[ Среднеазиатский научно-исследовательский институт
ирригации им.В.Д.Журина
(САНИИРИ им.В.Д.Журина)
ПРОГРАММА ДЛЯ ЭВМ
S I R S A N - II
ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ РАСЧЕТА
ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНИКИ ПОЛИВА ПО
СКВОЗНЫМ БОРОЗДАМ
РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ
ПРАВООБЛАДАТЕЛЬ:
Среднеазиатский научно-исследовательский институт ирригации им.В.Д.Журина (САНИИРИ им.В.Д.Журина) АВТОРЫ:Хорст Михаил Георгиевич, гражданин Республики Узбекистан, зав. Отделом «Техника полива» САНИИРИ им.В.Д.Журина Солодкий Георгий Федорович, гражданин Республики Узбекистан, ведущий научный сотрудник Отдела «Техника полива» САНИИРИ им.В.Д.Журина ТАШКЕНТ-
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ПОРЯДОК УСТАНОВКИ ПРОГРАММЫ НА КОМПЬЮТЕР
ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ
2 КРАТКИЙ СЦЕНАРИЙ РАБОТЫ С МОДЕЛЬЮ SIRSAN-II
3 ГЛАВНОЕ МЕНЮ
4 БЛОК ВВОД ОБЪЕКТОВ
4.1 Ввод данных АВП 4.2 Ввод данных хозяйства 4.3 Ввод контуров орошения 4.4 Ввод данных поля5 БЛОК ТЕХНИКА ПОЛИВА
5.1 Выбор полей и ввод исходной информации для расчета элементов техники полива по бороздам 5.2 Расчет элементов техники полива по бороздам 5.3 Оценка и анализ результатов расчета элементов техники полива 5.4 Отчет 5.5 Завершение сеанса работы с программой SIRSAN-II6 АЛГОРИТМ РАСЧЕТА ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНИКИ ПОЛИВА ПО
СКВОЗНЫМ БОРОЗДАМ ПРИ ПОЛИВЕ ПОСТОЯННОЙ СТРУЕЙ
(реализуемый в модели SIRSAN-II) 6.1 Основные положения 6.2 Исходные параметры 6.3 Последовательность расчетов 6.3.1 Первый этап - Расчет эффективного времени впитывания 6.3.2 Второй этап - Стандартизация длительности водоподачи в борозды 6.3.3 Третий этап – Оценка увлажнения по длине борозды 6.3.4 Четвертый этап – Оценка характеристик полива по бороздам 6.4 Дополнительные условия 6.4.1 Параметры инфильтрации бороздкового поливаСПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Рекомендуемые диапазоны выбора исходных параметров дляПРИЛОЖЕНИЕ А
расчета элементов техники полива по сквозным бороздам Пример построения траекторий «добег-спад» и эпюрыПРИЛОЖЕНИЕ B
увлажнения по длине борозды (по данным отчета в формате EXCEL)ВВЕДЕНИЕ
Программа SIRSAN -II (версия 02) так же, как и известные зарубежные модели SIRMOD и SRFR2 - является одномерной математической моделью для анализа поверхностного полива по сквозным бороздам, т.е. инструментом для предсказания. При использовании модели пользователь задает значения параметров, влияющих на полив (поливная норма, геометрия борозд, гидравлическая шероховатость, параметры инфильтрации, продолжительность водоподачи), а модель предсказывает необходимый расход водоподачи, продольное распределение увлажнения, объем поверхностного и глубинного сбросов и характеристики эффективности и равномерности.Специфическими отличиями SIRSAN - II является то, что в этой модели реализуется принцип стандартизации длительности водоподачи в борозды с тем, чтобы увязать организацию полива отдельной поливной делянки/поля с организацией орошения в крупном орошаемом контуре. Исходя из этого, при требуемой поливной норме и соответствующей ей рассчитываемой длительности её впитывания определяется (а не задается, как в моделях SIRMOD и SRFR) расход водоподачи в борозду в зависимости от задаваемой пользователем длительности водоподачи из стандартного ряда длительностей. Ряд всплывающих подсказок даёт возможность пользователю сузить область поиска наиболее эффективных решений для конкретных условий объекта. В отличие от SIRMOD и SRFR (таблица) в модели учтены специфические условия объектов Центральной Азии и разработки ведущих ученых, занимавшихся проблемами поверхностного полива.
Интерфейс программы способствует организации дружественного диалога с пользователем и быстрому освоению приемов работы с ней.
Таблица – Ориентация моделей SIRMOD, SRFR и SIRSAN-II (версия 02) на уровень SIRSAN (версия 02) Средний. Проектировщики. Студенты гидромелиоративных специальностей, Специалисты АВП для принятия решений в практической деятельности
ПОРЯДОК УСТАНОВКИ ПРОГРАММЫ НА КОМПЬЮТЕР ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ
Выполненная в среде ACCESS-2000 на языке программирования VBA имитационная модель SIRSAN-II (версия 02) записана для компьютеров с операционной системой WINDOWS-98 и выше с установленным на компьютере Пользователя Microsoft Office 2003 …. 2007.Имитационная модель SIRSAN-II распространяется на CD дисках. После получения CD диска рекомендуется сделать резервную копию. SIRSAN-II не защищена от Университет штата Юта (США), Логан, UT 84322-9300, 1989 год.
Департамент сельского хозяйства Соединенных Штатов Америки, Научно-исследовательская сельскохозяйственная служба, Лаборатория охраны водных ресурсов США,1993.
копирования, поэтому создание резервной копии производится стандартными средствами.
Дистрибутивный диск содержит основную папку программы - SVODSIRSAN-2.
В составе этой основной папки следующие файлы:
• SIRSAN-II.mde – собственно программа • OUT - для сохранения отчетов в формате EXCEL • Копии документов к SIRSAN-II.
ВНИМАНИЕ!!! Перед инсталляцией Пользователь должен убедиться в наличии на его компьютере программы Microsoft Office в версии не ранее 2003 г.
При инсталляции предлагается выполнить следующий состав действий:
1. Вставить CD диск в дисковод и через ПРОВОДНИК открыть его 2. Скопировать папку SVODSIRSAN-2, предварительно выбрав в каталоге файлов путь копирования 3. Переписать содержимое папки SYSTEM32 (два файла в формате.OCX) в WINDOWS\SYSTEM32 (при наличии копируемых файлов по указанному пути рекомендуется все-таки завершить копирование с заменой существующих файлов 4. Создать ярлык для программы SIRSAN-II.mde и поместить его на «Рабочий стол»
5. Завершив таким образом инсталляцию, можно запустить программу в работу.
