Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение экологической эффективности орошения в Саратовском Заволжье на основе совершенствования дождевальной машины "Фрегат" Васильев Валерий Васильевич

Повышение экологической эффективности орошения в Саратовском Заволжье на основе совершенствования дождевальной машины "Фрегат"
<
Повышение экологической эффективности орошения в Саратовском Заволжье на основе совершенствования дождевальной машины "Фрегат" Повышение экологической эффективности орошения в Саратовском Заволжье на основе совершенствования дождевальной машины "Фрегат" Повышение экологической эффективности орошения в Саратовском Заволжье на основе совершенствования дождевальной машины "Фрегат" Повышение экологической эффективности орошения в Саратовском Заволжье на основе совершенствования дождевальной машины "Фрегат" Повышение экологической эффективности орошения в Саратовском Заволжье на основе совершенствования дождевальной машины "Фрегат" Повышение экологической эффективности орошения в Саратовском Заволжье на основе совершенствования дождевальной машины "Фрегат" Повышение экологической эффективности орошения в Саратовском Заволжье на основе совершенствования дождевальной машины "Фрегат" Повышение экологической эффективности орошения в Саратовском Заволжье на основе совершенствования дождевальной машины "Фрегат" Повышение экологической эффективности орошения в Саратовском Заволжье на основе совершенствования дождевальной машины "Фрегат"
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Васильев Валерий Васильевич. Повышение экологической эффективности орошения в Саратовском Заволжье на основе совершенствования дождевальной машины "Фрегат" : Дис. ... канд. техн. наук : 06.01.02 : Саратов, 2004 169 c. РГБ ОД, 61:04-5/2332

Содержание к диссертации

Введение

1 Состояние вопроса. цель и задачи исследования 7

1.1 Орошаемое земледелие Саратовского Заволжья 7

1.2 Полив дождеванием, технические средства и технологии при поливе дождеванием 14

1.2.1 Общие сведения о поливе дождеванием 14

1.2.2 Технические средства и технологии полива дождеванием 19

1.3 Дождевальная машина «Фрегат», особенности конструкции, основные характеристики 22

1.4 Системы аварийной защиты ДМ «Фрегат» 28

1.4.1 Система механической аварийной защиты 28

1.4.2 Система электрогидравлической защиты 30

1.4.3 Серийная система гидравлической аварийной защиты 33

1.4.4 Система гидравлической аварийной защиты конструкции ВолжНИИГиМ 34

1.4.5 Система автоматической синхронизации движения самоходных тележек 36

1.5 Сливная система гидроприводов... 38

1.6 Цель изадачи исследования 43

2 Теоретические предпосылки совершенствования дождевальной машины «Фрегат» 46

2.1 Обоснование необходимости совершенствования гидравлической защиты ДМ «Фрегат» 46

2.2 Основные технические требования по совершенствованию системы гидравлической защиты дождевальной машины «Фрегат» 54

2.3 Теоретическое обоснование принципиальной схемы таймера гидравлической защиты 55

2.4 Теоретическое обоснование и определение рациональных параметров таймера гидравлической защиты 58

2.4.1 Обоснование временных установок таймера гидравлической защиты 59

2.4.2 Определение параметров поплавка 60

2.4.3 Расходная характеристика таймера гидравлической защиты 64

2.4.4 Обоснование вместимости аккумулирующей емкости 65

2.5 Разработка эффективного разбрызгивающего устройства сливной системы гидроприводов ДМ «Фрегат» 65

2.5.1 Обоснование необходимости совершенствования сливной системы 65

2.5.2 Разработка эффективного разбрызгивающего устройства 66

2.6 Выводы 74

3 Программа и методика проведения экспериментальных исследований 75

3.1 Программа экспериментальных исследований 75

3.2 Методика экспериментальных исследований 76

3.2.1 Лабораторные исследования таймера гидравлической защиты 76

3.2.2 Полевые исследования таймера гидравлической защиты и разбрызгивающего устройства сливной системы гидроприводов 77

