автореферат диссертации по строительству, 05.23.07, диссертация на тему:Совершенствование методов расчета, проектирования и технологии строительства оросительной сети

ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ ПО ИЗЫСКАНИЯМ, ИССЛЕДОВАНИЯМ, ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫХ И МЕЛИОРАТИВНЫХ ОБЪЕКТОВ В СССР И ЗА РУБЕЖОМ „СОВИНТЕРВОД"

На правах рукописи

АРАКЕЛОВ ПАВЕЛ БАКШИЕВИЧ кандидат технических наук, доцент

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТА, ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬСТВА

ОРОСИТЕЛЬНОЙ СЕТИ (на примере Чирчик-Ангренской долины Узбекистана)

Специальность 05.23.07 - гидротехническое и мелиоративное

строительство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

МОСКВА 1992 г.

Работа выполнена в Ташкентском ордена Трудового Красного Знчжни институте инженеров ирригации к механизации сельского "Ч'й-гот-п (ТИИ/ЖХ)

0?ггкальчьчг оппоненту: Доктор технических наук, профессор

Т0:,КН ЕВГЕНИЯ 7ШТРИЕЭДЧ

Доктор технических наук, профессор НАТАЛЬЧУК МИХАИЛ НДОТОБИЧ

Доктор технических наук, ст. науч. сотрудник ЛАКТАРВ НИКОЛАЙ ТШЖЕБИЧ

З^-гуштя организация - институт "Узгипоорогусз"

За-ч'та .гкссертпгага состоится 1922 г. в // часов

на заседании специализированного сонета Д C99.Cf.CI-по защите лиссертзгий на соискание ученой степени докттаа технических наук при произволстренном объединения "СоБИнтевгол" по адресу: 129344, Москва, ул.Енисейская, 2.

С диссертацией можно ознакомиться я библиотеке "Соринтергол"

Лсюскм Ваш отзкв, заверенный печатью, напраки-гь ? 2-х экз. по з-фьс.у: 125344, Москга, ул.Енисейская, г.2.

Ар-тогейграт разослан " (Я" Я/Я/гС*^????. г.

У"-"нкй с.скгетаро

спечивлкскро^'-чг — с-г-ега, " С9Э.С.- .01

'-.т.н., с.н.с. 7. 3. Зячнепгч^сг

■ { ■ -г- .

,, "•" ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ >Ц|ЭгациЯ 1

~ ^астуальность темы. В условиях возрастающего дефицита водных ресурсов в бассейнах рек Ацударьи и Сырдарьи и необходиыос-. ти коренного улучшения экологической обстановки в Приаралье,повышения эффективности использования и усиления охраны водных ресурсов особое значение придается разработке радикальных мер по рациональному использованию водных ресурсов и внедрению в практику прогрессивных водосберегающих технологий орошения сельскохозяйственных культур, Одним из путей решения проблемы экономного и эффективного использования земельно-водных ресурсов является совершенствование технологии освоения и реконструкции оросительных систем на основе внедрения прогрессивной техники полива, дифференцированного режима орошения и уменьшения потерь воды на фильтрацию из оросительных систем.

Одним из наиболее ценных с хозяйственной точки зрения орошаемых оазисов является Чирчик-Ангренская долина, где произошли существенные изменения почвенно-мелиоративных и гидрогеологических условий, которые требуют новых научно обоснованных подходов к разработке систем и технологии орошения для обеспечения высоких устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур с учетом более экономного и рационального использования оросительной воды.

На основе собственных или сделанных под нашим руководством исследований были разработаны научно обоснованные предложения по водосберегаклцей технологии орошения сельскохозяйственных культур в условиях Чирчик-лнгренской долины Узбекистана.

Цель работы заключается в совершенствовании теории и разработке водосберегаклцей технологии бороздкового полива, технологии освоения просадочных земель, теории и путях уменьшения потерь на фильтрацию, позволяющих значительно повысить эффективность использования земельно-водных ресурсов. Разработке предложений по оптимальному режиму орошения сельскохозяйственных культур применительно к гидромодульным районам и эксплуатационному режиму орошения с учетом качества планировки и применяемой техники.полива.

Для достижения поставленной цели были выполнены следующие исследования:

- анализ существующего состояния орошения и использования орошаемых земель;

- оценка особенностей природных и ирригаиионно-хозяйствен-ных факторов;

- изучение процессов движения воды в поливных бороздах,совершенствование методов расчета полива по бороздам;

- изучение и разработка ресурсосберегающих технологий полива по бороздам;

- изучение и разработка' ресурсосберегающей технологии освоения просадочных земель;

- разработка дифференцированных режимов орошения культур хлопкового севооборота применительно к гидромодульным районам;

- изучение и совершенствование методов определения потерь

и установления формы сечения канала, обеспечивающей минимальные потери воды;

-оценка экономической эффективности предлагаемых мероприятий.

Объекты исследований. Комплексные исследования выполнены в период с 1970 г. по 1990 г. на оросительной сети и опытно-производственных участках с различными почвенно-мелиоративцыми условиями охватывающих многообразие природных особенностей орошаемых земель долины.

Методика исследований. В основу исследований были положены методологические разработки и рекомендации известных советских ученых А.Н.Костикова, С.Ф.Аверьянова, B.C.Алтунина, А.А.Рачинс-кого, Г.Ю.Шнйнкина, Н.Т.Лактаева, С.М.Кривовяза, М.Ф.Натальчука и других, а также институтов СоюзНИХИ, САНИИРИ и Средазгипровод-хлопка.

Среди зарубежных ученых следует отметить разработки W.D.Cridte, V.E. Hansen, U.S. Fok, Jk.VbUhOP, W.W. Wall end er, By l-Mi-

Wu (CHIA), A.Granados (Испания), Г.А.Крафти, И.Гаджальски, Л.Лавидов (Болгария), Unslánshl (Румыния) и др.

'Результаты полевых экспериментальных исследований служили .источником и основным критерием достоверности теоретических обобщений.

Научная новизна. В диссертации проведен анализ и дана огенка сушествуюших режимов орошения, техники и технологии полира, установлены закономерности гЬормиро рання ротного режима оро-гягмкх земель в различных почреннп-мелиоратирны* райончх долины

и установлен водный баланс орошаемого поля в зависимости от почвенных условий и глубины залегания грунтовых вод.

Разработаны и теоретически обоснованы оптимальные элементы и технологии бороздкового полива с учетом почвенно-рельефных условий, позволяющих значительно повысить эффективность использования земельно-водных ресурсов.

. На основе особенностей природных условий долины разработаны предложения по новой технологии освоения и строительству оросительной сети и эксплуатационному режиму орошения с учетом качества планировки и применяемой техники полива.

Обоснованы принципы расчета и методика определения эксплуатационного коэффициента полезного действия оросительной сети, установлены оптимальные формы сечения канала, обеспечивающие минимальные потери воды. Разработана водосберегаюцая технология полива сельскохозяйственных культур с использованием лотковой сети и подземных трубопроводов, полужестких и гибких поливных трубопроводов.

Практическая полезность выполненных исследований заключается в разработке и применении на производстве научно обоснованных ресурсосберегающих технологий строительства и полива сельскохозяйственных культур, эксплуатационных режимов орошения, методики определения КПд оросительных систем и оптимального сечения каналов, обеспечивающих эффективное использование оросительной воды.

Основные защищаемые научные разработки:

- метод расчета и рациональные элементы техники полива по бороздам с учетом обеспечения равномерности увлажнения почвы по дяине борозды;

- ресурсосберегающие технологии полива по бороздам с применением различных инженерных технических средств;

- научно обоснованный дифференцированный расчетный режим орошения хлопчатника на основе гидромодульного районирования и эксплуатационный режим орошения хлопчатника с учетом применяемой техники полива и состоянием планировки орошаемых земель;

- методика определения эксплуатационного КПД оросительной сети и приемы уменьшения потерь воды на фильтрацию из оросительных каналов в земляном русле.

