлялось на опытно-производственном участке общей площадью 11 га с поверхностным поливом по полосам ( варианты с длиной полос 300, 200 и 100 м). Влажность почвы и агротехнический фон на всех полосах поддер-

живались одинаковыми. Во всех вариантах опытов закладывались специальные площадки для проведения наблюдений за ирригационной эрозией, влажностью почвы и ее свойствами путем отбора проб из скважин по общепринятой методике полевого опыта (Б. А. Доспехов).

При проведении поливов вода подавалась из открытого оросителя через водовыпуск с водомерной насадкой ВН - 400X800. Ирригационные наблюдения, измерение расходов воды и хронометраж пути продвижения потока по полосе осуществлялись по методике, разработанной Востоксибгипроводхозом. Определение влажности почвы велось термостатно-весовым методом в 3-х кратной повтор-ности.

Гранулометрический состав почв определялся по методу H.A. Качинского, содержание гумуса и азота - по И.В. Тюрину. Водопроницаемость почвы изучалась по методу Нестерова. Объемная масса твердой части почвы определялась пикнометрическим методом, наименьшая влагоемкость - методом заливаемых площадок, а содержание водорастворимых веществ - методом водной вытяжки.

В третьей главе приведены теоретические подходы и обоснование технологии поверхностного полива, равномерность увлажнения и поливные нормы в степной зоне Хакасии.

Исследуя поверхностный полив по полосам, было установлено, что в настоящее время наиболее широкое распространение получила теория полива по полосам постоянной струей без сброса, которая была разработана А.Н. Костяковым.

При проведении полива с головным пуском воды постоянной струей без сброса можно выделить два периода - период подачи воды в полосу и период стекания вниз накопленного на поверхности слоя воды. В первый период полива впитывание воды происходит на увеличивающейся во времени площади. После прекращения подачи в период спада веды площадь впитывания сверху сокращается, а снизу увеличивается за счет продвижения стекающего слоя воды вниз по полосе. Освобождение от воды верхних участков происходит обычно быстрее, чем увлажнение нижних, поэтому в целом площадь впитывания во вторую фазу сокращается, и при хорошо рассчитанном поливе в момент увлажнения последних метров полосы вся поданная на полосу вода оказывается поглощенной.

Уравнение водного баланса на полосе может быть записано как \V = W1+W2, где : W - объем воды, поступивший на полосу; Wi - объем воды, впитавшейся в почву; W2 - объем воды на поверхности полосы.

А.Н. Костяков предложил рассматривать весь механизм поверхностного полива как сочетание стекания воды по поверхности почвы и поглощения ее почвой. Он выразил динамику впитывания

воды в почву, определяющую ту пли иную скорость, изменяющуюся во времени, формулой:

Кср = Ко / 1а , мм/с (1)

где: Кср - скорость просачивания воды за период времени I; Ко - слой воды просачивания в почву за первую единицу

времени (мм); а - коэффициент затухания скорости впитывания. Скорость стекания воды по поверхности почвы:

У = С^ЬТ, м/с (2)

где: И - толщина слоя стекающей воды (м); 1 - уклон поверхности; С - скоростной коэффициент (м°'5/с), зависящий от культуры и характера обработки почвы:

С = 1/к ( Ь1'5^) (3)

где: к - коэффициент шероховатости определяется методом подбора из равенства: V к = Ь 1.5 ^+0.5

По длине полосы во время полива происходит поглощение воды в почву и накопление слоя остающейся на поверхности воды, которое может быть оценено некоторым поправочным коэффициентом п > 1,0. С учетом этого коэффициента получены выражения для:

- удельного расхода: Я = п Ко1^ / I", л/(с м) (4)

- времени добегания: I = (п КоЬд / я)|/а, с (5)

- длины добегания: Lg = ц 1а / п Ко , м (6)

Рекомендации по выбору времени прекращения подачи воды для получения равномерного увлажнения почвы по всей длине полосы представляют большой интерес и находятся в зависимости от конкретных условий полива. Чем больше уклон полосы и чем больше размер удельной поливной струи, тем большая часть полосы может быть полита за счет стекаемой воды, то есть тем раньше можно прекращать подачу воды.

Для успешного осуществления полива без сброса необходимо в условиях заданной длины полосы с высокой точностью определить время отключения подачи воды, когда она еще не дойдет до конца полосы, при котором стекающего сверху объема воды будет достаточно для увлажнения нижней ее части. Исходя из почвенных условий региона и малых удельных расходов 2...3 л/с на 1 м ширины полосы, что характерно для рассматриваемой технологии полива, длина стекания рекомендуется в пределах 5...10% от длины добегания в зависимости от уклона поверхности земли (С.П. Сергеев).

Размер поливной нормы не является постоянной величиной и может очень значительно колебаться в зависимости от влажности почвы к моменту полива, мощности расчетного активного слоя

почвы и величины его предельной полевой влагоемкости, а также от возделываемой культуры и фазы ее развития.

Разные культуры имеют различную корневую систему не только по характеру ее строения, но и по глубине распространения. На основе исследований различных культур на Хакасской опытной станции было установлено, что слой, в котором находится корневая система, для овощных культур составляет 0,4...0,5 м, для зерновых, силосных, корнеплодов - 0,7...0,8 м, для трав - 0,9...1,1 м.

Исходя из водно-физических свойств основных типов почв в районах орошаемого земледелия Хакасии, величина поливной нормы, в среднем, должна быть: на супесчаных и легкосуглинистых почвах, расположенных в основном на повышенных участках площадей, включенных в орошение, для всех сельскохозяйственных культур - 700... 800 м3/га; на почвах среднесуглинистого и более тяжелого мехсостава полного профиля для полевых культур -800...1000 м3/га, для овощных и корнеклубнеплодов - 700...900 м3/га. Однако поливную норму нельзя рекомендовать постоянной величиной, так как она всегда будет различной в зависимости от сочетаний основных определяющих факторов - механического состава почвы, ее начальной влажности и вида возделываемой сельскохозяйственной культуры. Рекомендуемые значения поливных норм следует принимать как граничные условия допустимых поливных норм. В зависимости от напряженности метеорологических условий по годам исследований оросительная норма изменялась в пределах 2100...3600 м3/га, при этом величина поливной нормы составляла 800... 1000 м3 /га.

В четвертой главе анализируются количественные значения основных элементов технологии полива по полосам с применением безуклонных ложбин, совершенствуется методика их расчета с введением поправочного коэффициента для каждой из культур севооборота.

Институтами Востоксибгипроводхоз и СибНИИГиМ в 80-е годы были проведены исследования и разработана инструкция по проектированию, строительству и эксплуатации рассматриваемой технологии полива для многолетних трав. Поскольку современная система земледелия предусматривает на сельскохозяйственных угодьях ведение севооборотов, автором проводились исследования при орошении основных культур зерно-кормового севооборота, включающего кукурузу, овес, пшеницу.