3.3 Методика обработки результатов исследований 83

4 Результаты экспериментальных иссследований 85

4.1 Лабораторные исследования таймера гидравлической защиты... 85

4.2 Исследования величины поверхностного стока при поливе дождевальными машинами «Фрегат» 88

4.3 Исследование выноса питательных веществ из почвы с поверхностным стоком 94

4.4 Выводы 104

5 Экономическая эффективность результатов исследований и рекомендации производству... 105

5.1 Эффективность усовершенствованных ДМ «Фрегат» 105

5.1.1 Методика расчета экономической эффективности усовершенствованных ДМ «Фрегат». 106

5.2 Рекомендации производству 113

Общие выводы 120

Список литературы 123

Приложения 135

Введение к работе

Регион Саратовского Заволжья - крупнейший производитель зерна, мяса, молока и другой сельскохозяйственной продукции в Российской Федерации. В целом регион характеризуются благоприятными теплоэнергетическими и почвенными ресурсами, однако часто повторяющиеся засухи наносят большой вред сельскому хозяйству, поэтому получать высокие урожаи зерновых, кормовых и технических культур независимо от погоды можно только в условиях орошаемого земледелия. Как в ближайшее время, так и в отдаленной перспективе, орошаемое земледелие в Саратовском Заволжье будет играть ключевую роль в стабилизации и росте объемов производства продукции растениеводства и животноводства, экономике хозяйств и в решении социальных проблем.

В последнее время все больше внимания уделяется экологической безопасности сельскохозяйственного производства. Особенно важной является проблема сохранения почвенного плодородия, поскольку от этого напрямую зависит урожайность сельскохозяйственных культур.

Основным способом орошения земель в Саратовском Заволжье является дождевание. Наибольшее распространение для полива сельскохозяйственных культур в регионе получили дождевальные машины «Фрегат», численность которых в парке дождевальной техники составляет 72,6%. Однако опыт эксплуатации ДМ «Фрегат» выявил недостатки в конструкции гидравлической защиты и сливной системы, которые негативно сказываются на экологическом состоянии орошаемого поля. Особенно явно они прослеживаются па машинах проработавших 5 и более лет, при поливе которыми могут происходить частые остановки машины без отключения от питающей сети. Также необходимо отметить, что у этих машин, вследствие низкой надежности сливной системы отработанная вода не отводится от тележки, а сливается непосредственно в колею. Все это приводит к переполивам участков орошаемого поля, углублению колеи, водной эрозии, выносу питательных веществ из почвы с поверхностным стоком, частичному заболачиванию и вторичному засолению земель, непроизводственным потерям оросительной воды, неоправданному перерасходу электроэнергии. Поэтому необходимо устранить выявленные недостатки и усовершенствовать гидравлическую защиту и сливную систему, чтобы дождевальные машины «Фрегат» наиболее полно отвечали требованиям безопасного полива, экономии водных ресурсов и оптимизации технологий производства растениеводческой продукции. С учетом всего выше изложенного, нами выбрана тема диссертационной рабо-

ты - «Повышение экологической эффективности орошения в Саратовском Заволжье на основе совершенствования дождевальной машины «Фрегат».

Цель работы - повышение эффективности и экологической безопасности работы дождевальных машин «Фрегат» путем совершенствования их конструкции.

Научные положения, выносимые на защиту:

- уточненные теоретические положения необходимые для экологически
безопасного орошения сельскохозяйственных культур ДМ «Фрегат»;

теоретическое обоснование совершенствования гидравлической защиты и сливной системы гидроприводов ДМ «Фрегат»;

эффективный таймер гидравлической защиты ДМ «Фрегат», исключающий переполив и водную эрозию почв;

- новое разбрызгивающее устройство сливной системы гидроприводов,
улучшающее условия эксплуатации ДМ «Фрегат»;

- обоснование и определение основных параметров таймера гидравлической
защиты и разбрызгивающего устройства сливной системы гидроприводов.

Объект исследования - орошаемые темно-каштановые почвы и технологический процесс полива сельскохозяйственных культур дождевальными машинами «Фрегат».

