Диссертация (1151733), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Время измерялось секундомером с ценой деления 0,1 и 0,2с.Продолжительность времени одного замера равнялась 30-60 секунд.Обработка результатов исследований производилась с использованиемсовременных компьютеров. Все лабораторные, опытно-экспериментальные ипроизводственные опыты проводились в трехкратной повторности.Крупность капель искусственного дождя определялась с использованиемспециальной фильтровальной бумаги. Затем определялся диаметр следа дождя, апо нему и диаметр капель, с использованием следующей зависимостиdk =где:n1 , n 2 , , n 30.75n1 + 1.5n2 + 2.5n3,n1 + n2 + n3(3.1.9)- количество капель с диаметрами, равными соответственно0,5…1,0; 1,1…2,0 ; 2,1…3,0 мм. :98Экономическая эффективность от внедрения разработок рассчитывалась по«Инструкции…»с учетом уточнений, предложенных сотрудниками кафедрыэкономики водного хозяйства Московского Государственного УниверситетаПриродообустройства.3.2.
Исследование гидравлических и технологических характеристикнизконапорного импульсного оросителя (микродождевателя)Равномерностьраспределенияводыимпульснымимикродождевателями, установленными по длине поливного трубопровода,является важным фактором, оценивающим их работоспособность. Следуетотметить, что равномерное развитие и плодоношение растений больше всегозависит именно от этого фактора. Поэтому нами на опытном участкепроводились многочисленные исследования по определению равномерностираспределения воды импульсными микродождевателями, установленными подлинеполивногоисследованиетрубопровода.базовогоПроцессвариантаизготовления,низконапорнойстроительствасистемыиимпульсногомикродождевания и распыление дождя новым имульсным микродождевателем наОПУ Гиссарского научно-экспериментального полигона ГУ «Таджик НИИГиМ»приведен на рисунке 3.2.1.В процессе исследования расход воды определялся пометодике,изложенной в п.
3.1.3, с учетом цикличности работы микродождевателя. Циклработы импульсного микродождевателя состоит из двух периодов – наполнениеёмкости дождевальной насадки водойи выплеска– продолжительностинепосредственного полива, т.е.. Тогда зависимость (3.1.8) несколькоизменяется и принимает следующий вид:, л/ч(3.2.1)99Исследование равномерности распределения воды показано в таблице 3.2.1.Замеры расходов микродождевателей проводились трехкратно.
По результатамосредненных измерений расходов составлялись графики. Результаты одного изтаких опытов приведены на рисунке 3.2.2, где, как видно, значение расходовводы через микродождеватели имеет случайный характер, а характер линиитренда аппроксимируется полиноминальной зависимостью. Следует отметить,чторасходмикродождевателей,установленныхпотрубопровода, отличаются друг от друга незначительно.а) б)в)длинеполивного100г)д)Рисунок 3.2.1. Процесс изготовления (а), строительства (б) и исследованиябазового варианта низконапорной системы импульсного микродождевания (в и г)и распыление дождя новым импульсным микродождевателем (д) на ОПУГиссарского научно-экспериментального полигона ГУ «Таджик НИИГиМ».Таблица 3.2.1. Исследование равномерности распределения воды импульснымиоросителями (микродождевателями), установленными по длине поливноготрубопровода№№ микродождевателей12345678Средний расходКоэффициентравномерностиводораспределения Расход микродождевателя, л/ч10,49,39,57,68,28,47,98,1№№ микродождевателей9101112131415Расход микродождевателя, л/ч8,17,07,97,87,47,07,28,120,86101Разница между средними значениями расходов воды больше и меньшесреднего их значения по всем расходам микродождевателей, установленных подлине поливного трубопровода (8,12 л/ч), колеблется в пределах от +0,92 до -0,52л/ч.Коэффициентравномерностираспределениярасходаводымикродождевателями, установленными по длине поливного трубопровода,вычисленныйпозависимости(3.1.4),равняется0,86.Наравномерноераспределение воды микродождевателями, установленными по длине поливноготрубопроводана расстоянии 3м друг от друга, на наш взгляд, определенноевлияние оказывает постепенное уменьшение напора воды над фиксированнымводопроходным каналом, выполненным в корпусе микродождевателя.
