Автореферат (Совершенствование конструкций и обоснование параметров систем микроорошения)

На правах рукописиИКРОМОВ ИЛХОМЖОН ИСЛОМКУЛОВИЧСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ ИОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМ МИКРООРОШЕНИЯСпециальность: 06.01.02 – мелиорация, рекультивация и охрана земельАвторефератдиссертации на соискание ученой степеникандидата технических наукМосква – 2014-1-Работа выполнена на кафедре «Мелиорация, рекультивация и охрана земель» Таджикского аграрного университета им. Ш.ШотемураНаучный руководитель –Губер Кирилл Вадимовичдоктор технических наукОфициальные оппоненты: Овчинников Алексей Семенович,доктор сельскохозяйственных наук, профессор,член-корреспондент РАН, ФГБОУ ВПО Волгоградский государственный аграрный университет, зав.

кафедрой "Сельскохозяйственное водоснабжение и гидравлика"Ведущая организация –Данильченко Анатолий Николаевич,кандидат технических наук, доцент, ФГБОУВПО Российский государственный аграрныйуниверситет – МСХА имени К.А. Тимирязева,доцент кафедры "Мелиорации и рекультивацияземель"ФГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт систем орошения и сельхозводоснабжения "Радуга"Защита состоится «_26__» февраля__2015 г.

в 10часов на заседании диссертационного совета Д 006.038.01 во Всероссийском научноисследовательском институте гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова по адресу: 127550, Москва, ул. Большая Академическая, 44.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИГиМ и на сайтеhttp://sovet.vniigim.ru/index.php?categoryid=9Автореферат разослан «___»_________________2014г.Ученый секретарь диссертационного совета-2-С.Д. ИсаеваОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы исследования. В условиях возрастающей численности населения как в Республике Таджикистан, так и в странах Центральной Азии в ближайшей перспективе наиболее острыми становятся проблемы сельского и водного хозяйства. Это связано, с одной стороны, с необходимостью увеличения количества продуктов сельскохозяйственного производства, а с другой стороны, с ограниченностью водных и земельных ресурсов.

Поэтому рациональное и интенсивное использование водных и земельных ресурсов в Центральноазиатском регионе, особенно для малоземельной Республики Таджикистан, имеет важное народнохозяйственное значение. На данный момент Правительством Республики Таджикистан определены три основные стратегические направления развития Республики, однимиз которых является обеспечение населения продуктами питания собственного производства. А это требует развития и интенсификации сельскохозяйственного производства в условиях ограниченных водно-земельных ресурсов.Площадь орошаемых земель в Таджикистане по состоянию на 1 января2014 года равняется 749,7 тыс.

га, что составляет 48% площади возможногоорошения (1,56 млн. га). На душу населения приходится менее 0,1 га, что в2-3 меньше, чем в соседних государствах. Более того, значительная частьорошаемых территорий расположена на предгорных склонах, которые имеют уклоны более 0,01. Более 98 % земель орошается поверхностным способом, несмотря на общеизвестные недостатки - значительные потери оросительной воды, неравномерное увлажнение корнеобитаемого слоя почвы, возникновение ирригационной эрозии почв, низкая производительность трудаполивальщика, низкий КПД оросительной системы и т.д. Отрицательные последствия традиционного способа орошения приводят к снижению урожайности и валового сбора сельскохозяйственных культур и оказывают отрицательное влияние на успешное выполнение Продовольственной программыстраны.Для рационального использования природных ресурсов, роста сельскохозяйственного производства необходимо развивать современные способы,технологии и технические средства орошения, в том числе микроорошение.Применение микроорошения, в частности микродождевания, предотвращаетвышеперечисленные недостатки поверхностных способов орошения и позволяет значительно повысить урожайность сельскохозяйственных культур.Степень разработанности темы.

Исследованиями новых способоворошения занимались многие ученые: Александров А.Д. (1978), Бородычев-3-В.В. (2006, 2010), Гжибовский С.А. (2011), Городничев В.И. (2008), Грамматикати О.Г. и Кузнецова Е.И. (1999), Григоров М.С. (1976, 2001), Губер К.В.(1988, 2006), Дубенок Н.Н. (1991, 2011), Зубаиров О.З. (2012), КузнецоваЕ.И. (2004), Лебедев Б.М. (1977), Лямперт Г.П. (1999), Маслов Б.С. (1992),Муртазин Р.М.

