Технология и технические средства проектирования планировки орошаемых земель

• Автор: Братишко, Василий Иванович
• Шифр специальности: 06.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 149 с. : ил.

1. Современное состояние вопроса и задачи исследований
1.1. Топографо-геодезические изыскания, оборудование и инструменты, применяемые при съемке орошаемых земель
1.2. Существующая практика проектирования планировочных работ
1.3. Выводы
1.4. Цель и задачи исследований
2. Методика и условия проведения исследований
2.1. Условия проведения исследований
2.2. Методика проведения теоретических и полевых исследований
2.3. Выводы
3. Теоретические предпосылки обоснования путей решения проблемы
3.1. Определение путей повышения эффективности применения существующей технологии высотной съемки
3.2. Расчет геоморфологических характеристик при проектировании поверхности орошаемого участка под наклонную плоскость и ряд наклонных плоскостей
3.3. Обоснование технологии компьютерного проектирования временной оросительной сети и планировочных работ
3.4. Выводы
4. Предлагаемые способы решения проблемы
4.1. Разработка технических средств и программного обеспечения функционирования технических средств технологии и обработки результатов высотной съемки
4.2. Усовершенствование технологии высотной съемки орошаемых земель с использованием лазерного и компьютерного оборудования
4.3. Разработка технологии компьютерного проектирования вре-

менной оросительной сети
4.4. Разработка технологии компьютерного проектирования планировочных работ
4.5. Выводы
5. Результаты лабораторных и полевых исследований технологии
высотной съемки орошаемых земель
5.1. Область применения предлагаемых решений
5.2. Результаты лабораторной и полевой проверки технологии, внедрение разработки
5.3. Технико-экономическая эффективность технологии высотной съемки орошаемых земель
5.4. Выводы
Общие выводы и предложения производству
Список литературы
Приложения

Актуальность работы. Состояние поверхности орошаемых земель почти повсеместно является неудовлетворительным, что снижает эффективность дождевания, а применение поверхностного полива делает практически невозможным.
Орошение поверхностным поливом и дождеванием требует предварительной подготовки земель. От подготовки полей к поливам, состоящей из работ по планировке поверхности, выравниванию, устройству временной оросительной сети и нарезке поливной сети зависит рациональное использование орошаемых земель. Существенные недостатки в одном из видов работ отрицательно сказываются на урожайности сельскохозяйственных культур. Планировка поверхности земли обеспечивает лучшие условия обработки почвы, равномерность ее созревания и как следствие равномерность всходов сельскохозяйственных культур, экономию воды, более высокую устойчивость к развитию эрозионных процессов и ряд других преимуществ по сравнению с неспланированной поверхностью. Все эти факторы в конечном итоге повышают урожайность культур от 10-15 % до 1,5-2 раз. Экономическая целесообразность проведения планировочных работ подтверждается целым рядом опытов как отечественных, так и зарубежных ученых. Доказано, что планировка необходима даже в том случае, если затраты на нее близки к капитальным вложениям, связанным с организацией орошения полей. Потери урожая культур находятся в прямой зависимости от сложности микрорельефа, чем он сложнее, тем ниже урожайность.
В процессе эксплуатации орошаемых сельскохозяйственных земель наблюдается изменение микрорельефа поверхности как на площадях занятых дождеванием, так и занятых поверхностным поливом. Эксплуатация земель в течение многих лет без планировки приводит к завышенным поливным нормам при поверхностных поливах, следовательно, к уменьшению производительности труда и снижению качества поливов. Правильно проведенная пла-

рассекать множество точек так, чтобы сумма отклонений отметок точек, находящихся над плоскостью равнялась сумме отклонений отметок точек, находящихся под плоскостью и была минимальной.
Уравнение плоскости представим в виде [15]
Ах + By + Cz + D = 0. (3.3)
Расположим центр осей координат в одном из углов орошаемого участка (желательно в точке водозабора). Примем, что по оси ОХ располагаются створы, по OY - пикеты, OZ - высотное положение отметок участка. Уравнение (3.3) может быть представлено в следующем виде z- Ах + By + D. (3.4)
Пусть функция г = / (х, у) определена и непрерывна в области, полученной в результате съемки, и имеет в этой области частные производные f(x, у). Известно, что если функция/(х, у) имеет в некоторой точке области экстремум (например, минимум), то частные производные по всем аргументам в точке обращаются в нуль:/' (хо, уо) = 0 (необходимое условие существования экстремума) [15, 95].
Выразим зависимость z от х, у посредством функции (3.4), используя результаты лазерной съемки поверхности участка. При составлении эмпирической формулы функцию / (х, у) заменяем приближенно функцией <р(х, у, А, В, D). Здесь х,у- независимые переменные, А, В, D- параметры. Отсюда,
/(х, у)~(р (х, у, А, В, D). (3.5)
Обозначим: z,= ср (хьуь А, В, D), Z2 = (р (х,, у2, А, В, D), ..., zm
= (р (xit yj, А, В, D). Приближающая функция <р (х, у, А, В, D) содержит три параметра. Значения этих параметров нужно подобрать таким образом, чтобы уклонение функции <р (х, у, А, В, D) от функции f (х, у) было наименьшим. В качестве меры уклонения берем величину:
F(А, В, D) — (zj — z if + (Z2- zг? + ••• + (zm ~ zmf.
Заменяя значения zm = (p (x„ yjt A, B, D), получим:
F (A, B,D) = [zi-

+ ...+[ Zm - (p (xit yj, A, B, D)f или