Диссертация (1151740), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Все многообразие этих установок базируется на принципе подачи воды от насосной станции к оросительным трубопроводам, на которых расположены дождевальные аппараты или дождевальные шлейфы. Эти дождевальные комплекты с широким диапазоном расхода — от 5 до 50 л/с для полива участков площадью от 5...10 до 50...60 га. К таким установкам можно отнести мобильные ирригационные комплекты типа 2-50Д, концерна «%8ша» (Чехословакия) [51, оросительные системы «Хопалонг» и «Портагрид» фирмы «%г18Ы К.а1п>> (Великобритания) [6~, многочисленные типы и модификации ирригационных комплектов фирм «Иррифранс» (Франция) [7~, «Бауэр» (Австрия)[81, «Регго1 КедпезЬап ОшЬН» (ФРГ) [9], «Оспиз 1гпдах1оп», «1гг11апд» (Италия)[10], «Б.ашшайс МоЬ11е 1гпда1ог» (США) [11].
В практике отечественного сельского хозяйства применялись МИК 2-50Д, концерна «Яапа» (Чехословакия), а также были разработаны отечественные мобильные ирригационные комплекты КИ-50, КИ-25 и УДС-25, стационарные системы с дождеобразующими аппаратами ДД-ЗО, которые нашли широкое применение в практике орошаемого земледелия, особенно широкое применение эти комплекты получили в высокорослых садах [12].
Как отмечается в иностранных публикациях, в частности М.С. Вашп, М.Е. .1епзеп, В.С. Ьагзеп, К. Яо1ошоп [12-16] общей конструктивной особенностью комплектов передвижного дождевального оборудования является наличие распределительных быстроразьемных трубопроводов и оросительных трубопроводов«дождевальных крыльев» с установленными на них дождевальными аппаратами, насадками или, в данном случае, поливных колец. Значительное распространение получили полустационарные системы с открытой оросительной сетью. Тип оросительной системы определяется в основном природно-климатическими, хозяйственными и другими условиями. Выбор технических средств зависит от комплекса ландшафтно-экологических и организационно-хозяйственных факторов: климатических, почвенных, геоморфологических, рельефных, гидрогеологических факторов, водообеспеченности территории, состава культур, наличия трудовых, материальных, энергетических и информационных ресурсов [17-20].
Из климатических факторов наибольшее значение имеют степень увлажненности территории, испаряемость, скорость ветра, обеспеченность территории водными ресурсами. Дождевание не рекомендуется применять при дефиците водного баланса более 400 мм,и скорости ветра более 5 м/с, в таких условиях будет целесообразно применение подкронового микроорошения [21]. Из почвенных факторов основное значение имеет скорость впитывания воды в почву, глубина промачивания и степень засоления. На применимость отдельных видов поливной техники влияние оказывает высота надземной части растений, ширина междурядий, водообеспеченность территории, размеры поливных участков.
Таблица 1.2-Возможное и именение техники о ошениядождеванием млн. га). Техника Почвенно-климатическая зона Северный Кавказ Нечернозем- ная Центрально черноземная Поволжье Дождевальные шлейфы 0,01 0,03 0,15 0,06 реднеструйные становки и ком- 0,04 0,01 0,04 0,02 екты Стационар- ные дожде- вальные 0,01 0,03 0,03 0,03 По степени экологической безопасности технические средства дождевания могут быть расположены в возрастающем порядке следующим образом: дальнеструйные системы, среднеструйные системы, короткоструйные системы, системы локального и подкронового дождевания, импульсные дождевальные системы, системы аэрозольного орошения.
На основании проведенного анализа литературных данных можно сделать следующие выводы: 1. Передвижные дождевальные комплекты, в первую очередь, применяют для полива небольших участков. 2. Дождевальные шлейфы имеют хорошие экономические показатели для полива садов и агропитомников. Особенно эффективно применять шлейфы для орошения участков с большими уклонами. Максимальный эффект при высокой экологической безопасности, дождевание дает в полу- и слабо-засушливой степной зоне на почвах среднего и легкого механического состава на массивах с хорошей естественной дренированностью. Экологически и экономически дождевание неприемлемо на засоленных почвах, при близком залегании минерализованных грунтовых вод, на землях с плохой естественной дренированностью и сильно засушливым климатом, с частыми и сильными ветрами (таблица 1.2) [11.
