Автореферат (1151670), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Для выбора оптимальных элементов техники полива необходимо ввести критерий - относительную урожайность, которая определяется по следующей зависимости
где Ур и Уmax – расчетная и максимальная урожайность культуры, на основании которой определена стоимость потерянного урожая, т/га.
Для последующего анализа, из 81 расчетного варианта выбраны 24 варианта с соответствующими каждому значению коэффициента равномерности полива (kp) поливными нормами брутто и КПД борозды (табл.1).
Расчеты показывают, что значениям kp = 0,6; 0,7; 0,8; 0,9 соответствуют величины относительной урожайности хлопчатника 0,77; 0,83; 0,89; 0,95, то есть потери урожая хлопка-сырца составляют 23, 17, 11 и 5 % соответственно. Окончательный выбор экономически выгодного варианта технологии полива осуществлен по экономическим показателям. Для этого рассчитывается стоимость потерянного урожая и оросительной воды.
Таблица 1. Соотношение поливной нормы брутто (mбр) и КПД борозды при различных значениях коэффициента равномерности полива (kp)
Вариант | kp = 0,6 | kp = 0,7 | kp = 0,8 | kp = 0,9 | ||||
mбр, м3/га | КПД | mбр, м3/га | КПД | Mбр, м3/га | КПД | mбр, м3/га | КПД | |
2 | 800 | 0,88 | 900 | 0,78 | 1030 | 0,68 | 1200 | 0,58 |
6 | 850 | 0,82 | 960 | 0,73 | 1100 | 0,64 | 1280 | 0,55 |
9 | 880 | 0,80 | 990 | 0,71 | 1135 | 0,62 | 1320 | 0,53 |
11 | 1070 | 0,75 | 1200 | 0,67 | 1376 | 0,58 | 1600 | 0,50 |
13 | 1110 | 0,72 | 1275 | 0,63 | 1460 | 0,55 | 1700 | 0,47 |
16 | 1160 | 0,69 | 1335 | 0,60 | 1530 | 0,52 | 1780 | 0,45 |
20 | 1395 | 0,65 | 1605 | 0,56 | 1840 | 0,49 | 2140 | 0,42 |
22 | 1450 | 0,62 | 1665 | 0,54 | 1910 | 0,47 | 2220 | 0,40 |
26 | 1470 | 0,61 | 1690 | 0,53 | 1940 | 0,46 | 2250 | 0,40 |
28 | 1010 | 0,69 | 1160 | 0,60 | 1330 | 0,53 | 1550 | 0,45 |
31 | 920 | 0,76 | 1060 | 0,66 | 1210 | 0,58 | 1410 | 0,50 |
34 | 930 | 0,75 | 1070 | 0,65 | 1220 | 0,57 | 1420 | 0,50 |
39 | 1010 | 0,79 | 1160 | 0,69 | 1330 | 0,60 | 1550 | 0,52 |
42 | 1010 | 0,79 | 1160 | 0,69 | 1330 | 0,60 | 1550 | 0,52 |
45 | 1060 | 0,75 | 1220 | 0,66 | 1400 | 0,57 | 1630 | 0,49 |
48 | 1370 | 0,66 | 1570 | 0,57 | 1810 | 0,50 | 2100 | 0,43 |
50 | 1390 | 0,65 | 1600 | 0,56 | 1830 | 0,49 | 2130 | 0,42 |
52 | 1430 | 0,63 | 1640 | 0,55 | 1880 | 0,48 | 2190 | 0,41 |
64 | 960 | 0,83 | 1100 | 0,73 | 1260 | 0,63 | 1470 | 0,54 |
68 | 1000 | 0,80 | 1150 | 0,70 | 1320 | 0,61 | 1530 | 0,52 |
71 | 1040 | 0,77 | 1200 | 0,67 | 1380 | 0,58 | 1600 | 0,50 |
74 | 1320 | 0,68 | 1520 | 0,59 | 1750 | 0,51 | 2030 | 0,44 |
78 | 1360 | 0,66 | 1570 | 0,57 | 1800 | 0,50 | 2090 | 0,43 |
81 | 1380 | 0,65 | 1580 | 0,57 | 1810 | 0,50 | 2110 | 0,43 |
В результате сопоставления стоимости потерянного урожая и стоимости оросительной воды, также зависящей от kp, получено оптимальное значение kp = 0,73, соответствующее минимуму потерь урожая и воды.
Для принятого в качестве критерия значения kp = 0,75 проведены расчеты по определению оптимальных элементов полива хлопчатника, результаты которых представлены в таблице 2.
Анализ табличных данных указывает на наличие тесной связи между природными характеристиками и элементами технологии полива: с увеличением уклона местности уменьшается величина расхода воды в борозду и увеличивается КПД борозды (за исключением сильноводопроницаемых почв).
Таблица 2. Элементы техники полива хлопчатника постоянной струей по проточным бороздам при kp = 0,75
Вариант | Уклон поверхности земли | Коэффициент фильтрации, м/сут | Длина борозды, м | Расход воды в борозду, л/с | Время полива, ч | Поливная норма, м3/га | КПД борозды | |
нетто | брутто | |||||||
2 | 0,005 | 0,2 | 100 | 0,75 | 4,3 | 700 | 960 | 0,73 |
11 | 0,005 | 0,1 | 100 | 0,60 | 7,2 | 800 | 1290 | 0,62 |
20 | 0,005 | 0,05 | 100 | 0,20 | 28,6 | 900 | 1720 | 0,52 |
28 | 0,02 | 0,2 | 75 | 0,50 | 6,2 | 700 | 1240 | 0,56 |
42 | 0,02 | 0,1 | 100 | 0,30 | 13,8 | 800 | 1240 | 0,64 |
50 | 0,02 | 0,05 | 150 | 0,15 | 38,5 | 900 | 1710 | 0,53 |
64 | 0,05 | 0,1 | 75 | 0,30 | 9,8 | 800 | 1180 | 0,68 |
74 | 0,05 | 0,05 | 75 | 0,08 | 50,6 | 900 | 1630 | 0,55 |
Проведенные исследования показывают, что широко распространенные в аридной зоне поливы постоянной струей по проточным бороздам сопровождаются большими потерями воды, в связи с чем КПД борозд, рассчитанный по теоретическим зависимостям, не превышает 0,52 - 0,73. Следует отметить также, что для земель с уклоном 0,005 длина борозд 100 м, обоснованная технико-экономическими расчетами и допускающая деление поливного участка на ярусы, значительно меньше, рекомендованных Н.Т. Лактаевым длин 175-400 м. Низкие значения КПД борозд при поливе постоянной струей обусловили необходимость разработки более совершенных технологий орошения.
В третьей главе представлены результаты экспериментальных исследований по разработке водосберегающих технологий полива по открытым бороздам.
Как известно из работ А.Н. Костякова, Н.Т. Лактаева, Б.Б. Шумакова и др. более совершенными технологиями, повышающими качество полива, являются технологии полива переменной струей и с прерывистой водоподачей в борозды.