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

Режим капельного орошения школки плодовых культур при повышенных температурах окружающей среды Шугай Павел Юрьевич

Режим капельного орошения школки плодовых культур при повышенных температурах окружающей среды
<
Режим капельного орошения школки плодовых культур при повышенных температурах окружающей среды Режим капельного орошения школки плодовых культур при повышенных температурах окружающей среды Режим капельного орошения школки плодовых культур при повышенных температурах окружающей среды Режим капельного орошения школки плодовых культур при повышенных температурах окружающей среды Режим капельного орошения школки плодовых культур при повышенных температурах окружающей среды Режим капельного орошения школки плодовых культур при повышенных температурах окружающей среды Режим капельного орошения школки плодовых культур при повышенных температурах окружающей среды Режим капельного орошения школки плодовых культур при повышенных температурах окружающей среды Режим капельного орошения школки плодовых культур при повышенных температурах окружающей среды
>

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

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

Шугай Павел Юрьевич. Режим капельного орошения школки плодовых культур при повышенных температурах окружающей среды : диссертация ... кандидата технических наук : 06.01.02.- Краснодар, 2005.- 173 с.: ил. РГБ ОД, 61 06-5/316

Содержание к диссертации

Введение

1 Состояние вопроса и задачи исследований 9

1.1 Требование школки плодовых культур к климатическим условиям 9

1.2. Анализ режимов капельного орошения сельскохозяйственных культур

1.3 Анализ способов гидравлического расчета систем капельного орошения 19

1.3.1 Гидравлический расчет потерь напора поливных полиэтиленовых трубопроводов

1.3.2 Способы гидравлического расчета капельниц при поливе сельскохозяйственных культур

1.4 Анализ полимерных материалов, применяемых для производства трубопроводов систем капельного орошения

Задачи исследований 33

2. Планирование эксперимента и методика исследований

2.1. Критериальные уравнение для проведения следований движения жидкости в капельницах и трубопроводах

2.1.1. Уравнение истечения жидкости из капельниц при наличии транзитного потока и изменения температуры воды

2.1.2 Уравнение установившегося движения жидкости в трубопроводах систем капельного орошения

2.1.3 Экспериментальная установка, методика исследований и оценка точности эксперимента

2.2 Методика вегетационных и полевых опытов 42

2.2.1 Схема и место проведения вегетационных опытов 45

2.3 Опытные установки для вегетационных и натурных исследований 45

2.4 Планирование эксперимента по исследованию влияния 46

температуры воды и давления в трубопроводе на расход капельниц 2.4,1 Статистическая обработка экспериментальных данных 46

Выводы по главе 51

3.1 Динамика температуры поливной воды в системах капельного орошения при поливе школки плодовых культур

3.2 Расходные характеристики мембранных капельниц 54

3.3 Расходные характеристики спиральных капельниц 63

3.4 Расходные характеристики лабиринтных капельниц 64

3.5 Расходные характеристики контурных капельниц 69

3.6 Расходные характеристики ниточных капельниц 72

3.7 Расходные характеристики компенсированных капельниц 73

Выводы по главе 75

4 Результаты гидравлических исследований поливных полиэтиленовых трубопроводов при повышенных температурах воды 77

4.1 Коэффициента гидравлического трения в поливных полиэтиленовых трубопроводах

4.1.1 Зависимости коэффициента гидравлического трения поливных трубопроводов от числа Рейнольдса

4.1.2 Уточнение формулы Блазиуса для расчета полиэтиленовых трубопроводов при повышенных температурах воды

4.1.3 Зависимость коэффициента гидравлического сопротивления поливных трубопроводов при различных вариантах подключения капельниц

4.2 Зависимость коэффициентов местных гидравлических сопротивлений в поливных трубопроводах

4.3 Зависимости линейной и объемной деформации поливных полиэтиленовых трубопроводов при движении жидкости с повышенной температурой

4.4 Зависимость потерь напора в полиэтиленовых трубопроводах 106

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 107

5. Совершенствование режима капельного орошения плодовых саженцев в условиях предгорной зоны Краснодарского края