Реализация результатов работы. Основные предложения по внедрении в производство водосберегагацей технологии орошения сельскохозяйственных культур использованы Ташремводхоэоы, производственно-строительным объединением Тсшоблводстрой и строительным трестом Паркентводстрой с общим экономическим эффектом около 2 млн.рублей. Результаты исследований используются также в учебном процессе ТШШСХ на курсах "Эксплуатации гидромелиоративных систем" и "Сельскохозяйственных мелиораций".

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на ежегодных научно-производственных конференциях ТИИШСХ (1972 ...1990 гг.), на научно-техническом совете Минводхоза Узбекистана (1985...1989 гг.), на производственных совещаниях Ташремвод-хоза, ряда Н1РЭ0 и Паркентводстроя (1972...1990 гг.), в Высшем сельскохозяйственной институте г.Съего де Авила (1982...1984 гг.) и на ыевдународной конференции по ирригации в г.Гарана (1982 г.) Республики Куба.

Публикации. По материален диссертации опубликовано 2 монографии, 60 научных статей и одно авторское свидетельство на изобретение.

Объем работы. Диссертация изложена на 365 стр. машинописного текста и состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству. Содержит 63 таблицы и 38 рисунков. Список литературы включает 340 работ, в том числе 27 иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ -

Глава-I. Современное состояние орошения в долине

Территория Чирчик-Ангренской долины занимает северо-восточную часть Узбекистана и относится к зоне полупустынь.

Наличие вертикальной зональности со значительным колебанием . абсолютных отметок обуславливает разнообразие климатических условий долины. Здесь по Л:Ь.Бабушкину можно выделить две климатические зоны:

- умеренно-жаркая, засушливая и сухая зона;

- умеренно-жаркая влажная, теплая влажная и прохладно влажная зона.

Так дефицит испаряемости (Ео - Ос) в первой климатической зоне составляет 1000 мм, а во второй - 500 мм, коэффициент природного увлажнения (Ос/ Ео) соответственно составляет 0,28 и 0,6 . В Ташкентской области сельскохозяйственные угодья занимают ■804,2 тыс.га, из них пашни- 3^0»? тыс.га (47,3#); сенокосы,-вы-гоны и пастбища - 359,9 тыс.га (44,й^); сады и виноградники и другие многолетние насаждения - 48,4 тыс.га (5$); залежи и перелоги - 15,2 тыс.га (1,9Й). Основными источниками орошения являются реки Чирчик, Ангрен и Сырдарья, при этом 90$ пашни орошоетсь из рек Чирчик и Ангрен.

Территорию долины делят на предгорную, предгорную переходную к равнинной и равнинную области.

: Предгорная область опоясывает прилегающие к долине хребты и проходит шириной от 0,5 до 5,0 км, с уклонами от 0,05 до 0,2 и более. Грунтовые воды залегают на глубине 20 м и практически не засолены. Почвенный покров представлен темными и типичными сероземами, по механическому составу средними и тяжелыми суглинками.

Следующая почвенно-мелиоративная предгорная область переходная к равнинной занимает территорию конусов выноса и долин крупных саев. Она характеризуется уклонами от 0,02 до 0.05. Грунтовые воды залегают на глубине 10-20 м с минерализацией до I г/л. Почвенный покров представлен типичными сероземами, по механическому составу ореднесуглинистыми.

Равнинная почвенно-мелиоративная область резко отличается от двух предыдущих. Большое разнообразие природных ландшафтов делит данную область на шесть районов, с уклонами поверхности от 0,03 до 0,003. Грунтовые воды залегают на глубине от 0,5 м до 10 и. Минерализация грунтовых вод носит карбонатно-кальциевый и сульфатный характер с плотным остатком от I г/л до 3 г/л. Почвенный покров представлен темными и светлыми сероземами, сероземно-луговыми, лугово-сероземными, луговыми и лугово-Солотными с механическим составом от легкосуглинистых до тяжелосуглинистых. Почвенный покров долины относится к оысокоплодородным. Содержание гумуса в зависимости от почв изменяется от 1,5Й до 4,0$.

В целом по Ташкентской области площадь орошаемых земель с уровнем грунтовых вод до I метра составляет 0,3^ от I до 2 метров - 1У,4го; от 2 до 3 метров - 33,ч?,£ и более 3 метров - 46,5%.

На 60,2% площади орошаемых земель грунтовые волы имеют минерализацию до I г/л, на площади 34,2% - от I до 3 г/л и только на площади 5,6% грунтовые воды имеют минерализацию более 3 г/л. В мелиоративном отношении плодородные незасоленные земли занимают 96% сельхозугодий. Слабозасоленные - 2,0%, среднезасоленные -0,8% и сильнозасоленные - 1,2%.

Изучение существующего режима орошения и техники бороздко-вого полива сельскохозяйственных культур проведено нами р шести хозяйствах долины, которые отражают различные почвенные,рельефные и мелиоративные условия. На опытных участках проведены детальные анализы почв и установлены их физико-гилрогеологические параметры. Предельно полевая влагоемкость метрового слоя почв в зависимости от типа почв колеблется от 21% до 24%, объемная масса от 1,10 до 1,60 г/см3", удельная объемная масса 2,65... ...2,78 г/см3, пористость 39...58%, а величина водопроницаемости 0,41...0,73 мм/мин.

Поливы в хозяйствах долины, за исключением отдельных массивов, осуществляются из временных земляных оросителей,с удель* ной протяженностью 100...150 п.м/га из-за отсутствия новой техники полива и надлежащей планировки орошаемых полей. Поливы по бороздам ведутся длиной от 50 м до 400 м, поливной струей от 0,02 л/с до I л/с в зависимости от состояния планировки орошаемых земель, уклонов, водопроницаемости, просалочности и применяемой техники полива.

Поливы проводятся при снижении предполивной влажности от 57% до 65% от ППВ вместо 70% от ППВ большими поливными нормами от 1650 м3/га да 1830 м3/га с растянутыми межполивными периодами. Величина подъема грунтовых вод на орошаемых площадях, где грунтовые воды перед началом вегетации находятся на глубине 2-3 м, за период вегетации составляет от 0,4 м до 1,5 м, а в некоторых случаях и более. Колебание уровня грунтовых вод как по годам, так и-внутри года имеют четко выраженный ирригационный характер.

Глава 2. Совершенствование теории и технологии бороздкового полива

Вопросами теории бороздкового полива занимались А.Н.Костя-

ков, 1932;"Л.Б.Бунятян, 1958; С.М.Кривовяз,1962; А.А.Акжанов,

1962; В.Ф.Носенко, 1962; Н.Т.Лактаев,19Со; Г.Ю.Шейнкин,1965, HratUtn,

Hansen i960, W.E. Kruger , D.I. Basset 1965, В.А.Сурин 1965, Н.А.Ляпин 1965, D.L. ürakenslck 1966, ÜL.Chen 1966, A.A.Ря-чинскнй 1975, Б.Б.Шумаков 1975, Е.С.Акопоа 1981, Г.Е.Тугуши 1984, W. Wallender 1987 и др.

Указанными исследователями разработана теория и внесен ряд ценных предложений по механизации и оптимизации бороздково-го полива.

Однако, изучение существующего бороздкового полива в долине свидетельствует о том, что за исключением отдельных массивов полив осуществляется из временных земляных оросителей. Элементы техники полива применяются без учета природных условий, а назначаются по традиции и опыту поливальщиков. В результате чего завышаются поливные нормы, увеличивается сброс и неравномерность увлажнения почвы по ¿ушне борозды. Производительность труда на поливе низка и составляет 0,3...О,8 га/смену.

Техническим уровень оросительной сети и технологии полива целесообразно оценивать через эффективность использования водных, земельных и трудовых ресурсов. К ним относятся коэффициент равномерности увлажнения почвы, коэффициент использования воды (НИВ), коэффициент земельного использования (КЗИ) и производительности труда полииалыциков.

