Введение к работе
Актуальность проблемы.
Интенсификация сельскохозяйственного производства на современном этапе развития мелиоративной науки ставит перед исследователями всё более сложные задачи по разработке надежных конструкций оросительных систем и совершенствованию методов их расчета. Особое внимание уделяется созданию прогрессивных технических средств и внедрению ресурсосберегающих технологий, изучению оптимизации режимов орошения и создани'о экологически безопасных технологий.
Решение этих вопросов приводит к более рациональному использованию земельных и водных ресурсов, к повышению надежности и эффективности работы оросительных систем.
Научно-исследовательские институты страны, ученые вузов ведут большую работу в указанных направлениях.
В настоящее время широкое применение в нашей стране получили закрытые системы орошения (дождевание), повер .юстные способы полива из закрытой оросительной сети, внедряются оросительные системы И.А.іДарова - Г.Ю.ііІейнкина, капельный и внутрипочвен-ный способы орошения.
Применение этих способов сводит до минимума потери воды на фильтрацию, увеличивает коэффициент земельного использования, позволяет экономить водные ресурсы, а капельный и вну-рипочвен-ный способы полива позволяют также орошать склоновые участии, что даёт возможность значительно расширить ирригационный фонд отдельных регионов страны.
В стране широкое распространение получили осушительные мелиорации.
Совершенствование методов расчета мелиоративных систем позволяет определить их оптимальные параметры и приобретает особую актуальность при больших масштабах мелиоративного строительства в стране.
Внедрение в практику проектирования мелиоративных систем предлагаемых научных разработок позволяет улучшить их конструкции, уменьшить материалоемкость и повысить эффективность их работы, т.е. проектировать высокоэкономичные и надежные системы, что представляет собой научную проблему, практическая реализация которой имеет большое народнохозяйственное значение.
Диссертационная работа посвящена решению этой крупной научной проблемы и выполнялась во Всесоюзном научно-исследовательском институте механизации и техники полива (ВНИИМиШ) БШО "Радуга" в рамках Государственного плана НИР на 1976-1980 годы по проблеме 0.52.02 "Разработать и внедрить конструкции мплиоративьых систем с высоким уровнем механизации и автоматизации технологических процессов с примененном новых материалов и г-'сокопроизводительных технических средств, обеспечивающих рациональное использование водных и земельных ресурсов", а также в рамках проблемы ГКНТ 0Ц.034 задания 01.04 на 1981-1985 годы "Создать автоматизированные системы капельного орошения для садов и виноградников, в том числе для земель со сложным рельефом и острым дефицитом водных ресурсов"и связана с на-
учно-исследоватвльскими работами ШИИМиТП, имеющими номера го
сударственной регистрации 77005833, 78049013, 80071202,
81069326. І
Цель исследований.
Целью исследований являлась разработка теоретических основ и научно-обоснованной методики гидравлического расчета закрытой сети мелиоративных систем о переменным расходом жидкости, позволяющей определять оптимальные параметры систем, улучшить конструкцию систем, повысить их надёжность и экономичность.
На защиту выносятся следующие основные положения:
1. Разработка теоретических основ гидравлического расчета зак
рытой сети мелиоративных систем с переменным расходом жидко
сти, базирующихся на уравнениях гидравликп с переменной массой.
-
Разработка новых методик гидравлического расчета сети закры-ых оросительных в осушительных дренажных систем, а также водо-проводящего пояса дождевальных машин фронтального и кругового действия.
-
Новое решение задачи раочета трубопроводов о ди-лрвтной раздачей расхода, основанное на использовании уравнений двиае-ния жидкости с непрерывной путевой раздачей.
-
Новое решение задачи определения коэффициента гидравлического трения, коэффициента Шези и модуля расхода, а также коэффициента отсоединения массы жидкости в трубопроводах с переменным расходом жидкости.
Научная новизна.
I. В работе решена научная проблема: разработаны теоретические основы гидравлического расчета закрытой сети мелиоративных систем с переменным расходом по длине потока, которые яви-
ли"ъ базой единого методологического подхода к разработке методик гидравлического расчета современных оросительных и осушительных систем.
Получены принципиально новые, более общие дифференциальные уравнения установившегося движения хидкости с переменной массой, отличающиеся от известных уравнений В.М.Маккавеева, И.Ы.Конова-лова и Г.Л.Петрова тем, что позволяют рассматривать значительно больший диапазон инженерных задач при неравномерном или равномерном присоединении и отделении расхода в трубопроводах при наличии равномерной или неравномерной перфорации.
