Совершенствование технологии локально-импульсного орошения для многолетних насаждений
Главным преимуществом этих водосберегающих технологий орошения по сравнению с поверхностным орошением и дождеванием является дозирование поливных норм в соответствии с водопотреблением растений за межполивной период. Помимо достоинств, малообъемным способам присущи различные недостатки, но все существующие способы малообъемного орошения объединяет одна проблема — нарушение распределения… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Состояние вопроса, цель и задачи исследований
- 1. 1. Существующие способы орошения многолетних насаждений
- 1. 2. Системы способов малообъемного орошения
- 1. 3. Тенденции и перспективы развития капельного орошения
- 1. 4. Достоинства и недостатки капельного орошения
- 1. 5. Режимы орошения многолетних насаждений 37 при капельном орошении
- 1. 6. Автоматизация систем капельного орошения
- Глава 2. Теоретическое обоснование процесса распределения 49 воды при капельном характере истечения
- 2. 1. Пространственное расположение активной части 49 корневой системы многолетних (плодовых) насаждений
- 2. 2. Обоснование параметров подкронового водораспределителя
- 2. 2. 1. Критериальное уравнение для определения расхода 55 жидкости при истечении из водовыпускных отверстий распределителя
- 2. 2. 2. Теоретическое обоснование процесса распределения воды из 59 водовыпускных отверстий на поверхность почвы
- 3. 1. Экспериментальные исследования процесса распределения 71 оросительной воды на поверхность почвы
- 3. 1. 1. Методика проведения экспериментальных исследований
- 3. 1. 2. Анализ уравнения регрессии
- 3. 1. 3. Проверка теоретического закона распределения жидкости на поверхность почвы
Совершенствование технологии локально-импульсного орошения для многолетних насаждений (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
В федеральной целевой программе «Сохранение и восстановление плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения и агроландшафтов как национального достояния России на 2006 — 2010 годы и на период до 2013 года» (с изменениями на 12 августа 2011 года) предусмотрено мероприятие по реконструкции, совершенствованию оросительных систем, в том числе и систем для многолетних насаждений.
Ирригация более 50% этой территории осуществляется дождеванием. При орошении дождеванием происходит несоответствие между интенсивностью водоподачи и впитывающей способности почвы. Для предотвращения этих последствий необходимо отдавать предпочтение малообъемным способам, к которым относятся: внутрипочвенное орошение, микродождевание, аэрозольное орошение и капельное.
Главным преимуществом этих водосберегающих технологий орошения по сравнению с поверхностным орошением и дождеванием является дозирование поливных норм в соответствии с водопотреблением растений за межполивной период.
Поэтому работы по созданию и совершенствованию технологии способов орошения актуальны.
Одним из наиболее перспективных способов орошения является локально — импульсное орошение, которое является разновидностью капельного.
Помимо достоинств, малообъемным способам присущи различные недостатки, но все существующие способы малообъемного орошения объединяет одна проблема — нарушение распределения оросительной воды на поверхность почвы.
Совершенствование этого способа орошения позволяет повысить качество полива за счет экономии воды и как следствие обеспечить экономию денежных средств.
Настоящая работа содержит результаты исследований процесса распределения оросительной воды на поверхность почвы для многолетних насаждений.
Научная новизна исследований состоит в том, что: получена аналитическая зависимость расхода жидкости от конструктивных параметров распределителя, при котором будет наблюдаться капельный характер истечения;
На защиту выносятся: результаты исследований способов орошения многолетних насаждений, а также устройств, осуществляющих распределение водыконструктивно-технологическая схема подкронового водораспределителяаналитическая зависимость определения расхода истечения жидкости от конструктивных параметров распределителя, при котором будет наблюдаться капельный характероптимальные конструктивные параметры подкронового водораспределителя, обеспечивающие капельный характер истечения воды на поверхность почвы.
Работа выполнена на кафедре «Гидравлика и ГМ «ФГБОУ ВПО «МГАУ им. В. П. Горячкина «.
Состояние вопроса, цель и задачи исследования.
Общие выводы.
1. Анализ способов малообъемного орошения показал, что экономия оросительной воды составляет 40 — 60% по сравнению с дождеванием и поверхностным орошением. Энергоемкость систем капельного орошения не превышает 10% энергетических затрат на дождевание. Адресную локальность увлажнения обеспечивает модуль импульсно-капельного орошения.
2. В результате проведения теоретических исследований получены аналитическая и графические зависимости расхода воды от конструктивных параметров водораспределителя: диаметра водовыпусных отверстий, угла наклона водораспределителя к горизонту, расстояния между препятствиями (стенками), обеспечивающих капельный характер.