2 КРАТКИЙ СЦЕНАРИЙ РАБОТЫ С МОДЕЛЬЮ SIRSAN-II
Сценарий работы с моделью предусматривает следующие основные действия:1. Старт программы с использованием её ярлыка на рабочем столе.
2. После появления на экране монитора заставки с авторской информацией о программе SIRSAN-II (Рис.2.1) и установки курсора в поле заставки щелчком по кнопке мыши вход в ГЛАВНОЕ МЕНЮ программы (Рис.2.2) 3. Создание/выбор объектов обработки, с использованием установочных форм ВВОД
ДАННЫХ АВП, ВВОД ДАННЫХ ХОЗЯЙСТВ, ВВОД ДАННЫХ КОНТУРА и
основной формы создания объектов обработки – ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ (ввод данных поля). 4. Выбор объектов и формирование вариантов расчета в форме ВЫБОР ОБЪЕКТОВ ОБРАБОТКИ.
6. Ознакомление с графической и табличной интерпретациями результатов расчета в форме ГРАФИКИ и экспорт при необходимости результатов в форматы EXCEL.
7. Формирование списка результатов расчета в форме РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА элементов техники полива с возможностью просмотра и выдачи на печать выбранных из этого списка отчетов, экспорта их в форматы EXCEL или удаления ненужных отчетов.
Рис. 2.1 – Авторская информация о программе SI RSAN-II
3 ГЛАВНОЕ МЕНЮ
ГЛАВНОЕ МЕНЮ содержит два блока управляющих элементов:
• ВВОД ОБЪЕКТОВ
Предусматривается следующая иерархическая структура объектов обработки: АВП – ХОЗЯЙСТВО – КОНТУР ОРОШЕНИЯ – ПОЛЕ. На уровне ПОЛЯ единичным элементом является типичная для ПОЛЯ - борозда.ГЛАВНОЕ МЕНЮ будет появляться при последующих возвратах к этому уровню программы, т.е. при каждом выходе из описываемых далее форм: ВВОД ДАННЫХ АВП,
ВВОД ДАННЫХ ХОЗЯЙСТВ, ВВОД ДАННЫХ КОНТУРА, ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
(ввод данных поля), ВЫБОР ОБЪЕКТОВ ОБРАБОТКИ, РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНИКИ ПОЛИВА для выбранной группы полей, ГРАФИКИ и РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА элементов техники полива.
4 БЛОК ВВОД ОБЪЕКТОВ
Этот блок предусматривает идентификацию объектов, для которых производятся расчеты и оценки на всех четырех уровнях АВП – ХОЗЯЙСТВО – КОНТУР ОРОШЕНИЯ – ПОЛЕ.Это идентификация может быть использована в дальнейшем при обработке данных множества полей с различным территориальным расположением и административной принадлежностью и при коммутировании модели с базами данных других программ.
Таким образом, вводя последовательно информацию в этом блоке, Пользователь формирует собственную Базу Данных модели с необходимыми исходными данными для последующих расчетов и оценок в блоке ТЕХНИКА ПОЛИВА. Информация по первым трём уровням АВП – ХОЗЯЙСТВО – КОНТУР ОРОШЕНИЯ, относится к так называемой «региональной информации», которая может быть полезной при коммутировании модели с другими моделями регионального уровня.
4.1 Ввод данных АВП • Для ввода данных, идентифицирующих Ассоциацию Водопользователей (АВП), необходимо подвести курсор к кнопке и щелчком по левой кнопке мыши открыть форму ВВОД АВП (Рис. 4.1).
• В открывающемся окне в строке РЕСПУБЛИКА пользователь может щелчком по кнопке ввести название любой из пяти республик Центральной Азии. В колонке ОБЛАСТЬ, соответственно выбранной республике, при щелчке по кнопке появляется список областей данной республики, расположенных в бассейне Аральского моря, из которого пользователь может выбрать область расположения АВП, затем в колонке РАЙОН из списка районов выбранной области выбрать район расположения АВП (Рис.4.2). Затем можно ввести название АВП (Рис.4.3).
Например: Пользователь выбрал республику Узбекистан. При этом выборе при щелчке по кнопке ниже «белого» поля колонки ОБЛАСТЬ появляется список областей Узбекистана. Перемещаясь по этому списку с помощью курсора, Пользователь выбрал область – Ферганская. Щелчком установил в колонке ОБЛАСТЬ название. По умолчанию в колонке РАЙОН появляется название одного из районов Ферганской области в алфавитном порядке. После щелчка по кнопке появляется список районов Ферганской области. Перемещая курсор по этому списку, Пользователь выбирает нужный район и щелчком устанавливает его в окошке колонки РАЙОН. Пользователь выбрал район – Ахунбабаевский. В колонке АВП появляется список ранее введенных АВП этого района или Пользователь может выбрать или ввести название любого нового АВП.
Рис.4.1 - Форма ВВОД АВП в режиме «выбор Рис.4.2 - Форма ВВОД АВП в режиме «выбор • Для сохранения введенной информации в Базе Данных модели и закрытия формы левой кнопке мыши возвратиться ГЛАВНОЕ МЕНЮ (Рис.2.2).
Возможен вариант, что Пользователю необходимо ввести название ОБЛАСТИ, не содержащейся в списке Базы Данных модели.
• Если необходимо ввести название области, не содержащейся в этом списке, то нажатия на кнопку не требуется. В этом случае курсор устанавливается в белое поле колонки ОБЛАСТЬ (Рис.4.4) и двойным щелчком открывается список областей республики (Рис.4.5). В последней строке этого списка Пользователь вносит своё, отличное от приведенных в списке название и присваивает код ID, основной Базы Данных.
Рис.4.4 – Форма ВВОД АВП в режиме «ввод Рис.4.5 – Список областей в режиме «ввод Возможен вариант, что Пользователю необходимо ввести название РАЙОНА, не содержащегося в списке Базы Данных модели по выбранной области.
• Если необходимо ввести название района, не содержащегося в списке районов по выбранной области, то нажатия на кнопку не требуется. В этом случае курсор устанавливается в поле колонки РАЙОН (Рис.4.3) и двойным щелчком открывается список районов выбранной области (Рис.4.6). В последней строке этого списка Пользователь вносит своё, отличное от приведенных в списке, название и присваивает код ID основной Базы Данных.
Рис.4.6 – Список районов в режиме «ввод наименования нового РАЙОНА»
• Затем для сохранения введенной информации об АВП в Базе Данных модели и щелчком по левой кнопке мыши возвратиться в ГЛАВНОЕ МЕНЮ.
