ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Характер процесса поступления воды в почву при внутрипочвенных поливах зависит не только от водно-физических свойств почв, но и в значительной мере определяется конструкцией внутрипочвенных увлажнителей и гидравлическим режимом их работы.

Изучали влияние конструкции увлажнителей на формирование контуров увлажнения. Для установления этих зависимостей провели несколько серий опытов на лабораторной и опытно-поливной установке. Были исследованы две конструкции увлажнителей, выполненных из гончарных труб с внутренним диаметром 50 мм и длиной 333 мм. В первой конструкции трубы соединены муфтами их полиэтиленовой пленки шириной 0,1 м. Во второй конструкции трубы уложены вплотную друг к другу, стыки их изолированы (см. рисунок). С учетом механического состава и фильтрационных свойств почв для обеспечения оптимального режима увлажнения предусмотрены минимальная глубина закладки труб внутрипочвенного орошения 0,5 м и мероприятия по предотвращению просачивания поливной воды в нижние слои почвенного профиля. С этой целью под увлажнителем устроен противофильтрационный экран из полиэтиленовой пленки шириной 0,25-0,30 м. Экран над увлажнителем устроен для предотвращения его заиливания и увеличения расстояния между увлажнителями за счет увеличения расстояния контура увлажнения.

При первом типе конструкции форма смоченного контура увлажнения приближается к прямоугольной или круглой, несколько расширяющейся по горизонтали в нижней части контура, лежащей под увлажнителем, что обусловлено поступлением влаги сначала вверх и в стороны, потом вниз. Над увлажнителем по всей ширине его образуется водоносный слой и величина его несколько меньше применяемого напора. Водоносный слой подпитывает капиллярную кайму, расположенную на его поверхности. Распределение влаги в капиллярной кайме происходит снизу вверх в сторону уменьшения. При уменьшении напора над осью увлажнителя от 0,6-0,5 м по 0,3-0,1 м происходит смещение центра увлажнения, а также уменьшения величины водоносного слоя относительно оси увлажнителя и, следовательно, перемещение его в более глубокие слои активного слоя почвы (0,3-1,2 м). Распределение влаги в верхних горизонтах (0-0,5 м) более равномерно происходит по периметру водоносного слоя. При втором типе конструкции форма смоченного контура приближается к эллипсу, что обусловлено поступлением влаги в стороны, а затем вверх и вниз. В остальном процесс образования зоны насыщения и капиллярной каймы происходит как у конструкции первого типа. Смещение зоны насыщения зависит от напора, при уменьшении его до 0,3-0,1 м происходит смещение центра контура увлажнения ниже от оси увлажнителя.

В результате исследований было выявлено, что применение второй конструкции, как и у первой, при равных напорах позволяет увеличить размеры контура увлажнения в вертикальном и горизонтальном направлениях. Способы раздачи влаги в почву (через стыки - гончарные трубки на муфтах) влияют на форму контура увлажнения в целом незначительно. Ширину контура увлажнения при устройстве противофильтрационного ленточного экрана под увлажнителем уточняют по зависимости (с использованием данных таблицы).

,

где - ширина контура увлажнения, м; - эмпирический коэффициент, осредняющий водопроницаемость почв ( ), принимается равным 0,86; - удельный расход впитывания воды (на 1 п.м увлажнителя), м ³/ч·м; С - эмпирический коэффициент, характеризующий влагопроводность грунтов в пределах контура увлажнения, значения коэффициента даны в таблице; - коэффициент фильтрации грунтов на уровне закладки увлажнителей, м/с; - наименьшая объемная активная влагоемкость, м ³/м ³; - эмпирический коэффициент, учитывающий дополнительное боковое растекание влаги под воздействием экрана, зависит от водно-физических свойств почвы, составляет 1,10 на легких почвах, 1,20 на тяжелых; - ширина противофильтрационного экрана, м.

Удельный расход впитывания и коэффициент «С»

в зависимости от механического состава почв

Типы конструкций увлажнителей

1-полиэтиленовый экран; 2-противофильтрационный экран;

3-муфта