При поливе по бороздам происходит одновременно два процесса: движение поливной струи по борозде и процесс впитывания воды в почву. Оба эти процесса определяются водопроницаемостью почв, уклоном поля и в значительной мере определяют параметры элементов техники полива. Теоретическим и экспериментальным исследованием процесса впитывания воды в почву посвящены работы А.Н.Костикова 1У56, С.Сг.пверьлнова 1956, Н.Т.Лактаева 1965, А.Н.Ляпина 1965, Israelsen , Hansen 1965, В.А.Сурина 1979 и др. В работе по нашим исследованиям приводятся графики зависимости скорости впитывания от времени, а также эмпирические формулы, полученные путем статистической обработки полевых материалов. Результаты изучения показали, что скорость впитывания зависит не только от водопроницаемости почв, но и от предпо-ливной влажности почвы.

Анализ существующих методов расчета полива по бороздам позволил разработать новый метод, основой которого является определение изменения слоя водь впитавшееся в почву за время t

по длине борозды.по следующей формуле:

"»■ГГ (<-'<)"" 111

■■ Известно, что среднюю величину елон впитывания можно определить из уравнения баланса объемов воды по формуле:

Ср Рср ! Рср

Тогда исключая Нср из (I) и (2), получим:

К< / * N _ 0,06 qs t СОср (3)

1-Я V ' ~ Pec I ~ Рср

При известных К и ¡^.уравнение (3) может быть использовано для определения tg , и наоборот, при наличии Хср= }(lg) могут быть определены К, и сЬ •

Если принять, что К и dj являются постоянными по длине борозды, то уравнение (3) для двух участков борозды длиною и £{ можно написать в виде: • ,

К' (t,- ti)'-d= А.-6, I

I - eC

At" Б, J

где • 0,0ьget! . . О.ОбЦбЬ

(Рср t ,) . (PCPE2)

(4)

откуда

.Разделив первое уравнение на второе, получим: /t.-t'A"* •_ А,-Б,

\t,-t9/ Аг-Ба (5)

i-ci= е9 (А « — Б»)' — Сд (At-' bi) (6)

Решая уравнения (4) относительно Кр получим

Из формул (б) и (7) вытекает, что для применения нового метода необходимо иметь опытные данные содержащие:

- длины не менее двух участков борозды I (¡7 — 1п ) и время добегания до их концевых створов (Н Н ... );

- средние площади (и« 0)1... (х)п) и смоченные периметры (Р| Р»____ Рп ) живого сечения струи на этих участках;

- эмпирическую кривую связи мины и времени добегания х-{(19) > построенную по данным натурных измерений.

Полезность предлагаемого метода установлена при сопоставлении вьчислшных объемов воды впитывающиеся в почву по длине отрезков борозды с данными полевых исследований. Расчетные объемы воды впитавшихся в почву в течение первого периода полива определялись по формуле:

V, = г (Н,-') (а)

где Сотр - длина отрезка борозды;

площадь ипюры впитывания.

Характер процессов впитывания воды в почву по поливной борозде определяется равномерностью увлажнения почвы по длине борозды. Большинство авторов (л. 11.Костяков 1960; С.М.Кривовяз 1960; Д.И.Дяпин 196о; И.Т.Лактаев 1у7о; В.А.Сурин 19сй и др.) предлагают оценивать ее коэффициентом равномерности Кр.

В нашем случае значение Кр предлагается определять по следующей упрощенной формуле:

«

(9)

Рн Н *„

В случае если среднюю поливную норму определить по формуле:

К,б Оп- 1ср\ 12 гпср --^-(10)

тогда из формулы (Ю) имеем

I

= (к т т СР ) ' * + IСР

Принимая расстояние створа где 1ср , тогда Х*с^ср откуда!«»'("о") при тогда 1ср = у/<1 откуда

» = (Кп. Шсг) ♦ ср (Кт тег

(12)

Представляя значения^ и Ц в фор^ле (9) и после выполнения ряда преобразований получена формуле по определению Кр.

Кг

I

(Иш ШсрУ^Д ^

Ч + 1

(13)

Выполненные расчеты по определению Кр и их сопоставление с натурными данными показали их хорошую сходимость.

С другой стороны используя формулу А.Н.Костякова можем констатировать, что при I =■ , К»*^ Поэтому С.Ф.Аверьянов предложил определять К» по следующей формуле:

К, =К«т (14) . _ / _а_ л

зная, что х* си , I - ^ * ) . имеем

к> = К»ст ,ст ( <15)

Умножая левую и правую части на о!( и интегрируя получаем

Щ = )'иУ26К«т Ц-(16)

Если же б качестве исходного уравнения ¿-реЬссИ + юрах

где с - ширина полосы впитывания, и.

Вводя с под знак интеграла ■ заменяя ^ через X получим

Обозначив правую часть через Р в применив метод интегрирования по частям, получим

(19)

где

Ь

Cd* -К» (ctg +в) lg

| Обозначая для краткости

На основании изложенного можно написать выражение для определения "С"

P-K»Fi(f,t9)KS(.Ct9^B)

с--тщйЦ)--<20)

Используя формулу С.Ф.Аверьянова по определению интенсивности впитывания воды в подпахотный слой по длине струи для створа X имеем

зная; что ^J="cff имеем cJjc = Vjdt

Подставляя (21) в (17) с заменой dx = lf^dl приходим к интегральному выражению

I

а к j с г г о .

(22)

Для определения мини пути добегвния струи воды в борозде

ч*

в зависимости от времени добегания t) будет

I»

СО (S.-Si)

+ si (,"t!il1 ч v^tT)]

Eri V Sf t и Cef N/sJ t интегралы функции параметров St и S, и времени t

Значение'параметров S, и S, определяются по специальным форцулаы.

При этом увлажнение в голове борозды (в конце второй стадии полива) будет:

• ь,

Г I Ч. -J I

Ин» я С, j(\+jf) ill -Ci J (l* -ff-) dt -

t,

«c, [t^-fi.t-i-^i Vt7)]

Интенсивность увлажнения в конце борозды очевидно будет

» ® и ♦

Коэффициент равномерности определяется по формуле

В диссертации приводятся результаты расчетных и натурных данных, и проценты отклонения.

Однако для случая, когда грунтовые воды незасолекные и залегают близко, предлагаем коэффициент равномерности определять с поправкой на коэффициент использования грунтовых вод Кг . В этом случае полив можно осуществлять добеганием и заданной нормой.

При поливе орошаемых площадей с глубиной грунтовых вод до I м, учитывая подпитывание из грунтовых вод, длину борозды можно увеличить на по сравнению с расчетным, а при глубине 1,0... ...1,5 м дл^шу борозды на 25%. Установление элементов техники полива с учетом глубины грунтовых вод, позволяет уменьшить оросительную норцу на 10...ЗОй- Анализ опытных данных позволяет считать, что в условиях равнинной области долины применение поливных

- и-

борозд длиной более 400 м является юечмесообрвзным. Удлинение борозды приводит к уменызеяюо урожайности хлопчатника из-за неравномерного увлажнения почвы по длхне борозды и завышению поливной корны. Таким образам, на осшае полевых экспериментов нами рекомендуется следующие опткмальнме сочетания длины борозды и поливной струи с учетом природой особенностей (табл.1).

Большое народнохозяйственное зетяение в рассматриваемом регионе имеет предгорная сероземная зснв, где в настоящее время вдет интенсивное освоение крупного иассива площадью 37,7 тыс.га. Основными критериями при определения элементов техники полива по бороздам в предгорной зоне, являются: допустивая эрозия почвы, расход поливной струи, режим ее подача и уклон борозды.