4.2 Ввод данных хозяйства • Для ввода данных идентифицирующих хозяйство необходимо щелкнуть по • После появления формы ВВОД ХОЗЯЙСТВА (Рис. 4.7), в «пустой» строке, помеченной с помощью кнопки, выбрать название соответствующего АВП из всплывающего списка АВП (Рис. 4.8), (при большом списке АВП передвигаться по колонке АВП можно с помощью «движка» Рис.4.9) и против значка в колонке Наименование хозяйства - против названия АВП ввести наименование нового хозяйства в правый столбец, предварительно установив курсор в «белое» поле этого столбца.
• Для сохранения введенной информации и закрытия формы «ВВОД левой кнопке мыши возвратиться в ГЛАВНОЕ МЕНЮ.
Рис.4.7 – Форма ВВОД ХОЗЯЙСТВА в Рис.4.8 – Форма ВВОД ХОЗЯЙСТВА в Рис.4.9 – режиме «ввод наименования нового режиме «выбор наименования АВП из 4.3 Ввод контуров орошения • Для ввода данных, идентифицирующих контур орошения, т.е. единицу водопользования в данном хозяйстве (наименование канала, из которого орошается контур орошения, пропускная способность канала, орошаемая из этого канала площадь в данном хозяйстве) необходимо щелкнуть по кнопке • После появления формы ВВОД КОНТУРОВ ОРОШЕНИЯ (Рис. 4.10), в колонке «АВП» с помощью кнопки выбрать соответствующее АВП (например: Пользователь выбрал АВП НИЯЗОВ) (Рис. 4.11).
• Далее, щелчком по кнопке из всплывающего списка хозяйств, выбрать хозяйство (например: Пользователь выбрал хозяйство DEMO.1), • Для того, чтобы ввести наименование иного, не содержащегося в списке канала (Рис.4.12), необходимо установить курсор против значка в колонке КАНАЛ (Рис.4.13) и двойным щелчком войти в список каналов (Рис.4.14) • В списке каналов (Рис.4.14) в строке против значка необходимо ввести наименование нового канала и его пропускную способность (в м3/с). После этого щелчком по кнопке возвратиться в форму ВВОД КОНТУРОВ ОРОШЕНИЯ (Рис.4.12), и ввести в крайний правый столбец орошаемую площадь (в га) в данном хозяйстве из данного канала.
• В завершении необходимо закрыть форму ВВОД КОНТУРОВ ОРОШЕНИЯ щелчком по кнопке и возвратиться в ГЛАВНОЕ МЕНЮ (Рис.2.2).
Рис. 4.10 – Форма ВВОД КОНТУРОВ Рис. 4.11 – Форма ВВОД КОНТУРОВ ОРОШЕНИЯ ОРОШЕНИЯ в режиме «выбор и ввод в режиме «выбор АВП и ХОЗЯЙСТВА»
информации о контуре орошения»
Рис. 4.12 – Форма ВВОД КОНТУРОВ Рис. 4.13 – Форма ВВОД КОНТУРОВ ОРОШЕНИЯ в режиме «выбор КАНАЛА» ОРОШЕНИЯ в режиме «ввод ПЛОЩАДИ Рис. 4.14 – Список каналов в режиме «ввод наименования и пропускной способности КАНАЛА»
4.4 Ввод данных поля Основная информация, необходимая для дальнейших расчетов элементов техники полива и оценок характеристик, содержится в форме ВВОД ДАННЫХ ПОЛЯ. Условно постоянная информация, характеризующая ПОЛЕ, это:
- Тип водопроницаемости почвогрунтов - Параметры инфильтрации почвогрунтов - Орошаемая площадь данного поля (га) - Расстояние между нарезаемыми бороздами (м) - Продольный уклон поля в направлении полива (м) - Длина борозды (м) - Коэффициент гидравлической шероховатости - Тип поперечного сечения потока в бороздее.
Для ввода данных идентифицирующих орошаемое поле, необходимо щелкнуть по кнопке • После появления формы ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ поля (Рис. 4.15), в строке АВП с помощью кнопки необходимо выбрать соответствующую АВП, хозяйство, орошаемый контур, в пределах которого будут введены новые или выбраны орошаемые поля (например: АВП - НИЯЗОВА, хозяйство – DEMO.4,
СОЗДАТЬ, ВЫБРАТЬ, УДАЛИТЬ
• Ввод нового поля обеспечивается командой СОЗДАТЬ, в расположенное ниже надписи СОЗДАТЬ окошко: необходимо ввести имя поля (например: D4).(Рис.4.16) и нажатием кнопки Enter ввести его в память.
• Возможны два варианта: либо Пользователь в качестве исходных предпочтет использовать информацию уже существующего поля, либо предпочтет ввести специфическую информацию совершенно нового поля.
При решении использования информации существующего поля необходимо воспользоваться строкой (Рис.4.16). Далее с помощью кнопки выбрать поле из списка полей, содержащихся в Базе Данных модели с условно постоянной информацией для этого поля информацией (например: D1). Затем информация из Базы Данных модели для поля (например: D1)3 (Рис.4.18).
Используя информацию поля из Базы Данных модели (например: D1), как матрицу, Пользователь может откорректировать/заменить информацию в строках по своему усмотрению.
Рис. 4.17 – Форма ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ в режиме Рис. 4.18 – Форма ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ в режиме «СОЗДАТЬ новое поле путем копирования «СОЗДАТЬ» при использовании информации • Если Пользователь предпочтет ввести специфическую информацию совершенно нового поля, т.е. отказаться от копирования, то необходимо щелчком по кнопке перейти к вводу специфической информации, характеризующей новое поле (Рис.4.19). Одновременно в правой части формы на вкладке ПАРАМЕТРЫ открываются окошки для ввода параметров нового поля. Пользователь может ввести эти параметры по своему усмотрению последовательно заполняя необходимой информацией строки в правой части формы (рис.4.19).