В результате исследований получены численные значения удельного расхода, длины добегания поливной струи, продолжительности полива и определено их влияние на величину поливной нормы при возделывании кукурузы, овса и пшеницы. Анализ полученных данных показывает, что независимо от возделываемой куль-

туры при увеличении уклона поверхности земли (табл.1), сокращения длины полосы (табл. 2) и продолжительности полива (табл.3) поливные нормы уменьшались, при этом на каждые дополнительные 50 м полосы норма возрастала на 15...20 %.

Таблица 1

Зависимость поливных норм от уклона поверхности

Содержание опыта Уклон Норма полива, м3/га

Влогозарядковый 0,0031 1500

полив 0,0040 1280

0,0044 1140

Вегетационный 0,0031 1600

полив овса 0,0040 1270

0,0044 1230

Таблица 2

Зависимость поливных норм от длины полосы, м3/га

——^Ллина, м 100 150 200 250 300

Кукуруза 300 450 530 680 750

Стерня 920 990 1070 1150 1260

Овес 1010 1140 1310 1430 1600

Таблица 3

Зависимость поливных норм от продолжительности полива,м3/га

-~^Время, ч 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

Культура

Кукуруза 380 530 680 740

Овес 1030 1110 1230 1310 1380

Пшеница 750 890 1000 1100 1150

Многолетние 530 650 770 860 900

травы*

* - но данным СибНИИГиМ

Полученные данные позволили графически представить зависимости поливных норм от продолжительности полива и возделываемых сельскохозяйственных культур (рис. 1).

т, м3/га

1400

1200

200

0,5

1,0

1,5

2,0

овес

2 стерня

3 пшеница

4 многолетние травы второго года жизни*

5 многолетние травы шестого года жизни*

6 кукуруза

* - по данным СибНИИГиМ 2,5 Т,ч

Рис. 1. Изменение поливных норм в зависимости от продолжительности полива и возделываемой культуры.

и

Многие исследователи приходят к выводу о целесообразности применения больших удельных расходов для повышения производительности труда. Вместе с этим при увеличении поливной струи скорость движения потока по полосе возрастает, время полива сокращается, а величина фактической поливной нормы оказывается ниже расчетной. Результаты опытов показывают, что эффективность снижения поливных норм за счет повышения расходов не во всех условиях одинакова. Количественные соотношения удельных расходов и поливных норм при проведении полевых исследований на овсе показывают, что увеличение удельных расходов с 2 до 3 л/(с-м) привело к росту поливных норм от 860 до 1100 м3/га.

Тенденция роста фактической поливной нормы при увеличении удельного расхода отмечалась не только на овсе, но и на многолетних травах. Чаще всего это наблюдается на кустистых посевах. Прежде всего это связано с шероховатостью поливной полосы, которая оказывает большое сопротивление водному потоку. Скорость воды в этом случае резко замедляется, увеличивается время пребывания воды, возрастает скорость впитывания за счет увеличения градиента напора, а вместе с этим возрастает и поливная норма.

Шероховатость поля, являясь комплексным показателем, отражая вид посева, его развитие и способ обработки почвы, значительно влияет на величину поливной нормы (табл. 4).

Таблица 4

Зависимость поливных норм от вида посевов при прочих равных условиях (Т=1,5 ч; я=3 л/(с-м)).

Культура Площадь полива, га Норма полива, м3/га

Кукуруза 2,85 680

Овес 1,37 1270

Пшеница 1,85 1000

Стерня 1,60 1180

Многолетние травы 2,00 930

второго года жизни"'

Многолетние травы 2,28 820

шестого года жизни*

* - по данным СибНИИГиМ

В результате исследований установлено, что наибольшее сопротивление водному потоку оказывают посевы овса. Поэтому при

равнозначных условиях проведения опытов длина добегания потока, а следовательно, и площадь, залитая водой, на посевах овса была наименьшей 1,37 га. В этом случае скорости резко снижались и весь избыток расхода воды шел на создание слоя воды на поверхности полосы. Возрастала скорость впитывания за счет большого градиента напора, а вместе с этим, и норма полива -1280 м3/га. При поливе кукурузы, наоборот, площадь полива была наибольшей 2,85 га, а норма полива, соответственно, меньше - 680 м3/га.

В период вегетации культур обычно проводится несколько поливов. Известно, что при последующих поливах почва уплотняется и ее водопроницаемость уменьшается, поэтому поливная норма снижается, если другие факторы, оказывающие влияние на норму полива, остаются без изменений. Однако в результате развития надземной массы растений при последующих поливах сопротивление водному потоку возрастает. В таком случае поливная норма при последующих поливах может возрасти, несмотря на уплотнение пахотного слоя и снижение водопроницаемости почвы. Такие изменения были отмечены при проведении опытных поливов культур сплошного сева. Так, при проведении второго полива овса в фазу колошения норма была выше, чем при первом поливе, который был проведен в начале фазы кущения.

Анализ данных, полученных СибНИИГиМ, показал, что на многолетних травах поливные нормы различались как при последующих поливах, так и по годам жизни растеши'!. При поливе многолетних трав наименьшее сопротивление водному потоку оказывали посевы 6 года жизни. Это связано с изреженностью травостоя за счет отмирания вегетативных побегов, что привело в конечном итоге к снижению норм полива. В опытах с травами 2 года жизни, наоборот, в результате кустистости надземной массы молодого травостоя шероховатость поля, а следовательно, и поливные нормы были выше, чем на посевах б года жизни. На третьем году жизни многолетних трав также прослеживается тенденция к увеличению шероховатости поля и росту поливных норм.

При проведении опытов было отмечено, чго водный поток по длине полосы продвигался относительно ровным фронтом с постепенным замедлением скорости добегания к концу полосы. По результатам наблюдений установлено, что глубина увлажнения и равномерность распределения поливной нормы по ширине и длине полос обусловлена пространственной и генет ической неоднородностью почвенного покрова, при этом коэффициент равномерности увлажнения полосы был в пределах 0,8...0,9. Анализ скоростей в различных створах полосы показал, что при равнозначных условиях средние скорости добегания на посевах кукурузы были выше, чем на других посевах. Это связано с изменением шероховатости поля, ко-

торая зависит от вида посева и развития надземной массы растений. Максимальные значения скоростей находятся в пределах первого пикета головной части полосы. Здесь происходит быстрое затухание скоростей, дальше движение потока со временем замедляется слабо.

При разработке проектов в качестве расчетного слоя, определяющего допустимую величину удельного расхода, принимается тот, который по условиям водной эрозии на полосе не превышает размывающей скорости потока (0,1 м/с ). В условиях Хакасии Во-стоксибгипроводхоз рекомендует предельно допустимую для условий опытного участка величину удельного расхода на 1 м ширины поливной полосы 7...8 л/(с-м).

