Зависимость параметров рисовых чеков от объемов планировочных работ, плодородия почв, продолжительности затопления и водной эрозии на поверхности поля

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зависимость параметров рисовых чеков от объемов планировочных работ, плодородия почв, продолжительности затопления и водной эрозии на поверхности поля

Параллельно с производственными, был выполнен определенный объем теоретических исследований по установлению наличия закономерных связей параметров ККТ и КЧШФ с: 1) объемами планировочных работ, уклонами местности и допустимой толщиной срезаемого грунта; 2) производительностью сельскохозяйственной техники; 3) продолжительностью первоначального затопления чеков; 4) размерами эрозионных размывов грунта непосредственно за водовыпусками в чеках; 5) особенностями гидродинамического, температурного, солевого режимов воды и урожайности риса в каждой точке поверхности чеков. Здесь же автором была теоретически проверена идея, что достичь устранения и существенного снижения площадей развития пассивной зоны движения грунтовых вод на ККТ и КЧШФ, видимо, можно путем разумного уменьшения ширины чеков и устройства загущенного глубокого меж - чекового дренажа. Причем дренаж обязательно должен быть закрытым, в противном случае (если дренаж строить открытым) осуществление идеи встретит серьезные препятствия из-за опасности резкого снижения коэффициента земельного использования. Результаты перечисленных теоретических исследований изложены ниже. Использовалась функция имеющая зависимость

м³/га,

где W_п - объем планировочных работ, м³/га; J₀ - средний уклон местности; Z - безразмерная функция от угла поворота () длиной стороны чека относительно линии перпендикулярной уклону; «J₀» и, коэффициента формы сторон чека (); W₄ - площадь чека, га. Обычно . Величина () вычисляется в виде:

Функция «Z» имеет две определяющие ее зависимости:

а) при ,

б) при ,

Учитывая, что в большинстве случаев , значение функции (Z) существенно упрощается .

Глубина срезки грунта с поверхности чека при заданных , J₀ автором рекомендуется определять:

а) для случая, когда = 0 и известно сторона (), параллельная горизонталям, по зависимостям

; ,

где , - максимальная и средняя глубина, слоя грунта срезаемого с поверхности чека. С учетом вышеприведенных зависимостей можно записать:

м;

м.

Следует сделать вывод, что глубина срезки грунта прямо пропорциональна объему планировочных работ (W_п) и обратно корню квадратному из площади чека;

б) для случая, когда , значения глубина срезок грунта предлагается определять по зависимостям:

;

Проектирование планировочных работ производится на чеке, расположенном по уклону J₁, отличного от основного уклона J₀

поэтому с учетом формул получим:

С увеличением угла «» глубина срезок будет возрастать. Значения в практических расчетах не должны превышать максимально допустимую глубину срезки, которая принимается в зависимости от типа почвогрунтов. В случаях, когда в вершинах отдельных квадратов планировки площади чека величина h_ср.мах превышает допустимые пределы, необходимо планировку указанных участков производить кулисном способом. На основании последних, автором определенны размеры чеков ККТ и КЧШФ для почвогрунтов с различной мощностью гумусового слоя и уклонами поверхности.

Решение вопроса о допустимой толщине срезки верхнего слоя грунта позволило автору установить, что проекты строительства рисовых оросительных систем территории Узбекистана выполняются до сегодняшнего дня руководствуясь пунктами «3,14 и 3,15» Технических указаний по проектированию и производству планировки орошаемых земель 1966 г. издания, где записано: «На почвах с средним гумусным слоем или при отсутствии такового, в условиях жаркого климата, преимущественно в Средней Азии, срезка почвенного слоя при планировке как по величине так и по площади срезка не лимитируется».

В 1970 г. этот ошибочный тезис из инструкций был изъят, а пользование им продолжается. Так, например, проектировщики ряда рисоводческих совхозов ККР считают, что в данном районе рисосеяния весь расчетный слой почвы представлен высокоплодородными илистыми отложениями, поэтому срезки даже до 40 см к существенному снижению урожаев не приведут. Однако результаты исследований САНИИРИ /Рамаза-нов А.Р., 1984/ ставит под серьезноe сомнение утверждение проектировщиков. На лугово-такырных почвах низовий Амударьи содержание гумуса в верхнем 0…50 см слое составляет 1…1,5%, на песчаных почвах - 0,43…0,58%. С глубиной гумусировнность почв резко падает /Рамазанов А.Р., 1984/. Илистые отложения еще не гумус, для их переработки микроорганизмам требуются многие годы, особенно в анаэробных условиях почв на рисовых оросительных системах. Благотворное влияние сказывается на ускорении процесса роста плодородия почв, но это не значит, что можно свободно пренебрегать верхним бесценным гумусным слоем.

