Введение к работе
Актуальность темы. ШоДоТодаыо земли предгорий республик Сродней Азии и Южного Казахстана издавна используются н орошаемом земледелии для выращивания культур хлопкового севооборота. Здесь расположено около I млн.га орошаемых и пригодных для орошения земель. На землях, введенных в сельскохозяйственный оборот за последние 10-15 лет, построены совершенные системы оросительных каналов, позволяющие с минимальными потерями транспортировать воду из источника орошения до орошаомых полей. Б то же время старые оросительные системы с каналами в земляном русле и примитивной поливной техникой нуждаются в технической реконструкции.
Проводимое комплексное переустройство устаревших гидромелиоративных систем должно охватить около 2,2 млн.га земель только в Узбекистане. Поскольку работы по реконструкции действующих оросительных систем достаточно капиталоемки, реконструируемые системы должны соответствовать требованиям научно-технического прогресса, охраны окружающей среды и быть экономически обоснованными.
Ориентируя орошаемое земледелие в предгорной зоне хлопкосеяния на поверхностный способ орошения, необходимо иметь более полное представление о факторах, влияющих на выбор элементов техники полива" пропашных культур по бороздам. Сущостпующно рономонда-ции по выбору таких параметров, основанные на знании механического состава почв и уклона местности, пригодны только для ново-орошаемых земель, тогда как на староорошаемых типичных сероземах в течении многих лет образовался мощный биологический фактор-люмбрикофауна, который оказывает большое влияние на почвообразовательные процессы и водно-физические свойства почвы. Это дает право вводить в круг факторов, на которых строится теория инфильтрации - основа многих мелиоративных расчетов, - численность дождевых червей и результаты их деятельности - некапиллярную скважность, число ходов в к орнеобитаемой толще и на поверхности почвы.
Игнорирование влияния люмбрикофауны при назначении элементов техники и технологии полива по бороздам, как показывает опыт, приводит к большим инфильтрационным потерям на полях оросительной воды и растворенных в ней минеральных удобрений, следствием чего являются низкие урожаи хлопка-сырца.
В связи с этил автором была поставлена задача в конкретных почвенно-молиоратизных и хозяйственных условиях изучить зависимость водопроницаемости почвы от количества дождевых червей, отразить ее в теории бороздковоги иолива и на ее осмоле разработать и испытать оптимальные элементы техники и технологии поливе
4.
по бороздам, соответствующие экологическим требованиям.
Другим Еажным вопросом орошаемого земледелия предгорных зон хлопкосеяния является повышение производительности труда на поливе на основе совершенной поливной'техники. При современной системе орошения хлопчатника производительность труда поливаль- . шика не превышает 0,5-0,7 га/сут, в результата поливы не укладываются в расчетный график, нарушается режим орошения во всех его пунктах - сроках, нормах и числе поливов, - и теряется часть урожая.
Повысить производительность труда, осуществлять поливы по технологии соответственно динамике впитывания воды в почву возмогло с помощью поливных устройств, обладающих такиш качествами как простота конструкции, надежность, малая материалоемкость, низкая стоимость, удобства складирования и пр. Причем эти'устройства должны составлять единое целое в системе оросительная сеть технологическая схема полива - техника полива. Для удовлетворения этим условиям в соответствии с разработанной классификацией техники и технологии полива по бороздам потребовалось создать и испытать ряд поливных устройств, не имеющих аналогов, и усовершенствовать ужо известные.
В предгорной зоне хлопкосеяния находят широкое применение системы закрытых (подземных) трубопроводов - самотечно-напорные и с механической подачей поды. Поскольку для закрытых систем применяются дорогие И' ^дефицитные трубы, то системы должны быть экономичными и в то же время надежными при эксплуатации. Какдый тип закрытой сети имеет свой критерий оптимальности: первый -строительную стоимость трубопроводов; второй - приведенные затраты гидравлического комплекса. На практике ко закрытая оросительная сеть (300) проектируется по другім критериям, без учета влияния взаимодействия линий сети и гидравлических связой, часто с большим запасом пропускной способности, что ведет к удорожанию систем. Построенные напорные разветвленные ЗОС вследствие неправильного учета гидравлического фактора, отсутствия правил эксплуатации выходят из строя в результате возішкновешіп гидравліпескіг ударов.
По этой причине для каждого типа ЗОС потребовалось с помощью современных экономико-математических методов резрпботать оптпмал ные схемы и конструкции 30G применитолыш к поверхностному способу полива л доказать их надежность в работе.
Цель работы. Разработать основные элементы оросительной сно-
5.
