Обоснование основных параметров рыхлителя подпахотного слоя почвы для снижения стока талых вод со склонов

• Автор: Егоров, Виталий Петрович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Чебоксары
• Количество страниц: 165 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследований.

1.1. Анализ способов и методов количественного учета эрозионного процесса.

1.2. Анализ способов обработки почвы и используемых

орудий при почвозащитных технологиях.

1.3. Цель и задачи исследований.

Глава 2. Теоретические предпосылки обоснования основных

параметров рыхлителя подпахотного слоя

2.1. Условия протекания эрозионного процесса мерзлых и оттаивающих почв.

2.2. Основное уравнение термодинамики эродируемой

мерзлой и оттаивающей почвы.
2.3. Потенциал эрозионной стойкости ПЭС мерзлых и оттаивающих почв.
2.4. Определение объема воды впахотном сечении
с разрыхленным подпахотным слоем.
2.5. Обоснование основных параметров рабочего органа
2.5.1. Определение сопротивления передвижению
рыхлителя в почве
2.6. Обоснование расположения рыхлителя на корпусе плуга
2.7. Определение ширины зоны рыхления подпахотного слоя
2.8. Обоснование расстояния между зонами рыхления.
Глава 3. Методика экспериментальных исследований.
3.1. Объект и задачи исследований при определении потенциала эрозионной стойкости мерзлых и оттаивающих почв и тягового сопротивления плуга.
3.2. Методика определения ПЭС мерзлых и оттаивающих
почв в лабораторных условиях.
3.2.1. Устройство для определения ПЭС мерзлых и оттаивающих почв в лабораторных условиях.
3.3. Методика определения ПЭС мерзлых и оттаивающих почв
в полевых условиях.
3.3.1. Устройство для определения ЭС мерзлых и оттаивающих почв в полевых условиях
3.4. Методика определения коэффициента фильтрации мерзлых
и опаивающих почв
3.5. Методика определения пористости мерзлых и оттаивающих почв.
3.6. Методика определения объемной массы мерзлых
и оттаивающих почв.
3.7. Методика экспериментальных исследований по определению тягового сопротивления плуга.
3.7.1. Описание полевой экспериментальной установки
3.7.2. Методика обработки экспериментальных данных
3.7.3. Методика обработки осциллограмм, определения
тягового усилия и фактического расхода топлива.
Глава 4. Результаты экспериментальных исследований
4.1. Краткая характеристика природноклиматических условий Чебоксарского района Чувашской Республики.
4.1.1. Характеристика почвы экспериментального участка
4.2. Результаты экспериментальных исследований ПЭС
мерзлых и оттаивающих почв в лабораторных условиях
4.3. Результаты экспериментальных исследований ПЭС мерзлых
и оттаивающих почв в полевых условиях.
4.4. Результаты экспериментального определения коэффициента фильтрации, пористости и объемной массы мерзлых и оттаивающих почв
4.5. Результаты экспериментального определения тягового сопротивления плуга.
Глава 5. Определение энергетической эффективности
использования рыхлителя подпахотного слоя с
орудиями основной обработки почвы
Общие выводы.
Литература


По данным |], в настоящее время наиболее доступным и распространенным является определение смыва на учетных площадках размером x0 м, заложенных поперек склона с расстоянием между ними не более -0 м (на перегибах склонов через - м), а на однородных длинных склонах - на большем расстоянии. В работе [] отмечается, что применение метода водороин с закладкой профиля у основания склона привело к ошибке равной -,2%, а при расположении его в середине учетной площадки -7,8%. Наибольшая точность достигается при закладке профиля размером 0x м у основания участка (отклонение - 0. Точность учета водной эрозии методом водороин зависит от типа микрорусел и вида а! Для измерения смыва почвы большей точностью, современными гидрометрическими сооружениями, необходимо учитывать на том или ином объекте (водосборе, стоковой площадке) все без исключения водороины и назначать по длине каждой из них не менее створов на озимых и створов на зяби, а также 5- промеров глубин на поперечном сечении микрорусла []. Недостатком метода водороин является занижение величины смыва на небольших участках. Для склона в целом не исключена возможность получения завышенных значений поверхностного смыва из-за неполного учета аккумуляции почвы, смытой выше по склону []. Для уточнения метода водороин при обычном его исполнении целесообразно использование метода шпилек и временных реперов как вспомогательных устройств [4]. Метод шпилек основан на сопоставлении положения поверхности почвы до и после стока. Эталоном для сравнения служат неподвижные головки шпилек (реперов). Этот метод позволяет измерять смыв, как в промоинах, так и между ними. Для большей точности целесообразно применять систему постоянных и временных парных реперов, между которыми строго горизонтально устанавливается измерительная рейка. Нарушение горизонтальности рейки при последующих измерениях говорит об изменении высотного положения реперов. При явном смешении только одного из них измерение можно производить по другому, надежному реперу [7]. Недостатком данного метода является учет смыва почвы на небольших участках склона. При изучении водноэрозионного склонового процесса, происходящего во время ливня или таяния снега, трудно обойтись без анализа явлений, составляющих данный процесс, который можно проводить на основе наблюдений на стоковых площадках. Данный вопрос приобретает особое значение в свете необходимости создания модели склоновой водной эрозии и разработки метода моделирования противоэрозионных мероприятий. Стоковая площадка чаще всего бывает короче длины среднего склона исследуемого района, хотя может занимать весь конкретный склон. Она представляет собой водосборную площадь ручейковой системы на склоне, внутри которой наблюдается концентрация водных масс. Для рассматриваемого метода интересует соотношение длины и ширины ручейковой системы, которые определят ширину и длину стоковой площадки. Для ровных склонов, например, при продольном рядовом посеве пропашных культур значение ширины элементарной ручейковой сети редко превышает ширину 3 рядов. Д1Я того чтобы на площадке могла сформироваться хотя бы одна полная ручейковая система, необходимо, чтобы ширина стоковой площадки была минимум в 2 раза больше ширины ручейковой системы. Исследования [7], проведенные в районе Молдавской воднобалансовой станции, показали, что отношение длины стоковой площадки к ширине должно составлять по крайней мерс 4:1 при длине стоковой площадки равной 0 м, 5:1 при длине - 0-0 м и 6:1 при длине - > 0 м. Важный элемент стоковой площадки - водомерный лоток, который служит местным базисом эрозии для площадки. Для обеспечения естественного процесса образования ручейковой сети на коротких площадках (до м) необходимо применять лотки с размывающей стенкой [5]. Для расчета стока склоновых наносов необходимы измерения мутности и расхода воды. Расход воды определяется чаще всего объемным способом в комбинации с водосливом. Для нахождения мутности потока необходим отбор ^ проб. Предпринимались попытки [6] определения смыва почвы суммарно, для этого весь сток и смыв собирали в резервуар. С целью уменьшения объема резервуара применялись лотки-делители.