Автореферат (1151735), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Рис. 2. Зависимость изменения впитывания поливных струй при поливах овощных культур от уклона борозд и числа поливов.

Удельное впитывание поливных струй при орошении хлопчатника и кукурузы в зависимости от числа поливов уменьшается в 1,5 – 2,0 раза на уплотненных бороздах и в 1,63 – 1,77 раза на рыхлых бороздах. Уклон поливной борозды также заметно влияет на удельное впитывание. Например, при увеличении уклона от 0,01 до 0,05 удельное впитывание на рыхлых бороздах уменьшается в 1,88 – 2,26 раза, а на уплотненных бороздах в 1,62 – 2,14 раза.

Неразмывающая (первоначальная или максимальная) поливная струя определяется расчетным путем или выбирается из представленной на рис. 3 номограмме, которая была составлена с использованием совмещенной номограммы максимальных и измененных расходов поливной струи, разработанной Шейнкиным Г.Ю., Гордеевым В.Б. (1989 г).

Рис. 3. Номограмма для определения максимально неразмывающей поливной струи.

Для разработки технологии полива в цепочке «внутрихозяйственный ороситель – временный ороситель – выводная борозда – поливная борозда» необходимы средства малой механизации, которые должны обладать мобильностью и обеспечивать подачу заданного расхода при невысокой стоимости. Этим требованиям отвечает разработанный в процессе исследований трубчатый водовыпуск-водомер, который имеет простую конструкцию, удобен в эксплуатации, изготавливается с использованием серийного оборудования (рис 4).

Рис. 4. Трубчатый водовыпуск – водомер со съёмными штуцерами.

фиг. 1 - в плане, фиг. 2 - в разрезе, фиг. 3 - набор штуцеров разного калибра, в том числе с заглушкой.

Обозначения: 1 и 2 рейки; 3 - русло канала; 4 - выход водовыпуска-водомера, 5 - корпус водовыпуска-водомера; 6 – уровень; 7 - регулировочный винт уровня; 8 - комплект штуцеров; 9 - фланец штуцера; 10 - уровень верхнего бъефа; 11- уровень нижнего бьефа.

Расход водомера-водовыпуска ( Q, л/с) можно определить по формуле:

при незатопленном режиме работы

(3)

где Нвх – высота слоя воды над центром входного отверстия корпуса, м; d- диаметр отверстия водомера-водовыпуска, м; – коэффициент расхода; g – ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/с².

при затопленном режиме работы

, (4)

где Нвых – высота слоя воды над центром выходного отверстия корпуса, м.

После преобразований (3) и (4) мы имеем частную формулу для определения расхода воды трубчатых водовыпусков-водомеров.

, (5)

Для подбора нужного диаметра трубчатого водовыпуска-водомера составлена номограмма с использованием формулы (5). В случае необходимости прекращения подачи воды в корпус трубчатого водовыпуска-водомера устанавливается штуцер с заглушкой.

Результаты исследований по измерению расхода водовыпусков – водомеров в зависимости от напора приведены в диссертации. Зависимости расхода водовыпуска-водомера от напора, полученные расчетным и опытным путем, дают практически одинаковые результаты. Точность проведения опытов составляет ± 0,041%.

В работе выполнена адаптации программы «CROPWAT – 8.0» для разработки режимов орошения и совершенствования планирования водопользования в дехканских хозяйствах. Анализируя данные по динамике осадков, минимальных и максимальных температур и влажности воздуха, скорости ветра за 1980 – 2008 гг., установлено, что наибольшему колебанию подвержены осадки. Именно осадки больше всего влияют на величину оросительной нормы, гидромодуль и, в конечном итоге, на план водопользования.

Учитывая, что действующие режимы орошения разработаны исходя из 50% обеспеченности осадками, выбор коэффициентов влагообеспеченности культур для расчета оросительных норм по программе «CROPWAT – 8.0» проводился таким образом, чтобы интегральные кривые рекомендуемых оросительных норм и расчетные были близки (рис.5).

Рис. 5. Сопоставление рекомендуемых и составленных на основе программы «CROPWAT – 8.0» интегральных кривых оросительной нормы томатов для условий сероземных почв Гиссарской долины.

Количество осадков, особенно за период с февраля по май, существенно влияет на сроки начала поливов. Перенос начала поливов на более поздний срок может составлять для различных культур от 3 – 7 до 25 – 38 суток, а при отсчете от даты посева или посадки - от 40 – 45 до 70 – 83 суток. Оросительные нормы в зависимости от обеспеченности года осадками меняются, зависимость носит прямо пропорциональный характер. Графики этих зависимостей показаны на рис. 6, а расчетные эмпирические зависимости в табл. 3.