Однтко при проведении опытных поливов удельным расходом свыше 4 л/(с-м) в нижнем бъефе водовыпуска наблюдалась водная эрозия, исходя из этого поливы необходимо производить удельными расходами в пределах 2...3 л/(с-м), вегетационные - в фазу кущения культуры, а влагозарядковые - только по задерненной поверхности почвы (стерне).

В результате обработки экспериментальных данных было установлено, что фактическая поливная норма возрастает при увеличении водоподачи, длины полосы, продолжительности полива, шероховатости поля. Наибольшее влияние на величину поливной нормы оказывает шероховатость поля, которая , в свою очередь, изменяется в зависимости от вида возделываемой сельскохозяйственной культуры, ее развития и условий агротехники.

Математическое описание длины продвижения водного потока по поливной полосе (1^) подчиняется зависимости:

= г 1", м (7)

где: г - некоторая скорость, изменяющаяся во времени I с учетом затухания скорости впитывания воды а.

Регрессионный анализ экспериментальных данных зависимости длины добегания воды от уклона, удельного расхода, продолжительности водоподачи и вида посева позволил получить корреляционное уравнение в виде:

Ь2= К (8)

где: 1 - уклон поверхности;

Я - удельный расход на 1 м ширины полосы, м3/(с-м);

I - продолжительность водоподачи, с;

К - поправочный коэффициент, отражающий шероховатость поля в зависимости от культуры и агротехники ее возделывания: для кукурузы - 670, для многолетних трав 6 года - 560, для многолетних трав 2 года - 480, для пшеницы - 450, для овса - 370.

Иллюстрация результатов теоретических и экспериментальных исследований приведена на рис. 2 в виде номограммы, которую

Уклон 1

Ф овес

стерня (3) пшеница ф многолетние травы второго года жизни* (5) многолетние травы шестого года жизни* © кукуруза

800

Длина Ь, м

* - по данным СибНИИГиМ

Рис. 2. Номограмма для расчета элементов техники полива о . пппрпрпмшр ППШП.1 полосы (при проектировании) - -

можно использовать при проектировании данной технологии, предварительно рассчитав величину удельного расхода и продолжительность полива с учетом предельно допустимых значений скорости и поливной нормы. Ее можно также использовать для определения элементов технологии полива по широким полосам с использованием безуклоных борозд в аналогичных природных условиях для принятой технологии полива. Применительно к другим природным и хозяйственным условиям требует некоторых уточнений и дополнений.

С экономической точки зрения выгоднее проводить полив по полосе большей длины, однако выбор наиболее длинной полосы по условию возделываемых сельскохозяйственных культур севооборота будет ошибочным, поскольку будут завышены значения расчетной поливной нормы. При традиционных агротехнических условиях возделывания сельскохозяйственных культур длина поливной полосы, по требуемой норме полива, составляет: для кукурузы - 300 м, многолетних трав - 250 м, пшеницы - 200 м, овса - 100 м. Для увеличения длины поливной полосы с целью снижения реализуемой поливной нормы при возделывании пшеницы и овса необходимо производить предпосевную подготовку поля комбинированным сельскохозяйственным орудием с активными рабочими органами для рыхления, выравнивания и уплотнения почвы (доминатором). После обработки поля этим сельскохозяйственным орудием снижается впитывающая способность почвы, уменьшается шероховатость поверхности и увеличивается скорость продвижения воды по поливной полосе (табл. 5). При этом длину полос можно увеличить до 200...250 метров.

Таблица 5

Зависимость поливных норм от обработки почвы

Агротехнические условия Норма полива м3/га

Вспашка, культивация с боронованием,посев 1450

Вспашка, обработка доминатором,посев 1146

В пятой главе приведены данные технико-экономического расчета для различных способов орошения в условиях Хакасии (табл.6). Оценка стоимости одного гектаро-полива показывает, что при дождевании расход энергоресурсов составляет от 34,25 до 166,06 рублей за смену. Непосредственные затраты на 1 гектар при полив-

Таблица 6

Технико-экономические показатели оросительных систем с различными способами орошения

Способ орошения

Ед. Дождеванием (машина) Поверхностный

Показатели изм. ДДН-70 ДДА-100М ДМУ'Фрегат" по широким полосам

Всего капвложений тыс.руб/га 16,12 20,12 13,92 9,52

вт.ч а) мелиоративное строительство тыс.руб/га 14,90 18,9 12,7 8,3

б) сельскохозяйственное освоение тыс.руб/га 1,22 1,22 1,22 1,22

Эксплуатационные затраты системы тыс.руб/га 0,89 0,78 0,77 0,33

в т.ч. а) амортизационные отчисления на ремонт тыс.руб/га 0,41 0,44 0,67 0,34

б) проведение поливов тыс.руб/га 0,48 0,34 0,10 0.01

Затраты труда на 1 га полива при т = 800 м3/га, чел/ч 4,64 5,34 1,01 0.72

Энергоемкость на 1000 м3воды кВтч 212...234 130...147 260..263 -

ной норме 800 м3/га для дождевальных машин, используемых в Хакасии, составили от 25,0 до 120,5 рублей. Стоимость полива принята без учета затрат на амортизацию и текущий ремонт дождевальной машины и оросительной сети, а также без затрат на содержание насосной станции.

Производительность труда рабочего при поливе по широким полосам с устройством безуклонных ложбин составляет 1,2 ...1,4 га/ч на одной полосе. Пользуясь номограммой (рис.2), поливальщик может одновременно поливать 3...5 полос, в зависимости от компановки оросительной сети, что увеличивает производительность его труда до 3...6 га.

Экономия затрат при поливе по полосам с устройством безуклонных ложбин по сравнению с дождеванием составляет от 22,86 до 118,34руб/га.

Расчет экономической эффективности показал, что общая сумма годовых эксплуатационных затрат при поливе по полосам ниже, чем при работе ДДН-70 в 2,7 раза, ДДА-ЮОМ в 2,4 раза и "Фрегата" в 2,4 раза. Доход при ежегодных затратах имеет только полив по полосам. Дождевание в сложившихся экономических условиях неэффективно и является убыточным.

Поверхностный полив по широким длинным полосам с устройством безуклонных ложбин по сравнению с дождеванием ( при прочих равных условиях) в республике Хакасия является наиболее эффективным способом орошения за счет сокращения удельных капитальных вложений на строительство внутрихозяйственной сети в 1,5...2,3 раза, экономии энергоресурсов от 120 до 260 кВт-ч на 1000 м3 воды, эксплуатационных затрат в 2,4...2,7 раза, высокой производительности труда и низкой его стоимости, что приводит к получению более высоких доходов в период эксплуатации системы.