Для определения расхода поливной струи и допустимой эрозии почвы имеются формулы А.Н.Костикова 19Ы, К.А.Жаровой 1961, К.Е.Аразяна 1У74, Р.Г.Джгерекая 1977г Ц.Е.йирцхулавы I97b, . Б.А.Сурина 19/9, Е.С.Акопова 19Щ и др. Аначиз формул показывает, что большинство авторов считают, что при определении поливной струи в борозду нельзя превышать допустимый смыв (эрозию) почвы..По данным одних авторов допустимая эрозия должна составлять 12...13 т/га в год, других от - 7,5 до 2b т/га. Вместе с тем, все авторы дифференцируют предельно-допустимый смыв почвы в зависимости от мощности и механического состава почв. При опытах по определению элементов техники полива интенсивность смыва (эрозии) почвы на полях определяли по изменению мутности воды в бороздах, а расхода поливных струй устанавливали из условия равномерного увлажнения почвы по длине борозды, минимума потерь воды на фильтрацию и допустимой, эрозии почв. Результаты . полевых экспериментов приведены в табл.2.

Проведены также исследования по изучению влияния качества планировки на урожайность хлопчатнике в затраты воды (оросительную норму). Орошаемые площади в зависимости от качества и характера планировки разбиты на 5 классов, для каждого из этих классов установлен коэффициент планировки (Кп), который показывает зависимость урожайности хлопчатника и объема поливной нормы от качества планировки. С возрастанием класса планировки урожайность хлопчатника повывается на 12.. ,36/>, поливная норма уменьшается на 1,6...2,5 раза, производительность труда на поливе увеличивается в 2 раза. На основании обобщения исследований различных способов подача воды на поле и технологии полива

i. шюшйуеше алеиенга техники полива хлопчатника

Уклон

длина борозды, и

Поливная струя, л/с

полив переменно" струе?, ¡полив постоянно/ струе'?. -----------------------

: для первых ¡для последую-!для первых .'для после^ую-• двух поливов:цис поливов !дьух поливов{щкх поливов 1-!-!-!-

I. Лугово-болотные почвы

0,003...0,007 400 1,0 0,5 0,8 0,4 0,5 0,6

0,001...0,003 300 0,6/0,4 0,6,0,3 0,6 0,4

0,001 250 0,9/С,Ь 0,6 0,4 0,7 0,5

с. Луговые почвы

0,003...0,006 300 1,0/0,5 0,6 0,4 0,8 0,6

0,0С1...0,003 250 1,0-0,5 0,6 0,4 С,8 0,6

0,001 20о 1,0/0,5 0,6/0,4 0,8 0,6

3. Сероземнке почвы

0,003...С,С07 250 С.о 0,4 С,6.'0,3 0,6 0,5

0,001...0,003 2С0 0,3 С,4 0,6,0,3 0,6 0,5

0,001 150 С,6/0,3 0,о/С,£5 0,4 0,3

предлагается ввести-коэффициент техники полива (Кт.п.) по смыслу аналогичный только что упомянутому Кп.За эталон (единицу) приняты затраты на орошение с хорошим качеством спланированного поля при поливе полужесткими трубопроводами с регулирующими клапанами (табл.З).

Рассматриваются продольные и поперечные технологические схемы полива, их недостатки и преимущества, условия применимости. Излагаются результаты полевых исследований по механизированному поливу гибкими и полужесткими трубопроводами.

В таблицах 4,Ь приведены показатели различных видов техники бороздкового полива, экспериментальные исследования, которые автором были проведены в разные годы в Чирчик-Ангренской долине. Для условий равнинной области применение на поливе полужестких и гибких трубопроводов с регулирующими клапанами позволяет повысить КИВ с 0,62 до 0,93, КЗИ с 0,95 до 0,99, а производительность труда на поливе повысить в три раза. В предгорной области соответственно КИВ с 0,45 до 0,82, КЗИ с 0,85 до 0,95, производительность труда с 0,5 га/смену до 1,2 га/смену.

2. Рекомендуемые элементы техники полива на сероземных почвах предгорной зоны

Просадочные'почвогрунты ¡Непросадочные почвогр.унты

Уклон Длина борозды, м 1поливн ! Я/ ая струя Уклон| Длина борозды м поливная л/с струя,

добега- доув-|Ние ¡лажне-! !ние ! 1 добега-ние ¡доув-лажне-¡ние

0,07 100 0,08 0,040 0,01 250 0,30 0,15

0,08 90 0,07 0,030 0,02 200 0,25 0,12

0,10 70 0,06 0,030 0,03 200 0,25 0,12

0,12 65 0,05 0,025 0,05 150 0,15 0,07

0,13 65 0,05- 0,020 0,07 150 0,15 0,07

0,14 60 0,05 0,020 0,08 120 ■ 0,08 0,04

0,16 60 0,05 0,020 0,10 100 0,06 0,03

0; 12 100 0,06 0,03

0,16 80 0,05 0,025

0,20 80 0,04 0,020

3. Коэффициент техники вшшва б зависимости от способа подачи воды и качества планировки

№ {Способы подачи воды

пп

I

I в борозду

качество планировки_

хорошее { выше удов-! удовлет-

I летворит. | ворительное

Полужесткими трубопроводами с регулирующими

клапанами 1,00 1,05 1,10

Гибкими трубопроводами с регулируемыми

клапанами 1,00 1,05 1,10

Гибкими трубопроводами без регулирующих

клапанов 1,05 1,10 1,20.

Из временной оросительной

сети в земляных русла! 1,10 1,15 1.30.

Глава 3. Технические средства и технология полива по бороздам на просадочных почвогрунтах

В предгорной зоне Чирчшс-^нгренской долины на землях с уклонами 0,02...О,03 подвешенных к Паркентскоцу магистральному каналу строится комбинированная оросителыця сеть состоялся из железобетонных лотков и закрытых трубопроводов • На землях с уклонами О,05...0,1 строятся закрытые саыонапорные системы.

В диссертации приводятся результаты проведенных исследований по эксплуатации камбишфоваивой сети, где отмечается, что .наряду с технологическим» нарушениями при строительстве, основными причинами выхода из строя сети являются просадочность почво-грунтов, отсутствие иди некачественное проведение замочки трасс.

Наблюдается разрушение сельхозтехникой закрытой оросительной сети из-за недостаточной заглубления трубопроводов. Поэтоцу для предотвращения повреждений закрытых трубопроводов на террасах

4. ТЕХНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЧРШЕНЕКИЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ТЕШКИ БОРОЗДОВОГО ПОЛИВА

Наименование показателей

Равнинная область

способы распределения воды по бороздам Т

из времен-}из гибких агрегатом Тиэ полу- !из лотковой ной сети .трубопроводППА-165 и ¡жестких !сети полу-в земляном.дов без ре-1гибкими :трубопро- (жесткими русле ¡гулирупцюс !трубопровод водов с !трубопрово-|клапанов !даыи с помощью !дами , !регулир. насосной !

. I»

I клапанами ¡станции ! ! ¡СШ-150,5А!

,_____________I_I

Коэффициент полезного использования воды на поле 0,62 0,71 0,90 С,92 0,93

Коэффициент равномерности увлажнения 0,69 С,60 0,90 0,90 0,90

Коэффициент земельного использования 0,95 0,99 0,99 0,99 0,93

Производительность труда поливальщика га/сыену ' 0,00 1.2 2,0*} 2,00 2,30

•о

I

с большими уклонами предлагается перед устройством траншей для укладки трубопроводов, производить срезку грунта с учетом крутизны склона.

Для предотвращения утечки воды из резьбовых соединений гидрантов предложен и внедрен стационарный стенд для сборки и опрессовки их.