(1986), Нурматов Н.К. (1991), Сабуренков С.Н. (2004), Храбров М.Ю. (1999, 2008), Чичасов В.Я. (1977), Шейнкин Г.Ю. (1987), ШумаковБ.Б. (1991) и др. Этими учеными предложены различные конструкции и системы микроорошения. Однако, широкому их применению в большинствеслучаев препятствуют сложность конструкции, необходимость создания высокого давления в оросительной сети и их дороговизна.Таким образом, разработка более упрощенных конструкций и технических средств, не требующих специальной очистки воды и обеспечивающихнадежную эксплуатацию, является своевременной и актуальной проблемой.Цель и задачи исследований.

Целью исследований является разработка новых конструкций технических средств и систем микроорошения сельскохозяйственных культур для условий закрытого и открытого грунтов.Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи:- провести анализ природных и климатических условий орошаемых земель Республики Таджикистан;- провести анализ существующих водосберегающих и почвозащитныхтехнологий и техники полива;- разработать новые конструкции основных элементов системы микродождевания – микродождевателей, обеспечивающих дождь с допустимымизначениями интенсивности и крупности капель и с высоким коэффициентомравномерности распределения искусственного дождя по площади полива;- разработать новые системы микродождевания для условий закрытогои открытого грунтов, работающие в низконапорном режиме и обеспечивающие распределение осадков по орошаемой площади, исключающее ирригационную эрозию почвы и непроизводительные потери оросительной воды;- провести лабораторные и опытно-экспериментальные исследованияразработанных конструкций и систем микродождевания для обоснования основных параметров технических характеристик разработанных конструкцийи систем;- провести расчёт экономической эффективности предложенных разработок.-4-Научная новизна исследований заключается в следующем:- разработана новая низконапорная система импульсного микродождевания для теплиц и лимонариев с использованием осенне-зимне-весеннихосадков для условий с острым дефицитом воды.

Система обеспечивает распределение поливной воды по орошаемой площади, исключающее ирригационную эрозию почвы и непроизводительные потери оросительной воды, чтоприводит к экономии водных и энергетических ресурсов;- предложены новые дождевальные устройства, обеспечивающиедождь с допустимыми значениями интенсивности и крупности капель, с высоким коэффициентом равномерности распределения его по площади дождевания одним микродождевателем;- обоснованы основные параметры конструкций технических средств исистеммикроорошениянаосновелабораторныхиопытноэкспериментальных исследований;- обоснована экономическая эффективность применения предложенныхразработок.Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретическая ипрактическая значимость работы заключается в разработке новых конструкций дождевальных устройств и систем микродождевания как для условий закрытого, так и открытого грунтов, в расчетах и обосновании их параметров.Разработанные конструкции и системы будут способствовать широкомувнедрению микродождевания и тем самым позволят значительно повыситьэффективность использования водно-земельных ресурсов с целью подъемаурожайности сельскохозяйственных культур.

Осуществление этих мероприятий внесет определённый вклад в аграрное развитие Республики Таджикистан и других стран Центральноазиатского региона.Методология и методы исследования. При разработке техническихсредств и систем микродождевания использовался метод системного подходаи теория проектирования новой техники. Лабораторные исследования проводились в лаборатории кафедры мелиорации, рекультивации и охраны земельТаджикского аграрного университета им.

Ш. Шотемур, а полевые – на Гиссарском опытно-производственном участке ТаджикНИИГиМ и на дождевальном участке, построенном на территории средней школы № 64 кишлакаКалаи Малик Вахдатского района. При проведении экспериментальных исследований на опытно-производственных участках использовалась методикаполевого опыта Б.А.

Доспехова (1979). Параметры элементов техники поливамикродождеванием определялись по методике оценки качества полива дождеванием в условиях сложного рельефа (ВНИИМиТП) и вычислялись по рас-5-четным зависимостям (Штепа Б.Г., Носенко В.Ф., Винников Н.В. и др. 1990).Расчет основных параметров нового дождевального аппарата проводился с использованием классических законов механики. Обработка результатов исследований проводилась методами математической статистики, корреляционного и дисперсионного анализа с применением современных вычислительных программ для ПК.Положения, выносимые на защиту:1.Новые конструкции дождевальных устройств, обеспечивающиедождь с допустимыми значениями интенсивности и крупности капель, с высоким коэффициентом равномерности распределения искусственного дождяпо площади дождевания одним микродождевателем.2.Новые системы микродождевания как для условий закрытого, таки открытого грунтов, работающие в низконапорном режиме и обеспечивающие распределение поливной воды по орошаемой площади, исключающееирригационную эрозию почвы и непроизводительные потери оросительнойводы, а также способствующее снижению энергозатрат.3.Основные параметры и технические характеристики разработанных конструкций и систем микродождевания.Степень достоверности и апробация результатов.