Основные выводы и предложения

1. Полив по широким длинным полосам с применением безуклонных ложбин, нарезанных поперек полос, отличаясь простотой технического исполнения, небольшими затратами средств и материалов на строительство, надежностью, высокой производительностью труда и экономией энергоресурсов, является одним из наиболее перспективных способов полива и в настоящее время может найти широкое распространение.

2. Впервые показана возможность применения такой технологии в условиях Хакасии для реализации режимов орошения пшеницы, овса и кукурузы. Первый полив проводится в фазу кущения культуры, влагозарядковый - только по задернованной поверхности

(стерне). С целью снижения поливной нормы и увеличения длины полосы полива при возделывании овса и пшеницы необходимо производить предпосевную подготовку поля комбинированным сельскохозяйственным орудием с активными рабочими органами для рыхления, выравнивания и уплотнения почвы (доминатором), в результате которой снижается впитывающая способность почвы и уменьшается шероховатость поверхности поливной полосы.

3. Из условий недопущения водной эрозии почвы подача воды в первую безуклонную борозду рекомендуется удельным расходом 2-3 л/с на п.м. При соблюдении технологической дисциплины подачи воды на полосу без сброса поливная норма составляет 800-1000 м3/га при коэффициенте эффективного полива 0,8-0,9.

4. По данным теоретических и экспериментальных исследований разработана методика определения параметров технологии полива овса, пшеницы, кукурузы и многолетних трав, учитывающая допустимую величину скорости движения воды по полосе, норму полива при различных уклонах поверхности земли.

5. При проектировании системы поверхностного полива по широким полосам с применением безуклонных ложбин рекомендовано использовать предложенную методику для расчета не только основных элементов технологии полива без сброса воды за пределы полосы, но и параметров оросительной сети в плане, пропускной способности каналов и сооружений.

6. Соблюдение рекомендуемых подходов проектирования и эксплуатации таких систем позволяет эффективно проводить поливы одновременно по нескольким полосам без сброса воды за пределы орошаемого участка.

7. Оценка экономической эффективности предлагаемой технологии поверхностного полива по широким полосам с применением безуклонных ложбин в сравнении с дождеванием, при прочих равных условиях и производительности труда 1,2...1,4 га/ч/чел., позволяет сэкономить 120...260 кВт-ч энергоресурсов на 1000 м3 воды, снизить затраты капитальных вложений на мелиоративное строительство в 1,5...2,1 раза, эксплуатационные затраты - в 2,4...2,7 раза.

Публикации автора по теме диссертационной работы

1. Перспективы поверхностного орошения черноземов республики Хакаы« - Вопросы мелиорации, 1999, N 1-2, С. 35-39 ( в соавторстве ).

2. Организационно-технологические мероприятия по проведению весенних полевых работ в республике Хакасия // Рекомендации СО РАСХН, НИИ АП Хакасии. - Новосибирск, 1999 - 72 с. ( в соавторстве ).

3. Ресурсосберегающая технология поверхностного полива по широким и длинным полосам // Проблемы стабилизации и развития сельскохозяйственного производства Сибири, Монголии и Казахстана в XXI веке. Ч. 1. Земледелие, растениеводство и селекция: Тезисы доклада на Международной научно-практической конференции ( Новосибирск, 20-23 мая 1999 г.) / Сиб. отд. РАСХН - Новосибирск, 1999. - 336 с.

4. Оросительная система с поливом по склону для очистки сточных вод. Патент РФ N 2128904, кл. А0Ю25/00 от 20.12.95. - БИ N 11 от 20.04.1999, с.297 (в соавторстве).

5. Совершенствование способа поверхностного полива по широким и длинным полосам с устройством безуклонных ложбин // Актуальные проблемы земледелия и селекции в Сибири: Материалы выездной сессии объединенных научных Советов по общему земледелию, селекции и семеноводству / Сиб. отд. РАСХН - Новосибирск, 2000. - 172 с.

6. Очистка сточных вод при поверхностном поливе // Тезисы Всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых "Агроэкология и устойчивое развитие регионов" ( Красноярск 2627 апреля 2000 г.) - Красноярск, 2000.

7. Рациональная технология поверхностного полива черноземов Хакасии // Тезисы Всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых "Агроэкология и устойчивое развитие регионов" ( Красноярск 26-27 апреля 2000 г.) - Красноярск, 2000. ( в соавторстве ).

8. О совершенстве технологии полива сельскохозяйственных культур по широким и длинным полосам // Мелиорация и водное хозяйство, 2000, N 3 (в соавторстве).

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Иванов, Олег Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ОРОШЕНИЯ В ХАКАСИИ

1.1 Роль орошения в производстве растениеводческой продукции в регионе

1.2 Способы орошения сельскохозяйственных культур

1.3 Оросительная система с поливом по широким длинным полосам

2. МЕСТО, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Климатические и почвенные условия республики Хакасия

2.2. Описание опытного участка

2.3. Методика проведения исследований

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОВЕРХНОСТНОГО ПОЛИВА ПО ПОЛОСАМ

3.1. Общие положения и принципы полива

3.2. Равномерность увлажнения полосы по длине

3.3. Поливные нормы в природно-хозяйственных условиях Хакасии

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИИ ПОВЕРХНОСТНОГО ПОЛИВА ПО ШИРОКИМ ПОЛОСАМ С ПРИМЕНЕНИЕМ БЕЗУКЛОННЫХ ЛОЖБИН

4.1 Совершенствование технологии полива с применением безуклонных ложбин.

4.2. Зависимость поливных норм от элементов техники полива

4.3. Допустимые значения поливного тока воды

4.4. Методика определения основных элементов технологии поверхностного полива

4.5. Перспективы применения технологии полива по полосам

5. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕДЛОЖЕННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОВЕРХНОСТНОГО ПОЛИВА

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Технология поверхностного полива по широким полосам с применением безуклонных ложбин в условиях Хакасии"

Актуальность работы . В настоящее время орошение сельскохозяйственных культур, возделываемых на землях степной зоны Хакасии, осуществляется преимущественно дождеванием в условиях острого дефицита финансовых и материальных средств при повышающихся тарифах на электроэнергию и топливо. Главным направлением в решении этой проблемы является создание новых и реконструкция существующих оросительных систем на основе простых и эффективных энергосберегающих технологий полива.

Поверхностный полив - энергосберегающий способ орошения, превосходит по экономическим показателям другие виды полива, так как осуществляется с минимальным привлечением дополнительных источников энергии. Одним из перспективных поверхностных способов орошения является полив по широким длинным полосам с устройством безуклонных ложбин. В настоящее время из-за недостаточной изученности элементов технологии полива культур зерно-кормового севооборота, отсутствия рекомендаций по их применению в различных природно-хозяйственных условиях, особенно в регионах Сибири, этот малоэнергоемкий способ орошения применяется недостаточно широко.

В связи с этим возникает необходимость проведения научных исследований, направленных на изучение этой технологии полива по широким длинным полосам с устройством безуклонных ложбин разработку простой и надежной методики расчета ее основных элементов.