Этосвязаноспостепеннымзатуханиемполиноминальнойзависимостискорреляционным отношением, примерно равным 0,76. Уравнение аппроксимации 102также приведено на рисунке 3.2.2. с уменьшением наполнения поперечногосечения поливного трубопровода водой,увеличениеилиуменьшениеа отдельно – относительно резкоерасходамикродождевателясвязаностехнологическим процессом его изготовления.Равномерность водораспределения импульсным микродождевателем впределах площади его полива также имеет большое значение, так как именно отэтого фактора больше всего зависит равномерное питание, развитие корневойсистемы и надземной части растений. Поэтому нами были исследованы также иэтиегохарактеристики.Вчастности,проводилисьмногочисленныелабораторные и опытно-экспериментальные исследования по определениюзависимости радиуса поливного участка от диаметра dотв.
и количестваперфорированных поливных отверстий nотв. при разном напоре воды над ними.Равномерностьраспределенияводыпоплощадиполиваодниммикродождевателем определялась по формуле (3.1.3). Некоторые результатыисследования приведены в таблицах 3.2.2-3.2.5 и на рисунках 3.2.3-3.2.6.Таблица 3.2.2. Зависимость радиуса полива R от напора воды h надмикродождевателями при разных значениях dотв и nотв. = 4 шт.Напор воды надперфорированнымиотверстиями h, м0,20,40,60,81Максимальный радиус полива Rmax при диаметрахперфорированных отверстийdотв.
= 1,0 ммdотв. = 0,5 ммdотв. = 1,5 мм0,70,851,41,82,20,450,651,11,41,60,350,50,80,951,2Таблица 3.2.3. Зависимость радиуса полива R от напора воды h надмикродождевателями при разных значениях dотв. и nотв.= 6 шт.Напор воды надперфорированнымиотверстиями h, м0,20,40,60,81,0 Максимальный радиус полива Rmax при диаметрахперфорированных отверстийdотв. = 1,0 ммdотв. = 0,5 ммdотв. = 1,5 мм0,50,320,250,740,50,41,150,950,71,651,20,851,951,351,0103Таблица 3.2.4. Зависимость радиуса полива R от напора воды h надмикродождевателями при разных dотв. и nотв. = 8 шт.Напор воды надперфорированнымиотверстиями h, м0,20,40,60,81,0Максимальный радиус полива Rmax при диаметрахперфорированных отверстийdотв.
= 1,5 ммdотв. = 1,0 ммdотв. = 0,5 мм0,360,250,200,851,500,361,261,00,801,351,200,921,601,251,0Таблица 3.2.5. Зависимость радиуса полива R от напора воды h надмикродождевателями при разных dотв.и nотв. = 10 шт.Напор воды надперфорированнымиотверстиями h, м0,20,40,60,81,0 Максимальный радиус полива Rmax при диаметрахперфорированных отверстийdотв. = 1,0 ммdотв. = 0,5 ммdотв. = 1,5 мм0,40,250,20,650,350,281,00,80,51,31,00,751,61,30,95104 105Анализ приведённых в таблицах 3.2.2-3.2.5 и на рисунках 3.2.3-3.2.6результатовисследованияимпульсногооросителя(микродождевателя)показывает, что площадь, поливаемая одним микродождевателем, зависит как отколичества и диаметра фиксированных перфорированных поливных отверстий вее наконечнике, так и от напора воды над ними.
Например, при устройствечетырех фиксированных перфорированных поливных отверстий в наконечникемикродождевателя и их исследования данной конструкции приведены нарисунках 3.2.3 – 3.2.6. и таблицах 3.2.2 – 3.2.5 при диаметре, равном 0,5мм,1,0мм и 1,5мм и напоре воды 1,0 м. Радиус полета струек воды изперфорированныхполивныхотверстийвразныесторонысоставляетсоответственно 1,2м, 1,6м и 2,2м (рисунок 3.2.3.), и с увеличением напора водыдо 1,5м соответственно эти параметры увеличиваются до 15-20%.Следуетотметить,чтосувеличениемколичествафиксированныхперфорированных поливных отверстий от 4 до 10шт. на 19-28 % уменьшаетсярадиус поливного участка микродождевателя. Но при этом значительноповышается качество распределения воды, и, чем больше количество отверстий,тембольшеравномерностьводораспределения.Улучшениекачествараспределения воды импульсным микродождевателем по площади его полива 106связано с тем, что при наличии четырех фиксированных перфорированныхполивных отверстий в его наконечнике угол между осями выплеснутых струекводы составляет 900, а при выполнении, например, 10 шт.