3. С целью равномерной подачи воды каплями в зону активной части корневой системы разработана конструкция подкронового водораспределителя. Предложенное устройство отвечает агротехническим требованиям, обеспечивает капельный характер истечения воды, как наиболее благоприятный для почвы и растений. Использование водораспределителя обеспечивает экономию оросительной воды до 32%, снижение себестоимости мероприятий в 1,2 раза.
4. Результаты экспериментов показали, что распределение оросительной воды на поверхность почвы из водовыпускных отверстий распределителя имеет на 77 — 83% капельный характер, как наиболее благоприятный для почвы и растений. Он наблюдается при угле наклона водораспределителя к горизонту 8°, при диаметре отверстий 1 мм, расстоянии между стенками 6 мм, высотой препятствий (стенок) 10 мм. Сравнение расчетных и табличных значений критериев Фишера показало, что при доверительной вероятности 95%, теоретическая зависимость для определения расхода воды от конструктивных параметров водораспределителя, при котором будет наблюдаться капельный характер истечения, адекватно отражает действительный процесс. 5. Экономический эффект от применения усовершенствованной технологии импульсно-локального орошения составил более 42 тыс. руб.
Список литературы
- Губер, К. В. Водосберегающие технологии орошения основа рационального использования водных ресурсов Текст. / К. В. Губер, Ю. С. Пунинский, Г. Ю. Шейнкин, 3. Я. Ярославский // Теория и практика мелиорации. Труды ВНИИГиМ — 1989. — Т. 75.
- Костяков, А. Н. Основы мелиорации Текст. / А. Н. Костяков // М.: Сельхозгиз 1960. — С. 622.
- Храбров, М. Ю. Ресурсосберегающие технологии и технические средства орошения Текст. / М.Ю. Храбров
- Ирригационные системы XXI века Текст. / Труды. США 1987.
- Кружилин, И. П. Повышение эффективности использования орошаемых земель Текст. / И. П. Кружилин // Труды ВНИИОЗ 1985 — С. 3 — 15.
- Кружилин, И. П. Получение урожаев по программе важнейшее условие эффективного использования воды на оросительных системах Текст. / И. П. Кружилин // Труды НПО «Орошение» — 1989 — С. 29 — 40.
- Дзюбенко, Б. В. Капельное орошение в США Текст. / Б. В. Дзюбенко // Гидротехника и мелиорация, 1976 № 6.
- Кочнов, А.Е. Результаты стендовых испытаний отечественных капельниц с мембранными компенсаторами напора. Новая техника орошения для предгорных районов аридной зоны Текст. / А. Е. Кочнов // М.: ВНИИГиМ 1983 -С. 45 — 49.
- Anon. Tubing one of several innovations in drip irrigation. Irrigation Age., 1985.
- Medici, G. L' irrigazione in Italia: Dati e' commenti, L' Irrigazione I Italia Текст. / G. Medici // Bologna 1980 — 58 p.
- Mason, J Automatic subsurfase irrigation Текст. / J. Mason // Arab water World -1985 P. 31−46.
- Пат. № 2 524 289 Россия. A 01G 25/02. Поливная трубка для капельного орошения Текст. / В. В. Мелихов, П. И. Кузнецов, В. Ф. Лобойко, Е. А. Ходяков, К. А. Беляев, Т.В. Каренгина-С. 4.
- Пат. № 2 215 405 Россия. A 01G 25/02. Оросительная сеть для полива склоновых земель Текст. / В. К. Губин, К. В. Губер, Г. П. Лямперт, М. Ю. Храбров, 1. B.И. Канардов С. 5.
- Пат. № 2 152 710 Россия. A 01G 25/06. Система внутрипочвенного орошения Текст. / В. К. Губин, К. В. Губер, Г. П. Лямперт, М. Ю. Храбров, В. И. Канардов С. 3.
- Скрипчинская, Н. В. Распределение воды в почве при капельном орошении Текст. / Н. В. Скрипчинская // Кишинев. Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии 1979 — № 10.
- Decroix, М L’obstruction des distributeurs en micro irrigation Текст. / M. Decroix // Bill. Inform. CEMAGREF 1984 — P. 25 — 31.
- Пат. № 2 177 684 Россия. A 01G 25/02. Система непрерывного капельного орошения Текст. / Е. В. Хлебников С. 6.
- Терпигорьев, А.А. Модуль системы импульсно капельного орошения садов (МИЛОС). Инструкция по монтажу и эксплуатации Текст. / А. А. Терпигорьев,
- C.А. Асцатрян, А. В. Грушин // Коломна 2005 — 40 с.