5.1 Состояние вопроса по выращиванию школки плодовых культур 109

в условия Предгорной зоны Краснодарского края

5.1.1 Природные условия 109

5.1.2 Осадки 109

5.1.3 Температурный режим 110

5.1.4 Влажность воздуха 111

5.1.5 Ветровые условия 111

5.1.6 Испарение с поверхности почвы 112

5.2 Рельеф участка. 112

5.2.1 Почвообразующие породы 112

5.2.2 Агрохимическая характеристика почв. 113

5.3 Исследование режима капельного орошения школки плодовых культур 114

5.3.1 Совершенствование режима капельного орошения школки 126

плодовых культур с учетом повышенных температур

5.4 Методика гидравлического расчета систем капельного орошения 128 с учетом повышенных температур воды

5.5 Эколого-экономическое сравнение режимов орошения при 130 выращивании плодовых саженцев

Выводы по главе 138

Общие выводы 142

Рекомендации к производству 144

Литература

Введение к работе

Актуальность исследований. Обеспечение населения продуктами питания, и в том числе плодами, одна из приоритетных задач сельского хозяйства страны. В предгорных местах, где возделывание других культурами не рентабельно, садоводство является экономически оправданным и экологически привлекательным направлением в растениеводстве.

Повышение рентабельности садоводства включает применение насаждений интенсивного типа, с плотным размещением плодовых деревьев. Закладка высокоинтенсивных садов должна сочетать в себе высокую продуктивность и устойчивость к неблагоприятным климатическим условиям предгорной зоны. Для развития отросли необходимо обеспечить ее посадочным материалом — саженцами высокого качества. Саженцы плодовых культур выращиваются при помощи орошения, для высокого выхода посадочного материала. Так при дождевании и поверхностном способах полива выход саженцев достигает 50 - 70%. Недостатком применяемых технологий является нерациональное использование водных ресурсов, неравномерность полива. Равномерность полива школки саженцев остается не достаточно решенной задачей.

В настоящее время для выхода садоводства на новую ступень необходимо внедрять производство саженцев на карликовых подвоях, которые были бы устойчивы к почвенно-климатическим условиям мест выращивания. Наиболее полно современным требованиям отвечает капельное орошение. В условиях значительного перепада температур юга Российской Федерации существующие режимы капельного орошения не приспособлены к изменению окружающей среды. Это приводит к неравномерной подаче воды по площади полива, угнетению растений в жаркий период времени и снижению выхода посадочного материала. Поэтому целью настоящей работы является разработка режима капельного орошения школки саженцев при повышенной температуры окружающей среды.

Работа выполнена в соответствии с тематикой НИР ФГОУ ВПО Кубанского ГАУ «Геосистемный мониторинг, охрана водных объектов, мелиорация земель бассейнов рек и ресурсосберегающие технологии воспроизводства плодородия почв» (номер гос. регистрации 01200113465). 

Анализ режимов капельного орошения сельскохозяйственных культур

Исследования, проведенные в США /42/, показали, что в пустынных юго-западных районах этой страны на песчаных почвах наиболее эффективно поливать ежедневно или через день, а на тяжелых почвах — два раза в день и предлагают для определения суточной подачи воды использовать зависимость mc = k2 k3 -є = 10-k, -к2-кз -E, (1.3) где mc - необходимая подача воды на поле в течение суток, м3/га-сут; є - суммарный суточный расход воды полем, м /га-сут; ki - коэффициент, равный отношению эвапотранспирации к испаряемости, зависящий от почвы, климата района, вида растений, фазы их развития, принятой схемы размещения растений и капельниц, мм/сут; к2 - коэффициент, характеризующий потери на испарение во время полива, мм/сут; к3 - коэффициент, учитывающий затраты воды на промывку, мм/сут.

