Орошение склоновых земель способом подпочвенного полива с использованием имитатора горизонтальных скважин
Аннотация
Обоснование. Для оценки влияния различных параметров полива была разработана модель наклонного склона для экспериментов, исследованы различные режимы полива с использованием имитатора горизонтальных скважин. Для рассмотрения процесса подпочвенного полива были смоделированы наклонные склоны пескогрунта на лабораторной установке авторской конструкции, реализованные на кафедре гидравлики и сельскохозяйственного водоснабжения Кубанского ГАУ. Полученные результаты показали, что основной поток поливочной воды в процессе своего движения имеет траекторию ниспадающей кривой, берущей свое начало непосредственно от имитатора горизонтальной скважины, далее проходящей под некоторым углом весь рассматриваемый участок наклонного склона, и заканчивающейся у нижней его границы.
Цель. Цель исследования изучить эффективность подпочвенного полива на моделях наклонных склонов с использованием имитатора горизонтальных скважин.
Материалы и методы. Измерение показателей эффективности угла наклона и уровня увлажненности почвы проводились в лабораторных условиях, эксперименты с использованием имитатора горизонтальных скважин; для анализа процессов увлажнения использовался метод математического моделирования; для обработки экспериментальных данных – статистические методы. Данная работа основана на анализе методов и способах полива на наклонных поверхностях почвогрунта. Для рассмотрения процесса подпочвенного полива были смоделированы наклонные склоны пескогрунта на лабораторной установке авторской конструкции, реализованные на кафедре гидравлики и сельскохозяйственного водоснабжения Кубанского ГАУ. В пескогрунт авторской лабораторной установки были помещены имитаторы горизонтальных скважин в виде П-образных трубок, состоящие из двух вертикальных частей и одной перфорированной горизонтальной. На опытной лабораторной установке был проведен многофакторный эксперимент по изучению технической возможности осуществления качественного полива сельскохозяйственных культур, выращиваемых на наклонных склонах, при помощи имитаторов горизонтальных скважин, эквидистантно расположенных вниз по склону.
Результаты. Полученные в ходе лабораторного эксперимента данные были обработаны, на основании их анализа были простроены графики зависимостей расстояний проникновения воды от ее объемов при углах наклона к плоскости 10-30 градусов.
Заключение. На основании анализа результатов проведенных экспериментов впервые получен график, отображающий траекторию движения поливочной воды при моделировании подпочвенного полива при помощи имитатора горизонтальной скважины, продемонстрировавший движение основного потока поливочной воды, представляющего собой траекторию ниспадающей кривой, берущей свое начало непосредственно от имитатора горизонтальной скважины, далее проходящей под некоторым углом весь рассматриваемый участок наклонного склона, и заканчивающейся у нижней его границы.
EDN: GTJJBW
Скачивания
Литература
Albaji, M., Golabi, M., Boroomand Nasab, S., & Zadeh, F. N. (2015). Investigation of surface, sprinkler and drip irrigation methods based on the parametric evaluation approach in Jaizan Plain. Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences, 14(1). DOI: https://doi.org/10.1016/j.jssas.2013.11.001
Devika, N., Narayanamoorthy, A., & Jothi, P. (2017). Economics of drip method of irrigation in red chilli crop cultivation: an empirical study from Tamil Nadu. Journal of Rural Development, 36(3), 293–310. DOI: https://doi.org/10.25175/jrd/2017/v36/i3/118062
Ramah, K., Santhi, P., & Thiyagarajan, G. (2011). Moisture distribution pattern in drip irrigated maize based cropping system. Madras Agricultural Journal, 98(1–3), 51.
Reyes Cabrera, J., Zotarelli, L., Dukes, M. D., Rowland, D. L., & Sargent, S. A. (2016). Soil moisture distribution under drip irrigation and seepage for potato production. Agricultural Water Management, 169, 183–192. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agwat.2016.03.001
Selim, T., Berndtsson, R., & Persson, M. (2013). Simulation of soil water and salinity distribution under surface drip irrigation. Irrigation and Drainage, 62, 352–362. DOI: https://doi.org/10.1002/ird.1739
Fan, W., & Li, G. (2018). IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 121, 052402.
Muršec, M., Leveque, J., Chaussod, R., & Curmi, P. (2018). The impact of drip irrigation on soil quality in sloping orchards developed on marl – A case study. Plant, Soil and Environment, 64(1), 20–25. DOI: https://doi.org/10.17221/623/2017-PSE
Too, V. K., Omuto, C. T., Biamah, E. K., & Obiero, J. P. (2014). Review of soil water retention characteristic (SWRC) models between saturation and oven dryness. Open Journal of Modern Hydrology, 4, 173–182. DOI: http://dx.doi.org/10.4236/ojmh.2014.44017
Perkins, K. S. (2011). Hydraulic conductivity – Issues, determination and applications (pp. 419–434). London: IntechOpen.
Rowshon, M., Muhammed, H., Mojid, M., Ruediger, A., & Soom, M. (2019). Two dimensional modeling of water distribution under capillary wick irrigation system. Pertanika Journal of Science & Technology, 27(1), 205–223.
Maksimov, I., Alekseev, V., & Chuchkalov, I. (2019). Erosion resistance potential as a soil erodibility characteristic based on energy approach. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 226, 012067.
Alekseev, V. V., & Maksimov, I. I. (2013). Aerodynamic method for obtaining the soil water retention curve. Eurasian Soil Science, 46(7), 751–757. DOI: https://doi.org/10.1134/S1064229313070028. EDN: https://elibrary.ru/RFJCDX
Sholihah, U. M., Pulungan, N. A. H. J., & Rizqi, F. A. (2023). Soil erodibility: influence factors and its relation to soil fertility in Nawungan, Selopamioro, Bantul Regency. BIO Web of Conferences, 80, 03017. DOI: https://doi.org/10.1051/bioconf/20238003017
Alekseev, V., Chuchkalov, S. I., Philippov, V., et al. (2020). Simulation of drip irrigation on slope lands. BIO Web of Conferences: International Scientific Practical Conference “Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources” (FIES 2019) (Kazan, 13–14 November 2019), 00218. DOI: https://doi.org/10.1051/bioconf/20201700218. EDN: https://elibrary.ru/JIHCJF
Ilyinskaya, I. N., & Gaevaya, E. A. (2021). The productivity of crop rotations on the eroded slope of ordinary chernozems depending on agricultural practices. BIO Web of Conferences, 32, 02007. DOI: https://doi.org/10.1051/bioconf/20213202007. EDN: https://elibrary.ru/EBIIYR
Sodikova, G., Shadieva, N., & Saidova, M. (2025). Assessment of mountain soil erosion threat levels based on digital analysis. BIO Web of Conferences, 173, 03003. DOI: https://doi.org/10.1051/bioconf/202517303003. EDN: https://elibrary.ru/WHLSOT
Copyright (c) 2025 Lyudmila V. Kravchenko, Alexander S. Lebedev, Anna E. Khadzhidi, Tatiana Yu. Khashirova
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