- Оборудование для систем капельного орошения и микродождевания. Орошение сельскохозяйственных культур. Великобритания № 1 — 1988 — С. 10.
- Отечественный и зарубежный опыт применения напорных полимерных труб для строительства трубопроводов систем орошения и сельскохозяйственного водоснабжения. Обзорная информация // М.: ЦБНТИ 1986 — сер. 7 — С. 26.
- Drip irrigation on processing tomatoes proves successful Текст. / Irrigation Journal 1984 — v/ 34 — N4 — P. 22- 25.
- Laser aligned trickle Текст. / Irrigation Journal 1982 — v. 32 — N3 — P. 18 — 20, 25.
- Lawson, G. Drips controlled by experts Текст. / G. Lawson // Grower 1983 — v. 99 — N 19 — P. 39−41.
- Bucks, D. A. Injection of fertilizers and other chemicals for drip irrigation Текст. / D. A. Bucks // Houston, Texas Irrigation Association, Annual technical conference -1980-P. 116−180.
- Bucks, D. A. Principles, practices and potentialities of trickle (drip) irrigation Текст. / D.A. Bucks, F. Narajama, A. Warrik // New York etc Advances in Irrigation — 1982 — v. 1 — P. 219 — 298.
- Drip irrigation Текст. / World Crops 1982 — v. 3 — P. 52, 63, 64, 66.
- Эффективность капельного орошения при выращивании томатов. Мелиорация и водное хозяйство Текст. / М.: ЦБНТИ Вып. 2. Экспресс -информация 1987 — сер. 7 — С. 4.
- Medale, P. L’uniformita di erogazione nell’irrigazione Localizzata Текст. / P. Medale // Irrigazione 1982 — v. 29 — N39 — P. 31 — 39.
- Носенко, В. Ф. Способы и техника полива. Справочник гидротехника Текст. / В. Ф. Носенко, Э. В. Гершунов // Алма Ата — 1972 — С. 312.
- Орел, И. П. Система капельного орошения «Таврия» Текст. / И. П. Орел, М. И. Ромащенко // Гидротехника и мелиорация 1981 — № 4 — С. 48 — 57.
- Ромащенко, М. И. Технологии и технические средства микроорошения Текст. / М. И. Ромащенко // Автореф. дис. д.т.н. М. — 1995.
- Гордеев, В. Б. Технология капельного орошения овощных культур Текст. / В. Б. Гордеев В. Б, Г. Ю. Шейнкин, А. Е. Кочнов // Труды ВНИИГиМ 1975 — С. 335.
- Саидов, И. И. Технология орошения культуры лимона в защищенном грунте для условий сухих субтропиков Текст. / И. И. Саидов // Автореф. к.т.н. М. -1986.
- Скрипчинская, Л. В. Режим поливов винограда при капельном орошении в Молдавской ССР Текст. / Л. В. Скрипчинская, В. И. Пастернак // Кишинев. Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии 1979 — № 8.
- Семаш, Д.П. К вопросу определения сроков и норм поливов плодовых культур Текст. / Д. П. Скрипчинская // Киев.:Урожай. Интенсификация садоводства 1974.
- Howell, Т. A new concept for trickle irrigation of row crops Текст. / Т. Howell // Irrigation Farmer 1981 — v. 8 — N. 3 — P. 4 — 5.
- Wuerts, H. Commercial use of drip irrigation on cotton Текст. / H. Wuerts // Irrigation Association, Annual technical conference. Salt Lake City, Utah 1981 — P. 92−95.
- Журба, M. Г. Капельное орошение: проблемы чистой воды капельниц Текст. / М. Г. Журба // Гидротехника и мелиорация 1982 — № 7 — С. 38 — 43.
- Журба, М. Г. Технологические особенности работы системы капельного орошения Текст. / М. Г. Журба // Гидротехника и мелиорация 1985 — № 4 -С.30 — 34.
- Денисов, В. А. Симпозиум по капельному орошению Текст. / В. А. Денисов // Гидротехника и мелиорация, 1982 № 2 — С. 86 — 87.
- Григоров, М. С. Сельскохозяйственные мелиорации сегодня и завтра Текст. / М. С. Григоров, А. Ю. Черемисинов // Волгоград. Труды Волгоградский СХИ -1993-С. 4−60.
- Акопов, Е. С. Капельное орошение плодовых насаждений в Армении Текст. / Е. С. Акопов // М.: Гидротехника и мелиорация 1977 — № 7.
- Грамматикати, О.В. Водный режим сельскохозяйственных культур Текст. / О. В. Грамматикати // Материалы XII Международного конгресса по ирригации и дренажу. Гидротехника и мелиорация 1970 -№ 11.