В зависимость (1.3) входит коэффициент ki зависящий от типа почвы, климата района, вида растений, фазы их развития и схемы размещения капельниц. На наш взгляд следовало бы учитывать температуру поливной воды, так как она влияет на расходные характеристики капельниц /62, 59, 10,8, 101/, что приводит к нерациональному распределению поливной воды. М.С. Григоров /40, 39/ приводит формулу для определения величины поливной нормы т=1ООЬ ров(0в-рн), (1.4) где h - глубина расчетного увлажняемого слоя почвы, м; Ф 0б - плотность почвы, т/м3; р в - верхняя граница оптимального увлажнения слоя почвы, %; Р н - нижняя граница оптимального увлажнения слоя почвы, %. Проводя анализ зависимости (1.4), на наш взгляд, вместо глубины расчетного увлажняемого слоя почвы нужно учитывать глубину активного корнеобитаемого слоя, а также не совсем понятно, что автор имеет ввиду под понятием верхняя и нижняя граница оптимального увлажнения. И.С. Флюрце /112,113/ предложил формулу поливной нормы m = qtn, (1.5) где q - расход капельницы, л/час; t - продолжительность полива, час; п - число капельниц. Формула (1.5) не учитывает водно-физических свойств почв и изменение температуры поливной воды. Считаем, что формулу (1.5) возможно рекомендовать для предварительных расчетов водного режима. Расход капельниц с учетом изменения температуры поливной воды следует определять по данным /90/. Время полива в формуле (1.5), на наш взгляд, можно подсчитать по зависимости ВНИИМиТП /90/, которая учитывает водно-физические свойства почв t = 2Pj/(V, + V4), (1.6) где Р - слой воды, необходимый для насыщения единичной почвенной колонки, м; j - коэффициент, учитывающий капельный характер подачи воды (изменяется от 1,1-для супесчаных до 1,25 для суглинистых почв); V t — скорость впитывания в конце 1 часа, м/ч; V4 - скорость впитывания в конце 4 часа, м/ч. Слой воды для насыщения почвогрунта определяется по формуле P«q H(3m-P .)/100, (1.7) где ф - коэффициент, учитывающий расход воды на водопотребление за время перераспределения влаги по профилю (для тяжелых суглинистых почв ф = 1,12; суглинистых - ф = 1,10; легких суглинков - ф = 1,05); Н - расчетная глубина увлажнения, м; Р нв — почвенные влагозапасы в метровом слое, соответствующие ее наименьшей влагоемкости, %; Р І - предполивные почвенные влагозапасы в метровом слое, %. ВНИИМиТП /90/ рекомендует вычислять поливную норму по формуле m = ctiA,R2HAp, (1.8) где а і — коэффициент, учитывающий число капельниц, подающих воду в очаг (при работе одной капельницы а і = 1); А і - коэффициент, зависящий от формы очага увлажнения и изменяющийся от 0,6 до 0,75; R - радиус горизонтальной проекции очага увлажнения, м; ДР - разность между полной влагоемкостью и предполивной влажностью почвы, %; ДР = Р1В-Рь Р пв - полная влагоемкость почвы, %; Р І - предполивная влажность почвы, %.

Следует отметить, что в формуле (1.8) не учитывается контур увлажнения под капельницей, поэтому необходимо соотношение между Н глубиной активного корнеобитаемого слоя и шириной распространения области увлажнения.

При подаче воды капельницей к растению на поверхности почвы формируется сравнительно небольшой контур увлажнения /27, 112, 100, 126, 37/. Диаметр горизонтальной проекции контура увлажнения не превышает 1 м в легких по механическому составу почвах, в тяжелых он может доходить до 1,5 м. Глубина промачивания при норме 70 -150 л на дерево не превышает 1 - 1,2 м /126/. Для плодовых деревьев глубина активного корнеобитаемого слоя находится в этих пределах. Активная корневая система саженцев школки находится на глубине до 0,3-0,4 м, следовательно, размеры поливной нормы необходимо значительно уменьшить. В имеющихся литературных источниках не установлена величина поливной нормы при капельном орошении для саженцев школки плодовых культур. Неполно изучен вопрос о влиянии температуры поливной воды на расходные характеристики капельниц. Недостаточно изучен вопрос сработки запасов влаги, сосредоточенных в зоне увлажнения. Расходование влаги из зоны увлажнения происходит в следующих направлениях /126, 37/: испарение с поверхности почвы; отбор влаги корнями дерева, сосредоточенными в этой зоне; горизонтальный отток влаги в прилегающий объем почвы, где он также отбирается корнями; вертикальный отток влаги в подстилающий слой, где она почти полностью отбирается корнями.