Методика исследования - проведение теоретических и экспериментальных исследований с последующей экономической оценкой полученных результатов. Теоретические исследования выполнялись на основе известных положений, законов и методов гидравлики, классической механики, математики и математической статистики. Экспериментальные исследования осуществлялись на основе общепринятых методик проведения полевого опыта и действующих ГОСТ. Расчеты и обработка результатов исследований выполнялись методами математики и математической статистики с применением стандартных пакетов прикладных программ Microsoft Excel, Statistica, Mathcad.

Научная новизна. В результате проведенных исследований дополнены основные теоретические положения по экологически безопасному орошению сельскохозяйственных культур дождевальными машинами «Фрегат». С целью повышения экологической безопасности работы ДМ «Фрегат» усовершенствованы гидравлическая защита и сливная система гидроприводов. Для совершенствования гидравлической защиты разработан и внедрен эффективный таймер, позволяющий своевременно отключать дождевальную машину от питающей сети при возникновении отклонений от нормального технологического режима полива, что в свою очередь исключает переполив участка орошаемого поля, водную эрозию почв и вынос ценных питательных элемен-

тов из нее, частичное заболачивание и вторичное засоление земель, непроизводственные потери оросительной воды, неоправданный перерасход электроэнергии. Новизна технического решения подтверждена патентом РФ на изобретение №2208310. Разработанное разбрызгивающее устройство сливной системы гидроприводов ДМ «Фрегат» позволяет исключить попадание отработанной воды из гидроцилиндров машины в колею, а значит, предотвратить углубление и расширение колеи, сократить потери оросительной воды, идущей не на урожай, а на подпитку грунтовых вод, обеспечить более равномерное увлажнение почвы, снизить сопротивление движению тележек, улучшить условия эксплуатации дождевальной машины в целом. Новизна технического решения подтверждена патентом РФ на изобретение №2222183.

Практическая ценность работы и реализация результатов исследования. Полученные результаты исследований могут быть использованы в качестве рекомендаций для осуществления экологически безопасного орошения сельскохозяйственных культур дождеванием, а также непосредственно для проведения эффективных поливов с применением дождевальных машин «Фрегат». Таймер гидравлической защиты и разбрызгивающее устройство сливной системы гидроприводов ДМ «Фрегат» приняты на серийное производство в ОАО «Волгодизельаппарат» (г. Маркс) для комплектации дождевальных машин «Фрегат» и внедрены в ЗАО ПЗ «Трудовой» Марксов-ского района Саратовской области. Годовая экономия при эксплуатации дождевальной машины с таймером гидравлической защиты составила 40 000 руб., а дождевальной машины с таймером гидрозащиты и разбрызгивающим устройством - 46 000 руб.

Апробация работы. Результаты исследований по теме диссертационной работы ежегодно докладывались в период 2000-2004 гг. на научных конференциях Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова, на международной научно-практической конференции «Проблемы научного обеспечения экономической эффективности орошаемого земледелия в рыночных условиях» в Волгоградской сельскохозяйственной академии (2001 г.), на научно-практических совещаниях в ОАО «Волгодизельаппарат».

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 7 работах, из них 2 патента на изобретения РФ. Общий объем публикаций составляет 3,1 печ.л., из них лично соискателя - 1,95.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 169 страницах, состоит из введения, 5 глав и общих выводов, имеет 21 таблицу, 55 рисунков, 8 приложений. Список литературы включает в себя 155 наименований.