- Григоров, М. С. Проблемы мелиорации земель, водного хозяйства и экологии Нижнего Поволжья Текст. / М. С. Григоров // Волгоград. Труды Волгоградский СХИ 1993-С. 30−35.
- Дождевальные машины и оборудование для полива в движении с подводом воды по гибким напорным шлангам Текст./ ФРГ // М.: ЦБНТИ 1977 — № 7 — С. 30- 33.
- Howell, N. Advances in trickle irrigation: challenges of the 80's Текст. / N.A. Howell, D.A. Bucks, I.L. Chesness //The proceedings of the 2d Nat. irrigation symp. -P. 4−5.
- Астапов, C.B. Испарение с поверхности почвы Текст. / С. В. Астапов, Е. В. Чаповская // М.: изд. АН СССР Орошение сельскохозяйственных культур в
- Центрально-Черноземной полосе РСФСР. Сб. работ АН СССР 1956 — вып.2. -С.400−408.
- Будаковский, А.И. Испарение почвенной влаги Текст. / А. И. Будаковский // М.: Наука- 1964- С. 243.
- Будыко, М.И. Испарение с орошаемых участков и испаряемость Текст. / М. И. Будыко // Метеорология и гидрология 1954 — № 1 — С.7−10.
- Берман, И. Д. К вопросу о скорости испарения капель воды. Техническая физика Текст. / И. Д. Берман // М. 1953 — Том.23 — № 10
- Балаев, Л.Г. Комплексные исследования для оптимизации параметров гидромелиоративных систем Текст. / Л. Г. Балаев, Л. М. Рекс // Доклады ВАСХНИЛ 1977 — № 4 — С.33−35.
- Канардов, В.И. Техника полива культуры граната на склоновых землях Гиссарской долины Текст. / В. И. Канардов, Н. П. Митянин, В. М. Колядич //М.: Труды ВНИИГиМ 1983.
- Борисов, В.П. Технология строительства систем микроорошения на склоновых землях Текст. / В. П. Борисов, М. Ю. Храбров, В. И. Канардов // М.: ЦБНТИ-1990- № 8.
- White, Y. Drip lines snake into Higt plains crop hrjduction, management Текст. / Y. White // Irrigation Age 1985 — P. 4 — 5.
- Григоров, M. С. Опыт подпочвенного орошения Текст. / М. С. Григоров // М.: Гидротехника и мелиорация 1974 — № 5 — С. 4−60.
- Григоров, М. С. Основы внутрипочвенного орошения Текст. / М. С. Григоров // М.: ТСХА 1993 — 107 с. 57. «Power Farming Magazine» Текст. / «Transactions of the ASAE» // 1975 P. 89 -94.
- Hasley, D. Growth and salt accumulation with desert drip irrigation Текст. / D. Hasley // «Citrograph» 1974 — P. 4 — 5.
- Системы микроорошения. Проспект УкрНИИГиМ. Киев. 1988 — 14 с.
- Брюквин, В.Г. Водный режим чайного растения в условиях синхронного импульсного дождевания Текст. / В. Г. Брюквин // М.: Труды ВСХИЗО. Питание и физиология растений 1975 — Вып. 106. — С. 39−43.
- Grossi, P. Diffusione delia microirrigazion nel mondj Текст. / P. Grossi // L’informatore Agrario 1974 — P. 15−17.
- Безднина, С. Я. Качество воды для орошения Текст. / С. Я. Безднина // М. Принципы и методы оценки 1997 — С. 185.
- Безднина, С.Я. Принципы и технология экосистемного водопользования в мелиорации Текст. / С. Я. Безднина // M Автореф. дис. д-ра техн. Наук 1995.
- Броновицкий, В.Е. Предупреждение биозарастания капельных водовыпусков Текст. / В. Е. Броновицкий, Р. Д. Браверман, М. Н. Щучкин, H.JI. Бычкова // Гидротехника мелиорация 1982 — № 2 — С. 48−49.
- Новик, Р. М. Засорение капельных водовыпусков и борьба с ним на системах капельного орошения Текст. / P.M. Новик, М. Г. Журба // М.: ЦБНТИ 1984 -№ 1 — С. 30.
- Алпатьев, С.М. Методические указания по расчету режима орошения сельскохозяйственных культур на основе биоклиматического метода Текст. / С. М. Алпатьев // Киев -19 675 30 с.
- Водяницкий, В.И. Режимы капельного орошения яблоневых садов Текст. / В. И. Водяницкий // Садоводство и виноградарство 2002 -№ 6 — С. 4 — 6.