Отмечается /126, 37/, что отбор влаги корневой системой растений является одним из главных расходных факторов, влияющих на динамику влагозапасов в увлажняемой зоне.

Расход почвенной влаги при капельном орошении на транспирацию деревом можно определять по зависимости /37/ Etr=K6-E0-FK, (1.9) где ЕГ-расходтчвеннойвлагаштранспирациюдеревом, л/дерево/сут, FK - площадь проекции кроны, м2; Кб - биологический коэффициент; Е0 - декадная испаряемость, зависит от погодных условий, которую можно рассчитать по формуле Н.Н. Иванова, мм/сут Е0 = 0,0061 (25 + Т)2 (100 - а), (1.10) IS где T - температура воздуха, С; а - относительная влажность воздуха, %.

Величину поливной нормы, обобщая исследования ученых формированию контуров увлажнения при инфильтрации воды с поверхности во внутрь почвогрунта и их геометрических размерам, Е.В. Кузнецов /37/ рекомендует определять по формуле ш К Н Рі + Кї НгДРг, (1.11) где га к - поливная норма при капельном режиме орошения, м3/га; Ro - радиус очага увлажнения, м; RK - радиус контура увлажнения, м; Н] - глубина распространения очага, м; Н2 - глубина активного корнеобитаемого слоя, м; Ар = р1Ш-р„в; Ар2 = рнв - РкР; К и Ki - эмпирические коэффициенты, приводящие контуры увлажнения к форме цилиндра; РпВ; Рнв5 Ркр - влагоемкость почвы: соответственно — полная, наименьшая и "критическая" (влажность завядания) влагоемкости. Полученная расчетная зависимость (1.11), учитывает движение влаги от очага ПВ к очагу НВ и соответственно от границы НВ к границе контура увлажнения ИВ. Это отражено входящими в формулу (1.11) величинами ДРі и Др2. Нижние границы очагов ПВ и ИВ контролируются соответственно глубинами Н] и Н2

Уравнение истечения жидкости из капельниц при наличии транзитного потока и изменения температуры воды

При установившемся движении жидкости в трубопроводах средняя скорость и перепад давления Ар зависит от физических свойств жидкости, размеров пространства, в котором происходит изучаемое движение и характера шероховатости стенок трубопровода, также схем расположения капельниц по длине трубопроводов.

Взаимосвязь между перечисленными параметрами в общем виде можно представить /i(,A,F,AP,Ag,) = 0, (2.5) где L-длина трубопровода; Д - размер выступа шероховатости; Е - модуль упругости материала стенок трубопровода. Используя ПИ - теорему, зависимость (2.5) получим f(j,Eu,Fr,Re,We,Ca) = 0 (2.6) где Са = У2-р/к - число Коши. Пренебрегая влиянием поверхностного натяжения, считая жидкость несжимаемой (Е—» со;Са=0) зависимость (2.6) приведем к виду — = F(±-±Fr,Re) . (2.7) pv D D Вынося за скобки величину —, получим ft/ = 2F-(A Fr.Re) - , (2.8) D D 2g где 2F(—,Fr,Re)- коэффициент гидравлического трения. При напорном движении жидкости в трубопроводах, получим Я = яА Re) . (2.9) При движении жидкости в трубопроводах с переменным расходом по пути, имеем МЪ&У ря&ЕлЖп) , (2.10) где п - число капельниц на трубопроводе. После преобразования (2.10) получим X = F2( ,RQH,KO )

Выражения (2.7; 2.8 и 2.10) являются базовыми для проведения экспериментальных исследований на системе капельного орошения. Экспериментальная установка, методика исследований и оценка точности эксперимента