Полив дождеванием, технические средства и технологии при поливе дождеванием

Поливы, проводимые в орошаемом земледелии, можно классифицировать по следующей схеме (рис. 1.8.) [96]. Среди представленных способов полива, необходимо выделить дождевание, поскольку полив дождеванием имеет ряд важных преимуществ: возможность проведения более частых поливов заданными нормами с увлажнением почвы на определенную глубину, что важно при орошении земель с близким расположением грунтовых вод и засоленного горизонта; возможность орошения при сложном микрорельефе с менее тщательной планировкой полей; сохранение структуры почвы при небольшой интенсивности дождя; увлажнение не только почвы, но и приземного слоя воздуха; возможность полной механизации и автоматизации полива [9, 24, 97, 123]. В Саратовском Заволжье дождевание получило наибольшее распространение. Оросительные системы Саратовской области в основном спроектированы и построены с учетом именно этого способа полива. Полив дождеванием заключается в подаче воды на поверхность почвы и растений в виде капель искусственного дождя, создаваемого посредством специальных дождевальных устройств, к которым вода подается от источника орошения системой напорных трубопроводов или открытых оросительных каналов [146]. По характеру выпадения дождя на орошаемую поверхность дождевание классифицируется следующим образом: - непрерывный дождь во времени и на единицу площади, увлажняемой с одной позиции; - непрерывный дождь во времени, но прерывистый на единицу площади, увлажняемой с одной позиции; - импульсное дождевание, создающее прерывистый дождь во времени и на единицу площади, увлажняемой с одной позиции. Целесообразность полива дождеванием того или иного характера выпадения определяется комплексом различных требований и условий, среди которых следует отметить, прежде всего, биологические особенности возделываемых сельскохозяйственных культур, природно-климатические условия, режим орошения, экономическую целесообразность и техническую возможность [9].

Определяющими параметрами искусственного дождя являются - интенсивность и структура, которая характеризуется размером дождевых капель, слоем осадков за один цикл полива и равномерностью распределения по орошаемому полю [91, 108, 141]. Различают мгновенную и действительную интенсивность дождя. Мгновенную интенсивность дождя (р,, мм/мин) можно определить по формуле: где dh- приращение слоя осадков в определенной точке, мм; dto - приращение времени, мин. Действительная интенсивность дождя, отражает интенсивность его выпадения непосредственно из дождевого облака и определяется по формулам: где рдаЛ, pMit -действительная интенсивность дождя создаваемого соответственно дождевальным аппаратом и дождевальной машиной, мм/мин; q,7 а. -расход воды дождевальным аппаратом, л/с; QM - расход воды дождевальной машиной, л/с; SA - площадь одновременного захвата дождем, м2. При поливе в движении, например движущимися машинами или вращающимися дождевальными аппаратами среднюю интенсивность дождя, согласно [91], можно рассчитать по формулам: где рласр, рмср - средняя интенсивность дождя соответственно для дождевального аппарата и дождевальной машины, мм/мин; Spc - рассредоточенная площадь дождевания, на которую в едином технологическом процессе вносят заданную поливную норму, м .

Дождевальная машина «Фрегат», особенности конструкции, основные характеристики

В Российской Федерации широкое распространение получил полив сельскохозяйственных культур многоопорными дождевальными машинами «Фрегат», «Днепр», «Кубань» и дождевальными установками «Волжанка». В Саратовской области, в настоящее время, используется около 1492 дождевальных машин «Фрегат», что составляет 72,6% всего парка техники полива (см. табл. 1.1., рис. I.6.). Опыт эксплуатации показывает, что дождевальная машина «Фрегат» имеет ряд преимуществ перед другими типами машин, а именно, позволяет полностью механизировать и автоматизировать технологический процесс полива, сократить число операторов и повысить производительность труда за счет обслуживания одним оператором до 4 машин, а также производить полив в большом диапазоне поливных норм (190...1200 м3/га) в зависимости от скорости движения [9, 39, 70, 77].

Дождевальная машина «Фрегат» выполнена в виде движущегося по кругу многоопорного трубопровода с размещенными на нем среднеструиными дождевальными аппаратами (рис. 1.9.). Предназначена для полива сель-скохозяйственных культур, лугов и пастбищ [6, 26, 38, 39, 40, 45, 91, 96]. Во-допроводящий пояс машины высотой 2,2 м над поверхностью земли опирается на самоходные опоры, имеющие двухколесные тележки с гидроприводом, работающим от энергии поливной воды. Звено (тележка) машины состоит из колесной самоходной опоры с механизмом гидропривода, трубы водопроводящего пояса с дождевальным аппаратом, А-образной фермы с системой тросового крепления водопроводящего пояса, узлов автоматической системы синхронизации движения и аварийной остановки. Вода подается от гидрантов закрытой оросительной сети или из скважин погружным насосом. Над гидрантом размещена неподвижная опора -металлическая конструкция, закрепленная на бетонном фундаменте со стояком, вокруг которого вращается машина.