- Алпатьев, A.M. Водопотребление культурных растений и климат Текст. / A.M. Алпатьев // М.: Колос Режимы орошения сельскохозяйственных культур — 1965-С. 55 -68.
- Кружилин, И. П. Агромелиоративная оценка влагообеспеченности территории Нижнего Поволжья Текст. / И. П. Кружилин // Волгоград 1976 — С. 66.
- Данильченко, Н.В. Расчет режимов орошения сельскохозяйственных культур Текст. / Н. В. Данильченко // Гидротехника и мелиорация 1978 — № 1 — С. 48 -56.
- Внесение минеральных удобрений с поливной водой. Пособие к СНИП. Мелиоративные системы и сооружения Текст. / Союзводпроект 1985 — С. 68.
- Smith, М. The response of fruit trees to ingaction of nitrogen through a trickle irrigation system Текст. / M. Smith // Journal American Soc. Hortic Sc., Sience -1979 P. 311 — 313.
- Трунов, Ю.В. Плодоводство и овощеводство Текст. / Ю. В. Трунов, В. К. Радионов, Ю. Г. Скрипников // М.: Колос 2008.
- Резниченко, А.Г. Плодовый сад Текст. / А.Г. Резниченко// М.: Наука -1996.
- Ещин, A.B. К вопросу определения пространственного положения активной части корневой системы плодовых деревьев Текст./ A.B. Ещин// Сб.науч.тр. Коломна 2003 — С. 179−182.
- Нурманбетов, Т.Т. Динамика роста активных корней яблони в зависимости от сорта и подвоя Текст./ Т.Т. Нурманбетов// К.: изд. с.-х. науки 1977 — С. 49.
- Керимов, Т.Д. Динамика роста активных корней яблони на вегетативно размножаемых подвоев Текст./ Т.Д. Керимов// Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии 1983 — № 9 — С. 52.
- Трунов, А.И. Формирование активной части корневой системы у плодовых и ягодных культур Текст./ А.И. Трунов// Мичуринск: Научные основы устойчивого садоводства в России 1999 — С. 96.
- Куян, В.Г. Развитие активной части корневой системы яблони и ее архитектоника в различных типах садов на дерново-подзолистых почвах Текст./
- B.Г. Куян// Краснодар: Труды Кубанского СХИ- 1988.
- Водяницкий, В.И. Корневая система яблони при различных способах полива Текст./ В.И. Водяницкий// Садоводство и виноградарство 1998 — № 31. C. 4.
- Безолюк, Б.В. Архитектоника корневой системы яблони в зависимости от режима капельного орошения Текст./ Б.В. Безолюк// Садоводство, виноградарство и виноделие Молдовы 1999 — т.2 — С. 20.
- Голованов, А.К. Математическое описание корневой системы яблони Текст./ А.К. Голованов// Вестник московского университета 1994 — сер. 17 — № 1 — С. 13.
- Ещин, A.B. Внутрипочвенное внесение минеральных удобрений в многолетних насаждениях Текст./ A.B. Ещин// Авт. дисс. на соискание уч. Ст. к.т.н. Москва 2006 — 25 с.
- Чугаев, P.P. Гидравлика Текст. / P.P. Чугаев // JL: Энергия 1975 — 600 с.
- Шенк X. Теория инженерного эксперимента Текст. / X. Шенк // М.: Мир -1972 380 с.
- Ландсберг, Г. С. Элементарный учебник физики Текст. / Г. С. Ландсберг // М.: Наука- 1966−575 с.
- Бронштейн, И.Н. Справочник по математике Текст. / И. Н. Бронштейн, К. А. Семендяев // М.: Наука 1967 — 607 с.
- Заявка на изобретение № 2 011 127 936.
- Секундомер СОСпр 26−2-010, Агат 42 608. Паспорт
- Спиридонов, A.A. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов Текст. / A.A. Спиридонов // М.: Машиностроение -1981 183 с.
- Хайлис, Г. А. Исследования сельскохозяйственной техники и обработка опытных данных Текст. / Г. А. Хайлис, М. М. Ковалев // М.: Колос 1994 — 224с.
- Машины для защиты растений. Опрыскиватели. Методы испыаний. Текст. /Национальный стандарт РФ// М.: Стандартинформ 2009 — 46с.
- Драгайцев, В.И. Методика экономической оценки технологий и машин в сельском хозяйстве Текст. / В. И. Драгайцев, Н. М. Морозов // М.: изд. ВНИИЭСХ-2010- 146 с.
- Водянников, В.Т. Экономическая оценка проектных решений в энергетике АПК Текст. / В. Т. Водянников // М.: КолосС 2008 — 263 с.