Исследования проводились на лабораторной установке, принципиальная схема которой представлена на рисунке 2.1. Жидкость из бака 1 центробежным насосом 2 по трубопроводам 3 подавалась через гаситель пульсации 4 и нормальные диафрагмы 5 на рабочий участок трубопровода 6. Рабочий участок установки состоит из трубопроводов различных диаметров на который устанавливаются испытуемые капельницы 7. Давление измерялось образцовыми манометрами 8 класса 0,4. Расход воды в трубопроводах можно было регулировать с помощью вентилей 9. Мерные емкости 10 служат для измерения объема жидкости. Для гашения колебаний давления на рабочем участке установки использовался ресивер 4, который был оборудован разделительной диафрагмой. В верхнюю часть гасителя пульсаций компрессором подавался сжатый воздух. Подогрев жидкости в емкости 1 осуществлялся с помощью 2-х тепло - энерго нагревателями 12 мощностью по 3 КВт. Температура воды во время опыта измерялась нормальными ртутными термометрами с ценой деления 0,1С (ГОСТ 215-73 ТЛ-4).

Для измерения времени проведения испытаний использовались электронные секундомеры марки KARSER KS-9899. Расход капельниц измерялся с помощью мерных емкостей (ГОСТ 1770 - 74), транзитный расход измерялся объемным способом (ГОСТ 17108-72. Определение расходов в каждом опыте производилось в 5 кратной повторности. В расчет принималось среднее арифметическое из данных всех наблюдений. Присоединение капельниц к трубопроводу осуществлялось через стенку полиэтиленовой трубы. В баке 1 установлен фильтр тонкой очистки 13 для предотвращения попадания различных примесей.

Максимальную относительную погрешность при определении коэффициента гидравлического трения при движении воды в распределительных трубах определяли при минимальных значениях величин: потери напора hc — 0,57м и объем W = 0,0005 м3. Проведя аналогичные рассуждения, получили — = 0.004835 или 0,49%. Лн

Оценка достоверности лабораторных и натурных исследований выполнялась по критериям Кохрена Gp и Фишера Бф.р при заданной доверительной вероятности Р = 0,95; Оценка воспроизводимости результатов оценивалась критерием Кохрена =maxD/ (222)

Полученный критерий Кохрена Gp сравнивался с значением GKP /15/ при соответствующей доверительной вероятности Р=0,95. Опыты считались воспроизводимыми, если соблюдалось условие Gp Gm. Оценка адекватности экспериментальных данных проводилась по критерию Фишера F p.P=x(Da;Dcc) . (2.23) min(Da;Dcc) где Dc.p - дисперсия средних значений; Da - дисперсия адекватности.

Полученные уравнения считалось адекватными при выполнении условия РффйРффр, где Иффр — критерий согласия, принимается при доверительной вероятности Р =0,95 /15/.

Место проведения опытов было определено на полевом участке в ОАО КСП «Светлогорское» Абинского района Краснодарского края. Исследования проводились на вегетационной площадке, обслуживаемой опытной установкой капельного орошения (рисунок 2.2). Источником поливной воды служил накопительный бак 8 в котором поддерживалась постоянная температура равная 20С. Из напорного бака вода подавалась через магистральный трубопровод 7, в поливные полиэтиленовые трубопроводы 2. Поливные полиэтиленовые трубопроводы располагались как на поверхности почвы, так и на высоте 0,5м. Расход воды измерялся расходомером марки СКВ 15-3 с точ-ностью 0,0001м /с. Скорость воды в трубах поддерживалась постоянной и составляла (0,5м/с). В поливные полиэтиленовые трубопроводы 2, герметично устанавливались нормальные ртутные термометры 1 с ценой деления 0,1 С (ГОСТ 215-73 ТЛ-4). Измерения температуры поливной воды производили в поливных трубопроводах с 4х кратной повторностью.

Расходные характеристики лабиринтных капельниц

Анализируя режим работы «Нетафим» с расходами воды 2, 4, 8 л/ч соответственно, видно, что расход капельниц зависит от напора воды над ней (рисунок 3.16). При увеличении давления возрастает и расход капельницы. Расход капельниц «Нетафим» с расходом воды - 2 л/ч достигается при напоре 10 м и температуре воды 15С, а при температуре воды 55С - при напоре 9 м. Расход капельниц «Нетафим» с расходом воды - 4 л/ч достигается при напоре Ими температуре воды 15С, а при температуре воды 55 С - при напоре 10 м. Расход капельниц «Нетафим» с расходом воды - 8л/ч достигается при напоре 12,5 м и температуре воды 15С, а при температуре воды 55С -при напоре 11,5 м. Из построенных расходных характеристик капельниц «Нетафим» (рисунок 3.16) видно, что наиболее устойчивая работа наблюдается для капельниц с расходом 2 л/ч.

