Авторы: |
Журавлева Лариса Анатольевна, д-р техн. наук, и. о. зав. кафедрой «Организация и технология строительства объектов природообустройства», ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К. А. Тимирязева»: Россия, 127434, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49. Попков Игорь Анатольевич, канд. экон. наук, проректор по внедрению инноваций и коммерциализации научных разработок, ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К. А. Тимирязева»: Россия, 127434, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49. Магомедов Мурад Салмандибирович, аспирант, ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К. А. Тимирязева»: Россия, 127434, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49.
Тел.: (499) 976-07-13 E-mail: orgtehstroi@rgau-msha.ru
|
Реферат: |
В настоящее время вопрос, связанный с мелиорацией, является актуальным за счет ежегодного ввода в действие новых орошаемых площадей. Однако большинство оросительной техники устарело и не обеспечивает современные требования технологии полива. Необходимо параллельно модернизировать дождевальную технику старого образца и конструировать, создать технику нового поколения, модификации, расширяющие эксплуатационные возможности и повышающие эффективность работы. Важнейшими факторами конкурентоспособности современной широкозахватной дождевальной техники являются такие показатели как производительность и надежность работы, энергоемкость и экологическая безопасность процесса полива. Особенностью работы дождевальных машин является то, что опорной поверхностью при работе являются увлажненные, а при значительных нормах полива переувлажненные почвы. Целью работы явилось повышение экологической безопасности полива широкозахватной дождевальной техникой за счет совершенствования конструктивно-технологических параметров на основе экспериментально-теоретических исследований системы «норма полива-почва-дождевальная машина». Программа проведения исследований включала определение нормы полива до стока, сравнение стандартной и предлагаемой технологии полива дождевальной машиной. В представленных исследованиях на основании взаимосвязи системы «норма полива - почва - дождевальная машина» была представлена методика корректировки нормы полива для обеспечения экологической безопасности, оптимизированы соотношения конструктивных параметров водопроводящего трубопровода, длин пролетов и типов ходовых систем в зависимости от норм полива, несущей способности почвы и достоковой нормы. Выявлены закономерности процесса колееобразования на протяжении всего поливного сезона при поливе разными нормами и даны рекомендации выбора ходовых систем.
|
Список литературы:
|
1. Антипов А. О. Совершенствование технологического процесса и систем торможения дождевальной машины «Фрегат» на пневматических шинах для полива многолетних трав в условиях склоновых земель : дис. … канд. техн. наук. – Рязань, 2015 – 172 с.
2. Ахтырцев Б. П., Лепилин И. А. Влияние орошения на свойства типичных черноземов юговостока Центрально-Черноземной области // Биологические науки. – 1979. – № 4. – С. 87–92. 3. Баранова Е. В. Гумусовый режим темно-каштановых почв разного хозяйственного использования в условиях Западного Казахстана : автореф. дис. … канд. с.-х. наук : 06.01.01, 03.02.13 / Баранова Екатерина Викторовна. – СПб. –Пушкин, 2012. – 22 с. 4. Василенков В. Ф., Василенков С. В., Демина О. Н. и др. Экологическая и экономическая оптимизация эксплуатационного режима орошения современными дождевальными машинами // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П. А. Костычева. – 2015. – № 4.– С. 85–92. 5. Лисконов А. Т. и др. Влияние орошения на свойства черноземов Северного Кавказа // Мелиорация и водное хозяйство : обзор. информ. / ЦБНТИ Минводстроя СССР. – М., 1990. – С. 50. 6. Гаврилица О. А. Эрозионная деградация черноземов при поливе дождеванием и пути ее предупреждения : автореф. дис. … д-ра техн. наук / Гаврилица О. А. – Кишинев, 1991. – 48 с. 7. Гаврилица О. А. Эрозионные процессы при поливе дождеванием и пути их минимизации // Почвоведение. – 1993. – № 3.– С. 77–84. 