Исследованиями просадочных явлений лессовых грунтов при строительстве гидротехнических сооружений занимались А.А.Мус-тафаев 1961; Л.Г.Балаев 1962; Н.Ь.Фролов 1967; Ф.И.Воронов, В.Л.Дмитриев 1970 и другие..Вместе с тем, исследования по способам подготовки просадочных земель к орошению в услоьиях Средней Азии проведено мало Ш.А.Саттаров, О.К.Камилов 1968; •В.А.Сурин 1983). Существующие рекомендации по замачиванию поч-вогрунтов желаемых результатов не дают так как просадки продолжаются в течение нескольких лет, вызывая разрушения комбинированной оросительной сети. Исследования, проведенные автором, позволяют установить, что продолжительность промачивания и про-садочности почвогрунтов зависит от мощности просадочной толщи грунта.

Для возделывания сельскохозяйственных культур в первые годы освоения в условиях просадочных почвогрунтов рекомендуется:

- на сильно и среднепросадочных грунтах в период временной эксплуатации применять передвижную оросительную сеть, состоящую из распределительных разборных трубопроводов расположенных на поверхности земли, и поливных полиэтиленовых шлангов, а в период постоянной эксплуатации - комбинированную оросительную сеть, предусмотренную проектом;

- на слабопросадочных грунтах - в период временной эксплуатации лотковая оросительная сеть. Оросительная вода на орошение подается через водовьпуски и сифоны, а затем распределяется по бороздам с помощью временных земляных оросителей. В период постоянной эксплуатации строится закрытая оросительная

•сеть с гидрантами.

Предлагаемые способы подготовки полей и технических средств полива апробированные в производственных условиях предотвращают разрушение сети со значительный сокращением расходов на планировочные работы.

Показатели характеризующие эффективность предлагаемой вре-

ыенной и постоянной эксплуатации оросительной сети при освоении просадочных земель по сравнению с применяемой технологией приведены в таблице 5.

5. Основные показатели работы оросительных систем на разных стадиях освоения (в условиях предгорных просадочных земель)

Наименование показателей

Предлагаемая технология освоения земель_

период постоян-!период вре-ной эксплуата- менной эксп-ции ороситель- ¡луатеции рро-ной сети ¡сительной

(проект)

сети

Существующий способ технологии освоения земель

Коэффициент полезного использования воды на поле 0,Ь2

Коэффициент земельного использования 0,95

Производительность труда поливальщиков,га/ смену 1,20

0,60

0,90

0,30

0,45

0,85

0,50

Глава 4. Гидромодульное районирование и режим орошения сельскохозяйственных культур

Различие почвенно-климатических, геоморфологических и гидрогеологических условий требуют дифференцированного подхода к разработке режима орошения с учетом биологических особенностей сельскохозяйственных культур.

Вопросами разработки гидромодульного районирования территории и режима орошения в рапные годы занимались (В.С.Малыгин 1924; И.Ф.Перескоков 1929; Н.Л.Янишевский 1931; В.М.Легостаев 1902; С.И.Рыжов, 0.11.Сучков 1963; Б.В.Федоров 1953; В.Е.Еременко 1957; Р.Р.Шредер 1970; ¡vi.ll.Меднис 1971; С.А.Гильдиев

1971; С.Н.Рыков 1980; А.В.Щуравилин 1989) и др.

Одновременно рядом ученых (Б.А.Федорович 1932; Г1.К.Пятницкий 1941; И .К.Зайцев 1947; В.М.Легостаев, Б.С .Коньков 1950; Д.Л.Арманд, 1952; Ф.Н.Ыильков 1955; В.А.Ковда 1955; Н.В.Роговс-кая 1959; А.З.Гецусов 1960; Д.И.Шашко 1967; В.Ы.Буачццзе 1966;

A.А.Рачннский 1969 и др.) велись работы по агромелиоративному, гидрогеологическому и инженерно-мелиоративному районированию, которые широко используются при орошении сельскохозяйственных культур. При гидромодульном районировании орошаемых территорий Чирчик-Ангренской долины, кроме существующих критериев, также учитывалвсь высота капиллярного поднятия и доля грунтовых вод в водопотреблении, а также слоистость и строение почвогрунтов.

Ори вьделенки гидромодульных районов за основу были приняты почвенная карта и карты уровня залегания грунтовых вод и степени их минерализации.

Основные площади орошаемых земель находятся в первой климатической зоне 304864 га (Ш&). Во второй климатической зоне площадь орошаемых земель составляет 75843 га (20^), которые входят в первые три гидромодульных района, где грунтовые воды находятся наиболее глубоко. В работе даются подробные данные о водно-физических свойствах почв гидромодульных районов.

В условиях долины минерализация грунтовых вод на площади. 94,к% составляет до 3 г.-л и позтоцу здесь целесообразно поддерживать луговой процесс почвообразования. Многочисленные исследования (А.Ф.Дебедев 1936; С.И.Носов 1948; Н.А.Кенесерин 1948;

B.Ц.Легостаев 1950; А.Н.Костяков 1952; И.К.Киселев 1957; А.Ф.Скляднов 1962; Д.Ы.Кац 1967; А.Я.Олейник, В.П.Насиковский 1970 и др.) подтверждают зависимость влагосодержания верхних слоев почвогрунтов от положения уровня грунтовых вод, что обуславливает величину общего водопотребления поля и режимы орошения сельхозкультур. Систематические режимные наблюдения за уровнем . грунтовых вод проводили в различных почвенно-мелиоративных условиях долины, что позволяет с достаточной достоверностью судить

о мелиоративном состоянии орошаемых земель.

Изучение динамики влажности почвы показало, что использование грунтовых вод хлопчатником зависит не только от уровня грунтовых вод, но и от характера строения почвенного профиля по гранулометрическому составу. Исходя из особенностей сложения к . строения почв, глубины залегания грунтовых вод рекомендуются

соответствующие расчетные слои почвы при обосновании режима орошения.

При проектировании и эксплуатации гидромелиоративных систем необходимо иметь данные по водопотреблению, для определения которого используются несколько методов: теоретический, полуэмпирический, эмпирический и водного баланса (Пенман 1968; Тюрк 19Ь4; Ыакинк 19Ь7; Н.П.Иванов 1УЬ7; А.И.Будаговский 1957; Д.И.Швшко 1957; А.И.Шаров 1959; И.Делибалтов 1959; Г.К.Льгов 1960; А.Р.Константинов 1962; БлеИни-Кридл 1964; С.И.Харченко 1966; С.М.Алпа'тьев 1966; С Т«пп«г 1967; Л.Н.Побережский 1977 и др.).

При близком .залегании грунтовых вод для определения водопотребления используют лизиметрический метод (А.С.Субботин 1964; С.И.Харченко 1967; Д.Ы.Кац 1967;И<мспЬ«гд 1966; СЬгЫ1ап»еп, нагагеа*»«5 1969; Роиго1е( 1969; 11.С.Алимов 1970 и др.).

Лизиметрические исследования, проведенные на луговых и лугово-болотных почвах долины показали наличие четкой зависимости водопотребленин от глубины залегания грунтовых вод.

Анализ полученных данных показывает, что с глубины стояния грунтовых вод 1,7 м доля подпитывания грунтовых вод резко снижается. Лизиметрические исследования показали, что в зависимости от уровня залегания грунтовых вод (0,7...2,0 м) коэффициент использования гонтовых вод Кг изменяется от 0,87 до 0,30. Вместе с этим, необходимо отметить, что оптимальной глубиной грунтовых вод при однородном по механическому составу грунтах следует принимать 2,0 м, тек как при этой глубине получается наилучшее сочетание продуктивного и непродуктивного использования грунтовых вод, а на слоистых почвах - 1,5 м.

Наши данные по водноцу балансу хлопхового поля показали, что при глубоком залегании грунтовых вод суммарное водопотребле-ние составляет 7500 м3/га. Сравнение результатов определения водопотребления на основе использования метеорологических данных показало, что значения водопотребления, полученные по расчетным формулам (отклонения составляют от 1в%> до 27%). Суммарное водопотребление, определенное по формуле Пенмана было выше на 18$, по форцуле БлеЯни-Крвдла на 2'7% и по методу солнечной ради-кации на 26% по сравнению с данными водного баланса.