На основе теоретических и экспериментальных исследований:
разработана методика гидравлического расчета систем капельного орошения, позволяющая подбирать их оптимальные параметры при применении различных конструкций капельниц, а также поливных трубопроводов "Аква-Дроп";
разработана методика гидравлического расчета систем внутрипоч-венного орошения, учитывающая фильтрационные свойства почв и степень перфорации трубопроводов;
разработана методика гидравлического расчета стационарных закрытых оросительных систем Шарова-Шейнкина, учитывающая особенности их конструкции;
- разработана методика гидравлического расчета систем поверхностного полива с помощью гибких трубопроводов, обеспечивающая подачу равномерных поливных струй в борозда;
разработана методика гидравлического расчета дренажных систем, учитывающая водозахватную способность дренажа;
разработаны основы $асчита водопроводшдего пояса дождевальных машин фронтального и кругового действия.
-
Поставлена и рошена задача по определению численних значений, коэффициента гидравлического трения, коэффициента Шези, модуля расхода и коэффициента отсоединения массы жидкости при движении шщсооти с путевым с-бором.
-
Определено влияние степени перфорации трубопроводов на величину потерь напора и предложен метод учета этого параметра.
Практическая значимость работы.
Результаты исследований внедрены в практику проектирования и включены в союзные и республиканские нормативные документы:
-
"Руководство по проектированию, строительству и эксплуатации систем капельного орошения". - Москва, В/О Союзводпроект, 1981. ВТР-П-28-8І.
-
"Временные технические указания по гидравлическому расчету полиэтиленовых трубопроводов систем капельного орошения". -Кишинёв, "Тимлул", 1^80.
-
"Временные технические указания по проектированию, строительству и эксплуатации систем капельного орошения". - Кишинёв, "Тимпул", 1981.
-
"Временные технические указания по гидравлическому расчету поливных трубопроводов "Аква-Дроп", Кишинёв, 1985.
-
Капельное орошеше (пособие к СНИП 2.06.03-85 "Мелиоративные системы и сооружения"), Союзводпроект, Москва, 1986, 149 с.
Реализация результатов исследований
Вышеперечислешше нормативные документы переданы чяду ведущих проектных и научно-исследовательских организаций системы Минводхоза СССР: институтам Союзводпроект, Союзгщровод>:оз, Укргшгроводхоз, Молдгипроводхоз, Запорожгипроводхоз, Узгипровод-хоз, Грузгипроводхоз, Аригипроводхоз, Аэгипроводхоз, ЦЧОгипро-
во;доз, Казгипроводхоз, Каракумгипроводхоз, Таджиктипроводхоз, Укргипросад, ВВЖГиГ.1 и другим организациям.
"Руководство по проектированию, строительству и эксплуатации систем капельного орошения" утверадено приказом по Минвод-хозу СССР № 204 от 8 мая 1981 г. и разослано в качестве нормативного документа всем проектным организациям министерства.
Для пспользовання а практике проектирования предложенных методик составлены программы расчета сети систем капельного орошения и оросительных систем Шарова-Шейнкина на ЭВМ.
Апробация работы.
Основные положения диссертационной работы были доложены на всесоюзных и республиканских научно-технических конференциях и семинарах: на республиканских 'научно-технических конференциях "Актуальные проблемы водохозяйственного строительства (г.Ровно, 1975, 1980 г.г.); на научно-технической конференции НИМИ, ЮжНИИГиМа и Южгшгроводхоза (г. Новочеркасск, 1976 г.); на научно-технических конференциях Кишинёвского СХИ им. М.В.Фрунзе (г. Кишинёв, 1977, IS78, 1979, 1980,1983 гг.); на республиканских научно: конференциях "Мелиорация природной среды в условиях концентрации и специализации производства" (г. Кишинёв, 1978, 1981 гг.); на республиканском семинаре по капельному орошению (г. Кишинёв, 1978 г.); на республиканском научно-техническом семинаре "Изменение природных условий при орошении" (г. Киев, 1980 г.); на Всесоюзном научьо-техническом совещании-семинаре по вопросу состояния и развития к&лельного орошения (г.Симферополь - г. Кишинев, 1977 г.); на Всесоюзном совещании-семинаре (г. Ровно, 1979 г.); на Всесоюзном научно-техническом симпозиуме по капельному орошению (г. Калинов, 1981 г.); на расширенном научно-техническом семинаре кафедр гидравлики, сельскохозяйст-
веншх мелиорации, гидротехнических сооружений и др. Украинского института инженеров водного хозяйства (г. Роїшо, 1980 г.); на итоговой сессии Научного Совета по межотраслевой научно-технической проблеме в АЛ Ніолдавскі-1 ССР (г. Кишинёв, 1980 г.); на заседании Республиканского семинара по гидродинамике гидротехнических сооружений и гидротехнике в институте гидромеханики АН УССР (Киев, 1981 г.); на заседании научно-технического Совета Всесопзного НИИ механизации и техники полива ШЕЮ "Радуга" (г. Коломна, 1981, 1983 гг.); на научно-техническом семинаре кафедр гидравлика, инженерных мелиорации и гидрологии Ленинградского политехнического института им. И.И.Калинияа (г.Ленинград, 1982 г.).
Публикации.
По результатам выполненных исследований опубликовано 6?
работы отражающие основное содержание диссертации(в т.ч.моногра-фия).
Структура и объем работы.