таких отверстий этотугол будет равняться 360, т.е. с увеличением количества перфорированныхотверстий расстояние между осями струек уменьшается.Исследования показали, что между этими струйками на поверхности землиобразовываются «пятна», т.е. при этом часть площади участка, поливаемаямикродождевателем, как бы не увлажняется, и поверхность земли до глубины15-25 см, и даже больше, при угле выхода струек равным 900, остается сухой(таблица 3.2.6 и рисунок 3.2.7). Следует отметить, что с увеличением угла выходаструек площадь таких «пятен» увеличивается, и, наоборот, чем меньше значениепоследнего, тем ближе зоны увлажнения этих струек и тем меньше площадь«пятен».
При меньших площадях «пятен» контуры влажности почвы, образуемыевокруг струек, быстрее смыкаются, образуя при этом форму круга (рисунок3.2.7 г). Исследования также показали, что при подаче удельной поливной нормыводы, равной 80 л/дерево и более, и меньших углах выхода струек (до 360), т.е.при10шт.поливныхмикродождевателя,площадьперфорированныхвидимогоотверстийконтуравувлажнениянаконечникеполностьюохватывает диаметр поливаемой окружности (рисунок 3.2.7 г). При угле выходаструек 450 (или 8 шт.
поливных перфорированных отверстий) смыкание зоныконтуров увлажнения струек происходило на глубине более 20 см, а при углевыхода струек более 600 (или меньше 6 шт. поливных перфорированныхотверстий) полное смыкание контуров увлажняемых струйками зон наповерхности не происходило. При этом контуры увлажнения струек смыкалиськак на поверхности, так и на глубине корнеобитаемого слоя только вокруг самогомикродождевателямикродождевателя). срасстояниемдо0,5R(гдеR–радиусполива107Таблица 3.2.6. Зависимость максимального радиуса полива Rmax,площадейвидимого контура увлажнения почвыводыУголвыходаструиводы икол-вополивныхотверстий=900,nотв.= 4шт.=600,nотв.= 6шт.=450,nотв.= 8шт.=360,nотв.=10шт.и «пятен»у.п отугла выхода струипри напоре Н=1м и разных диметрах поливного отверстияМаксимальный радиус полива Rmax, площадей видимого контураувлажнения почвы у.
и «пятен» п при напоре воды Н=1м и диметрахполивного отверстияdотв.= 0,5 ммdотв.=1,0 ммdотв.=1,5 ммRmax,му.,м2п,м2,%пRmax,му.п,м2м23,0п,%Rmax,Мп,%2,91,635,4 1,65,01,12,61,231,7 1,354,06 1,66 28,0 1,958,36 3,58 30,01,052,80,66 19,4 1,243,96 0,86 17,8 1,77,25 1,820,00,952,830,04,52 0,08,04 0,00,01,20,01,65,8п,м21,20,037,4 2,2у.м29,42 62,0Рисунок 3.2.7.
Контур видимого увлажнения почвы при работе одногоимпульсного микродождевателя: * – точка установки микродождевателя; 1 – зонаувлажнения; 2 – неувлажненная зона («пятно»).На расстоянии отповерхностиот места установки дождевателянаблюдались, как видно на рисункеплощади снижаются 0,5R до Rна3.2.7 а-в, «пятна», и ихс уменьшением углов выхода струек. По результатам108исследований они колебались в пределах от нуля (при угле выхода струек до 360)до 62 % части площади полива микродождевателя (при угле выхода струек до900).Исследования зависимости радиуса полива микродождевателя R отсоотношения напора воды h к диаметру перфорированного поливного отверстияdотв. (h/dотв.) при разном количестве поливных отверстий dотв.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