8. Городничев В. И. Современные средства контроля для оценки качества работы поливной техники // Проблема устойчивого развития мелиорации и рационального природопользования : матер. юбилейной междунар. науч.-практ. конф. – М., 2007 – С. 122–130. 9. Гостищев Д. П., Гильденберг Е. Ю. Меры по борьбе с эрозией почв при поливе сельскохозяйственных культур дождеванием // Проблемы устойчивого развития мелиорации и рационального природопользования. – 2007. – № 2.– С. 136–142. 10. Гусейн-Заде С. Х., Перевезенцев Л. А. и др. Многоопорные дождевальные машины. – М. : Колос, 1984. – 191 с. 11. Есин А. И., Журавлева Л. А., Соловьев В. А. Ресурсосберегающие технологии и дождевальные машины кругового действия : [монография]. – Саратов, 2019.– 214 с. 12. Лебедев Б. М. Дождевальные машины. – М. : Машиностроение, 1965. – 225 с. 13. Малько И. В. Технология и дождевальная машина «Фрегат» с усовершенствованными ходовыми системами для полива площадей с пересеченным рельефом : дис. … канд. техн. наук / Малько И. В. – Рязань, 2006. – 161 с. 14. Ольгаренко Г. В. Нормирование, информационное обеспечение и реализация водосберегающих процессов орошеения: дис. … д-ра с.-х. наук / Ольгаренко Г. В. – Новочеркасск, 1998 – 409 с. 15. Оруджева Н. И. Роль многолетних агроценозов в сохранении плодородия орошаемых почв // Почвоведение в России : вызовы современности, основные направления развития : матер. Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием к 85-летию Почв. ин-та им. В. В. Докучаева. – М. : Почв. ин-т им. В. В. Докучаева Россельхозакадемии, 2012. – С. 364–367. 16. Приходько В. Е. Орошаемые степные почвы : функционирование, экология, продуктивность. – М. : Интеллект, 1996. – 180 с. 17. Пронько Н. А., Романова А. Г. Приемы восстановления плодородия почв при орошении // Плодородие. – 2005. – № 4 (25). – С. 31–32. 18. Рекомендации по научно обоснованным технологиям орошения сельскохозяйственных культур кукурузы на зерно, картофеля, лука и моркови современными стационарными широкозахватными круговыми и фронтальными дождевальными машинами Reinke и Valley в условиях центральной орошаемой зоны Ростовской области / под ред. Н. А. Иванова ; Новочерк. гос. мелиор. акад. – Новочеркасск, 2013. – 30 с. 19. Романова Л. Г. Влияние длительного орошения на свойства темно- каштановых почв Заволжья и агромелиоративные приемы их улучшения : автореф. дис. … канд. с.-х. наук : 06.01.02 / Романова Любовь Геннадиевна. – Саратов, 2002. – 23 с. 20. Рыжко Н. Ф. Ресурсосберегающие технологии и технические средства полива многоопорными дождевальными машинами в условиях Саратовского Заволжья : дис. ... д-ра техн. наук. – Саратов, 2010 – 366 с. 21. Рязанцев А. И. Механико-технологическое обоснование, создание и внедрение многоопорных дождевальных машин с поливом в движении по кругу для сложных почвенно-рельефных условий : дис. …д-ра техн. наук. – Рязань, 1994. – 253 с. 22. Смирнов Е. В., Соловьев В. А., Сальников А. Л., Журавлева Л. А. Исследование конструктивно-технологических параметров дождевателей «КАСКАД» // Инновационные перспективы современной науки. Естественные науки. – Астрахань : ФГБОУ ВО АГТУ, 2018. – С. 16–19. 23. Снипич Ю. Ф. Интенсификация технологий и совершенствование технических средств орошения дождеванием : дис. … д-ра техн. наук. – Саратов, 2011 – 340 с. 24. Фокин Б. П. Повышение эффективности полива многоопорными дождевальными машинами : дис. …д-ра техн. наук. – Ставрополь, 2002. – 313 с. 25. Фокин Б. П., Носов А. К. Современные проблемы применения многоопорных дождевальных машин. – Ставрополь, 2011. – 80 с. 26. Щедрин В. Н., Васильев С. М. Теория и практика альтернативных видов орошения черноземов юга европейской территории России : [монография]. – Новочеркасск : Лик, 2011. – 435 с. 27. Щедрин В. Н., Докучаева Л. М., Юркова Р. Е. Негативные почвенные процессы при регулярном орошении различных типов почв // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. – 2018. – № 2. – С. 1–21. 28. Darko R. O., Yuan S. Q., Liu J. P., Yan H. F., Zhu X. Y. Overview of advances in improving uniformity and water use efficiency of sprinkler irrigation // Int. J. Agric. & Biol. Eng. – 2017 ; 10(2): 1–15. 