Цель и задачи исследований . Основной целью диссертационной работы является совершенствование основных элементов технологии полива зерновых и кормовых культур по широким длинным полосам с устройством безуклонных ложбин.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи :

- установить закономерности изменения поливной нормы от уклона поверхности, длины полосы полива и удельного расхода воды в первую безуклонную ложбину;

- установить влияние культуры и агротехники ее возделывания на скорость движения потока воды по полосе;

- определить целесообразную длину добегания, при которой прекращается подача воды на полосу, из условий реализации допустимой поливной нормы и скорости движения потока воды по полосе;

- рассчитать интегральные поправочные коэффициенты к формуле определения длины добегания методом регрессионного анализа экспериментальных данных, которые связывают уклон местности, удельный расход воды в голове полосы и агротехнику возделывания сельскохозяйственных культур.

Объект и методика исследований . Исследования проводились на опытно-производственном участке, расположенном в ОПХ «Черногорское» Усть-Абаканского района Хакасии. Элементы технологии полива по широким длинным полосам с применением безуклонных ложбин определялись в соответствии с общепринятой методикой проведения полевого опыта. Поправочные коэффициенты к формулам расчета элементов технологии полива для природно-хозяйственных условий исследуемого региона получены на основе статистической обработки экспериментальных данных.

Научная новизна . В результате выполненных исследований установлены закономерности изменения поливной нормы от уклона поверхности и параметров полосы, а также влияние культуры и агротехники на скорость движения воды по полосе.

Предложены технологические параметры полива зерновых и кормовых культур по широким длинным полосам с устройством безуклонных ложбин.

Усовершенствована методика расчета элементов технологии поверхностного полива по полосам с широким фронтом продвижения воды без сброса.

Практическая ценность . Результаты исследований позволяют выбирать необходимую длину поливных полос в зависимости от уклонов, удельных расходов, продолжительности полива и возделываемых сельскохозяйственных культур, определять пропускную способность каналов и сооружений на оросительной системе для полива по полосам. Это дает возможность проектирования и эксплуатации оросительной системы с поверхностным поливом по полосам с применением безуклонных ложбин.

- Для практического использования полученных результатов исследований при проектировании и эксплуатации систем поверхностного полива с применением безуклонных ложбин разработана методика, позволяющая устанавливать основные элементы данной технологии поверхностного полива зерновых и кормовых культур без сброса воды.

Разработанная технология позволяет реализовать режимы орошения кукурузы, пшеницы, овса и многолетних трав поливными нормами 800. 1000 м/га с производительностью труда 1,2. 1,4 га/ч/чел, сэкономить 120.260 кВт ч энергоресурсов на 1000 м3 воды, снизить затраты капитальных вложений на мелиоративное строительство в 1,5.2,1 раза и эксплуатационные затраты в 2,4.2,7 раза.

На защиту выносятся : - усовершенствованная технология поверхностного полива по полосам с применением безуклонных ложбин;

- установленные закономерности изменения поливной нормы от уклона поверхности и параметров полосы, культуры и агротехники ее возделывания;

- методика определения основных элементов технологии полива по полосам с широким фронтом продвижения воды, формируемого безуклонными ложбинами.

Апробация работы . Основные положения и материалы диссертации докладывались и обсуждались на научно-практической конференции "Молодежь и наука - третье тысячелетие" (г.Абакан, 1995г., ХГУ); на заседании объединенных научных советов по общему земледелию, селекции и семеноводству (г.Абакан, 1998г., НИИАПХ СО РАСХН); на декаде открытых дверей ( ОПХ "Черногорское", 1995. 1998гг., НИИАПХ СО РАСХН); на заседании Хакасского отделения Докучаевского общества почвоведов (с.Зеленое, Усть-Абаканский район 1999г.); во ВНИИГиМ (г. Москва, 2000).

На основе разработки технологии поверхностного полива по широким полосам с применением безуклонных ложбин предложена конструкция оросительной системы для полива с использованием сточных вод, обеспечивающая сокращение материальных затрат и повышение надежной защиты окружающей среды от загрязнения (Патент РФ № 2128904).

Результаты исследований использованы Сибирским НИиПИ землеустройства и мелиорации при составлении технического проекта реконструкции участка площадью 105 га под орошение с поливом по широким длинным полосам на действующей Верх-Аскизской оросительной системе в ТОО «Бирик-чульское» Аскизского района Хакасии.

Публикации . Основные результаты исследований опубликованы в восьми статьях и в пяти научно-технических отчетах НИИ аграрных проблем Хакасии.

Структура и объем работы . Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и предложений. Работа изложена на 129 страницах, и содержит 20 таблиц, 18 рисунков и список литературы из 120 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Мелиорация, рекультивация и охрана земель", Иванов, Олег Анатольевич

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Полив по широким длинным полосам с применением безуклонных ложбин, нарезанных поперек полос, отличаясь простотой технического исполнения, небольшими затратами средств и материалов на строительство, надежностью, высокой производительностью труда и экономией энергоресурсов, является одним из наиболее перспективных способов полива и в настоящее время может найти широкое распространение.

2. Впервые показана возможность применения такой технологии в условиях Хакасии для реализации режимов орошения пшеницы, овса и кукурузы. Первый полив проводится в фазу кущения культуры, влагозарядковый -только по задернованной поверхности (стерне). С целью снижения поливной нормы и увеличения длины полосы полива при возделывании овса и пшеницы необходимо производить предпосевную подготовку поля комбинированным сельскохозяйственным орудием с активными рабочими органами для рыхления, выравнивания и уплотнения почвы (доминатором), в результате которой снижается впитывающая способность почвы и уменьшается шероховатость поверхности поливной полосы.

3. Из условий недопущения водной эрозии почвы подача воды в первую безуклонную ложбину рекомендуется удельным расходом 2.3 л/с на п.м. При соблюдении технологической дисциплины подачи воды на полосу без сброл са поливная норма составляет 800. .1000 м /га при коэффициенте эффективного полива 0,8.0,9.

4. По данным теоретических и экспериментальных исследований разработана методика определения параметров технологии полива овса, пшеницы, кукурузы и многолетних трав, учитывающая допустимую величину скорости движения воды по полосе, норму полива при различных уклонах поверхности земли.

117

5. При проектировании системы поверхностного полива по широким полосам с применением безуклонных ложбин рекомендовано использовать предложенную методику для расчета не только основных элементов технологии полива без сброса воды за пределы полосы, но и параметров оросительной сети в плане, пропускной способности каналов и сооружений.

6. Соблюдение рекомендуемых подходов проектирования и эксплуатации таких систем позволяет эффективно проводить поливы одновременно по нескольким полосам без сброса воды за пределы орошаемого участка.