Оптимиэация водного режима почв достигается научно обосновании« режимом орошения, который является основой для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур.

В опытах изучали оптимальные поливные и оросительные нормы и сроки проведения поливов по принятой предполивной влажности с учетом сорта хлопчатника. На сероземно-луговых почвах при глубине грунтовых вод 2,2...2,£ м при поливе хлопчатника оросительная норма составляет ЬТЬО.. .6900 м3/га. В зависимости от погодных условий года поливы распределяются по схемам 2-3-0 или 2-3-1 и они должны проводиться в период с первой декады июня до конца второй - третьей декады августа. На луговых почвах с более близким залеганием грунтовых вод количество поливов сокращается до 4...Ь. Оросительная норма при этом составила 4296-ЬЗЬб м3/га, а период орошения продолжался с 7-1I июня по 10-18 августа.

Меньше всего оросительной воды требует хлопчатник, возделываемый на лугово-болотных почвах с уровнем грунтовых вод О,В... ...1,3 м(2Ь60...362*3 м3/га). Здесь в течение вегетационного периода было дано 3 или 4 полива по схемам 1-2-0 и 1-3-0. Урожай хлопка-сырца на лугово-болотных почвах был выше на 2...6 Ц/Га по сравнению с луговыми и сероэемно-луговыми почвами.

Для обоснования поливных норм и сроков проведения поливов по методике СоюзНИХИ были заложены два полевых опыта. В первом опыте на луговых среднесуглинистых почвах грунтовые воды находились на глубине 1,6...2,2 м, а во втором - на лугово-болотных тяжелосугл&шстых почвах на глубине 0,9.. Л,Ь м.

Результаты исследований показали, что наиболее высокий урожай хлопка-сырца получен при поливах нормами, превышающими дефицит влаги в расчетном слое почвы на 2Ъ,5. На луговых почвах при поливах по дефициту или сверх дефицита в зависимости от метеорологических условий года схема полива меняется от 1-3-0 до 1-2-1 и 1-2-0. На лугово-болотных почвах схема полива 1-2-0 остается одинаковой в средние и влажные годы, а в сухие годы она меняется, при поливе по дефициту влаги было проведено четыре полива по схеме 1-3-0 и три полива 1-2-0, где норма полива превышает на 2.Ь% дефицит влаги. Превышение на Ь0£ поливной нормы сверх дефицита снижает урожаи хлопка-сырца как на луговых,так и на лугово-болотных почвах.

Производственные поливы (контроль) проводили при снижении влажности почвы до 55-65% от ППВ высокими поливными нормами, превышающими дефицит влаги в 1,5-2,5 раза, что привело к снижению урожая хлопка-сырца на 3...5 п/га по сравнению с оптимальным вариантом.

Известно, что в маловодные годы ощущается острый недостаток оросительной воды, поэтому возникает необходимость сокращения числа вегетационных полисов и перехода на ущемленный режим орошения, Чтобы предусмотреть минимальные потери урожая, требуется установить в какую Фазу развития хлопчатника можно уменьшить количество поливов с учетом продуктивных глагозапасов в почве. Исследования по установлению ущемленного режима орошения хлопчатника проводили в учхозе ТОШСХ. Почвы лугово-болотные, тяжелосуглинистые, грунтовые воды залегали на глубине 0,7... ...1,5 м. В опыте число поливов изменялось от I до 3-х, -контрольным является оптимальный вариант, где полив проводился по схеме 1-2-0. Кроме этого был также предусмотрен вариант без полива, где хлопчатник увлажнялся за счет подпитывания от грунтовых вод. Это осуществляли с помощью использования коллекторно-; енажной сети, которым достигался подъем уровня грунтовых вод до 0,5...0,7 м.

Результаты по урожайности хлопчатника в зависимости от 'заданной схемы полива показали, что при проведении в период цветения-плодообразования только одного полиЕа вместо двух снижало урожай хлопка-сырца на 7,3 п/га или на 22%. Проведение двух поливов только в цветение-плодообразованиа в меньшей степени сказалось на снижении урожайности по сравнению с поливом по схеме 1-1-0. Здесь урожайность хлопчатника по сравнению с оптимальным вариантом уменьшилось на 5,1 tx/га или на 15%. Следовательно, в маловодные годы для лугово-болотных почв можно использовать схему полива 0-2-0 вместо оптимальной 1-2-0, которая позволяет сэкономить 30% оросительной воды, но при этом снижается урожай хлопка-сырга на 15%.

Для установления эксплуатационного режима орошения хлопчатника были проведены опыты на типичных сероземах, на луговых и лугово-болотных почвах. Необходимость проведения этих исследований была обусловлена тем, что опыты по оптимальным режимам орошения проводили на хорошо спланированных делянках с длиной борозды от 50 м до 100 м. Фактически же полив по бороздам осу-

ществляется длиной от 100 до 400 м с удовлетворительной планировкой орошаемых площадей, п результате чего фактические поливные и оросительные нормы оказыгнптся значительно рыше расчетных. Поэтому были выбраны участки для опытоп с = 200 м, средний уклон которых составлял 0,002-0,006, планировка поверхности участков удовлетворительная, т.е. на Ю-15Я площади отмечались отклонениями (±10 см) от принятого уклона. Полиры проводили по предполивной влажности почвы 70-70-60^ от ПЛВ.

Результаты исследований показали, что на типичных сероземах поливную норму сле,гует принимать рапной 1,5 дефицита в расчетном слое почры. За вегетационный периоп было дано 5...6 полипов в зависимости от пого.пнмх условий и ряспрепелялись- они по схеме 2-3-1 и 2-2-1. Оросительная норма колебалась от 58Н0 мя/га до 7340 м3/га. Уменьшение или увеличение поливной нормы относительно оптимального варианта приносит к снижению урожайности хлопчатника.

Эксплуатационный режим орошения на лугогых и особенно на лугово-болотннх почгах заметно отличается уменьшением числа по-ливоп и оросительных норм. Как на лугорых, так и на лугово-болотных почвах получен наиболее гысокий урожай хлппкя-сырпа при полирах нормами 1,25 дефицита расчетного слоя почры. На луговых почвах я оптимальном гариянте полипы проводили по схеме 1-3-0 с оросительными нормами от 4090 мэ/га до 4260 м3/га, и на лугово-болотных почвах соответственно по схеме 1-2-0 с оросительными нормами 2600...2630 м3/га. Уменьшение или увеличение поливных норм относительно оптимальных вариантов приводит к снижению урожайности хлопчатника.

Глава 5. Эксплуатационный коэффициент полезного действия и пути уменьшения потерь на фильтрацию из оросительных каналов

Эксплуатационный кооОТиниент полезного действия (КЦД) является одной из наиболее важных характеристик технического состояния оросительной системы я целом и составлявших его отдельных каналов.

Эксплуатационные исследований на оросительных каналах заключались р определении Фактических потерь ролы на разных каналах, проложенных р различных грунтах.

Вопросами ЩТ.и потерь воды из оросительных каналов занимались (Янишевский,' 1931; I. \ozcny 1931; Ведерников, 1934; Павловский, 1936; Ризенкампф, 1939; Гиршкан, 1947; Шаумян, 1948; Веригин, 1949; Костяков, 1051; Натальчук, 1952; Рачинский, 1955; Аверьянов, 1956; Лактаев, 1956; Шейнкин, 1958; Шаров, 1959; Оффенгенден, 1962; Пикалов, 1962; Каримов, 1970; Аъмедов, 1973 и др.).