В среднем, при увеличении температуры воды от 15С до 55С расход капельниц «Нетафим» возрастает на 10-15%.

Капельницы «EOLOS» производства греческой компании, в отличие от вышеприведенных конструкций капельниц отличаются тем, что они монтируются непосредственно внутри поливного полиэтиленового трубопровода. Основными, конструктивными элементами капельниц является лабиринт, состоящий из многочисленных поворотов и фильтра.

Обработка опытных данных (рисунок 3.17) позволила получить формулы для определения расхода капельниц в зависимости от давления и температуры оросительной воды. При размещении «EOLOS LF» с расходом 1,1 л/ч на полиэтиленовом трубопроводе диаметром 0,016 м, при температуре поливной воды t = 15С, расход капельниц

При размещении «EOLOS 2,5» с расходом 2,5 л/ч на полиэтиленовом трубопроводе диаметром 0,016 м, при температуре поливной воды t = 15 С, расход капельниц q = 1,16. п(Р) +5,07, (3.33) - при температуре поливной воды t = 55 С q= 1,24 fn(P) +5,48, (3.34) где Р - давление над капельницей, МПа.

При увеличении температуры воды от 15 до 55С и постоянном давлении расход капельниц «EOLOS» увеличивается в среднем на 10-15%.

Основными, конструктивными элементами капельниц являются трубка диаметром 0,5 см и лабиринт в виде многочисленных поворотов. Обработка опытных данных (рисунок 3.18) позволила получить формулы для определения расхода капельниц в зависимости от давления и температуры поливной воды. При размещении ниточных капельниц «RAIN-BIRD» с расходом 4 л/ч на полиэтиленовом трубопроводе диаметром 0,016 м, при температуре поливной воды tr=15 С» расход капельниц q = 0,65.H0:76, (3.35) - при температуре оросительной воды t=55 С q = 0,72.H0 74. (3.36) Анализ режима работы «RAIN-BIRD» показывает, что расход капельниц прямо пропорционален напору воды над ней. При увеличении давления расход возрастает. «Эксплуатационный расход» «RAIN-BIRD» — 4 л/ч достигается - при напоре Ими температуре воды 15С, а при температуре воды 55С - при напоре 10 м.

При увеличении температуры воды от 15 С до 55С расход капельниц ниточного типа возрастает на 10%, при одном и том же давлении над ней.

Конструкция компенсированной капельницы, а также рабочая характеристика представлена на рисунке 3.19. Данная конструкция капельницы рассчитана на расход 4 л/ч, при давлении 20 м.

Математическая обработка опытных данных позволила получить формулы для определения расхода капельниц в зависимости от давления и температуры оросительной воды (рисунок 3.19).

Анализ работы компенсационных капельниц показывает, что при увеличении давления и температуры воды возрастает расход капельницы. «Эксплуатационный расход» капельниц - 4 л/ч достигается при напоре 20 м и температуре воды 15С, а при температуре воды 55 С - при напоре 10 м.

Зависимости коэффициента гидравлического трения поливных трубопроводов от числа Рейнольдса

В результате проведенных исследований выяснилось, что при повышении температуры воды, при монтаже ПТ следует учитывать линейную и продольную деформацию их. При увеличении температуры с 15С до 55 С для трубопроводов D=0,012 м линейная деформация на 1п. м составляет 4 мм. Для трубопроводов D=0,016 м линейная деформация на 1п. м составляет 6 мм. Для трубопроводов D=0,02 м линейная деформация на 1п. м составляет 8 мм.

Для обеспечения урожайности сельскохозяйственных культур необходимо равномерное распределение воды по площади полива. Равномерность полива достигается с помощью гидравлического расчета систем КО, которая состоит из поливных трубопроводов и капельниц.