На вполне резонный вопрос читателя, почему одна из сторон чека на ККТ принята 200 м, а не иной, ответ можно получить пользуясь данными исследований, выполненных в Сырдарьинской области, а также материалами других ученых /Андрюшин М.А., 1977; Зайцев В.Б., 1975; Коробченко М.М., 1972 и др./.

Анализ данных свидетельствует, что проблема рационализации связи площади чека с производительностью сельскохозяйственной техники на ККТ стоит сравнимо остро, нежели, на КЧШФ.

На чеки ККТ подача воды осуществляется через трубчатые вода выпуски типа «ВОЧ» или «ВОЧПП». Поэтому распределение воды по чеку можно представить в виде растекания струй от источника по лучам, согласно теории гидромеханики о потенциальном течении несжимаемой жидкости /Патрашев А.Н., 1953/. Идея о применения законов гидромеханики впервые возникала у автора и его аспиранта Нгуен Тхе Куанга при попытках математического описания закономерностей перемещения водных масс по поверхности рисовых чеков. Такая модель была создана, и на ее основе решены ряд интересных задач, в том числе задача о скорости затопления рисового чека. При заданном расходе воды в чек , удельный расход каждой элементарной струйки по направлению лучей будет равен

,

где - длина дуги «М N», перпендикулярно которой распределяются струи

Длинa лучей, по которым движутся струйки воды изменяются от S = B до S = Б и S = I. Так как удельные расходы по лучам постоянны, то есть , то продолжительность движения по ним будет завесить от их длин (). Определим продолжительность движения воды по лучам В.Б.I.

Для этого имеем

где - площадь поперечного сечения струйки воды движущейся по лучу, ; h - средняя глубина слоя воды по лучу; S - длина луча; t - продолжительность движения воды по лучу.

Выделив из этого выражения время t

и подставляя вместо «S» конкретные значения, получим:

или ; .

В общим случае для любого луча, имеющего угол «», значение может быть определено из выражения:

а) на участке чека

б) на участке чека, где

Наибольшая продолжительность движения воды по чеку будет по лучу S = Б, наименьшая по лучу S = В.

На картах - чеках широкого фронта затопления распределение расхода «Q» по площади происходит не из одной точки водовыпуска, а по всей длине картавого оросителя. Все струи распределены перпендикулярно к оросителю и имеют одинаковую длину лучей: S = В. Удельный расход каждой струи

,

где Q₁ - расход, поступающий на одну половину площади

чека ; Q - расход воды в чек. Продолжительность затопления луча слоем «h» будет равна

Сравним продолжительность времени затопления чеков на ККТ и КЧШФ, для чего составим отношения:

а) для случая

б) для .

Из построенных, на основании указанных отношений, графиков, следует, что:

- обычно может быть больше или меньше единицы, а .

При = 0,1-0,3 значения только на части площади чеков ККТ. При отношение для всей площади чеков ККТ. Приняв , получим

где часть площади чека ККТ, где ; W - площадь чека ККТ.:

Для =0,151 или 15%; для =0,2, =12,4% и для =0,3, =5,34%, то есть на чеках ККТ с отношением сторон =0,1…0,3, проценты площади, с продолжительностью затопления составляют не более 5…15%. На остальных 75…95% площади чеков ККТ имеет место неравенство .

Среднее превышение продолжительности затопления чеков ККТ по сравнению с чекам КЧШФ на интервалах:

1) равно

2)

Среднее превышение продолжительности затопления чеков ККТ по сравнению с чеками КЧШФ на полном интервале запишется в виде

кабельный колодец дренаж фронт

где t_k - среднее значение продолжительность затопления чеков ККТ на интервала

На основании результатов выполненных теоретических исследований следует, что продолжительность затопления чеков ККТ на 75…95% площади длится в 2…4 раза дольше, затопления чеков КЧШФ. Характерно, что только при =0,1…. 0,3, на участках поверхности чеков ККТ, непосредственно прилегающих к водовыпускам и занимающим 5…15% площади. Продолжительность затопления в 2…3 раза меньшая чем на чеках КЧШФ. Достоверность теоретических положений подтверждается высокой сходимостью их с результатами полевых замеров.

Размещено на Allbest.ru