Совершенствование устройств приповерхностного полива дождевальной машины "Фрегат"

• Автор: Надежкина, Галина Петровна
• Шифр специальности: 06.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 167 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Анализ использования дождевальной техники в Саратовской ^

области

1.2 Анализ качественных показателей работы дождевальных машин ^ «Фрегат»

1.3 Анализ конструкций насадок и дождеобразующих устройств

1.4 Анализ конструкции устройств приповерхностного дождевания для ДМ «Фрегат»

1.4.1 Распределение интенсивности дождя вдоль радиуса полива

1.5 Выводы
1.6 Цель и задачи исследований
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К ОБОСНОВАНИЮ СНИЖЕНИЯ ПОТЕРЬ ВОДЫ ПРИ ПОЛИВЕ ДМ «ФРЕГАТ»
2.1 Потери воды на испарение и снос при поливе дождеванием
2.2 Исследования по влиянию конструктивных параметров дождевателей
на процесс формирования дождя
2.3 Выводы
3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Программа исследований
3.2 Лабораторные исследования
3.3 Полевые исследования
3.4 Обработка результатов экспериментальных исследований
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ РАБОТЫ ДЕФЛЕКТОРНЫХ
НАСАДОК
4.1. Расход воды дефлекторной насадкой
4.2 Потери напора по длине устройства приповерхностного дождевания
4.3 Радиус захвата дождем при поливе дефлекторной насадкой
4.4 Средняя и действительная интенсивность дождя
4.5 Крупность капель дождя при поливе дефлекторной насадкой
4.6 Карты настройки дефлекторных насадок
4.7 Расход воды ДМ «Фрегат» с устройствами приповерхностного дождевния
4.8 Норма полива и потери воды на испарение и снос ветром

4.9 Равномерность полива ДМ «Фрегат» оборудованных устройствами приповерхностного дождевания с дефлекторными насадками
4.10 Мощность дождя и норма полива до стока
4.11 Масса разбрызгиваемой почвы после полива машины «Фрегат» с различными типами дождевателей
4.12 Выводы
5 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ РАБОТЫ МОДЕРНИЗИРОВАННОЙ ДМ «ФРЕГАТ»
5.1 Влажность почвы и урожайность сельскохозяйственных культур при поливе дефлекторными насадками и серийными аппаратами
5.2 Экономическое обоснование применения дефлекторных насадок на дождевальной машине
5.3 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. Орошение является важным фактором интенсификации сельскохозяйственного производства. Наиболее распространенным способом механизированного полива является дождевание. Дождевальная машина «Фрегат» является наиболее распространенной в мелиоративном комплексе Саратовской области. На ее долю в стране и в Саратовской области приходится соответственно более 42 и 76 % от всего количества дождевальных машин. Преимущества дождевальной машины «Фрегат» очевидны: автоматический полив в круглосуточном режиме; высокая производительность, значительный срок службы базовых деталей; простота конструкции и дешевизна по сравнению с зарубежными дождевальными машинами и др.
Анализ информационно-аналитических материалов выявил следующие недостатки полива дождевальной машиной «Фрегат»: непроизводительные потери, воды на испарение и снос, обычно они составляют 10-15 %, в жаркие дневные часы могут достигать 20-30% и более; недостаточная равномерность полива при ветре, коэффициент эффективного полива уменьшается до 0,5...0,6; значительное энергетическое воздействие струйного дождя на почву, что приводит к неконтролируемому стоку и перераспределению воды по полю, прибиванию молодых растений и покрытию их мелкоземом при поливе дождем большой мощности.
Важнейшим направлением в решении выше изложенных проблем является научное обоснование и разработка новой техники полива с учетом мировых тенденций развития мелиорации. Задачи исследований, направленные на минимизацию или устранение недостатков, обеспечат значительную экономию водных ресурсов и будут способствовать повышению урожайности сельскохозяйственных культур.
В связи с этим улучшение агротехнических показателей полива ДМ «Фрегат» является актуальной задачей.

Практически во всех исследованиях подтверждается связь величины испарения и сноса с метеорологическими условиями, но единого мнения по их учету не достигнуто.
В работах М.И. Назарова [95] и М.С. Мансурова [82] выявлены зависимости изменения потерь воды от высоты подъема дождевого облака над поверхностью почвы.
При поливе дождевальными машинами наблюдается перекрытие струй от работающих насадок и суммарные потери обычно несколько меньше, чем у отдельно работающих аппаратов и насадок ввиду некоторого понижения температуры в дождевом облаке.
По данным Г.С. Кальянова [58], в летнее время при поливе ДДА-100МА испарение возрастало от 9 до 30 % при увеличении дефицита влажности с 1 до 13 мм. В дневные часы испарение составляет 22,3 %, а в ночные всего лишь 12 %.
В Волгоградской области исследования В.И. Орловой [106] показали, что суммарные потери при поливе ДКШ-64 «Волжанка» изменялись от 2,9 до 15,6 % (таблица 2.2). При этом недостаток воды приходилось компенсировать нормой полива.
Таблица 2.2 - Величина потерь воды на испарение и снос ветра при поливе ДМ «Волжанка»
Температура, °С Дефицит влажности воздуха, мб Скорость ветра, м/с Лис, %
12,1 9,1 ЗД 2,
22,8 16,2 1,6 8,
27,2 18,4 2,3 15,
23,4 16,5 3,2 15,
25,6 17,5 1,7 5,
Исследования С.Х. Гусейн-Заде [41] показывают что, потери воды на испарение и снос при поливе ДКШ-64 «Волжанка» при скорости ветра 1...2;
1,5...2; 2...3; 3...5 м/с составляет соответственно 13,7; 13,3; 17,6; 19,0 %.