темы, позволяющие высокопроизводительно использовать ороситель- ' нута воду для получения високого урожая хлопка-сирца с минимально ущербом для окружающей среды. Поставленная цель определила наобходиюсть ранения задач:
обосновать динамику впитывания воды в почву с учетом еа кивой фазы;
усовершенствовать теорию полива по бороздам с учетам установленной динамики впитывания воды в почву и на ее основе разработать оптимэлыша элементы техники полива в соответствии с требованиями охраны окружающей среды;
разработать устройства для распределения воды между бороздами в условиях больших уклонов местности, а также технологию полива;
на основе использования современных экономико-математических методов и ЭВМ установить оптимальные конструкции закрытой оросительной сети, предназначенной для поверхностного орошения.
Методика исследование. Полевые исследования по изучению элементов техшши полива по бороздам проводились по методике САНИИШ, по изучению ро::;пма орошония хлопчатника - по методико СоюзНЖИ, динамики впитывания води в почву - по стандартной методике.
Для обоснования параметров самотечно-напорной закрытой оросительной сети использован метод линейного программирования, а комплекса "насосная станция - закрытая сеть" - метод градиента.
Экспериментальные исследования по изучению элементов техники и технологии полива по бороздам, испытания поливных устройств проводились на Колесском массиве на полях колхоза им. Ленина Са-рыагачского района Чимкентской области и Центральной экспериментальной базы ІШ0 "Союзхлоиок", а режим водоподачи - на закрытых оросительных системах Андижанской, Наманганской областях и совхоза "Фархад" Сцрдарьинской области.
Научная новизна работы. В условиях сгароорошаомих типичных сероземов при воздолывашш культур хлопкового севооборота слоаи-лась определенная почвенная фауна, ведущую роль в которой занимают дождовыо черви (люмбрицддц). Установлено, что при больиой их числоннооти динамика интенсивности впитывания воды в почву существенно отличаотсл от известной в мелиоративной паука. На основе полученной зависимости скорости впитывания воды л почву, заселенную дождевыми червями, усовершенствована таорнп rinpnnmtгипро пз-лива и с ее помощью получены оптимальные оломепги тег.нпки полипа постоянней струей по стандартним и комбинированным борсид/.м, а
6.
также при дискретной водоподаче.
В предложенной теории оценка качества полива проводится по системе показателей, включающей технические и экологические аспекта орошения.
Разработаны и испытаны конструкции поливних устройств, часть из которых на имэот аналогов.
Для предгорных закрытых оросительных систем с поверхностным поливом разработаны методы технико-экономического расчета слоя-ной разветвленной сети трубопроводов:
самотечно-напорпой с использованием симплексного метода лине.і ного программирования;
с механической подачей воды и кольцеванием низших звоньев сети.
Практическая ценность. Применение разработанных рекомендаций по технике и технологии бороздаового полива хлопчатника, оо-нованных на новой закономерности впитывания вода в почву, заселенную дождевыми червями, позволяет довости показатель эффективности полива до 0,87-0,89 и равномерно увлажнять корнесбитаомуга толщу почвы по длине борозды.
Получению высоких показателей использования оросительной пои. и орошаемых земель способствует применение различных конструкции поливных устройств: костких, полужестких, гибких и комбинированных поливных трубопроводов, стационарных и переносных поливних лотков.
Разработанные метода расчета оптимальных .диаметров трубопроводов и схем закрытой оросительной сети позволяют снизить строительную стоимость внутрихозяйственных закрытых оросительных сип том на 10-15;!.
Реализация работы. Разработанные рекомендации по выбору оно соба полива, оптимальных элементов техники полива сельскохозяйственных культур по бороздам, технологических схем полива и поливных устройств использованы институтом Союзпшрорпс при созк лении проектов переустройства внутрихозяйственных ороситолыпл систем Келосского массива в Чимкентской области иа пдогуади 50 тыс.га.
По заданию Нинводхоза СССР выполноны расчеты по сиооиовпнмі1 схемы и конструкции закрытой оросительной сети дчя хлопководческих хозяйств второй очереди освоония земель Кпршпиской степи, а по заказу Средазгштроводхлопко..- расчеты по обоспошіглп парапет ров закрытой сети в соьхозо J,r- 16 йиизакокой стоил..
7.
Апробация работы. Результати исследований доложены на двух всесоюзных и восьми республиканских конференциях (Ташкент,1973; 1975; 1980; 1984; Навои, 1988; Андияан, 1989; Ургенч, Ташкент, 1990, Москва, 1991, на НТС Госагропрома УзССР (Ташкент, 1986); секции хлопководства САО ВАСХНШІ (Ташкент, 1987),
Публикации. Основные результаты диссертации изложены в 51 публикациях.
Объем и структура работы. Основная часть состоит из введения, четырех глав, заключения, включающих 373 страницы текста, 100. таблиц и 36 рисунков. Список использованной литературы содержит 197 источников, из них 43 иностранных.
