Совершенствование методов расчета капельного орошения плодовых культур в условиях Египта

• Автор: Махмуд Мохамед Али Абдель Азим
• Шифр специальности: 06.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 181 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Общая характеристика работы

Глава 1 . Географический очерк Египта и существующие

способы орошения

1.1. Г еографический очерк Египта

1.2. Население

1.3. Природные условия

1.3.1. Рельеф местности и геология

1.3.2. Почвы, растительность и животный мир

1.3.3. Климат

1.3.4. Возделываемые культуры
1.3.5. Водные ресурсы и оросительные системы Египта
1.4. Экономика, Географическая дифференциация хозяйственной Деятельности
1.5. Древняя система орошения в Египте
1.6. Существующие способы орошения
Глава 2. Расчет и моделирование капельного орошения
2.1. Существующие методики расчета (обзор)
2.2. Цель создания модели, требования к ней
2.3. Модель капельного орошения применительно к условиям
Египта
2.4. Обустройство модели
2.5. Существующие способы определения суммарного Водопотребления
2.6. Оценка применимости некоторых методов оценки потенциального суммарного испарения в условиях Египта
2.7. Оценка способа расчета оросительных норм при капельном орошении сада в условиях Египта
Глава 3. Исследования влияния предполивной влажности на
размер оросительной нормы сада в условиях Египта
Глава 4. Влияние капельного орошения садовых культур на
прилегающие земли в условиях Египта
Общие выводы и предложения
Литература
приложения

Общая характеристика работы Актуальность исследований. Природные условия Египта характерны острозасушливым климатом с малым количеством атмосферных осадков и большим потенциальным суммарным испарением, что делает искусственную ирригацию совершенно незаменимой для поддержания сельскохозяйственного производства. Древние способы орошения земель в пойме Нила уже не соответствуют современным требованиям: экономному расходованию водных, энергетических и трудовых ресурсов. На смену им приходят прогрессивные способы полива, одним из которых является капельное орошение. Местное население уже накопило некоторый опыт, однако поиск более совершенных технологий представляет актуальную научную и производственную проблему, главной из которых является экономия водных ресурсов, особенно за пределами долины Нила, где подземные воды являются главным и ограниченным источником орошения. Распространение капельного орошения требует дальнейших научных и производственных исследований с учетом природных условий Египта, включая режим орошения в период вегетации и вне ее, уточнение размеров оросительных норм и исследования статей водного баланса, позволяющего разработать новые способы расчета режима орошения.
Цель работы: обосновать уточненные способы расчета режима орошения с учетом специфики условий Египта и агробиологических свойств плодовых деревьев, обеспечивающие экономию водных ресурсов, охарактеризовать статьи водного баланса, существенно влияющие на расходование влаги.
Задачи работы:
• оценить применимость различных способов оценки потенциальной эвапотранспирации (суммарного испарения);
• разработать двумерную математическую модель формирования водного режима почв при характерном для Египта способе капельного

орошения плодовых культур, заключающемся в сплошном увлажнении узкой траншеи шириной порядка 1 метра, где расположена основная масса корней; проверить эту модель имеющимся полевым экспериментом;
• исследовать предполивную влажность почвы в траншее, формирующую в основном величину оросительных норм; оценить изменение продуктивности растений; показать необходимость увлажнения корнеобитаемого объема почвы во вне вегетационный период, поддерживающего жизнедеятельность плодовых деревьев;
• оценить величину и направление горизонтального влагообмена между увлажняемой траншеей и прилегающей почвой междурядий, влияющего на размер оросительных норм.
Исследования проводились на основании анализа природных условий Египта, производственного опыта, математического моделирования, статистического анализа результатов.
Научная новизна работы:
• выявлены наиболее подходящие к условиям Египта способы оценки потенциального суммарного испарения в зависимости от местоположения метеопунктов относительно побережья Средиземного моря; для ряда метеостанций применима формула Н.И. Иванова (приморская зона), для пустынной зоны — метод Блейни и Криддла и стандартный метод ФАО РАД;
• на основании разработок кафедры мелиорации и рекультивации земель МГУП предложен и верифицирован вариант модели двумерного влагопере-носа при специфическом (траншейном) капельном увлажнении;
• исследовано влияние предполивной влажности на размер оросительной нормы и продуктивность плодовых деревьев; оптимальным уровнем влажности является значение 0,62...0,65 ППВ; во вневегетационный период для поддержания жизнедеятельности растений редкие поливы следует назначать при снижении предполивной влажности до 0,5 ППВ;

Внутрипочвенное орошение имеет следующие преимущества: отсутствие оросительной сети на поверхности земли и препятствий для сельскохозяйственных работ; высокий коэффициент земельного использования (0,98...0,99); сохранение структуры почвы и хорошая её аэрация за счет увлажнения капиллярным путем; снижение потерь воды на испарение; процесс полива в значительной степени автоматизирован и менее трудоемок; уменьшение числа обработок почвы; возможность подачи растворенных удобрений и мелиорантов; санитарно-гигиеническая безопасность и более высокая экологичность при орошении сточными водами по сравнению с другими способами полива.
Недостатки: невозможность регулирования микроклимата над полем и увлажнения надземной части растений; ухудшение всхожести семян из-за недоувлажнения верхних 10 см почвы, особенно при засушливой весне; значительные потери на глубинную фильтрацию в легких грунтах; техническое несовершенство конструкции системы, приводящее к неравномерности увлажнения поверхности поля; недоступность для непосредственных наблюдений за работой увлажнителей и для ремонтов регулирующей сети; ненадежность и недолговечность кротовых увлажнителей; опасность засоления верхнего слоя почвы при наличии солей в подпахотном слое; сложность и высокая стоимость строительства систем.
Внутрипочвенное орошение целесообразно применять на местности с уклоном по длине увлажнителя не более 0,01; на засоленных почвах со скоростью капиллярного поднятия не менее 0,5 мм/мин; для орошения сточными водами.
Капельное орошение - способ орошения, осуществляемый путем подачи воды к корням растений через специальные микроводовыпуски - капельницы. Достоинства капельного орошения: соответствие режима орошения режиму водопотребления; сохранение структуры и благоприятного воздушного режима почвы; значительная экономия оросительной воды при локаль-