Поливную норму регулируют, изменяя скорость движения машины. Для обеспечения равномерного полива площади машина оборудована сред-неструиными дождевальными аппаратами кругового действия четырех типоразмеров и одним концевым аппаратом, работающим по сектору для полива площади углов участка.

На орошаемом участке машину «Фрегат» можно использовать для полива с одной или двух позиций. Перевозит машину в осевом направлении трактор-буксировщик. К машинам «Фрегат» дополнительно поставляют гидроподкормщик для внесения с поливной водой растворимых удобрений, комплекты щитов для ограждения гидроприводов и колес тележек при орошении высокостебельных культур, механические тормоза промежуточных тележек на полях с продольным уклоном более 0,05, гибкую вставку у неподвижной опоры, оборудование для отключения концевого дождевального аппарата и для транспортирования машины со стороны неподвижной опоры или консольной части, приспособления для замены коротких труб и прокладок в модификациях ДМУ-А и ДМУ-Б, фильтр, систему внешней аварийной защиты. В зависимости от конкретных условий землепользования применяют машины различных модификаций (ДМУ-А и ДМУ-Б), отличающиеся длиной и расходом (табл. 1.5.); базовая модель имеет 16 опор. Технологические схемы работы дождевальных машин «Фрегат» при орошении сельскохозяйственных культур могут быть следующими (табл. I.6.).

Основные технические требования по совершенствованию системы гидравлической защиты дождевальной машины «Фрегат»

На основании проведенного анализа литературных источников, наблюдений и исследований серийной дождевальной машины «Фрегат», а также с учетом требований производства, нами сформулированы основные технические требования необходимые при разработке устройств для повышения эффективности гидравлической защиты ДМ «Фрегат»: - устройство должно обеспечивать надежное аварийное отключение ДМ «Фрегат» от питающей сети при остановке последней тележки; - конструкция элементов устройства не должна снижать надежность работы машины в целом; -устройство должно работать за счет энергии воды в дождевальной машине и в согласовании с работой серийной гидравлической системой аварийной защиты ДМ «Фрегат», не ухудшая ее основные параметры; - устройство должно исключать локальный переполив, обусловленный изменением условий проходимости последней тележки. - устройство должно снижать критическую величину допустимого переполива в зависимости от технологического режима и местных условий. Согласно сформулированным техническим требованиям и учитывая взаимосвязь разрабатываемого устройства с серийной гидравлической аварийной защитой определим основные условия его эксплуатации: - эксплуатация устройства допускается при минимальной температуре воды не ниже +5 С; - вода, подаваемая в дождевальную машину должна иметь содержание твердого осадка не более 5 г/л, с размерами твердых частиц не более 0,5 мм, с возможной концентрацией минеральных удобрений (аммиачной селитры, или аммофоса, или хлористого натрия) не более 1%; - дождевальная машина «Фрегат» должна быть укомплектована исправными: гидрозадвижкой, регулятором давления и серийно выпускаемой гидравличе- ской системой защиты; — диапазон давления на входе в ДМ «Фрегат» должен лежать в допустимых пределах в зависимости от типа машины (серийная, низконапорная); -техническое обслуживание таймера должно осуществляться в сроки, кратные периодам технического обслуживания дождевальной машины «Фрегат» и серийной гидравлической системы защиты.