7. Оценка экономической эффективности предлагаемой технологии поверхностного полива по широким полосам с применением безуклонных ложбин в сравнении с дождеванием, при прочих равных условиях и производительности труда 1,2. 1,4га/ч/чел., позволяет сэкономить 120. .260 кВт ч энергоресурсов на 1 ООО м3 воды, снизить затраты капитальных вложений на мелиоративное строительство в 1,5.2,3 раза, эксплуатационные затраты - в 2,4.2,7 раза.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата технических наук, Иванов, Олег Анатольевич, Москва

1. Алексеев Г.А. Графоаналитические способы определения и приведения к длительному периоду наблюдений параметров кривых распределения: -Труды ГГИ, вып. 73 "Вопросы формирования и методики расчетов". -Л.: Гидрометеоиздат, 1960. -С. 90-140.

2. Алексеев В.И., Колесников Д.Н. Орошаемое хозяйство юга Европейской части СССР / Результаты работ ЮжНИИГиМ за 1939 г. -Ростов, 1941,-С. 11,23.

3. Алиев И.Г., Бончковский Н.Ф. Определение оптимальных элементов техники полива по бороздам. Труды ВНИИМ и ТП, Коломна, 1970.

4. Андреев И.Н. Планировка орошаемых площадей, нарезка широких поливных полос и террасирование пологих склонов. Универсальный планировщик ЮжНИИГиМ за 1938 г., Новочеркасск, 1939, -С. 25-40.

5. Андреев И.Н., Витте В.П. Механизация агромелиоративных работ / Результаты работ ЮжНИИГиМ за 1938 г., Новочеркасск, 1939, -С. 25-40.

6. Аскоченский А.Н. Орошение и обводнение в СССР. -М: Колос, 1982,-216 с.

7. Багров М.Н. Орошение полей. -Волгоград, 1965. -254 с.

8. Багров М.Н. Способы и техника полива сельскохозяйственных культур в условиях Сталинградской области. -Сталинград, 1951. -44 с.

9. Багров М.Н., Кружилин И.П. Прогрессивная технологи орошения сельскохозяйственных культур. -М.: Колос, 1980. -208 с.

10. Беркалиев М.А. Усовершенствование техники полива по полосам культур сплошного посева. Автореферат дис. на соискание ученой степениканд. техн. наук. -Джамбул, 1987.

11. Васильев Н.Ф. Мелиорация земель. Рубежи перестройки // Гидротехника и мелиорация, 1987, N 11. -С. 2-10.

12. Веселый B.C. Орошаемое земледелие в Ставропольском крае. -Ставрополь , 1947. -80 с.

13. Возделывание сельскохозяйственных культур при орошении на Ставрополье. Под ред. Б.А. Шумакова. -Ставрополь, 1956. -232 с.

14. Временные нормативы стоимости и затрат труда на проведение 1 гектаро-полива, подачу 1000 м3 воды при различных способах полива для условий Восточно-Сибирского экономического района. Стандарт Востокгипроводхоза. 605-81-86. -Абакан. 1987. -24 с.

15. Гарюгин Г.А. Исследование элементов техники полива при поверхностном орошении // Сб.научн.тр./ Ставропольская зональная опытно-мелиоративная станция. Вопросы орошения и обводнения. Ставрополь, 1969. -С. 95-100.

16. Гарюгин Г.А. Орошение зерновых культур в районах Северного Кавказа. Орошение зерновых культур. -М: Колос, 1969. С. 85-144.

17. Гарюгин Г.А. Особенности проведения влагозарядковых поливов в зимних условиях // Сб.научн.тр. ЮжНИИГиМ, вып. 10: Техника полива и механизация работ в орошаемом земледелии, 1966. -С. 95-100.

18. Глебов П.Д. Курс ирригации. -Н.-Л.: ОНТИ, 1938. -328 с.

19. Гличев A.B. и др. Что такое качество? М.: Экономика, 1968.185с.

20. Григоров М.С. Техническое совершенствование оросительных систем. -М.: Колос, 1978. -111 с.

21. Дементьев В.Г. Орошение. -М.: Колос, 1979. С. 8-38.

22. Джонс Дж.К. Методы проектирования (пер. в англ.). -М.: Мир, 1936.-326 с.

23. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. -М.: Агропромиздат, 1985, 351 с.

24. Дукмасов И.А. Проведение поверхностных поливов / Механизация работ в орошаемом земледелии. -Ростов, 1965, -С. 5-22.

25. Заводнов Н.С. Некоторое вопросы механизации полива // Гидротехника и мелиорация, 1969, N 9, -С. 56-60.

26. Заика Ф.К. Памятка для поливальщика.-Орджоникидзе,1966.-46с.

27. Зайдельман Ф.Р. Мелиорадия почв. Учебник. -М.: МГУ, 1989. -304 с.

28. Збукарев Ю.А., Филимонов М.С. Эффективность различных способов полива в Волго-Донском междуречье / Сб.научн.тр. ВНИИОЗ, Вып. 1: Орошаемое земледелие в Поволжье, 1972, -С. 24-30.

29. Зинковский В.Н. Районирование территории Ставропольского края по способам и технике полива / Сб.научн.тр. СтавНИИГиМ, Механизация полива сельскохозяйственных культур, -С. 3-7.

30. Иванов В.М. Исследование техники полива по широким длинным полосам в Нижнем Поволжье. Автореферат дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. -Волгоград, 1976.

31. Израэльсен О.У. Научные основы и практика орошения. -М.: Сельхозгиз, 1936, -336 с.

32. Изюмов В.В. Способы и техника полива сельскохозяйственных культур / Орошаемое земледелие на Украине. -Киев: Урожай, 1968, -С. 95-104.

33. Изюмов B.B. Справочник по технике и способам полива сельскохозяйственных культур. -Киев: Урожай, 1966, -288 с.

34. Изюмов В.В., Хруслов Н.Ф. Техника полива сельскохозяйственных культур. -Киев: Урожай, 1970, -36 с.

35. Ильичев A.B., Волков В.А., Грушанский Б.А. Эффективность проектирования элементов сложных систем, М.: Высшая школа, 1983,-280 с.

36. Инструкция по проектированию, строительству и эксплуатации систем поверхностного полива по широким и длинным полосам с устройством безуклонных ложбин. СибГИИГиМ, -Абакан, 1986, -42 с.

37. Карук В.П. Системный подход и системный анализ в проектирование мелиоративно-водохозяйственных объектов. -Киев: ИПК Минводхоза СССР, 1986, -184 с.

38. Кисаров О.П. Система моделей перспективного планирования ирригации. Автореферат дис. на соиск. ученой степени доктора техню наук. -Новосибирск, 1975, -45 с.

39. Клоц В.Х. Опыт усовершенствования техники полива в Ростовской области / Прогрессивная техника полива сельскохозяйственных культур. -Баку, 1963, -С. 246-252.

