Автореферат (1151725), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Анализ результатов исследований показывает, что при уклоне поливной борозды 0,01 на варианте 1 с увеличением расхода поливной струи от 0,1-0,3 до 0,4-0,5 л/с увеличиваются объем сбрасываемой воды от 238 до 817 м3/га, мутность воды в конце борозды от 10,4 до 11,6 г/л, смыв почвы от 2,45 до 9,5 т/га. За 6 поливов в зависимости от расхода поливной струи смыв почвы изменяется от 14,7 до 57,0 т/га. С повышением уклона борозды до 0,04, увеличивается поверхностный сброс от 364 до 1088 м3/га, смыв почвы от 5,3 до 17,9 т/га за один полив (табл.5.).
Рис. 5. Зависимость времени добегания от длины борозды.
Рис. 6. Зависимость поверхностного сброса от поливной струи при уклоне i=0.01 и длине борозды 210 м .(Участок Ильич).
Таблица 4. Элементы техники полива в зависимости от уклона и расхода поливной струи
Длина L и уклон i борозды | Расход поливной струи, л/с | Традиционная технология (контроль) | Полив при дифференцированном глубоком рыхлении | ||||||||||
Время, час-мин | Сброс, % | Ороси- тельная норма m, нетто, м3/га | Ороси- тельная норма m, брутто, м3/га | Время, час-мин | Сброс, % | Ороси- тельная норма m, нетто, м3/га | Ороси- тельная норма m, брутто, м3/га | ||||||
Добегание | Доливание | Всего | Добегание | Доливание | Всего | ||||||||
L=210м. i=0,01 | 0,1-0,3 | 8-57 | 10-55 | 19-52 | 18,8 | 1026 | 1264 | 15-37 | 3-00 | 18-37 | 6,1 | 1032 | 1101 |
0,3-0,4 | 5-35 | 12-02 | 17-37 | 29,5 | 1087 | 1544 | 9-07 | 4-13 | 13-20 | 14,0 | 1086 | 1263 | |
0,4-0,5 | 2-50 | 13-00 | 15-50 | 44,5 | 1015 | 1832 | 5-10 | 5-50 | 11-00 | 27,7 | 1020 | 1412 | |
L=165м. i=0,04 | 0,1-0,3 | 7-50 | 13-50 | 21-40 | 25,7 | 1050 | 1414 | 10-50 | 6-35 | 17-25 | 14,7 | 1055 | 1236 |
0,3-0,4 | 4-25 | 15-12 | 19-37 | 37,1 | 1047 | 1667 | 7-53 | 7-27 | 15-20 | 24,6 | 1062 | 1409 | |
0,4-0,5 | 2-35 | 16-05 | 18-40 | 50,2 | 1079 | 2167 | 4-02 | 9-33 | 13-35 | 35,5 | 1076 | 1665 |
Таблица 5. Смыв почвы в зависимости от уклона и расхода поливной струи
Уклон i | Длина борозды L, м | Расход поливной струи, л/с | Традиционная технология (контроль) | Полив при дифференцированном глубоком рыхлении | ||||||
Объем сбрасываемой воды, м3/га | Мутность воды в конце борозды, г/л | Смыв почвы, т/га | Смыв почвы за сезон, т/га | Объем сбрасываемой воды, м3/га | Мутность воды в конце борозды, г/л | Смыв почвы, т/га | Смыв почвы за сезон, т/га | |||
0,01 | 210 | 0,1-0,3 | 238 | 10,4 | 2,45 | 14,7 | 69 | 9,4 | 0,6 | 3,6 |
0,3-0,4 | 457 | 10,7 | 4,9 | 29,4 | 176 | 10,0 | 1,8 | 10,8 | ||
0,4-0,5 | 817 | 11,6 | 9,5 | 57,0 | 391 | 10,5 | 4,1 | 24,6 | ||
0,04 | 175 | 0,1-0,3 | 364 | 14,7 | 5,3 | 32,1 | 181 | 12,8 | 2,3 | 13,8 |
0,3-0,4 | 620 | 15,9 | 9,8 | 58,8 | 346 | 13,6 | 4,7 | 28,2 | ||
0,4-0,5 | 1088 | 16,5 | 17,9 | 107,4 | 590 | 14,2 | 8,4 | 50,4 |
Таким образом, как видно из таблицы 5, технология полива по бороздам при дифференцированном глубоком рыхлении почвы по сравнению с традиционной технологией снижает ирригационную эрозию, сокращает объем сбрасываемой воды в 2,1-3,4 раза при уклоне борозд 0,01 и в 1,8- 2,2 раза при уклоне борозд 0,04, а также и повышает равномерность увлажнения почвы по длине борозд.
На рисунке 7 представлена зависимость между смывом почвы и поверхностным сбросом при различных расходах поливной струи на фоне традиционной технологии и на фоне дифференцированного глубокого рыхления.
