Научный архив: статьи

В условиях возрастающей климатической изменчивости и дефицита водных ресурсов повышение эффективности работы широкозахватных дождевальных машин является ключевым фактором обеспечения продовольственной безопасности. Особую проблему представляет эксплуатация таких машин на склоновых землях со сложным рельефом. Цель исследования: повышение эффективности и равномерности полива дождевальной машиной кругового действия «Кубань-ЛК1» при работе на склоновых участках за счет модернизации дождевальных аппаратов. Комплексный научно-технический подход включал теоретический анализ, полевые эксперименты и статистическую обработку данных. Были использованы зависимости для расчета поливной нормы, расхода воды, интенсивности дождя и несущей способности почвы. Установлено, что основной причиной снижения эффективности полива на склонах (коэффициент эффективного полива падал до 0,60) является значительное колебание расхода воды (до ±50%) из-за перепада высот по длине машины. Это приводит к образованию поверхностного стока (до 30-40%), снижению несущей способности почвы (до 45 кПа) и повышению вероятности пробуксовки и простоя техники. В качестве решения предложено оснастить дождевальные аппараты в концевой части машины регуляторами расхода и стержневыми рассекателями струи. Это позволяет снизить среднюю интенсивность подачи воды с 0,4 мм/мин до 0,2-0,3 мм/мин, что увеличивает достоковую норму полива и несущую способность почвы до 69-82 кПа. Экспериментально подтверждено, что модернизация дождевальной машины «Кубань-ЛК1» путем установки регулирующих устройств на дождевальные аппараты позволяет повысить коэффициент эффективного полива с 0,68 до 0,71 на склонах с уклоном 0,05. Данное техническое решение обеспечивает сохранение урожайности сельскохозяйственных культур на уровне показателей, характерных для выровненного рельефа

Проблема и цель. Цель данной работы заключается в улучшении качества полива дождевальной машиной «Кубань-ЛК» склоновых земель. Опыт дождевания склонов показывает, что полив повсеместно сопровождается ирригационной эрозией почв. Это происходит в основном по причине механического переноса опыта проектирования и эксплуатации дождевальных систем на равнине с ровными территориями на склоны. На последних недопустимо образование стока, так как любой излишек воды на склоне может служить очагом эрозии почвы.

Методология. В работе обосновывается техническое решение, связанное с установкой на многоопорной дождевальной машине кругового действия «Кубань-ЛК», на водопроводящем трубопроводе, дождевальных аппаратов типа «Фрегат» первой и второй серии. Они устанавливаются через каждые 9,5 м на первые 2/3 длины машины от центральной опоры и в концевой части, составляющей 1/3 длины машины, через каждые 2,5 м.

Результаты. В ходе экспериментальных исследований был выполнен расчет технических характеристик и расстановки дождевальных аппаратов. Он проводился для 6-тележечной дождевальной машины «Кубань-ЛК». Длина указанной машины составляет 278 м, при этом расход воды 22 л/с. В результате выполненных математических расчетов были получены: эффективная площадь полива; минимальная норма полива; норма полива в зависимости от ПВ (%) таймера.

Заключение. Результаты исследования показали, что оптимизация схем расстановки дождеобразующих устройств на ДМ «Кубань-ЛК» в условиях склоновых площадей должна производиться при повышенном давлении при нулевом уклоне, учитывающем добавку от его положительного значения. Отмеченное позволило достичь мелкокапельного искусственного дождя, который полностью впитывается в почву, при этом не разрушая почвенной структуры.