Диссертация (Совершенствование конструкций и обоснование параметров систем микроорошения)

РЕСПУБЛИКА ТАДЖИКИСТАНТАДЖИКСКИЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. ШИРИНШО ШОТЕМУРНа правах рукописиИкромов Илхомжон ИсломкуловичСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙИ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВСИСТЕМ МИКРООРОШЕНИЯСпециальность 06.01.02. - Мелиорация, рекультивация иохрана земельДИССЕРТАЦИЯна соискание ученой степени кандидата технических наукНаучный руководитель: д.т.н.

Губер К.В.Душанбе-20142Стр.ОглавлениеВведение ………………………………………………………………………..4Глава. 1. Характеристика природных условий Республики Таджикистан ианализ способов и систем микроорошения сельскохозяйственныхкультур …………………………………….................................................131.1.

Характеристика природных условий Республики Таджикистан……….131.2. Обзор и анализ способов, технологий и систем микроорошениясельскохозяйственных культур……………………………………......... 251.3. Структурная схема исследований………………………………………...47Глава 2. Разработка конструкций и расчет систем низконапорногомикроорошения……………………………………………………………2.1. Низконапорные оросительные систем для полива теплиц илимонариев………………………………………………………………...2.1.1. Оросительная система теплиц. Конструкция, принцип действия исхемы работы……………………………………………………...............2.1.2.

Низконапорная система импульсного микродождевания теплиц илимонариев. Конструкция, принцип действия и схема работы………..2.2. Импульсный ороситель низконапорной системы микродождевания2.3. Конструкция и принцип действия усовершенствованного низконапорного импульсного микродождевателя……………………………...2.4. Расчет дефлекторной дождевальной насадки……………………………2.5.

Разработка и расчет усовершенствованной конструкции дождевального аппарата непрерывного действия……………………………...2.5.1. Усовершенствование конструкции дождевального аппаратанепрерывного действия…………………………………………………...2.5.2. Принцип образования капель дождя с применением новогодождевального аппарата…………………………………………….........2.5.3. Расчет усовершенствованной конструкции дождевальногоаппарата непрерывного действия………………………………………...Выводы по главе ………………………………………………………….........Глава 3.

Экспериментальные исследования систем микроорошения идождевателей………………………………………………………………3.1. Объект, условия и методика проведения исследований………………..3.1.1. Место и условия проведения лабораторных и опытно-экспериментальных исследований …………………………………………................3.1.2. Краткая характеристика опытных участков…………………………...3.1.3. Методика проведения исследований и точность аппаратуры………...5050525764677276767981848787878990  33.2.Исследование гидравлических и технологических характеристикнизконапорного импульсного оросителя (микродождевателя)………..3.3.

Исследование усовершенствованного импульсного микродождевателя………………………………………………………………………3.4. Исследование дефлекторной дождевальной насадки………………3.5. Исследование качества искусственного дождя аппарата непрерывного действия……………………………………………………………...Выводы по главе………………………………………………………………..Глава 4. Технические решения по системам микроорошения и ихэкономическая эффективность…………………………………………...4.1.

Технические характеристики предложенных конструкций и системмикродождевания…………………………………………………………4.2. Оценка экономической эффективности разработок…………………….4.3. Рекомендации производству по эксплуатации систем…………….........Выводы по главе………………………………………………………………..Заключение…………………………………………………………………….Основные выводы……………………………………………………….........Рекомендации производству…………………………………………………Перспективы дальнейшего развития темы………………………………..Список использованной литературы………………………………….........Приложение 1.Малый патент Республики Таджикистан № TJ 409.Оросительная система теплиц……………………………………………Приложение 2.Малый патент Республики Таджикистан № TJ 464Низконапорная система импульсного микродождевания теплиц и(или) лимонарий…………………………………………………………...Приложение 3.

Импульсный микродождеватель. Положительноерешение по заявке № 1300818 от 03.12.2013г. о выдаче патента РТ наизобретение………………………………………………………………..Приложение 4. Дождевальный аппарат /Положительное решение позаявке №1400852 от 14.04.2014г. о выдаче патента РТ на изобретениеПриложение 5 и 6. Справка о внедрении научных разработок соискателяв производство….…………………………………………………………Приложение 7.

Справка о внедрении научных разработок в учебныйпроцесс……………... ……………………………………………………..97109116129143145145151157158159159161162163181182183184185186187  4ВВЕДЕНИЕАктуальностьтемыВисследования.условияхвозрастающейчисленности населения как в Республике Таджикистан, так и в странахЦентральной Азии в ближайшей перспективе наиболее острыми становятсяпроблемы сельского и водного хозяйства.необходимостью увеличенияЭто связано, с одной стороны, сколичества продуктов сельскохозяйственногопроизводства, а с другой стороны, с ограниченностью водных и земельныхресурсов.