Рис.7. а). Зависимость смыва почвы от поверхностного сброса поливной воды при традиционном технологии орошения, i = 0.01 (участок Ильич)
Рис.7. б). Зависимость смыва почвы от поверхностного сброса поливной воды при дифференцированном глубоком рыхлении, i = 0.01 (участок Ильич)
Исследования показали, что разработанные в настоящее время различные конструкции водовыпусков постоянного расхода из-за существенных недостатков не нашли широкого внедрения в условиях производства. С целью решения этой задачи разработан водовыпуск для забора постоянного расхода воды из источника орошения (канала) независимо от изменения горизонта воды в нем. Основным элементом данной конструкции является подвижный усеченный конус, прикрепленный к поплавку и имеющий большой и малый (max и min) диаметры.
Они определялись при заданных значениях изменения горизонта ΔН, (ΔН=Нmax-Hmin) воды по формуле:
где Нmax - максимальный действующий напор, м; Hmin - минимальный действующий напор, м; dmax – максимальный диаметр регулятора, м; dmin - минимальный диаметр регулятора, м; D - диаметр калиброванного отверстия, м; μ - коэффициент расхода щелевого отверстия; Q - расход, пропускаемый водовыпуском, м3/с; g - ускорение свободного падения, м/с2. Конструкция водовыпуска представлена на рисунке 1.
Водовыпуск работает следующим образом: при максимальном горизонте воды в канале поплавок (5) находится в верхнем положении, конусообразный регулятор расхода (4) прикрывает большую часть калиброванного отверстия диафрагмы (2) и зазор между ними минимальный, действующий напор (Нmax) максимальный. При этом положении регулятора (4) и поплавка (5) забирается расчетный расход воды из канала. При снижении уровня воды в канале поплавок (5) с регулятором расхода (4) опускается до минимума и действующий напор минимальный (Hmin), а зазор между отверстием пропорционально увеличивается, что обеспечивает постоянство забираемого расхода. Для прекращения подачи воды поднимают поплавок (5) вверх, и тарельчатый клапан (6) полностью закрывает отверстие.
1- резервуар; 2- диафрагма; 3- водовыпускное отвестие; 4- конусообразный регулятор; 5- поплавок; 6- тарельчатый клапан; 7- впускные отвестия; 8- водоотводящая труба; 9- пруток; D - диаметр калиброванного отверстия, м; dmax – максимальный диаметр регулятора; dmin - минимальный диаметр регулятора. | |
І - І | |
Рис.8 Конструкция водовыпуска
По результатам производственных испытаний нового водовыпуска сделаны следующие выводы: водовыпуск пропускает постоянный расход независимо от колебания горизонта воды в оросителе с погрешностью до +8%; конструкция водовыпуска несложная, её можно изготовить в условиях мастерских хозяйств; испытанные образцы водовыпуска, рассчитанные для пропуска расходов 10 л/с, могут использоваться в условиях производства.
Исследовалось также влияние разной технологии орошения на урожайность хлопка-сырца. Установлено, что при дифференцированном глубоком рыхлении почвы получен максимальный урожай хлопка-сырца 33,4-39,1 ц/га, что на 20-22% больше, чем на контроле ( табл.6).
Таблица 6. Влияние дифференцированной глубины рыхления на урожай хлопка-сырца, ц/га
Вариант опыта | 2010г. | 2011г. | 2012г. | Средний |
Участок «Ильич», i = 0,01 | ||||
1. Обычная технология | 30,5 | 32,2 | 31,5 | 31,4 |
2. Глубокое рыхление. | 40.3 | 39.2 | 37.7 | 39.1 |
Участок «Дурбат», i = 0,04 | ||||
1. Обычная технология | - | 26,4 | 25,8 | 26,1 |
2. Глубокое рыхление. | - | 34.1 | 32.7 | 33.4 |
Расчеты водного баланса участка показали, что при применении дифференцированной глубины рыхления суммарное испарение хлопкового поля при уклоне 0,01 составляет 9356 м3/га, а при уклоне 0,04 – 8849 м3/га (табл.7).
Таблица 7. Элементы водного баланса хлопкового поля (2010-2012гг.)
Элементы учета | Ед. измер. | Обычная технология | Дифференцированное глубокое рыхление | ||
i = 0,01 | i = 0,04 | i = 0,01 | i = 0,04 | ||
Использование влаги из запасов почвы | м3/га | 770 | 370 | 358 | 335 |
% | 7,2 | 3,8 | 3,8 | 3,8 | |
Атмосферные осадки | м3/га | 2230 | 1585 | 2230 | 1585 |
% | 20,7 | 16,1 | 23,8 | 17,9 | |
Оросительная норма | м3/га | 7755 | 7886 | 6768 | 6929 |
% | 72,0 | 80,1 | 72,3 | 78,3 | |
Суммарное испарение (всего) | м3/га | 10775 | 9841 | 9356 | 8849 |
% | 100 | 100 | 100 | 100 | |
Урожай хлопка-сырца | ц/га | 31,4 | 26,1 | 39,1 | 33,4 |
Коэффициент водопотребления | м3/ц | 343 | 377 | 239 | 265 |
Удельные затраты воды на 1ц | м3/ц | 247 | 302 | 173 | 207 |
Коэффициент водопотребления при традиционной технологии с повышением уклона поливного участка от 0,01 до 0,04 увеличивается от 343 до 377 м3/ц, а при дифференцированном глубоком рыхлении - от 239 до 265 м3/ц соответственно (табл.7).