Учитывая технические требования, предъявляемые к устройствам для повышения эффективности гидравлической защиты, а также, опираясь на результаты патентно-лицензионного поиска, нами была разработана принципиальная схема таймера гидравлической защиты ДМ «Фрегат» (прил. 2) [3, 104]. Принципиальная схема, включает в себя гидравлический таймер, установленный на сливной магистрали гидропривода последней тележки, и серийную гидрозащиту, подключенную к исполнительному элементу гидравлического таймера. Гидравлический таймер после каждого слива воды из цилиндра гидропривода начинает отсчет времени, и если время цикла работы гидропривода превысит временную установку таймера, подается сигнал в серийную гидрозадвижку на отключение подачи воды. Если время цикла работы гидропривода будет меньше временной установки таймера, то произойдет перезарядка таймера сливной водой из гидропривода и сигнал в гидрозащиту не поступит.

Рассмотрим более детально устройство, назначение и взаимодействие элементов на основе принципиальной схемы таймера гидравлической защиты ДМ «Фрегат» (рис .2.3). Гидравлический таймер 1, подключен к сливной магистрали 2 гидропривода 3, предпоследней тележки и к серийной гидрозащите 4. Таймер 1 состоит из аккумулирующей емкости 5, поплавка 6 со штоком 7 и упором 8, регулируемого дросселя 9 задающего временную установку таймера, тройника 10 и исполнительного клапана 11 преобразующего механический сигнал, от поплавка 6 в гидравлический сигнал в систему защиты 4. Все крепление происходит на тройнике 10, который одним концом соединен со сливной магистралью 2, другим - с дождеобразующей насадкой 12, разбрызгивающей воду при сливе из гидропривода 3, а третьим - с аккумулирующей емкостью 5, одновременно являясь верхним ограничителем для поплавка 6. Кроме того, тело тройника 10 является направляющей для штока 7. Аккумулирующая емкость 5 служит для получения определенной величины объема воды (V) , которая через регулируемый дроссель 9, с задаваемым расходом, изливается в атмосферу. Поплавок 6 отслеживает уровень воды в аккумулирующей емкости 5 и при взаимодействии, через шток 7 и упор 8, с исполнительным клапаном 11 начинает играть роль груза, под действием которого исполнительный клапан 11 открывается, подавая сигнал в систему гидрозащиты 4. Причем вес поплавка 6, после того как упор 8 опустится до клапана 11 и поплавок 6 остановится, растет по мере снижения уровня воды в аккумулирующей емкости 5 до величины достаточной для открытия исполнительного клапана 11. Работает таймер гидравлической защиты ДМ «Фрегат» следующим образом. При первом же цикле гидропривода 3 предпоследней тележки аккумулирующая емкость 5 заполняется водой из сливной магистрали 2 через тройник 10, который лишнюю воду через насадку 12 распределяет в виде дождя по полю. Поплавок 6 занимает крайнее верхнее положение, упираясь в тройник 10, переместив упор 8 на штоке 7 в положение, исключающее его взаимодействие с исполнительным клапаном 11. Вода из емкости 5 начинает сливаться через регулируемый дроссель 9 в атмосферу с заданным расходом. Уровень в аккумулирующей емкости 5 снижается, его отслеживает поплавок 6, подводя упор 8 к клапану 11. При отсутствии отклонения от заданного технологического режима (скорость последней тележки находится в допустимых пределах - соответственно время цикла работы гидропривода предпоследней тележки не превышает временной установки гидравлического таймера) аккумулирующая емкость 5 вновь заполняется и поплавок б занимает крайнее верхнее положение. Такой режим работы продолжается до возникновения отклонения от заданного технологического режима, скорость последней тележки снижается (из-за пробуксовки) и время цикла работы гидропривода предпоследней тележки, через систему синхронизации, увеличивается до величины превышающей временную установку гидравлического - таймера 1. Поплавок 6, отслеживая уровень емкости 5, занимает такое положение, при котором он, через шток 7 и упор 8, взаимодействует с исполнительным клапаном 11, открывая его. Так как через исполнительный клапан 11 возникает утечка из системы гидрозащиты 4, то в пей падает давление и срабатывает гидрореле перекрывающее задвижкой подачу воды в дождевальную машину. Аналогично срабатывает таймер гидравлической защиты и при поломках последней тележки.