29. Faria L. C., Nörenberg B. G., Colombo A., Dukes M. D., Timm L. C., Beskow S., Caldeira Irrigation distribution uniformity analysis on a lateral-move irrigation system // T. L. Irrig. Sci. – 2019. – 37. – Р. 195–206. 30. Jian J., Yadong W., Liliang H., Derong S. Comparison of Water Distribution Characteristics for Two Kinds of Sprinklers Used for Center Pivot Irrigation Systems / Research Center for Grassland Resources and Ecology, Beijing Forestry University. – Published : 21 April, 2017. – Р. 1–17. 31. Liu J. P., Liu X. F., Zhu X. Y., Yuan S. Q. Droplet characterisation of a complete fluidic sprinkler with different nozzle dimensions // Biosyst Eng. – 2016. – 148(6): 90–100. 32. Prikhod'ko V. E., 1996. Oroshaemye stepnye pochvy : funktsionirovanie, ekologiya, produktivnost [Irrigated Steppe Soils : Functioning, Ecology, Productivity]. Moscow, Intellect Publ., 180 p. (In Russian). 33. Zaporozhnichenko E. V., 1986. Izmenenie pochvenno-meliorativnykh i gidrogeologicheskikh usloviy Severnogo Kavkaza pod vozdeystviem melioratsii i orosheniya [Changes in soil-reclamation and hydro-geological conditions of the North Caucasus under the influence of reclamation and irrigation]. Melioratsiya i oroshenie pochv ravninnogo Kavkaza : sb. [Reclamation and irrigation of soils in the plains of the Caucasus: coll.]. Moscow, Nauka Publ., pp. 69–72. (In Russian)
|
English version: |
IMPROVING THE ENVIRONMENTAL SAFETY OF IRRIGATION WITH A WIDE-COVERAGE SPRINKLER TECHNIQUE BASED ON EXPERIMENTAL AND THEORETICAL STUDIES OF THE "IRRIGATION NORM – SOIL – SPRINKLER MACHINE" SYSTEM
Zhuravleva Larisa Anatolyevna, Dr. of Tech. Sci., Prof., Acting Head of the Depart. of Organization and Technology of Construction of Environmental Management facilities, Russian State Agrarian University – Moscow Agricultural Academy named after K. A. Timiryazev, Moscow, Russia. Popkov Igor Anatolyevich, Cand. of Econ. Sci., Vice–Rector for Innovation and Commercialization of Scientific Developments, Russian State Agrarian University - Moscow Agricultural Academy named after K. A. Timiryazev, Moscow, Russia. Magomedov Murad Salmandibirovich, postgraduate student, Russian State Agrarian University - Moscow Agricultural Academy named after K. A. Timiryazev, Moscow, Russia.
Keywords: sprinklers, sufficient rate, irrigation rate, soil, running systems.
Abstract. Currently, the issue related to land reclamation is relevant due to the annual commissioning of new irrigated areas. However, most irrigation equipment is outdated and does not meet the modern requirements of irrigation technology. It is necessary to simultaneously modernize the old-style sprinkler equipment and design, create a new generation of equipment, modifications that expand operational capabilities and increase work efficiency. The most important factors of the competitiveness of modern wide-coverage sprinkler equipment are such indicators as productivity and reliability, energy intensity and environmental safety of the irrigation process. A feature of the operation of sprinkler machines is that the supporting surface during operation is moistened, and with significant watering rates, waterlogged soils. The aim of the work was to increase the environmental safety of irrigation with a wide-coverage sprinkler technique by improving the design and technological parameters based on experimental and theoretical studies of the "irrigation norm-soil-sprinkler machine" system. The research program included determining the irrigation rate before runoff, comparing the standard and proposed irrigation technology with a sprinkler machine. In the presented studies, based on the relationship of the irrigation norm - soil - sprinkler system, a method for adjusting the irrigation norm to ensure environmental safety was presented, the ratios of the design parameters of the water supply pipeline, span lengths and types of running systems were optimized, depending on the irrigation norms, the bearing capacity of the soil and the flow rate. The regularities of the process of track formation throughout the irrigation season during watering with different norms are revealed and recommendations for the choice of running systems are given.
|