Аннотация

Цель: установление зависимостей и разработка методики расчета геометрических размеров и построения очертания локальных контуров влажности, формирующихся в почвенном пространстве при капельном поливе. 

Материалы и методы. Фактологическую основу разработки составили данные натурных (полевых) измерений контуров капельно-увлажняемого почвенного пространства и их камеральной обработки. Исследования выполнены на экспериментальных площадках с различным почвенным покровом, представленным степными, сухостепными и степно-пустынными типами почв: черноземами (обыкновенными и южными) и каштановыми почвами с широким спектром гранулометрического состава, водно-физических свойств и с различным уровнем дополивной влажности, при поливе капельницами производительностью от 1,0 до 6,0 л/ч. 

Результаты и обсуждение. При проведении исследования в качестве определяющих процесс контурообразования и геометрию контуров рассмотрены: почвенные условия, характеризуемые содержанием физической глины, наименьшей влагоемкостью, плотностью сложения и уровнем дополивной влажности; технологические параметры, определяемые уровнем постполивной влажности, заданной глубиной увлажнения почвенной толщи, расходом капельных микроводовыпусков и объемом водоподачи. Получены эмпирические зависимости, позволяющие определить линейные размеры, величину увлажняемой площади и объемы контуров увлажнения по заданным значениям: содержания физической глины в почве в пределах 18,0–77,0 % массы сухой почвы (МСП), наименьшей влагоемкости в диапазоне 16,5–32 % МСП, глубины промачивания от 0,5 до 1,2 м, дополивной влажности от 60 до 80 % от уровня наименьшей влагоемкости, расхода капельницы от 1,0 до 6,0 л/ч. 

Вывод. Получена система эмпирических зависимостей, и разработаны методики прогнозирования внешнего очертания, линейных, площадных и объемных размеров локальных контуров влажности, формирующихся в почвенном пространстве при капельном поливе.

doi: 10.31774/2712-9357-2023-13-2-55-74

Для цитирования

Шкура В. Н., Штанько А. С. Геометрия контуров капельного увлажнения почв // Мелиорация и гидротехника. 2023. Т. 13, № 2. С. 55–74. https://doi.org/10.31774/2712-9357-2023-13-2-55-74.

Список литературы

1. Ахмедов А. Д., Галиуллина Е. Ю. Контуры увлажнения почвы при капельном орошении // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2012. № 3. С. 183–188.

2. Зубаиров О. З., Жатканбаева А. О. Исследования контура увлажнения и режим орошения почвы при капельном орошении // Водное хозяйство Казахстана. 2006. № 1(9). С. 9–12.

3. Лытов М. Н. Особенности применения дифференцированных режимов водообеспечения при капельном способе орошения // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. 2020. № 2(78). С. 54–60.

4. Рогачев А. Ф., Мелихова Е. В. Компьютерное моделирование и параметризация в среде MathCAD контуров увлажнения при капельном орошении // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2021. № 4(64). С. 367–378. DOI: 10.32786/2071-9485-2021-04-37.

5. Овчинников А. С., Азарьева И. И. Особенности распространения влаги в контуре увлажнения при капельном орошении // Плодородие. 2010. № 1. С. 29–30.

6. Олейник А. М., Гаджиев М. К. Характер формирования контуров увлажнения почвы при капельном орошении // Режимы орошения и водопотребление сельскохозяйственных культур на Северном Кавказе. Новочеркасск, 1984. С. 129–133.

7. Прокопец Р. В., Сергеева Е. А. Измерение параметров контура увлажнения при капельном орошении в зависимости от интенсивности водоподачи // Аграрный научный журнал. 2015. № 4. С. 62–66.

8. Расчет поливных норм при капельном орошении в условия сухостепного Заволжья / Н. А. Пронько, В. В. Корсак, Ю. Ю. Каднова, М. Ю. Филиппова, О. А. Баклушина // Основы рационального природопользования: материалы VI Нац. конф. с междунар. участием. Саратов, 2020. С. 55–59.

9. Храбров М. Ю. Расчет распространения влаги в почве при капельном орошении // Мелиорация и водное хозяйство. 1999. № 4. С. 34–35.

10. Штанько А. С., Шкура В. Н. Способ графоаналитического построения очертания контуров капельного увлажнения почв // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. 2018. № 1(29). С. 67–85. URL: http:www.rosniipm-sm.ru/archive?n=526&id=531 (дата обращения: 15.01.2023).

11. Штанько А. С., Шкура В. Н. Геометрия локальных контуров капельного увлажнения почвы, формирующихся в южных черноземах // Мелиорация и гидротехника [Электронный ресурс]. 2022. Т. 12, № 3. С. 123–140. URL: http:www.rosniipm-sm.ru/article?n=1297 (дата обращения: 15.01.2023). https:doi.org/10.31774/2712-9357-2022-12-3-123-140.

12. Ясониди О. Е. Капельное орошение. Новочеркасск: Лик, 2011. 322 с.

13. Modeling moisture redistribution of drip irrigation systems by soil and system parameters: regression-based approaches / B. Karimi, N. Karimi, J. Shiri, H. Sanikhani // Stochastic Environmental Research and Risk Assessment. 2022. 36. P. 157–172. https:doi.org/10.1007/s00477-021-02031-y.

14. Modeling moisture bulb distribution on sloping lands: Numerical and regression-based approaches / S. Solat, F. Alinazari, E. Maroufpoor, J. Shiri, B. Karimi // Journal of Hydrology. 2021. 601. 126835. https:doi.org/10.1016/j.jhydrol.2021.126835.