Полевые исследования таймера гидравлической защиты и разбрызгивающего устройства сливной системы гидроприводов

Эффективное использование оросительной воды является одной из важнейших задач мелиоративного производства. В Саратовском Заволжье уже сейчас ощущается дефицит водных ресурсов, и дальнейшее развитие мелиорации должно быть основано, прежде всего, на рациональном использовании оросительной воды. Поэтому нами была поставлена задача совершенствования конструкции дождевальной машины «Фрегат» с целью получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур со сведением к минимуму непроизводительных потерь поливной воды и сохранением мелиоративного состояния сельскохозяйственного поля. Экспериментальные исследования усовершенствованных ДМ «Фрегат» проводились в 2001-2003 гг. в ЗАО ПЗ «Трудовой» Марксовского района Саратовской области (рис. 3.3, 3.4, 3.5, 3.6), с учетом основных положений [87, 88, 89,114, 117,118]. Постановка эксперимента, расположение опытных делянок, методы отбора почвенных образцов, проводились согласно методикам: Доспехова Б.А., Роде А.А., Вадюниной А.Ф. и других исследователей [8, 20, 21, 23, 42, 56, 63, 86, 90,119, 120,121, 122, 151]. Полевой опыт, был заложен с целью изучения работы усовершенствованных дождевальных машин «Фрегат» и определения влияния разработанных технических решений на снижение поверхностного стока и выноса питательных веществ из почвы. Сельскохозяйственная культура на опытных полях -люцерна; почва - темно-каштановая среднесуглинистая. Опыт включал три варианта исследования, в которых полив проводился: 1) серийной ДМ «Фрегат»; 2) ДМ «Фрегат» с таймером гидравлической защиты; 3) ДМ «Фрегат» с таймером гидравлической защиты и разбрызгивающим устройством сливной системы гидроприводов.

Поливы проводились дождевальными машинами «Фрегат» ДМУ-Б463-90 в соответствии с режимом орошения при поддержании влажности расчетного слоя почвы в пределах от 80 до 100% НВ. Пять делянок прямоугольной формы площадью 100 м2 (5x20) в каждом варианте опыта поливались отдельной дождевальной машиной (Рис. 3.7). Измерение количества осадков проводилось с помощью осадкомера Третьякова 0-1, а фактическая поливная норма определялась с помощью почвенных дождемеров ГР-28, расставленных по длине дождевальной машины, в пределах опытных делянок. Водопроницаемость почвы определяли с помощью прибора ПВН (Нестерова) по методике Абрамова Ф.Г. и Вадюниной А.Ф., Корчагиной З.А. [7, 21] для каждого интервала времени наблюдений по формуле: где Kton - водопроницаемость при данной температуре, мм/ч; QBOn - количество просачивающейся воды, см; 10 - коэффициент пересчета (из см в мм вод. ст.; Sp - площадь цилиндрической рамы, м2 (0,16 м2); ton. - время, ч. Водопроницаемость затем была приведена к стандартной водопроницаемости при температуре воды 10 С по формуле: где t - температура используемой воды в С. Сток поливной воды определялся на стоковых площадках размерами 1,5x1,0 м. Повторность площадок пятикратная. Место под площадки выбирались с одинаковым уклоном. Изготавливались площадки из пластика шириной 20 см с заглублением в почву на 6 см. В самом нижнем углу делалось отверстие, и устанавливалась водоотводящая трубка. Стекающая вода поступала по отводной трубке во вкопанные мерные емкости, то есть учет велся с полным отбором стока [119, 138]. Результаты полевых исследований были обработаны с применением пакета прикладных программ Statistica (прил. 4). Химический анализ образцов почвы и жидкого стока поливной воды проводили в лабораториях ВолжНИИГиМ методами водной вытяжки, индофено-ловым и методом поглощенных оснований [21].

Похожие диссертации на Повышение экологической эффективности орошения в Саратовском Заволжье на основе совершенствования дождевальной машины "Фрегат"