Рис. 4.19 – Форма ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ в режиме «СОЗДАТЬ при отказе от копирования и переходе к вводу специфической информации нового поля»
• Начинать ввод информации необходимо с ввода типа водопроницаемости почвогрунтов. Для этого с помощью кнопки открывается список типов водопроницаемости почвогрунтов в строке Водопроницаемость (бокс ИНФИЛЬТРАЦИЯ) (Рис.4.20) и выбирается соответствующий данному полю тип водопроницаемости (например: средняя). При этом по умолчанию будут установлены соответствующие этой водопроницаемости табличные значения параметров инфильтрации4. Если пользователь использует параметры инфильтрации, определенные непосредственно по данным пробных поливов, то водопроницаемости (Рис.4.21) войти в бокс ИНФИЛЬТРАЦИЯ и ввести определенные пользователем из пробных поливов параметры инфильтрации: fo, k Рис. 4.20 – Фрагмент формы ИСХОДНЫЕ Рис. 4.21 – Фрагмент формы ИСХОДНЫЕ водопроницаемости почвогрунта» параметров инфильтрации почвогрунта»
• Справочную информацию по рекомендуемым междурядьям, диапазонам длин борозд и др. в зависимости от водопроницаемости почвогрунтов и уклонов в направлении поливов Пользователь может прочитать во всплывающей подсказке. Это подсказка появляется после щелчка по кнопке. Во всплывающей подсказке (ПРИЛОЖЕНИЕ А) содержится информация по типам водопроницаемости почвогрунтов:
- пониженной (мехсостав – Тяжелый Суглинок) - средней (мехсостав – Средний Суглинок) - повышенной (мехсостав – Легкий Суглинок, Супесь) - высокой (мехсостав – Супесь, Песчаные).
• Выбрав тот или иной тип водопроницаемости из списка, открывающегося щелчком по кнопке (Рис.4.22), установив курсор против выбранной водопроницаемости и щелкнув по этому названию, Пользователь может ознакомиться со справочной информацией, относящееся к данному типу водопроницаемости (Приложение 1). Затем щелчком по кнопке Пользователь закрывает всплывающую подсказку и возвращается в форму ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ. Например: выбрав тип водопроницаемости – средняя (мехсостав – Средний Суглинок) Пользователь может ознакомиться со справочной таблицей Табличные значения параметров инфильтрации получены из данных оценок этих параметров методом «залива площадок». Модель пересчитывает эти значения применительно к конкретным, рассчитываемым далее единичным расходам и геометрии сечений (см.6.4.1). Более обоснованно эти параметры определяются из пробных поливов, при соответствующей предполивной влажности почвогрунта.
Рис. 4.22 – Всплывающая справочная таблица Рис. 4.23 – Всплывающая справочная таблица
РЕКОМЕНДАЦИИ по ВЫБОРУ ПАРАМЕТРОВ в
РЕКОМЕНДАЦИИ по ВЫБОРУ
ПАРАМЕТРОВ в режиме «список типов режиме «справочная таблица для почвогрунтов низкой • В Боксе ПОЛЕ Пользователь вводит информацию об орошаемой площади поля в • Затем вводится междурядье (в метрах), т.е. расстояние между нарезаемыми на этом поле бороздами. Для этого в строке Междурядье необходимо щелчком по кнопке войти в список типичных междурядий (Рис.4.24), подвести курсор под выбранное Пользователем междурядье и щелчком установить его в строке • Далее в строку Уклон вдоль поля (S) вводится продольный уклон борозд в направлении полива (в метрах на метр длины) • Затем в строку Длина борозды (L) вводится длина борозды в метрах. Для этого Пользователь может воспользоваться списком типичных длин борозд (Рис.4.25), щелкнув по кнопке, подведя курсор к выбранной длине борозды и щелкнув по ней. Возможно также прямым вводом установить длину борозды, отличающуюся от приведенных в этом списке.Рис. 4.24 – Фрагмент формы ИСХОДНЫЕ Рис. 4.25 – Фрагмент формы ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ в • Затем в строке Коэф. шероховатости (n) вводится коэффициент гидравлической шероховатости ложа борозды. Всплывающая подсказка о диапазоне значений гидравлической шероховатости в зависимости от качества ложа поливной струи (Рис.4.26) появляется сразу после ввода длины борозды. Закрывается эта подсказка щелчком по кнопке.
Рис. 4.26 – Всплывающая справочная таблица по типичным коэффициентам гидравлической шероховатости • После ввода всей этой информации в строке q max в борозду появляется значение предельного эрозионно-безопасного расхода (л/с) в борозду или на один метр ширины для выбранного Пользователем типа почвогрунта, уклона, • В блоке ГЕОМЕТРИЯ БОРОЗДЫ необходимо в зависимости от типа сечения борозд (как правило, оно в процессе полива формируется параболическим) ввести параметры геометрии сечения P1 и P2. Для ввода этих параметров необходимо установить курсор в строку Тип сечения и щелчком по кнопке установить соответствующий тип сечения (Рис.4.27).
Рис. 4.27–Фрагмент формы ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ в режиме «ввод геометрии борозды»
• Таким образом, последовательно вводя информацию по выбранному Пользователем ПОЛЮ, производится его полная идентификация. Щелчком по кнопке обеспечивается ввод этой информации, характеризующей ПОЛЕ в Базу Данных модели и возврат в ГЛАВНОЕ МЕНЮ (Рис.2.2).
ХОЗЯЙСТВО, КОНТУР, переходит к выбору одного из полей, имеющихся в Базе Данных и относящихся к выбранному хозяйству (Рис. 4.28).
использовании информации, имеющегося в Базе Данных поля»
• Если какое-либо ПОЛЕ из введенных ранее в Базу Данных необходимо удалить, то в режиме УДАЛИТЬ, открывается список содержащихся в Базе данных ХОЗЯЙСТВ, КОНТУРОВ, ПОЛЕЙ (Рис.4.29), необходимо установить щелчком значок в строке, содержащей ПОЛЕ подлежащее удалению и нажатием на клавишу «Delete» произвести удаление ПОЛЯ. (Рис. 4.29). Затем Рис. 4.29 – Форма ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ в режиме «УДАЛИТЬ поле из списка
5 БЛОК ТЕХНИКА ПОЛИВА
Этот блок модели представлен четырьмя формами, отражающими последовательность расчета и представления результатов:5.1 Выбор полей и ввод исходной информации для расчета элементов техники полива по бороздам Вариантный расчет элементов техники полива по бороздам начинается с ввода исходных данных, характеризующих принятый Пользователем вариант для выбранного им ПОЛЯ.
Пользователь может варьировать:
- длительность водоподачи в борозды – Tв-подачи (час) - поливную норму-нетто – mнетто (м3/га) - расстояние между поливаемыми бороздами – d (м) • В форме ГЛАВНОЕ МЕНЮ необходимо установить курсор на кнопку ОБЪЕКТОВ ОБРАБОТКИ (Рис. 2.2).
• В открывшейся форме ВЫБОР ОБЪЕКТОВ ОБРАБОТКИ (Рис.5.1) с помощью кнопок выбрать соответствующие АВП, хозяйство и контур орошения.
• В появившемся списке полей выделить поле, для которого планируется выполнить расчет элементов техники полива по бороздам (Например:
Пользователь ввел АВП – Ниязов, Хозяйство – DEMO.3, Контур – I, Поле – D3)5.