Для полива небольших участков площадью до 50 га можно порекомендовать быстроразъемные ирригационные комплекты с переносными «дождевальными шлейфами». Патентные гкследования по тлене: разработка ресурсосберегающей технологии нормирования водопользования и полезных моделей систем микродождевания, микроорошения, капельного и аэрозольного орошения, обеспечивающих экологическую безопасность агроландшафтов. Объектом исследований являются стационарные и полустационарные конструкции дождевальных устройств и агрегатов с импульсной и мелкопорциональной подачей оросительной воды для регулирования микроклимата надземной части растений и поддержания оптимальной влажности почвы.
Основная цель исследований - создание благоприятных условий развития сельскохозяйственных культур и повышения их урожайности при наименьших затратах физического труда, экономии материальных, водных ресурсов, повышении надежности и экологической оезопасности процесса орошения. Для оценки технического уровня систем микроорошения необходимо, чтобы их конструкции отвечали современным требованиям к дождевальным импульсным устройствам и установкам по следующим требованиям: 1.
Агробиологические требования; 2. Экологические требования; 3. Технико-экономические требования. Выполнение требований, предъявляемых к современным системам импульсного дождевания и микроорошения, позволит определить новизну и полезность технического решения, установить диапазон применимости, сократить энергетические затраты на полив, сохранить структуру почвы и растения, обеспечить экологическую безопасность орошения. Результаты патентного поиска представлены в Приложении А 1.2 Основные направления совершенствования мобильных ирригационных комплектов Мобильные ирригационные комплекты (МИК) для полива садов с быстро- разъемными трубопроводами требуют затрат ручного труда только при их перемещении.
Они состоят из дождевальных шлейфов и кольцевых незамкнутых водовыпусков, вода в которые подается из других трубопроводов, связанных с водозабором (насосной станцией) или гидрантом, подающим воду под напором. Такая дождевальная система может частично или полностью перемещаться с одной позиции на другую.
Часть системы, которая не перемещается, называется «стационарной»; а часть оборудования, которое перемещается — «переносной». Стационарная часть остается на месте в течение всего года, в этом случае она, как правило, является закрытой, чтобы не создавать препятствия при работе сельскохозяйственной техники, или может находиться на поверхности почвы в течение вегетационного сезона и в таком случае она называется «полустационарной» или «сезонно-стационарной».
Для упрощения переноса оборудования трубы переносной части должны быть легкими и иметь быстроразъемные соединения [22-231. Изучением конструктивных особенностей и факторов влияющих на работу МИК занимались такие отечественные ученые как В.М.Слуцкий [24~, М.Ю. Храбров [25, 177-1791, А.П. Сапунков [261, Н.И. Рычков и А.И. Козлов (27~, Б.Б. Шумаков [28~, Г.В. Ольгаренко [291, А.А.
Алдошкин [30], В.И. Ольгаренко [31~ и др. Ими были рассмотрены вопросы влияния на технологические и технические параметры МИК уклонов поля, ветровых нагрузок, применение новых материалов в конструкции МИК, повышение экологической безопасности, снижение ресурсоемкости систем дождевания и другие параметры, значительно влияющие на технологические схемы полива, конструкцию водовыпусков, дождевальных насадок и быстроразъемных соединений. Эти вопросы изучены не полностью, что затрудняет разработку новых и совершенствование существующих систем орошения МИК для участков с правильной и сложной конфигурацией [32-341. Коллективом ВНИИ "Радуга" с непосредственным участием автора разработан комплект ирригационный для подкронового орошения садов (КИПОС) На рисунке 1.1 изображена типовая схема орошения мобильным ирригационным комплектом для полива садов, питомников и агроландшафтов.
В таблице 1.3 выделены главные недостатки различных МИК, пути повышения качества их работы и сравнительная оценка. Обычно трубопроводная сеть начинается от насосной станции (или гидранта), далее вода по магистральному трубопроводу попадает в главный и распределительный трубопроводы. Рисунок 1.1 — Общая типовая схема орошения сада комплектом КИПОС 1- труба ПЭ,1 = бм (а 75, 90, 110); 2- муфта проходная (а 75, 90, 110); 3 - муфта с узлом подсоединения поливного трубопровода (а 75); 4 - поливной трубопровод (а 32), Ь = 28м.; 5 - тройник; б - кольцо с водовыпусками и присоединительным шлангом; 7 - угольник концевой; Таблица 1.3 - Ретроспективный анализ развития МИК Сравнительные показа- тели с прототипом Главные недостатки поколения К поверхностному относятся полив по бороздам,по полосам и полив по чашам.