В практике водохозяйственных расчетов эксплуатационными организациями потери воды характеризуются абсолютными,удельными и относительными потерями, значение которых позволяет оценить техническое состояние каналов и наметить мероприятия по улучшению их состояния. Для расчета потерь воды из каналов имеется много формул, однако самое широкое распространение нашли эмпирические формулы А.Н.Костякова, которые применяются при составлении проектов оросительной сети. Широко используются они при составлении планов водопользования с последующей корректировкой на основе данных, полученных эксплуатационной гидрометрией. Так, проведенные нами замеры по определению потерь и коэффициента полезного действия канала Верхний Джун Ташкентской области с длиной С = 20 км, с головным расходом Ц = 5,5 мэ/с на пяти балансовых участках показали, что параметры А и ш значительно отклоняются от рекомендованных А.Н.Костиковым и имеют следующие диапазоны изменений параметров А и '?!/

. 3^13 6.73

0= оТ7---- "о~ад~ (26)

Произведенная статическая обработка измеренных значений В» / СО) и % " /(0) по всем балансовым участкам канала, позволили получить следующие эмпирические Формулы:

$ - 4. Л Оа

В » 3. 6 8 О " (28)

В связи с тем, что фильтрация воды из канала Верхний Джун происходит по схеме свободной фильтрации,потери в основном зависят от коэффициента фильтрации (КФ), коэффициента, зависящего от смоченного периметра (К $) или от коэффициента, зависящего от ширины канала по урезу воды (Кв).

В соответствии с изложенным предлагаются относительные

потери для изотропных и анизотропных почвогрунтов при свободной фильтрации определять по следующим формулам: (А — ^-40 к я

üu~ о 0 к (29)

а= -(30>

Основываясь на данных наших полевых исследований по каналам Ташкентской области с расходами от 0,1 мэ/с до 100 мэ/с на логарифмической сетке построен график зависимости 5«/(Q,i ) который принят Ташоблремво.ром для составления планов водопользования.

Анализ формул А.Н.Костикова, H.H.Павловского, Н.Н.Вериги-на, Б.К.Ризенкампфа, Б.В.Ведерникова и С.Ф.Аверьянова, наиболее известные б гидротехнической литературе и применяемые в производстве в сравнении с натурными измерениями, показали, что наиболее удовлетворительные результаты дают использование формул А.Н.Костякова и Б.К.Ризенкампфа.

В диссертации рассмотрен вопрос о влиянии Формы поперечного сечения на величину фильтрационного расхода из каналов с . земляным руслом. Задача решалась на основе сравнения кривых зависимостей £}ор--/ (£'. Ш) выражающих изменение привеленного фильтрационного расхода.

Результаты этих исследований показали, что в гелях уменьшения фильтрационных потерь из канала в земляном русле необходимо строить каналы с относительной шириной ß = 4-10. Увеличение до 12-14 увеличивает потери на Фильтрацию на 35—

Глава 6. Внедрение научных результатов в производство и экономическая эффективность

При определении экономической эффективности капитальных вложений р мелиорацию земель методологической основой послужили работы Зузика, 1966; Раскина, 1969; Бакра,пэе,1963; Воропаева, 1971; Акрамова, 1973 и рр., п также методические указания, разработки, инструкции и нормативные документа институтов ВНИИГиМ, ВНП0 по механизации орошения "Радуга", САЖИРИ и др.

. В качестве показателей сравнительной оттенки капитальных вложений применялись как абсолютная, так и сравнительная экономическая эффективность, а также степень использования земельных, водных и трудовых ресурсов.

Именно с этих методических позиций были разработаны показатели достаточно полно характеризующие эффективность применения различной внутрихозяйственной оросительной сети и способов полива.

Рассматривались следующие виды орошения:

- из оросительной сети в земляных руслах;

- из оросительной сети в земляных руслах гибкими трубопроводами;

- из оросительной сети в земляных руслах с помощью ППА - 165 и гибкими трубопроводами;

- из оросительной сети в земляных руслах с помощью . СНП-150/5А и полужестких трубопроводов;

- из лотковой сети с помогаью гибких и полужестких трубопроводов;

- из лотковой сети и временной земляной сети; ' - из комбинированной сети и гибкими шлангами.

Площади опытных участков составляли 21-184 га, полив осуществлялся как с механизированной, так и ручной раскладкой и сборкой гибких и полужестких трубопроводов.

Анализ капитальных вложений показывает, что наибольший удельный вес затрат от 91% до 98% составляют затраты,связанные с переустройством или строительством внутрихозяйственной сети.

При применении новой техники полива наблюдается.значительный рост совокупных затрат, что объясняется применением механизированной техники полива, а в предгорной зоне еще дополнительными расходами на ежегодные текущие планировки и замочку почво-грунтов.

Вместе с тем, доля' живого труда снижается с 95-97% (при поливе из временной сети) до 39-47% (при применении механизированного полива). Одновременно наблюдается повышение КГД, КЗИ, урожайности сельскохозяйственных культур, производительности труда на поливе и послеполивных обработках.

Предлагаемая поэтапная технология освоения просадочных земель в предгорной зоне долины позволяет при одинаковых кали-

тальных вложениях повысить надежность работы комбинированной оросительной сети и значительно сократить расходы связанные с капитальным и текущим ремонтами.

Внедрение дифференцированного режима орошения культур хлопкового севооборота и эксплуатационного коэффициента полезного действия оросительной сети'позволяют повысить урожайность и эффективность использования земельно-полных ресурсов.

О целесообразности капитальных вложений в водосберегатапие технологии связанные с переустройством или строительством внутрихозяйственной сети при освоении земель свидетельствуют сроки их окупаемости (^-10 лет), а в новую технику орошения 2,4-5,5 лет.

Внедрение механизированного полива и современной внутрихозяйственной сети сопровождается ростом земельных ресурсов с, одновременной значительной экономией водных и трудовых ресурсов.

ВЫВОДЫ "•'•':'

1. В условиях нарастающего дефицита водных ресурсов и необходимости улучшения экологичнской обстановки перед мелиоративной наукой возникает комплекс народнохозяйственных задач, важнейшим .. ■ из которых является разработка водосберегаюгоих. технологий орошения сельскохозяйственных культур.

2. Чирчик-Ангренекая долина характеризуется большим разнообразием рельефа, климата, гидрогеологических и почвенно-мелио-ративных условий, Изучение существующего водопользования и природных условий свидетельствует о необходимости дифференцированного подхода к разработке водосберегаюптих технологий, обеспечивающих эффективное использование водных, земельных и трудовых ресурсов. Исходя из природных условий, орошаемые земли долины разделены на две климатические зоны.

3. Получены расчетные эмпирические (к^эмулы и построены графики, отражающие процесс впитывания вольт в почву. Разработана теория и методика расчета равномерности распределения нормы по длине борозды. Усовершенствована теория и методика расчета С.М.Кривовяза по определению элементов техники полива. Сопоставление предлагаемых и уточненных формул с материалами экспериментальных исследований показало их хорошую сходимость и применимость ,для расчстор элементов техники полива.

4. Элементы техники полива для предгорной области определялись из условий рарномерности увлажнения, минимума потерь оросительной роды и допустимой эрозии почвы.

Приводятся зависимости урожайности хлопчатника, поливной нормы и производительности труда от качества планировки и применяемой техники полива.

5. Изучение работы комбинированной оросительной сети позвсн лило выявить наиболее характерные виды повреждений, несовершенство существующего метода подготовки полей на просадочных почво-грунтах и нарушение технологии строительства. Предлагаемые технологии подготовки полей и строительство технических средств' полива предотвращают разрушение оросительной сети, повышают надежность их работы и эффективное использование земельно-водных и трудовых ресурсов.

6. Гидромодульное районирование орошаемых земель Ташкентской области уточнены с учетом высоты каппилярного подъема и-использования грунтовых вод в водопотреблении, а также сложения и строения почвогрунтов. Приводятся результаты полевых исследований за динамикой уровня грунтовых вод как в период вегетации, так и в течение года, их влияние на величину водопотребления хлопчатника в различных почвенно-мелиоративных условиях. При обосновании режима орошения рекомендуются соответствующие расчетные слои почвы.

