Файл: Носенко В.Ф. Техника импульсного дождевания.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.07.2024

Просмотров: 108

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Рис.

7. Принципиальная

схема системы импульсного

дождевания

 

 

с аппаратами автоколебательного действия:

 

а

яруснор расположение делянок; б — полосное расположение делянок;

/

водозаборный у з е л с напорообразугащнм сооружением;

2 — генера­

тор

командных импульсов;

3 — пульт

управления

с задатчнкамн; 4 •—

сеть

распределительных трубопроводов;

5 — сеть

поливных

трубопрово­

дов;

6 — объекты телеуправления; 7 —

поливаемая площадь; Я — поли­

 

 

 

тая площадь

 

 

 

Принципиальная

схема

стационарной

системы с

импульсными аппаратами приведена на рисунке 7. Сис­ тема состоит из водозаборного узла с очистным устрой­

ством

или

без него;

напорообразующего сооружения в

виде

самонапорного

трубопровода или

насосной стан­

ции;

сети

напорных

трубопроводов

(распределителей

старшего порядка, участковых или зонных распредели­ телей и поливных трубопроводов); импульсных дожде­ вателей, действующих в режиме автоколебаний; средств автоматического управления поочередной групповой ра­ ботой импульсных аппаратов. Системы могут обслужи­ вать отдельные участки, занятые одной культурой, л се­ вооборотные массивы.

В общем случае стационарная дождевальная систе­ ма размещается на севооборотном массиве, площадь которого определена (ыс ) и форма известна. Севообо­ ротный массив состоит из определенного числа п полей севооборота. Площадь или число полей, занимаемых отдельными культурами, определяется размерами общей

площади и долей участия

культуры в севообо­

роте а.

 

22


Каждое поле севооборота разделено на зоны (полив­ ной участок) — основные территориальные единицы сис­ темы, в пределах которых обособленно проводятся поли­

вы и другие сельскохозяйственные работы.

Для сохра­

нения цикличности

сельскохозяйственных

работ зона

делится на делянки

одновременного полива

(обработки).

Размер зоны, делянки определяются из технологических

соображений и экономических расчетов.

 

 

Для

нормализации водопользования

на системах

принята

подача

постоянного

расхода

воды

на

массив в соответствии с расчетной максимальной орди­ натой гидромодуля q. Расход воды Q, подаваемый на си­ стему, определяется по ординате гидромодуля и площади массива.

Расположение делянок относительно поливных тру­ бопроводов может быть ярусным и полосным (рис. 7). При ярусном расположении полив делянки ведется авто­

матизированными импульсными

аппаратами,

работаю­

щими одновременно

по одному

на

каждом

поливном

трубопроводе.

При

полосном

расположении

делянки

поливают поочередно группами

импульсных

аппаратов

на одном поливном

трубопроводе.

 

 

 

Размер зоны

должен

обеспечивать

качественное и

высокопроизводительное

проведение

сельскохозяйствен­

ных работ в нужные, агротехнические

сроки.

Площадь

зоны не должна быть менее 10 га. При обработке посе­ вов в одном направлении полив зоны должен осущест­ вляться в течение поливного периода ведущей культуры.

Все работы поливного цикла проводятся поочередно на делянках. Продолжительность работ на делянке не должна' превышать 1—2 суток. Ширина делянки опреде­ ляется радиусом действия аппаратов, а длина должна обеспечивать эффективное использование тракторных агрегатов, то есть быть не менее 400 м.

Система может работать по программе или по сигна­ лам датчиков, характеризующих запасы влаги в актив­ ном слое почвы. В некоторых случаях дополнительно устанавливают датчики влажности и температуры воз­ духа, если предусматривается проведение противозаморозковых (аварийный режим) или освежительных поли­

вов (резервный режим

при достаточных

запасах

воды

в почве). Количество датчиков, обеспечивающих

объем

информации, должно

быть минимально

необходимым.

На системе достаточно

установить датчики

на одной де-

23


лянке одной зоны каждой культуры севооборота. Все другие делянки будут поливаться по аналогии с конт­ рольной с несколько сдвинутыми сроками. Только в этом случае при помощи простых средств управления возможно выдержать сроки и ритм сельскохозяйственных работ. На.крупных системах можно предусмотреть вы­ бор очередности и режима работы отдельных ее зон, за­ нятых различными культурами, с использованием ло­ гических устройств.

Водопользование на системе осуществляется соглас­ но графику полива всех культур севооборота, составлен­ ному из условия, что сроки и нормы полива ведущей культуры рассчитываются биоклиматическим методом или принимаются на основании рекомендаций, а сроки и поливные нормы остальных культур изменяются для укомплектования графика полива с целью последующего эффективного использования системы без значительных нарушений проектных режимов всех культур.

Расходы воды в

трубопроводах

(поливных

зонах и

др.) и их диаметры

устанавливаются

из расчета

пропус­

ка по ним требуемого расхода воды

для

одновременно

работающих импульсных аппаратов

на

подвешенной к

трубопроводу или его участку площади.