Рис. 5.1 – Форма ВЫБОР ОБЪЕКТОВ ОБРАБОТКИ в режиме «выбор ПОЛЯ»
• По умолчанию в окошке Вариант появляется порядковый номер варианта расчета для выбранного Пользователем ПОЛЯ.
• Далее с помощью кнопки выбираются из имеющегося диапазона соответствующие значения в окошке Длительность водоподачи– Tв-подачи (час) соответствующие значения в окошке Поливная норма m нетто (м3/га) (Рис.5.3) • Далее с помощью кнопки в окошке Расстояние между поливаемыми бороздами – d (м) в зависимости от того, вода подается в каждую борозду или через борозду, устанавливается то или иное значение (Рис.5.4).
Рис. 5.2 – Фрагмент формы Рис. 5.3 – Фрагмент формы Рис. 5.4 – Фрагмент формы ВЫБОР
ОБЪЕКТОВ ОБРАБОТКИ в
ВЫБОР ОБЪЕКТОВ ВЫБОР ОБЪЕКТОВ
ОБРАБОТКИ в режиме «ввод ОБРАБОТКИ в режиме «ввод режиме «ввод расстояния между Расчет элементов техники полива производится в рабочей таблице, для заполнения которой и служит данная форма. Во избежание нагромождения информации в рабочей таблице ее следует перед каждым сеансом работы чистить, щелкнув кнопку «ОЧИСТКА».• Остальная исходная информация располагается в нижней части формы (Рис.5.5).
Со справочной информацией можно ознакомиться по всплывающей подсказке • После последовательного ввода всей перечисленной информации нажатием на кнопку осуществляется ввод выбранных поля(ей) и варианта(ов) в таблицу, располагаемую в правой части формы (Рис.5.5) Рис. 5.5 – Форма ВЫБОР ОБЪЕКТОВ ОБРАБОТКИ в режиме «формирование списка выбранных характеризующей исходные параметры варианта расчета для выбранного поля в Базу Данных модели и возврат в ГЛАВНОЕ МЕНЮ (Рис.2.2).
5.2 Расчет элементов техники полива по бороздам • Для перехода к расчету элементов техники полива, необходимо щелкнуть по форме РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНИКИ ПОЛИВА для выбранной группы полей (Рис.5.6) можно просмотреть подготовленные для расчета поля и варианты Рис. 5.6 – Форма РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНИКИ ПОЛИВА в режиме • Если Пользователь намерен сохранить результаты расчета в Базе Данных модели, то необходимо предварительно установить флажок в окошке «Результаты расчета переписать в архив» (Рис.5.7) • Функция пересчета параметров инфильтрации k и fo предназначена для того, чтобы варианты расчета, для которых взяты табличные значения параметров инфильтрации (т.е. из определений методом «затопление площадок») отделить от вариантов полива, для которых параметры инфильтрации были определены непосредственно из данных пробных поливов по бороздам.
ВНИМАНИЕ! Для первой группы вариантов (параметры инфильтрации взяты из таблиц) обязательно должен быть установлен флажок в окошке «пересчет k и Рис. 5.7 – Фрагмент формы РАСЧЕТ Рис. 5.8 – Фрагмент формы ВЫБОР ОБЪЕКТОВ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНИКИ ПОЛИВА в режиме ОБРАБОТКИ в режиме «установка флажка для «установка флажка для сохранения результатов в пересчета табличных значений k и fo»
• Остальная информация в этой форме (База решения, ТОЧНОСТЬ РАСЧЕТОВ) является служебной, относящейся к специфике расчетов моделью, выставляется по умолчанию и не требует изменений Пользователем.
• После внесения требуемой информации по подготовленным для расчета элементов техники полива полям можно перейти непосредственно к расчету щелчком по • Щелчком по кнопке обеспечивается ввод этой информации для выбранных полей(я) в Базу Данных модели и возврат в ГЛАВНОЕ МЕНЮ (Рис.2.2).
• При некоторых сочетаниях параметров Длина борозды (м) и Длительность водоподачи– Tв-подачи (час) расчет прерывается и выдается сообщение о необходимости изменения одного из этих параметров или обоих (Рис.5.9). В связи с этим, необходим возврат в формы ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ и (или) ВЫБОР ОБЪЕКТА ОБРАБОТКИ и корректировка указанных параметров.
Рис.5.9 – Форма РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНИКИ ПОЛИВА в режиме «сообщения о прерывании расчета и необходимости корректировки исходных параметров»
5.3 Оценка и анализ результатов расчета элементов техники полива • Для просмотра результатов расчета элементов техники полива для выбранных ТЕХНИКА ПОЛИВА (Рис.2.2). В левой части формы ГРАФИКИ (Рис.5.10) помещена таблица с результатами расчета и оценок выбранных Пользователем вариантов, в правой части помещены графические изображения траекторий «добег-спад» и эпюра увлажнения по длине борозды.
Рис. 5.10 – Форма ГРАФИКИ в режиме «просмотр результатов по вариантам расчета »
таблицами промежуточных и постоянных результатов, кнопки и обеспечивают навигацию по ранее (в форме (Рис.5.6)) выбранным вариантам • Для возможности самостоятельного построения Пользователем траекторий «добег-спад» и эпюры увлажнения по длине борозды предусмотрена кнопка таблицы координат пересылаются в папку OUT. Пример таблицы координат траекторий «добег-спад» и эпюры увлажнения приведен в ПРИЛОЖЕНИИ В.
5.4 Отчет Для получения отчетов с результатами расчета элементов техники полива для выбранных ПОЛИВА (Рис.2.2).
• В открывающейся форме РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ элементов техники полива (Рис.5.11) предусмотрены следующие опции:
которые Пользователь хочет получить • - щелчком по этой кнопке Пользователь выводит на экран отчет, предварительно пометив вариант, отчет по которому необходимо показать Рис. 5.11 – Форма РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА в Рис. 5.12 – Форма РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА в режиме «таблица объектов, для которых режиме «выбор объекта для последующих действий • - щелчком по этой кнопке Пользователь может распечатать выбранный отчет (Рис.5.13).
• - щелчком по этой кнопке Пользователь может переслать отчет в формат EXSEL (ПРИЛОЖЕНИЕ В) предварительно помеченному варианту из архива и таким образом из Базы Данных.