7. На основе лизиметрических исследований установлен коэффициент (доля) использования грунтовых вод Кг, который в зависимости от глубины залегания их (0,7-2,0 м) изменяется от 0,87 до 0,30. Определен размер оптимального водопотребления хлопкового поля равный 7690 м3/га, при котором урожайность хлопчатника оказалась наиболее высокой. Установлена оптимальная глубина грунтовых вод, которая на однородных грунтах составляет 2,0м,

а на слоистых - 1,5 м. В этих условиях происходит наилучшее сочетание продуктивного использования грунтовых вод хлопчатником и минимальные потери влаги на испарение.

8. На сероземных, луговых и лугово-болотных почвах установлены оптимальные расчетные и эксплуатационные режимы орошения хлопчатника в зависимости от глубины залегания грунтовых род и метеорологических условий года, обеспечиваютие повышение урожайности хлопчатника на 2,4-5,3 п/га.

9. Для каналов в земляных руслах предложены формулы по определению морфометрических зависимостей ^ • { (0) и В« ] (0) , а также график зависимости Б- 0для каналов с расходами от 0,1 м3/с до 100 м3/с.

10. Сопоставление теоретических формул по определению фильтрационного расхода с данными натурных измерений показали, что формулы А.Н.Костякова и Б.К.Ризенкампфа дают удовлетворительные результаты.

Обоснованы принципы расчета и методика определения эксплу- . атационного КЩ оросительной сети, установлены оптимальные формы сечения канала обеспечивающие манимальные потери.

11. Расчетами установлены, что капитальные вложения, связанные с переустройством внутрихозяйственных оросительных систем и внедрение механизации бороздкосого полива показали высокую технико-экономическую эффективность, о чем свидетельствуют оптимальные сроки окупаемости.

Основные положения диссертации отражены в следующих работах (основные из 60 опубликованных).

1. Полужесткие поливные трубопроводы //Хлопководство 1973 - № 5 с.34-36 (в соавторстве).

2. Определение влажности почвы нейтронным влагомером НИВ-1 //Проектирование и строительство гидротехнических сооружений на оросительных системах юга Казахстана. Сб. научн.тр. ТЖЙМСХ, Ташкент, 1973. Вып. 41- с. 19-25.

3. Режим уровня грунтовых вод в Чирчик-Ангренской долине, их влияние на влажность почвы и орошение хлопчатника //Режим орошения и техника поливд сельскохозяйственных культур. Тр. ТИШМСХ, Ташкент,'1973, внп.37 - с. 21-28.

4. Элементы техники полива хлопчатника для левобережной части р.Чирчик //Гидротехника и мелиорация в условиях Узбекистана. Сб.научн.тр. ТИШМСХ, Ташкент, 1973 - вып.58 - с. 16-24.

5. Некоторые особенности почв' опытно-экспериментальной бригады учхоза ТИШМСХ //Проектирование и строительство гидротехнических сооружений на оросительных системах. Тр. ТИИИМСХ, Ташкент, 1974 - вш. 62 - с.19-23 (в соавторстве).-

6. Экономическая эффективность полива хлопчатника гибкими трубопроводами из открытой сети и поливной машиной ППА-165 //Новая техника в эксплуатации оросительных систем Средней

Аэии и Казахстана. Сб.научн.тр.САНИИРИ, Ташкент, 1974-Бып. 141-с.31-36 (в соавторстве).

7. Экономическая эффективность капитальных вложений в мелиорацию незаселенных земель. //Вопросы экономики и организации сельскохозяйственного производства. Тр. ТИИИМСХ, Ташкент, 1974. Вып. 61 - с. 14-21 (в соавторстве).

8. К вопросу методики определения экономической эффективности новой техники орошения //Вопросы экономики и организации сельскохозяйственного производства. Тр. ТИИИМСХ, Ташкент, 1975-Вып.73 - с.12-17 (в соавторстве).

9. Особенности водопользования хлопкосеющего хозяйства • в условиях Чирчик-Ангренской долины.//Гидротехника и мелиорация в условиях Узбекистана. Тр. ТИИИМСХ, Ташкент, 1975 - вып. 78. - с.52-63.'

10. Новая система показателей для определения экономической эффективности капитальных вложений в переустройство внутрихозяйственной сети и техники полива. //Землеустройство и планировка сельских населенных мест. Тр. "ШИИМСХ, Ташкент, 1975 ^ вып.80 - с. 7-17 (в соавторстве).

11. Механизированный полив хлопчатника полужесткими трубопроводами. //Хлопководство, 1976, № 6 - с. 34-36 (в соавторстве).

12. Резервы повышения производительности трула на поливе хлопчатника. //Хлопководство, 1976, № 8 - с.36-38.

13. Дути технического совершенствования оросительных систем. //Хлопководство, 1977 - с.14-16 (в соавторстве).

14. Эффективность капиталовложений в механизацию борозд-кового полива. //Гидротехника и мелиорация, 1977, № 7 - с. 9599 (в соавторстве).

15. Полевые исследования по изучению потерь оросительной воды и определению КПП хозяйственной оросительной сети. //Вопросы гидротехники и мелиорации в условиях Узбекистана. Тр. "ШИМСХ, Ташкент, 1977 - вып.93 - с.68-80.

16. Резервы повышения эффективного использования оросительной воды. //Сельское хозяйство Узбекистана, 1978 - № 10 -с.54-55.

17. Пути эффективного использования эемельно-рогшгх ресурсов. //Хлопководство, 1979, № 7- с. 40-43.

18. Режим.орошения хлопчатника в условиях Чирчик-Ангренской долины. //Вопросы гидротехники и мелиорации в условиях Узбекистана. Тр. ТИИИМСХ, Ташкент, 1980 - вып.112 -с.50-55.

19. Опыт освоения земель предгорной зоны Ташкентской области. //Хлопководство, i960, № 12 - с.35-36 (в соавторстве)'.

20. A.C. 904599 СССР, A0I 25/02. Канал - » 2915420-15. Заявл. 17.04.80; Опуьл. 15.02.Ё2 Бюл. » 6-Зс. в соавторстве.

21. ta mfca niïaciom у 1а aut0máuzaci9» ш riego рок mtcos. ISA CA Ciego de avila. 19 KA. cusa

22. ME TD О I CA IE MONTASE IE ios EXPERIME RISS S05M LA DE ÎERMI NACION IE LOS ELEMENTOS IPTIM03 DE 1A TECNICA BE tl-ECO РОК SURCOS F CR RA LI TICOS . ISACA. CIEGO DE A* ILA. «98 4. CUÍA.

23. Цути технического совершенствования оросительных систем /'Проблема переустройства гидромелиоративных систем в районах старого орошения. Тр. ТШИМСХ, Ташкент, 1985 - вып.143-с.7-11.

24. Методы совершенствования эксплуатации оросительных систем/усовершенствование эксплуатации гидромелиоративных систем районов орошения. Тр. ТОИШСХ, Ташкент, 1985 - вып.149-с. 17-23.

25. Совершенствование водопользования и эксплуатации гидромелиоративных систем на основе широкого внедрения АСУ в Ташкентской, Бухарской, Каршинской и Сырдарьинской областях УзССР. Депонированная рукопись в ВНТИЦ. Гр № 01830064222, инв. № 02870012905, I9&7. Сер. 26 - Вып. 12-107с. (раздел 6.2.1-с.1-40 и руков.темы).

26. Совершенствование бороздкового полива. Ташкент, Мехнат, 1989-80 с.

27. Экономное водопользование в хлопководстве. Ташкент, Мехнат, 1990-96 с.

28. Некоторые результаты полевых исследований фильтрационных потерь и КВД канала Верхний Джун/'Водосберегаетпая технология орошаемого земледелия в условиях Средней Азии. Сб.научн. тр. ТШИМСХ, Ташкент, 1990 - с.5-12.

29. Йачество планировки и КПЛ поливов/^Сельское хозяйство Узбекистана, 1991 - № 3 г с.48.