Поэтому рациональное и интенсивное использование водных иземельныхресурсоввЦентральноазиатскомрегионе,особеннодлямалоземельной Республики Таджикистан, имеет важное народнохозяйственноезначение.НаданныймоментПравительствомРеспубликиТаджикистанопределены три основные стратегические направления развития Республики,одним из которых является обеспечение населения продуктами питаниясобственного производства.

А это требует развития и интенсификациисельскохозяйственного производства в условиях ограниченных водно-земельныхресурсов.Площадь орошаемых земель в Таджикистане по состоянию на 1 января 2014года равняется 749,7 тыс. га, что составляет 48% площади возможного орошения(1,56 млн. га). На душу населения приходится менее 0,1 га, что в 2-3 меньше, чемв соседних государствах. Более того, значительная часть орошаемых территорийрасположена на предгорных склонах, которые имеют уклоны более 0,01.

Более 98%земель орошается поверхностным способом, несмотря на общеизвестныенедостатки-значительныепотериоросительнойводы,неравномерноеувлажнение корнеобитаемого слоя почвы, возникновение ирригационной эрозиипочв, низкая производительность труда поливальщика, низкий КПД оросительнойсистемы и т.д. Отрицательные последствия традиционного способа орошенияприводят к снижению урожайности и валового сбора сельскохозяйственных  5культур и оказывают отрицательное влияние на успешное выполнениеПродовольственной программы страны.Длярациональногосельскохозяйственногоспособы,технологиииспользованияпроизводстваиприродныхнеобходимотехническиесредстваресурсов,развиватьорошения,ростасовременныевтомчислемикроорошение. Применение микроорошения, в частности микродождевания,предотвращаетвышеперечисленныенедостаткиповерхностныхспособоворошения и позволяет значительно повысить урожайность сельскохозяйственныхкультур.Степеньразработанноститемы.Исследованияминовыхспособоворошения занимались многие ученые: Александров А.Д.

(1978), Бородычев 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), Кузнецова Е.И. (2004), ЛебедевБ.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), Шумаков Б.Б. (1991) и др. Этимиучеными предложены различные конструкции и системы микроорошения.Однако, широкому их применению в большинстве случаев препятствуютсложностьконструкции,необходимостьсозданиявысокогодавленияворосительной сети и их дороговизна.Таким образом, разработка более упрощенных конструкций и техническихсредств, не требующих специальной очистки воды и обеспечивающих надежнуюэксплуатацию, является своевременной и актуальной проблемой.Цель и задачи исследований.

Целью исследований является разработкановыхконструкцийтехническихсредствисистеммикроорошениясельскохозяйственных культур для условий закрытого и открытого грунтов.  6Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи:- провести анализ природных и климатических условий орошаемых земельРеспублики Таджикистан;- провести анализ существующих водосберегающих и почвозащитныхтехнологий и техники полива;-разработатьновыеконструкцииосновныхэлементовсистемымикродождевания – 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 закрытого иоткрытого грунтов, работающие в низконапорном режиме и обеспечивающиераспределение осадков по орошаемой площади, исключающее ирригационнуюэрозию почвы и непроизводительные потери оросительной воды;- провести лабораторные и опытно-экспериментальные исследованияразработанных конструкций и систем микродождевания для обоснованияосновных параметров технических характеристик разработанных конструкций исистем;- провести расчёт экономической эффективности предложенных разработок.Научная новизна исследований заключается в следующем:- разработана новая низконапорная система импульсного микродождеваниядля теплиц и лимонариев с использованием осенне-зимне-весенних осадков дляусловий с острым дефицитом воды.Система обеспечивает распределениеполивной воды по орошаемой площади, исключающее ирригационную эрозиюпочвы и непроизводительные потери оросительной воды, что приводит кэкономии водных и энергетических ресурсов;- предложены новые дождевальные устройства, обеспечивающие дождь сдопустимыми значениями интенсивности и крупности капель, с высоким  7коэффициентом равномерности распределения его по площади дождевания одниммикродождевателем;- обоснованы основные параметрыконструкций технических средств исистем микроорошения на основе лабораторных и опытно-экспериментальныхисследований;- обоснована экономическая эффективность применения предложенныхразработок.Теоретическая и практическая значимость работы.

Теоретическая ипрактическая значимость работы заключается в разработке новых конструкцийдождевальных устройств и систем микродождевания как для условий закрытого,так и открытого грунтов, в расчетах и обосновании их параметров. Разработанныеконструкцииисистемымикродождеванияибудуттемсамымспособствоватьзначительноширокомуповыситьвнедрениюэффективностьиспользования водно-земельных ресурсов с целью подъема урожайностисельскохозяйственныхкультур.Осуществлениеэтихмероприятийвнесетопределённый вклад в аграрное развитие Республики Таджикистан и других странЦентральноазиатского региона.Методология и методы исследования. При разработке техническихсредств и систем микродождевания использовался метод системного подхода итеория проектирования новой техники.