Рис. 5.13 – Вид отчета с результатами расчета для выбранного варианта 5.5 Завершение сеанса работы с программой SIRSAN (версия 02) (Рис.2.2). Для выхода из программы SIRSAN (версия 02), необходимо щелкнуть
6 АЛГОРИТМ РАСЧЕТА ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНИКИ ПОЛИВА ПО СКВОЗНЫМ
БОРОЗДАМ ПРИ ПОЛИВЕ ПОСТОЯННОЙ СТРУЕЙ (реализуемый в модели SIRSAN-II) 6.1 Основные положения 1. Факторами, определяющими оптимальные для конкретных условий сочетания элементов техники полива (Tполива, qборозды, Lборозды) при известных поливных нормах являются уклон в направлении полива и водопроницаемость почвогрунтов.2. В аридной зоне при проектных проработках широко используются нормативные элементы техники полива, рассчитанные Н.Т.Лактаевым [1, 2] для предложенных им типовых сочетаний «уклон-водопроницаемость», получившие дальнейшее развитие в работе Павлова Г.Н. и его учеников [3]. Основаны они на большом объеме полевых исследований поливов по бороздам на фоне предполивной влажности 0.65 наименьшей влагоемкости (НВ). В производственных условиях добиться оптимальных (удовлетворение двух критериев: высокая эффективность использования поливной нормы и приемлемая (не ниже 80%) равномерность увлажнения) сочетаний элементов техники полива довольно сложная задача. Не стандартизированную длительность водоподачи в борозды сложно увязать с организацией орошения группы полей. Без увязки водоподачи в контур орошения с организацией орошения на отдельных полях этого контура существенно возрастают организационные потери оросительной воды, превышающие по нашим оценкам 25% от водоподачи в контур [4].
3. На практике длительность водоподачи в борозды Tводоподачи и зависящая от нее длительность полива Tполива – определяется не оптимальной продолжительностью полива, а возможностями организации эффективного полива.
С этой точки зрения организацию орошения и соответственно водоподачи в борозды на практике принимают, сообразуясь с продолжительностью светлого периода суток. В условиях не автоматизированного полива (капельное, внутрипочвенное орошение, дождевание) заправку борозд и регулирование бороздных струй по фронту полива можно производить только в светлый период суток, т.е. приспосабливая график начала и завершения водоподачи в борозды к светлому периоду. Здесь не так много вариаций. Для нашей широты местности это в основном 24-12-8 часовые такты водоподачи на поливные делянки (т.е. площади одновременного полива на поле). При этом:
• при 24 часовых тактах переключения расходов на орошаемых полях возможно осуществлять в любое время светлого периода суток • при 12 часовых тактах переключения расходов на орошаемых полях возможно осуществлять в период с 5:00 до 9:00 утра и соответственно с 17:00 до 21:00 вечера (что возможно только в середине лета) • при 8 часовых тактах переключения расходов на орошаемых полях необходимо осуществлять в 5:00 – 13:00 – 21:00 (что возможно только в 4. Наиболее удобна для организации орошения 12 часовая длительность такта водоподачи на поливную делянку (т.е. той части поля, борозды которой поливаются одновременно), например при двухтактной водоподаче на поле:
в 6 утра – подготовка борозд к пуску воды;
в 7 утра – начало полива ПЕРВОЙ делянки;
в 6 вечера – подготовка ВТОРОЙ поливной делянки к пуску воды;
в 7 часов вечера – переключение расходов на полив ВТОРОЙ делянки;
в 6 утра следующего дня – подготовка делянки на следующем поле;
в 7 утра – завершение водоподачи на ВТОРУЮ делянку и переключение расходов на полив делянки на этом или на следующем поле.
5. Длина борозд конкретного поля обычно принимается, исходя из конфигурации поля, уклонов в направлении полива и длины гона трактора на послеполивных обработках почвы. Таким образом, на практике в основном варьируют расходом в борозду, сообразуясь с инфильтрационными характеристиками почвогрунтов. На больших уклонах и при легких по мехсоставу почвах на малых и средних уклонах расходы ограничивают эрозионно-безопасными величинами поливных струй.
6. Более обосновано выбор бороздных расходов осуществляется на основе пробных поливов [5]. Одновременно при этом уточняются инфильтрационные характеристики почвогрунтов, которые затем можно использовать при расчетах по выбранной модели полива.
Блок-схема расчетов, реализуемых моделью SIRSAN-II, приводится на рисунке 6.1.
* параметры инфильтрации впитывания поливной элементов техники полива * параметры геометрии Рис. 6.1 - Блок-схема расчетов, реализуемых моделью SIRSAN-II 6.2 Исходные параметры Исходными параметрами (Таблица 6.1), необходимыми для расчетов элементов техники полива являются:
• Параметры инфильтрации fo, a и k, входящие в уравнение Костякова-Льюиса • Поливная норма (мм или м3/га), определяемая разностью между FC (полевой влагоемкостью почвы в корнеобитаемой зоне) и фактическим содержанием почвенной влаги в расчетном слое корнеобитаемой зоны к моменту полива • Продольный уклон поля (м/м) • Длина борозд (м) • Расстояние между поливаемыми бороздами (м) • Коэффициент гидравлической шероховатости ложа борозды • Параметры геометрии борозды.
Таблица 6.1 – Исходные параметры для расчетов элементов техники полива Zтреб.
Таблица 6.2–Типичные параметры инфильтрации для почвогрунтов различной водопроницаемости Почвогрунты НИЗКОЙ водопроницаемости (мехсостав – Глина) Основное влияние на выбор того или иного типа водопроницаемости и соответствующих ему параметров инфильтрации (табл. 6.2) является сочетание механического состава почвогрунтов в верхнем (0…0.3 м) и подпахотном (0.3…1 м) горизонтах. В связи с этим, для правильного выбора параметров инфильтрации из таблицы 6.2 необходимо предварительно на основе полевых изысканий определить мехсостав в обоих горизонтах.
Затем по таблице 6.3 на пересечении соответствующих столбца (мехсостав верхнего горизонта) и строки (мехсостав подпахотного горизонта) найти отвечающий условиям тип мехсостава. Далее для выбранного таким образом типа мехсостава почвогрунта выбираются табличные значения параметров инфильтрации из таблицы 6.2.
Таблица 6.3 – Выбор типа мехсостава почвогрунта в зависимости от сочетания мехсостава в верхнем и подпахотном горизонтах Механический состав Механический состав верхнего горизонта, Галечник с песком Супесь Легкий суглинок Средний суглинок Тяжелый суглинок Глина Таблица 6.4 – Зависимость коэффициента гидравлической шероховатости (n) от качества ложа поливной струи Таблица 6.5 – Геометрические параметры различных типов сечений (по ФАО)
БОРОЗДЫ
6.3 ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАСЧЕТОВ
6.3.1 Первый этап - Расчет эффективного времени впитывания На первом этапе рассчитывается эффективное время впитывания заданной поливной нормы (по Уолкеру В.Р.и Скогербою Г.В.[6]) Теоретически при поливе любая точка по длине борозды должна увлажняться в течение эффективного времени впитывания заданной поливной нормы.Однако, при поверхностном поливе по бороздам это сложно осуществить (если мы стремимся обеспечить впитывание заданной нормы в конце борозды, то излишне долго увлажняются начальные участки), но подбором соответствующих элементов техники полива стремятся сократить разрыв во времени увлажнения головных и концевых участков борозд и вместе с тем не допустить чрезмерного поверхностного сброса в конце борозд.