Поливные трубопроводы должны обеспечить постоянное давление над капельницей, которая обеспечивает равномерность полива к растениям. Основным требованием, предъявляемых к поливным трубопроводам является создание относительно постоянного давления внутри него. Напор в поливном трубопроводе определяется по формуле H = ±Hr+HK+h, (4.62) где Н— геометрическая высота, которая определяется разностью отметки поверхности земли, где установлена самая удаленная капельница на поливном ПТ до места подключения ПТ к участковому трубопроводу, м; Нк - напор воды над капельницей в «оптимальной зоне», м, h - потери напора по длине, м.

Нами предлагается определять общие потери напора с учетом высоких температур воды, объемной и линейной деформации для ПТ по формуле гдед — линейная деформация ПТ; v — кинематическая вязкость воды; Ьпт - длина поливного трубопровода; VH — скорость в начале ПТ; п — число капельниц на ПТ; N — показатель степени (для переходной области сопротивления N -0,25), D - диаметр трубопровода, м, X— коэффициент учитывающий изменение температуры воды.

1. Установлено, что коэффициент гидравлического трения при увеличении температуры воды от 15С до 55С в ПТ диаметрами 0,012; 0,016; 0,02 м, при постоянных значениях средней скорости уменьшается на 15-20%.

2. Получены эмпирические формулы для определения потерь напора в зависимости от средней скорости потока при изменении температуры воды от 15С до 55С в ПТ диаметрами 0,012; 0,016; 0,02 м, как гидравлически гладких трубопроводов, так и с различными вариантами их подключения.

3. Установлено, что коэффициенты местных сопротивлений капельниц, подключенных к ПТ по ниппельной системе, зависят от режима движения жидкости в трубопроводе и степени стеснения площади живого сечения трубопровода ниппелем и рекомендуется определить по формулам (4.52...4.54).

4. Получена полуэмпирическая формула (4.63), для определения потерь напора в ПТ при повышенных температурах воды для диаметров 0,012; 0,016; 0,02 м, с учетом поперечных и продольных деформаций.

Территория исследуемого района благоприятна для произрастания сельскохозяйственных культур. Особенность природных условий, влияющих на саженцы плодовых культур: осадки, влажность воздуха, температурный режим, рельеф и состав почв.

В Абинском районе где находится ОАО КСП «Светлогорское» климат умеренно-континентальный. Среднегодовое количество осадков, на территории исследуемого района равно 623 мм, (таблица 5.1). Они распределены по месяцам равномерно с некоторым увеличением в мае-июне /38, 70, 72/. На рисунке 1 прил. III показана среднедекадиая сумма осадков за период 1980 -2003 гг. по Снежный покров появляется в первой декаде декабря. В течение зимы довольно часто повторяются оттепели, в среднем за зиму их длительность 50 дней. Снежный покров неустойчив. За зиму наибольшая высота снежного покрова не превышает в среднем 15 см. Сход снега происходит в конце февраля, середине марта. Продолжительность периода со снежным покровом в среднем 40 дней.

При наличии высоких температур количество осадков за вегетационный период недостаточно. В весенне-летний период дождей иногда не бывает 1-1,5 месяца. Летом может выпасть 70-110 мм осадков за один месяц при среднемесячном количестве осадков 35-63 мм /38, 70, 72/. Сумма осадков за холодный период года (ноябрь — февраль) 235 мм.

Температурный режим района благоприятен для ведения сельского хозяйства/38, 22, 14, 34, 32, 33, 54, 70, 72, 84, 86, 88, 102, 103/. Распределение температур воздуха связано со временем года. Максимальные температуры наблюдаются в июле 21,7 С, минимальные - в январе -0,9 С. Среднегодовая температура воздуха 10,3 С (таблица 5.2). Зима наступает в конце ноября, начале декабря. Значительное понижение температуры воздуха до -25 С в отдельные годы приходится на январь-февраль. Наиболее высокие температуры отмечаются в летние месяцы (июль-август) до 45 С (таблица 5.3). Средне декадная температура в Абинском районе за 20 лет представлена на рисунке 2 прил. III.

Похожие диссертации на Режим капельного орошения школки плодовых культур при повышенных температурах окружающей среды