40. Клоц В.Х. Полив по широким длинным полосам / Гидротехника и мелиорация, 1963, N 3, -С. 20-26.

41. Коршиков A.A. Устройство временной оросительной и поливной сети. -М.: Колос, 1971, -40 с.

42. Костин И.С. Орошение в Поволжье. -М.: Колос, 1971, -824 с.

43. Костяков А.Н. Основы мелиорации. -М.: Сельхозгиз, 1951, -С. 111-122.

44. Костяков А.Н. Избранные труды, в 2-х томах. -М.: Сельхозиздат, 1961, т. 1,-795 с.

45. Кривовяз С.М. Развитие техники поверхностного орошения взападных штатах США / Гидротехника и мелиорация, 1974, N7,-С. 110-113.

46. Кулягин С.М. Развитие техники поверхностного полива / Сб.научн.тр. ЮжНИИГиМ, вып. 31,1976, -С. 54-56.

47. Кулягин С.М. Особенности технологии полива по широким длинным полосам на засоленных землях дельты Терека. -Новочеркасск, 1980, -С. 42-46.

48. Лукашов И. А. Новая система орошения. -Куйбышев, 1953, -62 с.

49. Луконин Е.И. Участок орошения поверхностного полива с постоянной оросительной сетью / Сб.научн.тр. Саратовск. СХИ, 1969, т. 12, -С. 147-162.

50. Макаров П.П. Особенности агротехники яровой пшеницы при различной технике полива / Ирригация Поволжья. Режим и техника орошения. -М.: 1939, -С. 224-285.

51. Максименко В.П., Балкизов А.Б., Волчкова Т.Л. Оптимизация режима орошения люцерны на южных черноземах // Мелиорация и водное хозяйство, 2000, N 2,-С. 42-45.

52. Маслов Б.С., Нестеров Е.А. Вопросы орошения и осушения в США, -М.: Колос, 1967, 320 с.

53. Мартыненко Г.Н., Петрунин В.П. Механизация поверхностного полива важнейшая проблема орошаемого земледелия / Сб.научн.тр. НИМИ, Повышение эффективности использования орошаемых земель и прогрессивная техника полива, 1980, -С. 102-106.

54. Мелиорация и водное хозяйство. Орошение: Справочник / М 47.

55. Под ред. Б.Б. Шумакова. -М.: Колос, 1999. -С. 53-55.

56. Методы системного анализа в мелиорации и водном хозяйстве / Под ред. Штепы Б.Г. -JL: Гидрометеоиздат, 1983, -262 с.

57. Минкин В.И. Механизация работ при устройстве временной оросительной сети / Механизация работ в орошаемом земледелии. -Ростов, 1965, -С. 104-153.

58. Моисеев Н.И. Математическме задачи системного анализа. -М.: Наука, 1981,-488 с.

59. Невский С.П., Юшко Ю.А., Масюков А.Ф. Первые результаты опыта с орошением культурных пастбищ / Сб.научгн.тр. Ставропю НИИСХ, 1969. -Вып. 7. -С. 91-98.

60. Никулин С.П., Томин Е.Д. Направления развития механизации гидромелиоративных работ в СССР / Гидротехника и мелиорация, 1967, N5. -С. 155-156.

61. Носенко А.Ф. Возможности и пути совершанствования технологии поверхностного полива / сбюнаучн.тр. ВНИИМиТП, 1978, -Вып. 11: Новое в технике и технологии полива. -С. 3-27.

62. Основы орошаемого земледелия / М.А. Козин и др. -М.: Колос, 1970. -248 с.

63. Основы научных исследований. / учебник для техн.вузов. Под ред. В.И. Крутова, В.В. Попова. -М.: Высшая школа, 1989. -400 с.

64. Перехрест С.М. Орошение земель юга Украины, -Киев, 1962.-274с.

65. Пищеков В.М., Раков А.Н. К вопросу выбора параметров водоудерживающих валиков для полива узкорядных культур / Сб.научн.тр. ВНИИМиТП, 1978. -Вып. 11: Новое в технике и технологии полива. -С. 60-63.

66. Половинкин А.И. Основы инженерного творчества. -М.:

67. Машиностроение, 1988. -368 с.

68. Рекомендации по возделыванию озимой пшеницы на орошаемых землях Северного Кавказа / Турулеев В.К. и др. -Новочеркасск, 1976. -24с.

69. Рекомендации по поливу скльскохозяйственных культур в Волгоградской области. В помощь поливальщикам колхозов и совхозов. -Волгоград, 1965. -36 с.

70. Рекомендации по применению способов и техники полива сельскохозяйственных культур в различных природных условиях / Штокалов Д.А. -Новочеркасск, 1974. -40 с.

71. Рекомендации по проведению поливов по широким и длинным полосам / Штокалов Д.А., Олейник A.M. -Новочеркасск, 1977. -22 с.

72. Рекомендации по проектированию, созданию и использованию орошаемых пастбищ для овец / Баженов O.K. и др.-Ставрополь, 1980. -54 с.

73. Рекомендации по проектированию, созданию и использованию орошаемых пастбищ для овец юго-востока Европейской части СССР / A.B. Шутов и др. -М.: 1980. -20с.

74. Рекс JT.M. Предложения по поднятию эффективности мелиоративной деятельности. -Тр. ВНИИГиМ. Т. 75. -М.: 1969, -С.174-184.

75. Ризенкампф Г.К. Основы ирригации. T.I. -JI.: 1925. -604 с.

76. Руководство по проектированию внутрихозяйственной сети для дождевальных машин "Фрегат", "Волжанка" и "Днепр". ВТР-11-17-79. В/О Союзводпроект. -М.: 1979.

77. Руководство по проектированию опытно-производственных участков поверхностного полива в условиях Хакасской автономной области / СибНИИГиМ, Хакасское отделение. -Абакан, 1990.

78. Савченко В.Т. Совершенствование методов принятия технических решений при проектировании гидромелиоративных систем. Автореферат дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. -Новочеркасск, 1991.

79. Санников В.П., Савченко В.Т., Берхмиллер К.А. Методика формирования технических решений при проектировании гидромелиоративных систем. -В сб.: Методы функционально-стоимостного анализа в мелиорации. -Красноярск, 1992. -С. 54.

80. Санников В.П., Шманько Л.Р., Лаптева О.В. Методика оценки качества способов и техники полива. -В сб.: Прогрессивные методы в строительстве и эксплуатации мелиоративных систем Сибири, -Красноярск, 1991. -С. 46-56.

81. Селезнев М.В. Техника поверхностного орошения в США / Сб.научн.тр. ВНИИГиМ, 1962. -Т.40. Орошение. -С. 112-122.

82. Семкин А.Н. Техника полива зерновых в Заволжье. -М.: 1938.-36 с.