Процедура проектирования требует, чтобы было известно необходимая продолжительность впитывания, обеспечивающее впитывание Zтреб. (эквивалентно mнетто по местной терминологии). Это время, обозначаемое треб., требует нелинейного решения уравнения инфильтрации, предложенного А.Н.Костяковым (6.1):
где Z - суммарное впитывание на единицу длины, м3/м (подразумевается на борозду или на единицу ширины);
- продолжительность впитывания в мин;
a – постоянный показатель степени;
k - постоянный коэффициент, м3/мина/м длины;
f0 - установившаяся скорость впитывания, м3/мин/м длины.
Для решения этого уранения используется процедура Ньютона-Рафсона, состоящая из трех шагов (см. ВСТАВКУ #1_:
1. Производится начальная оценка треб. и помечается, как T1:
2. Вычисляется вторая оценка треб.и T2:
3. Сравниваются значения начальной и второй оценки треб. (T1 и T2) по абсолютному значению. Если они равны друг другу или отличаются с допускаемым отклонением в 0.5 мин, значение треб. принимается как результат. Если они не удовлетворяют этому условию, заменяются T1 на T2 и повторяются шаги 2 и 3.
После определения необходимой продолжительности впитывания поливной нормы или иначе – эффективного времени впитывания выбираем стандартную длительность водоподачи - Tводоподачи в борозды поливной делянки, исходя из приведенных далее положений.
Расчет необходимой длительности впитывания 6.3.2 Второй этап - Стандартизация длительности водоподачи в борозды Общая продолжительность полива по бороздам определяется суммой двух параметров полива:
где, ТL– длительность (мин) добегания поливной струи до конца борозды от начала водоподачи;
треб.– необходимая длительность (мин) впитывания поливной нормы в любой точке борозды;
стекания.(L)– длительность (мин) стекания воды из борозды в конечном створе борозды после отключения водоподачи Отметим, что общая продолжительность водоподачи в борозду для обеспечения требуемой поливной нормы меньше продолжительности полива - Tполива на величину длительности стекания в конечном створе борозды - стекания.(L) (см. ВСТАВКУ #2):
Назначив в первом приближении предварительное стандартное время водоподачи в борозду, обычно это: 6 час/8 час/12 час/24 час, на следующем этапе расчета определяем/уточняем необходимый расход водоподачи в борозду, при котором обеспечивается стандартная длительность водоподачи.
Расчет необходимой длительности водоподачи (пример) Задача эта решается подбором т.к. для ее решения необходимо знать ТL и стекания.(L), зависящие в свою очередь от расхода в борозду. Таким образом, эти два параметра определяются с помощью серии итерационных расчетов с использованием, нижеследующих положений:
Расчет добегания поливных струй (по Уолкеру В.Р. и Скогербою Г.В.[6]) В общем виде траектория добега описывается уравнением (6.5):
где x – длина добега в м от начала борозды, которая достигается за t x минут водоподачи, а p и r - параметры подгонки.
Для определения эмпирических параметров p и r методом «две точки» одновременно используются время добега до точки близ половины длины борозды T.0.5L и добега до конца борозды TL :
Для того, чтобы определить параметр r (оценка параметра p необязательна), траектория между двух точек добега рассчитывается следующим образом:
1. Степенной показатель добега r обычно имеет значение 0.1-0.9. Первый шаг заключается в том, чтобы произвести начальную оценку r, обычно, в качестве начальной оценки можно принять r = 0.4...0.6.
2. Затем вычисляется следующая оценка r и сравнивается с предыдущей.
3. Вычисляется фактор формы подповерхности Sz из уравнения (6.8).
4. Вычисляется, используя процедуру Ньютона-Рафсона, продолжительность добега TL,:
а) Предположим начальную оценку TL как T б) Вычисляется следующая оценка tL(T2):
в) Сравниваются начальная (T1) и последующая (T2) оценки TL. Если их разность составляет 0.5 или меньше, дальнейший расчет переходит к пп.4.
Если нет, принимается, что T1=T2 и повторяются расчеты по пп. б) и в).
Следует отметить, что если при расчетах с T1, назначенным по уравнению (6.9), решения попадают в неустойчивую область следует последовательно увеличивать начальную оценку для T1 в несколько раз (т.е. принимая вместо коэффициента последовательно из следующего ряда: 10-50-100-150 до возврата в область устойчивых решений).
5. Вычисляются значения времени добега до середины поля T0.5L, используя ту же процедуру, как указано в п.3. Половина длины 0.5L подставляется вместо L, а T0.5L вместо TL в уравнение (6.10).
6. Вычисляется следующая оценка r так:
7. Сравнивается начальная оценка r1 с последующей оценкой r2. Разность между ними должна быть меньше 0.0001. Если они равны, процедура нахождения TL завершена. Если нет, то принимается r1=r2 и повторяются пп.2-6 (см. ВСТАВКУ #3).
Расчет добегания поливных струй (пример) Расчет длительности спада (по Уолкеру В.Р.и Скогербою Г.В.[6]) Время спада с начала полива, т.е. полное опорожнение борозды (от начала полива) Tспада(L) вычисляется исходя из условия, что конец борозды получает требуемую расчетную норму увлажнения:
где треб. – необходимое время впитывания расчетной нормы TL - длительность добега до конца Вычисляем время спада Tспада(0) в голове борозды в мин так:
1. Назначается в первом приближении начальное время спада, скажем T1 = Tспада(L) ;
2. Вычисляется средняя скорость инфильтрации по длине борозды посредством усреднения скоростей в голове и конце борозды за время T1 :
3. Вычисляется «относительный» уклон поверхности воды в борозде:
4. Вычисляется вторая оценка времени спада T2 :
5. Сравниваются T2 с T1, если они отличаются в пределах минуты, то время спада Tспада(0) определено. Если анализ не сходится, то принимается T1 =T2 и повторяются шаги со 2 по (см. ВСТАВКУ #4).
