На рисунке 4 показана схема конструкции оросительной системы с комбинированным забором воды, т. е. из гидрантов-водовыпусков быстросборной оросительной сети и временных оросителей. Поля А, Г первого севооборотного участка и поля Ж, К – второго севооборотного участка орошаются широкозахватными фронтальными дождевальными машинами с забором воды из гидрантов-водовыпусков, а поля Д – первого и Л – второго севооборотного участка – широкозахватными фронтальными дождевальными машинами, работающими в движении с забором воды из временных оросителей. Подача воды во временные оросители осуществляется из гидранта-водовыпуска e. На первом севооборотном участке дождевальная машина с поля А перемещается на поле В, с поля Г на поле Б, а с поля Д на поле Е. Перемещение дождевальных машин на втором севооборотном участке происходит аналогично выше описанной схеме. Поля Н, О и П используются для схем конструкции оросительной системы (рис. 3 и 4) в неорошаемом земледелии.
На рисунке 5 показана схема конструкции оросительной системы с работой дождевальных машин от гидрантов-водовыпусков. Подача воды на поля А, Н, Е первого и поля О, З, Л – второго шестипольного севооборотного участка осуществляется из гидрантов-водовыпусков. По истечении орошаемого цикла эти поля переводятся в неорошаемый цикл, а поля Б, В, Г – первого и поля Ж, И, К – второго севооборотного участка – в орошаемый цикл. При этом дождевальная машина на первом севооборотном участке с поля А перемещается на поле В, с поля Н на Б, с поля Е на Г. На втором севооборотном участке дождевальная машина с поля З перемещается на поле К, с поля Ж на Л, с поля О на И. Поля Д, П, М используются в неорошаемом земледелии.
В результате исследований эксплуатационных характеристик быстросборной оросительной сети нами были получены зависимости орошаемой площади, обслуживаемой за сезон (
), расхода воды (
) и металлоемкости на 1 га орошаемой площади (
) от диаметра быстросборного трубопровода (
), позволяющие осуществлять на стадии проектирования подбор вышеприведенных параметров от диаметра быстросборного трубопровода:
- 
, 
; (14)
- 
, 
; (15)
- 
, 
. (16)
При эксплуатации дождевальных машин в быстросборной оросительной сети протекают сложные гидравлические процессы, снижающие надежность и эффективность использования всех звеньев системы, а отказы в работе быстросборной оросительной сети приводят к значительным материальным затратам.
Анализ полученных показателей надежности, в частности вероятной безотказной работы и вероятности отказа, свидетельствует о том, что применение быстросборных трубопроводов имеют высокую эксплуатационную надежность (вероятность безотказной работы и вероятность отказа), соответственно Р٭(t)=0,9956 и Q٭(t)=0,0044, в сравнении с аналогом – закрытой оросительной сетью Р٭(t)=0,99768 и Q٭(t)=0, 0233. Что в свою очередь, объясняется возможностью периодического их осмотра, очистки и ремонта. Согласно проведенным результатам расчета, на значение вероятности безотказной работы трубопровода более весомое влияние оказывает надежность стыковых соединений.
В связи с территориальной разобщенностью ДМ на их осмотр, обнаружение неисправности, запуск и отключение требуются значительные затраты времени обслуживающего персонала, что в свою очередь увеличивают непроизводительные затраты времени. Непроизводительные затраты времени, связанные с включением и отключением дождевальных машин, переездами от одной машины к другой при обслуживании, а также с отысканием и устранением неисправностей на системе занимают 12-15 % (в среднем 300 час.) времени оператора за оросительный сезон. Сокращение непроизводительных затрат времени на одну дождевальную машину на 100 часов даст экономию времени при использовании данного типа дождевальной техники только по Ростовской области более 70000 часов. Непроизводительные затраты времени операторов и простои системы происходят из-за отсутствия информации о состоянии звеньев системы и невозможности оперативно вникать в процесс полива при возникновении аварийных ситуаций.
Для организации работы системы «насосная станция – быстросборная оросительная сеть – дождевальная машина» нами разработан алгоритм управления (рис. 6), который может быть реализован на оросительных системах при использовании ресурсосберегающей технологии орошения дождеванием с любым количеством дождевальных машин и позволяет решать задачу своевременного обеспечения водой сельскохозяйственных культур в зави-
|
|
|
Рисунок 6 – Алгоритм управления системой «насосная станция – быстросборная оросительная сеть –
дождевальная машина»
симости от метеопараметров и сократить непроизводительные затраты времени операторов и простои дождевальных машин.
Эффективное регулирование водного режима почв как основы почвообразовательного процесса и обеспечение потребности интенсивного земледелия в Ростовской области сводятся к максимальной экономии естественных ресурсов путем минимизации подачи воды в почву с целью обеспечения в ней потребности растений и создания условий для улучшения почвообразовательного процесса. На основе экспериментальных данных были получены зависимости относительной величины оросительной нормы от относительной глубины уровня грунтовых вод при различной минерализации грунтовых вод и поливной воды, позволяющие оперативно корректировать оросительную норму в течение поливного периода:
- 
и 
: 
, R=0,983; (17)
- 
и 
: 
, R=0,989; (18)
- 
и 
: 
, R=0,976; (19)
- 
и 
: 
, R=0,985. (20)
где 
– минерализация грунтовых вод, г/дм3; 
– минерализация поливной вод, г/дм3; 
– относительной величины оросительной нормы, мм; 
– относительная глубина уровня грунтовых вод.
Так как повышение минерализации поливной воды вызывает необходимость дополнительного роста объема оросительной воды, в связи с усилением промывного режима, нами получена зависимость влияния роста минерализации поливной воды на увеличение оросительной нормы:
, R=0,987. (21)
Таким образом, при выполнении выше приведенных технических и технологических решений внедрения ресурсосберегающего орошения достигается снижение уровня грунтовых вод, экономия оросительной воды до 700-1500 м3/га, сохраняется и улучшается мелиоративное состояние орошаемых земель и экологическая обстановка на орошаемом массиве.
В пятой главе «Экономическая эффективность результатов исследований» дана оценка влияния отклонения температуры и осадков на урожайность сельскохозяйственных культур, представлены сравнительная биоэнергетическая оценка эффективности технологий циклического и регулярного орошения и расчет экономического эффекта от внедрения циклического орошения.
Энергетическая эффективность агроэкосистемы и энергоемкость производства сельскохозяйственной продукции при циклическом орошении выше, чем при регулярном и составляют соответственно 13,04 и 581,48 МДж/ц.
Экономический эффект от внедрения технологии циклического орошения составил: в «Бессергеневское» Октябрьского района – 998,25 тыс. руб.; в Багаевском филиале ФГБУ «Ростовмелиоводхоз» – 3732,61 тыс. руб.; в Веселовского района – 6487,54 тыс. руб.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 |
