Аннотация

Цель: установление гидравлических характеристик и определение приоритетных направлений совершенствования конструкций поливного модуля комбинированного – капельного и микроспринклерного – орошения. 

Материалы и методы. Исследование построено на совместном использовании теоретических методов – известной математической модели для расчета гидравлических характеристик поливного модуля и эксперимента, что позволяет оценить состояние проблемы и масштабировать решения в любых необходимых пропорциях. 

Результаты. Согласно расчетам, при установке на капельную линию до шести микроспринклеров равномерность осадков сохраняется на приемлемом уровне при нижнем уровне напора в пределах 1,56–1,68 атм. При установке восьми дождевателей напор воды по длине капельного трубопровода снижался до недопустимых 1,39–1,40 атм. Экспериментальные исследования показали, что выше уровня 1,5 атм. оказался только вариант, где на трубопровод устанавливали только два дождевателя. Уже при установке четырех дождевателей напор воды по длине трубопровода снижался до 1,45–1,47 атм. При этом вариация фактической производительности микроспринклеров достигала 16 % и более. Расхождение опытных и модельных данных объясняется тем, что в расчетной модели не в полной мере учитываются местные сопротивления, возникающие при присоединении дождевателей. 

Выводы. Выявлены две основные причины повышения неравномерности распределения поливной воды по площади орошения. Первая причина состоит в существенном увеличении расхода воды в поливном трубопроводе при совместной работе капельных водовыпусков и дождевателей. Решение этой проблемы состоит в разработке конструкций, позволяющих разделить во времени поток воды через капельницы и через дождеватели. Второй причиной является увеличение местных сопротивлений в узлах отвода воды к дождевателям. Решение этой проблемы состоит в разработке специальных конструкций отвода воды, которые бы характеризовались минимальным местным сопротивлением.

doi: 10.31774/2712-9357-2024-14-2-74-93

Для цитирования

Лытов М. Н. Гидравлические исследования поливного модуля системы комбинированного орошения // Мелиорация и гидротехника. 2024. Т. 14, № 2. С. 74–93. https://doi.org/10.31774/2712-9357-2024-14-2-74-93.

Список литературы

1. Система комбинированного орошения и эффективность производства овощной продукции / Н. Н. Дубенок, А. В. Майер, В. М. Гуренко, С. В. Бородычев // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2019. № 2(54). С. 253–265. DOI: 10.32786/2071-9485-2019-02-31. EDN: UXAJVR.

2. Мелихова Е. В., Бородычев В. В. Моделирование влагопереноса при комбинированном орошении с использованием дифференциального уравнения Пуассона // Мелиорация и водное хозяйство. 2017. № 2. С. 16–19. EDN: YMXWFN.

3. Храбров М. Ю., Майер А. В. Системы комбинированного орошения для садовых и пропашных культур // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2023. № 2(70). С. 110–118. DOI: 10.32786/2071-9485-2023-02-12. EDN: DJTYRI.

4. Лытов М. Н. Агробиологическая эффективность комбинированного орошения сельскохозяйственных культур в Нижнем Поволжье // Аграрная Россия. 2022. № 10. С. 3–7. DOI: 10.30906/1999-5636-2022-10-3-7. EDN: RKOZAL.

5. Повышение эффективности комбинированных способов орошения / А. С. Овчинников, М. Ю. Храбров, Н. Г. Колесова, С. В. Бородычев // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2019. № 1(53). С. 231–241. DOI: 10.32786/2071-9485-2019-01-31. EDN: IAMRJW.

6. Лытов М. Н. Модель гидромелиоративной системы с функцией защиты сельскохозяйственных посевов от климатических рисков // Мелиорация и гидротехника [Электронный ресурс]. 2023. Т. 13, № 4. С. 40–61. URL: https:rosniipm-sm.ru/article?n=1397 (дата обращения: 01.03.2024). DOI: 10.31774/2712-9357-2023-13-4-40-61. EDN: BVQLLJ.

7. Дубенок Н. Н., Майер А. В. Многолетние исследования гидротермического режима агроценозов и системы комбинированного орошения для его регулирования // Российская сельскохозяйственная наука. 2022. № 2. С. 3–7. DOI: 10.31857/S2500262722020016. EDN: FZVSGD.

8. Новиков А. Е., Ламскова М. И. Исследование потерь напора и равномерности расхода жидкостей в капельных трубопроводах // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2014. № 2(34). С. 89–95. EDN: SFFLAZ.

9. Гидравлический расчет лент системы капельного орошения / А. Е. Новиков, М. И. Ламскова, В. А. Моторин, В. В. Некрасова // Природообустройство. 2014. № 2. С. 29–33. EDN: QJKXZJ.

10. Математическое моделирование движения жидкости в поливных и участковых трубопроводах систем капельного орошения / А. К. Семерджян, В. И. Орехова, Л. Н. Кондратенко, К. В. Мельник, Д. В. Чичкин // Мелиорация и водное хозяйство. 2023. № 4. С. 7–10. DOI: 10.32962/0235-2524-2023-4-7-10. EDN: USTWWZ.

11. Лытов М. Н. К определению количественных параметров гидравлической модели систем комбинированного орошения на основе алгоритмизации компьютерных вычислений // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. 2021. Т. 11, № 1. С. 129–146. URL: https:rosniipm-sm.ru/article?n=1182 (дата обращения: 01.03.2024). DOI: 10.31774/2222-1816-2021-11-1-129-146. EDN: TOCIDG.

12. Gherciuc I., Coşuleanu T. Metodica calculării hidraulice a ţevilor de udare în sistemele de irigare prin picurare // Stiinta Agricola. 2010. № 2. P. 78–82. EDN: PWLYWZ. (In Romanian).

13. Моделирование движения жидкостей в капельных трубопроводах по результатам натурных исследований / А. Е. Новиков, М. И. Ламскова, Л. В. Самофалова, М. И. Филимонов // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. 2016. № 1(21). С. 21–34. URL: https:rosniipm-sm.ru/article?n=1060 (дата обращения: 01.03.2024). EDN: VQUGFB.

14. Hydraulic calculation lateral in drip irrigation / D. Abduraimova, M. Otakhonov, S. Jalilov, U. Vokhidova // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2022. Vol. 1112, № 1. 012132. DOI: 10.1088/1755-1315/1112/1/012132. EDN: DDXRST.