Расчет времени спада водной поверхности в борозде (пример) 6.3.3 Третий этап – Оценка увлажнения по длине борозды На основе рассчитанных данных по: необходимой длительности впитывания поливной нормы - треб.; продолжительностям добеганий поливных струй до середины и до конца борозд – TL и T0.5L; времени спада в голове борозды от начала полива Tспада(0) переходим к третьему этапу расчетов. На этом этапе необходимо оценить увлажнение поливом по длине борозды.
На первом шаге по известным данным строятся эпюры добегов (по трем точкам) и спадов (по двум точкам) На втором шаге построенные кривые добегов и спадов аппроксимируются полиномами.
На третьем шаге строится таблица координат:
• при L борозд больше 200 м, но меньше 300 м с шагом 15 м • при L борозд больше 100 м, но меньше 200 м с шагом 10 м На четвертом шаге с использованием коэффициентов полиномов, аппроксимирующих кривые добегов и спадов, рассчитывается время добега и спада в различных створах, расположенных по длине борозды с соответствующим шагом На пятом шаге рассчитывается продолжительность стекания в различных створах, расположенных по длине борозды с соответствующим шагом (6.16) где Tспада(0) – время спада (опорожнения ложа) от начала водоподачи в голове борозды (без большой погрешности может приниматься длительности водоподачи в борозду) Tспада(i) – время спада (от начала водоподачи) в створах по длине борозды На седьмом шаге рассчитывается эффективная продолжительность впитывания в различных створах, расположенных по длине борозды с соответствующим шагом Tдобега(i)– продолжительность добега до i-того створа от начала водоподачи.
Tспада(i) – время спада в i-том створе от начала водоподачи На восьмом шаге рассчитывается по формуле (6.1) фактическое впитывание в различных створах, расположенных по длине борозды с соответствующим шагом и определяются средние слои впитавшейся воды по всей длине борозды и на нижней четверти борозды (см. ВСТАВКУ #5).
ВСТАВКА # Координаты траекторий «добег-спад» и эпюры впитывания (пример) Средний слой впитавшейся в бороздее воды Средний слой впитывания на нижней четверти 6.3.4 Четвертый этап – Оценка характеристик полива по бороздам Основными критериями приемлемости для конкретных условий рассчитанных элементов техники полива являются: эффективность использования поливной нормы Ea на орошаемом поле или КПД техники полива и равномерность увлажнения по длине борозды – DU (см. ВСТАВКУ #6).
Эффективность использования поливной нормы непосредственно на орошаемом поле или КПД техники полива, зависит от выбранных при определенных сочетаниях «уклон в направлении полива - водопроницаемость почвогрунтов» элементов техники полива: Zтреб.
– требований сельхозкультуры на орошение в определенную фазу ее развития или поливной нормы - mнетто; q - расхода водоподачи в голове борозды, Tв-подачи –длительности водоподачи в борозду, L–длины борозды. При этом наряду со стремлением иметь максимально возможную в конкретных условиях эффективность использования поливной нормы или КПД техники полива, необходимо обеспечить высокую равномерность увлажнения поля. Фермер, и особо в условиях отсутствия платы за воду, заинтересован в достижении высокой равномерности увлажнения, часто в ущерб эффективности использования поливной нормы.
DU – показатель равномерности увлажнения, характеризует систему орошения, а Еа – эффективность использования поливной нормы, является эксплуатационным показателем управления [5, 7]. Они в предлагаемых нами форматах описываются следующими зависимостями:
где Z –слой (м), требуемый для пополнения влагой корнеобитаемой зоны/поливная норма нетто – mнетто;
mбрутто – водоподача-брутто (м3/га) на орошаемую площадь;
Zнижней четверти – средний слой (м), впитавшийся на нижней четверти борозды;
Zсред.по длине – средний слой воды, впитавшейся по длине всей борозды (м).
На следующем шаге оцениваются глубинная инфильтрация за пределы борозды DPR:
и поверхностный сброс в конце борозды:
ВСТАВКА # Основные характеристика полива по бороздам (пример) Средний слой впитавшейся Средний слой впитывания на нижней четверти Эффективность поливной нормы Равномерность увлажнения 6.4 Дополнительные условия 6.4.1 Параметры инфильтрации бороздкового полива Табличные значения параметров инфильтрации (таблица 6.2) получены методом затопления площадок. Для того, чтобы перейти от этих параметров к параметрам, соответствующим условиям полива по бороздам, вводится коэффициент перехода Сборозд.
Этот коэффициент зависит от отношения смоченного периметра к расстоянию между поливаемыми бороздами – d.
В зависимости от междурядья (расстояния между бороздами) коэффициент Сборозд определяется с учетом рекомендаций Н.Т.Лактаева [1] по следующим формулам:
Где:
Коэффициент перехода от табличных значений параметров Сборозд инфильтрации к параметрам в условиях бороздкового полива Где:
Где:
Коэффициент гидравлической шероховатости ложа борозды Где:
Параметр ф-лы А.Н.Костякова с учетом коэф-та перехода kборозд Параметр ф-лы А.Н.Костякова из таблицы 6. kтабл.
Скорость установившейся нфильтрации с учетом коэф-та перехода fo(борозд) Скорость установившейся нфильтрации из таблицы 6. fo(табл.) Помимо указанного следует учитывать, что:
• Параметр инфильтрации вводится без корректировки, т.е по соответствующим типу почвогрунта табличным значениям.
• При рассчитанных значениях Сборозд меньше 0.5 по умолчанию принимается Сборозд=0. • Для вариантов полива по бороздам, основанных на полевых измерениях параметров инфильтрации по данным пробных поливов, предусматривается непосредственный ввод этих параметров.
• В условиях близкого залегания уровня грунтовых вод к поверхности земли (УГВ S>0.001 0.0075>S>0.0025 0.025>S>0. Расстояние между поливаемыми бороздами Длительность водоподачи Предпочтительные параметры полива по бороздам для почвогрунтов пониженной водопроницаемости (мехсостав – Тяжелый Суглинок) Расстояние между бороздами Длительность водоподачи * полив через междурядье При гидравлической шероховатости ложа борозды - n=0. Предпочтительные параметры полива по бороздам для почвогрунтов средней водопроницаемости (мехсостав – Средний Суглинок) Расстояние между бороздами Поливная норма mнетто Длительность водоподачи * полив через междурядье Предпочтительные параметры полива по бороздам для почвогрунтов повышенной водопроницаемости (мехсостав – Легкий Суглинок, Супесь) Расстояние между бороздами Поливная норма mнетто Длительность водоподачи * полив через междурядье Предпочтительные параметры полива по бороздам для почвогрунтов высокой водопроницаемости (мехсостав – Супесь, Песчаные) Расстояние между бороздами Поливная норма mнетто Длительность водоподачи * полив через междурядье
«