Введение к работе
ЙКХіІ9ііьность_ороблвмн .При оптимизации существующих технология полива важно учитывать весь комплекс физических процессов происходящих при Фильтрации воды в зоне полной и неполной насыщенности почвы, включая сложные эффекта взаимодействия между водой, воздухом и пористой средой, транспирации влаги корнями растений. В этом случав можно рассчитать оптимальные показатели полива для конкретной сельховкультуры .
Все это требует проведения фундаментальных исследований
движения влаги в области, состоящей из зон полного и неполного
насыщения . Наиболее трудные проблемы связаны с изучением
ненасыщенного потока влаги, где силы поверхностного натяжения на
различных границах раздела Фаз создают множество эффектов. При
построении математических моделей также необходимо учитывать
сложность структурного построения почвы. Экспериментально
определено, что почвенные агрегаты содержат два вида пор
"капиллярные" и "некапиллярные", т.е. имеются поры двух порядков
крупности, причем "капиллярные" поры обуславливают
водоудерживающую способность почв, "некапиллярные" определяют быстрое просачивание воды в почву. В неустановившихся течениях могут оказаться существенными перетоки жидкости из одной системы пор в другу». Следовательно, учет внутренних перетоков между порами разных размеров в различных фильтрационных течениях как в нефтяной гидродинамике (трещиновато-пористые среды>, так и при орошении (среды с двойной пористость») позволит создать более достоверные модели изучаемых процессов.
Не менее важной задачей является интерпретация Физически» механизмов происходящих при транспирации влаги- Очевидно, что кроме плотности корневой массы и количества влаги в почве,изио-логических особенностей растений, которые в большинстве случаев берутся как универсальные параметры определяющие транспирации, необходимо учитывать скорость транспорта влаги непосредственно к корневой системе. Интенсивность транспирации при одинаковой влажности будет зависеть от особенностей транспорта влаги в данной почве.
Ц.9'ь_0(5оты состоит в исследовании процессов распространения влаги, межфазового массообмена и транспирации основываясь иа
модель двухпористой среды, которая описывает гранулированные почвы ,лри этом необходимо анализировать различные предельные случаи Фильтрации влаги при наличии зон полного и неполного насыщения ; изучить характерные особенности распределения парообразной жидкости и Фронта увлажнения о учетом испарения влаги из пористых гранул и транспирации при поверхностном и внутрипочвенном орошении, найти возможные случаи и условия локализации Фронта ; решить численно задачи орошения и после-поливной транспирации и определить основные эакономарности распределения давления, пара и конденсированной влаги, провести численный эксперимент для различных параметров почвогрунта И влагоотбора корнями растения с целью определения оптимальных параметров (норма и время поливов, длительность и количество межполивных периодов) при внутрипочвенном орошении
Научная_новизна . Основываясь на новой Физической модели Фильтрации жидкости и транспирации влаги в почвах со сложной структурой (гранулированная почва) исследован комплекс проблем связанных с распространением влаги в зонах полного и неполного насыщения при наличии двух систем взаимосообщающихся капилляров. Получено аналитическое решение задачи и проанализированы предельные случаи движения Фронтов увлажнения и насыщения, выявлены условия локализации. Решена задача межфазового массообмена и транспирации при распространении влаги от свободной поверхности И от внутрипочвеиного источника, рассмотрены закономерности распределения парообразной жидкости и движения Фронта увлажнения, указана методика расчета параметров орошения.
Поставлены и численно реализованы задачи Фильтрации при
внутрипочвенном орошении и послеполивногі транспирации Сбеэ учета
воздействия сил гравитации), что позволило предложить модель и
постановку задачи периодического полива . Разработанный
комплекс расчетных программ - и результаты численных
экспериментов дали возможность расчета рациональных
параметров периодического полива ва вегетационный сеьон растении.
ВВ&!
экспериментов .выполненных при реальных значениях почвогрунта и соответствующих показателей сельхозкультур, могут стать основоп для практических расчетов параметров орошения.
А0В9<5УИ8_>Э
на республиканской научно-технической конференции "Механика жидкости и многофазных сред"(СТашкент, 1988 г.>;
на республиканской конференции, посвяшенноя памяти акад. Х.А.Рахматуллина <Ташкент,1989 г.);
на республиканской конференции молодых ученых "Актуальные проблемы научных исследовании механики" <Ташкент,1989 г.);
на семинаре кафедры математической физики УрГУ ССвердловск, 1991 г.);
на городском семинаре по математическим методам теории Фильтрации Института Математики при Казанском ГУ<Каэань,1991 г->;
на объединенном семинаре "Механика жидкости и многофазных сред" ИМиСС АН РУ СТашкент, апрель 1994г.) ;
Публикации По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ.
Q9iM_B?^Qiy Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения и основных выводов. Основной текст изложен в 119 страницах, включает в себя 18 рисунка, список литературы О 21 названий) .