Расчет и установление технологических параметров

Исходными данными для расчета технологических параметров работы импульсных дождевальных аппара­

тов

автоколебательного действия

являются:

 

 

показатели,

характеризующие

массив орошения;

 

показатели, учитывающие требования режимов оро­

шения возделываемых культур;

 

 

 

параметры

импульсного дождевального

аппарата.

 

Р а д и у с д е й с т в и я и м п у л ь с н о г о

а п п а р а ­

т а

и п л о щ а д ь , им о б с л у ж и в а е м а я ,

зависят от

давления воды в гидроаккумуляторе и конструктивных

параметров самого аппарата (диаметр сопла,

емкость

аккумулятора,

угол наклона ствола к горизонту, чисто­

та обработки

поверхности ствола и сопла, длина

ствола

и др.). Если радиус действия обычных струйных

аппара­

тов при установившемся движении [17] приблизительно

равен

величине

свободного напора

(Ry^H),

то

зависи­

мость

радиуса

действия

импульсного

аппарата

RN от

свободного напора более

сложна.

В

общем

случае

24


где (3 и К — показатели, величина

которых

устанавли­

вается экспериментальным путем

для

каж­

дого типа аппарата и изменяется соответст­

венно в пределах от 0,3

до 0,7 и от

3 до

10.

Радиус .действия импульсных аппаратов [31] предло­ жено определять по зависимости

где Ry — радиус действия струйного аппарата при по­

стоянном

максимальном

напоре Я в ,

опреде­

ляемый,

например,

по

известной

формуле

В. М. Марквартде;

 

 

 

 

пи — поправочный

безразмерный

коэффициент,

величина которого зависит от продолжитель­

ности выстрела, начальной скорости и диамет­

ра струи

в сжатом

сечении (устанавливается

экспериментально

для

каждого

типа аппа­

ратов).

 

 

 

 

 

 

При известном радиусе действия аппаратов и приня­ той схеме их расстановки устанавливается расстояние между ними /.подвешенная к ним площадь Wa . При рас­ становке аппаратов по квадрату

а = 2R* и l = y"Ylf.

Количество всех аппаратов /V и одновременно рабо­ тающих Л^одц на зоне определяется с учетом принятой организации территории, радиуса действия аппаратов и схемы их расстановки (поквадратам, по треугольникам):

N

LT /V

«я, №а

где со —• площадь массива орошения;

п— число полей севооборота;

tii

— число зон на одном севооборотном поле;

 

z

— число делянок одновременного полива

(обра­

 

ботки) на зоне, принимаемое равным

6—10.

Р а с х о д ,

п о д в о д и м ы й

к

и м п у л ь с н о м у

д о ж д е в а л ь н о м у а п п а р а т у ,

устанавливается

ис­

ходя из заданного режима орошения

и обеспечения

на­

дежной и устойчивой работы аппарата:

^подв . ср ==

'&Z И <7mln

у п о д в . с р


где 7подв.ср расход воды, подводимый к импульсному аппарату, л/с-;

Wb — площадь, подвешенная к одному аппарату при принятой схеме расстановки, га;

1т\п — минимальный расход импульсного аппа­ рата, обеспечивающий его нормальную работу (для среднеструйных аппаратов изменяется от 0,4 до 0,8 л/с);

<7тах — максимальный расход импульсного аппа­ рата, обеспечивающий его нормальную работу (для среднеструйных импульсных

 

 

аппаратов

изменяется от 2 до 4 л/с).

П р о д о л ж и т е л ь н о с т ь

р а б о т ы

и м п у л ь с ­

н ы х

а п п а р а т о в

н а о д н о й

п о з и ц и и

Т п о з устанав­

ливается из расчета

внесения заданной поливной нормы.

 

 

 

П 0 3

<?подв.ср Г '

 

где

/п3 — заданная поливная

норма, м3 /га;

 

<7подв-ср

средний подводимый расход к импульсно­

 

Wa

му дождевальному аппарату, м3 /ч;

 

—• площадь,

подвешенная к одному аппара­

 

 

ту, га.

 

 

 

П р о д о л ж и т е л ь н о с т ь

п о л и в а

к у л ь т у р ы

и м п у л ь с н ы м и а п п а р а т а м и в з о н е и н а с е в о ­

о б о р о т н о м п о л е

Т3 с учетом принятого водооборо-

та определится следующими соотношениями:

Т3 =

Т л о з z и Т3 = о.Т,

где Т — продолжительность поливного (межполивного) периода ведущей культуры;

а — доля участия ведущей культуры в севообороте. При монокультуре продолжительность полива всей зоны можно растянуть на длительный период Т, а на се­ вооборотном массиве — только на период аТ, что вызы­ вается необходимостью обеспечения расчетного режима орошения совокупности культур введением двойного

(а=0,5) или тройного (а=0,33)

водооборота на системе.

П р о д о л ж и т е л ь н о с т ь о д н о г о о б о р о т а Т0б

определяется конструктивными

параметрами механизма

поворота и длительностью периода накопления и выстре­

ла:

.

,

 

Т0б =

й (^выс ~Ь ^ н а к ) |

26