Рис. 6. Зависимость оросительной нормы сельскохозяйственных культур от обеспеченности осадками в условиях Гиссарской долины.

Таблица 3. Эмпирические зависимости для расчета сдвига начала поливов и величины оросительной нормы в зависимости от обеспеченности осадками

где Т - начало поливов соответствующей культуры от даты посева или посадки, сут.; М - оросительная норма соответствующей культуры, м³/га; Р – обеспеченность осадками, %.

Полученные зависимости позволяют дехканским хозяйствам с учётом прогноза погодных условий в Гиссарской долине планировать объемы водозабора и составлять графики поливов сельскохозяйственных культур, а также корректировать сроки выполнения других технологических операций по выращиванию культур, связанных с погодными факторами.

В четвёртой главе изложены результаты производственных испытаний разработанной методики планирования водопользования и орошения сельскохозяйственных культур в дехканских хозяйствах. Эта методика включает следующие этапы:

• подготовка исходных данных;

• уточнение режимов орошения в зависимости от ожидаемой обеспеченности года осадками;

• расчет элементов технологии полива, параметров внутрихозяйственной оросительной сети;

• разработка графика проведения поливов и определение необходимого количества воды для дехканского хозяйства;

• оценка ожидаемых результатов на основе технико–экономических показателей.

Опытно-производственная проверка методики планирования водопользования и технологии полива с применением трубчатых водовыпусков-водомеров проводилась в 2010 – 2011 гг. в дехканском хозяйстве им. А.Шарипова. Контролем служило примыкающее соседнее дехканское хозяйство «Акрам», где применялась традиционная технология планирования водопользования и поливов по бороздам. Площадь каждого хозяйства составляла 1 гектар. Хозяйства специализируются на возделывании томатов, картофеля и кукурузы на зеленый корм.

В зависимости от обеспеченности осадками, используя данные табл. 3, календарные даты начала поливов сельскохозяйственных культур уточнены и представлены в табл. 4. Результаты расчетов показывают, что дата начала полива во влажный 2011год отодвинулась на 20 дней.

Таблица 4. Уточненная дата полива сельскохозяйственных культур в дехканском хозяйстве им. А.Шарипова.

В соседнем дехканском хозяйстве «Акрам» при выращивании тех же культур планирование водопользования велось существующим методом без учёта количества осадков. Хозяйство заключило договор на поставку 1840 м³ воды для орошения картофеля, 3200 м³ – для орошения 0,5 га кукурузы повторного посева и 4400 м³ – для орошения 0,5 га томатов. Общий объём заявок на воду за два года (2010 и 2011 гг.) хозяйством «Акрам» составило 18880 кубометров, тогда как требования дехканского хозяйства им. А.Шарипова, для орошения тех же культур и на таких же площадях за эти два года составило 17609 кубометров воды или почти на 6,7% меньше.

С учетом выполненных исследований далее представлен детальный порядок расчета и реализации усовершенствованной технологии планирования водопользования и орошения.

Подготовка исходных данных

- землеустроительная карта дехканского хозяйства;

- возделываемая культура, характер формирования борозд;

-ожидаемые климатические условия и количество осадков;

-почвенные условия, средний уклон по длине бор зды.

Определение режимов орошения в зависимости от ожидаемой обеспеченности осадками

-расчет поливных норм;

- уточнение ожидаемой обеспеченности осадками и выбор декадных гидромодулей;

-определение календарных дат начала поливов сельскохозяйственных культур;

-построение интегральных кривых дефицита водопотребления с использованием отобранных декадных гидромодулей, определение количества и дат последующих поливов.

Расчет элементов технологии полива, параметров оросительной сети

-определение удельных расходов впитывания, назначение первоначальных и измененных расходов после добегания поливных струй;

-расчет длины борозды, продолжительности добегания, периода доувлажнения, поливных норм брутто с учетом сброса воды, КПД техники полива, равномерность увлажнения;

-выбор технологии полива и расчет диаметров трубопроводных водовыпусков и штуцеров, их количество и типоразмеры.

Подготовка и проведение поливов

-разработка графика поливов сельскохозяйственных культур и определение потребности хозяйства на воду;

-нанесений на карту дехканского хозяйства схемы поливной сети;

-обучение поливальщиков;

-проведение поливов и определение технико-экономических показателей производства сельскохозяйственной продукции.

Характеристики

Список файлов диссертации