83. Селькин A.M. Освоение и эксплуатация оросительных систем в районах орошения зерновых культур . -М.: ОГИЗ -Сельхозгиз, 1944. -80с.

84. Селькин A.M. Техника полива зерновых культур напуском по полосам / Ирригация Заволжья. Режим и техника орошения. -М.: 1939. -С. 5-137.

85. Сельскохозяйственные гидротехнические мелиорации / Богушевский А.А., Голованов А.И., Кутергин В.А. и др. Под ред. Е.С. Маркова. -М.: Колос, 1981. -315 с.

86. Сергеев С.П. Мелиорация в Сибири, СибНИИГиМ. -Красноярск,1991.

87. Система орошаемого земледелия Хакасской автономной области (рекомендации). СибНИИГиМ. -Абакан, 1985.

88. Смирнов Р.Н., Кисляков Ю.Н. Рассоление солонцовых комплексов при поверхностных поливах на Арагирской системе / Тез.докл. научно-технической конференции по мелиорации и орошению почв. 6-8 сент.1983. -Ставрополь, 1983. -С. 127-128.

89. СНиП 1.02.01-85. Инструкция о составе, порядке разработки, согласования и утверждения проектно-сметной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений.

90. СНиП 2.06.03-85. Мелиоративные системы и сооружения. -М.: Госстрой СССР, 1986. 69 с.

91. Способы полива сельскохозяйственных культур в Волгоградской области / Филимонов М.С. и др./ Режим орошения сельскохозяйственных культур в Нижнем Поволжье. -Волгоград, 1981. -С. 33-38.

92. Справочник мелиоратора / Сост. Маслов Б.С. Изд. 2-е перер. и доп. -М.: Россельхозиздат, 1980. -С. 162-164.

93. Справочник по мелиорации / Маслов Б.С., Минаев И.В., Губер К.В. / -М.: Росагропромиздат, 1989. -С. 25-63.

94. Старова Н.П. Норма полива зерновых культур по длинным бороздам и полосам в условиях Саратовского Левобережья / Степные просторы, 1963, N 5. -С. 28-31.

95. Сурин В.А. Механизация и автоматизация поверхностных самотечных способов полива. -М.: Россельхозиздат, 1979. -56 с.

96. Тарасов А.И. О применении поверхностного полива в Поволжье / Гидротехника и мелиорация, 1979, N 5. -С. 41-43.

97. Технический проект "Опытно-производственный участок "Журавель" орошения по широким и длинным полосам в совхозе "Бейский" Бейского района" Востоксибгипроводхоз, -Абакан, 1983.

98. Технологическая карта на производство работ при строительстве систем с поверхностным поливом и длинным полосам с устройством водоудерживающих валиков и безуклонных ложбин. -СибНИИГиМ. -Красноярск, 1992. -16 с.

99. Технологические карты по возделыванию сельскохозяйственных культур на орошаемых землях в степной зоне Красноярского края (рекомендации). -Красноярск: Изд. "Красноярский рабочий", 1988. -87 с.

100. Тютюкин В.Ф. Система лиманного орошения по широким и длинным полосам. A.c. N 206415, опубл. 02.12.67, бюл. N 24.

101. Тютюкин В.Ф., Иванов O.A. Оросительная система с поливом по склону для очистки сточных вод. Патент РФ N 2128904, кл. А 01 G 25/00 от 20.12.95. -БИ N 11 от 20.04.99 г. -С. 297.

102. Филимонов М.С. Режим орошения и способы полива сельскохозяйственных культур. -Волгоград, 1972. -143 с.

103. Филимонов М.С. Способы полива и пути их улучшения / Земледелие, 1980, N 8. -С. 40-43.

104. Фищенко Г.Н. Новая техника и прогрессивная технология подпахотного орошения / Материалы Всесоюзного семинара по прогрессивной технике полива. 25-30 сент. 1962. -Баку. 1963. -С. 88-92.

105. Штепа Б.Г. Основные пути совершенствования оросительных систем / Материалы совещания по проектированию технически совершенных оросительных систем, июль 1981. -С. 3-24.

106. Штепа Б.Г. Полив по широким и длинным полосам иконструкция оросительной системы / Обзорная информация / ЦБНТИ МВХСССР. -М.: 1974. -С. 41-82.

107. Штокалов Д.А. Прогрессивные способы полива при орошении зерновых культур / Материалы Всесоюзного семинара по освоению орошаемых земель, 12-15 авг. 1965. -Нальчик, 1966. -С. 63-79.

108. Штокалов Д.А. Пути совершенствования техники полива сельскохозяйственных культур в плоскостной зоне Дагестана / Сб. научн. тр. / ЮжНИИГиМ, 1979. -Вып. 37: Пути повышения интенсификации орошаемого земледелия. -С. 3-7.

109. Шульга Н.К., Дукмасов А.И. Учебник мастера орошения. -М.: Колос, 1980.-362 с.

110. Шумаков Б.Б. Насосные дождевальные установки и техника полива. -М.: Высшая школа, 1977. -136 с.

111. Шумаков Б.Б. Оросительная система в хозяйстве. -М.: Россельхозиздат, 1975. -150 с.

112. A. Clemmens. Canal Automation potential for water delivery modernization. 17-th Congress on Irrigation and Drainage, 1999. Granada, Spain. Volume IE, Question 49. P. 87-98.

113. Garduno H. & Arreguin C.F. (1994) Efficient water use. 379 pp. Montevideo, Uruguay, UNESCO-ORCYT.

114. Klon W. & Wolter H.W. (1998). Perspectives on food and water, 9 pp. Paris, France Food and Agriculture Organisation of the United Nations.129

115. Molden, D. 1997. Accounting for water use and productivity. SWIM Paper 1. Colombo, Sri Lanka: International Irrigation Management Institute.

116. Prinz, D. 1994. Water Harvesting Past and Future. In: Sustainable of irrigated agriculture. Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop Vimerio, March 1994, ed. L.S. Pereira. Rotterdam: Balkema.

117. United Nations (1992). Report of the United Nations on Environment and Developement, Chapter 18. New York, United States, United Nations.

118. Г О С КОМЗЕМ РосНИИэемпроект Сибирскийгосударственный научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт землеустройства и мелиорации земель

119. СибНИиПИ землеустройства и мелиорации662600,г.Абакан, п/я 65 код 8-39022 факс -6-77-93 для телеграмм: Абакан, СибНИиПИ землеустройства и мелиорации тея.6-22-281. Рб.ОЗ. ЯЯ&О'Х' На

120. СПРАВКА ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ НАУЧНЫХ РАЗРАБОТОК

121. Методика разработана НИИ аграрных проблем Хакасии СО РАСХН. Авторами ее являются АС.Сергеев, В.Ф.Тютюкин, О.АИванов.

122. Представленные номограммы могут использоваться при проектировании и эксплуатации оросительной системы с поливом по полосам.ш ш ш т т т шш