книги из ГПНТБ / Механизация и автоматизация оросительных систем и технология орошения сельскохозяйственных культур сборник научных статей гидромелиоративного факультета

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

Киргизский сельскохозяйственный институт им. Скрябина К. И.

МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

И ТЕХНОЛОГИЯ ОРОШЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ К У Л Ь Т У Р

ФРУНЗЕ - 1974

ПРИНЦИПЫ И СХЕМЫ КОМПЛЕКСНОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ НИЗОВОГО ЗВЕНА РИСОВЫХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

Доктор технических наук, профессор Я. В. БОЧКАРЕВ

В комплексе продуктов питания человечества ведущее по­ ложение занимает рис. Достаточно сказать, что рис служит основным продуктом питания более чем половины населения земного шара. Рис в отличие от других сельскохозяйственных культур успешно развивается в различной экологической об­ становке. Все это обусловило все возрастающие темпы разви­ тия рисосеяния. В нашей стране наибольшее распространение рисосеяние получило на Кубани. Увеличивающиеся темпы рисосеяния, Все возрастающие потребности в этой удивитель­ ной культуре ставят в число первостепенных вопросов техни­ ческое совершенствование рисовых оросительных систем, внедрение технического прогресса. Одним из главных направ­ лений в решении этих задач является автоматизация произ­ водственных процессов.Учитывая обширность проблемы и первостепенную важность решения задачи процессов в звене системы, где непосредственно получают урожай, необходимо прежде всего решить вопросы комплексной автоматизации низового звена рисовых оросительных систем. При этом са­ мым первостепенным является разработка принципов, спосо­ бов и схем, определение объемов комплексной автоматизации, являющихся технологическим заданием для решения техниче­ ских вопросов. При этом следует иметь в виду, что от того, насколько правильно будут решены вопросы технологии, в прямой зависимости находится результат автоматизации.

Нами, на основе обобщения характеристик рисовых оро­ сительных систем страны, технологии их работы, обобщения достижений науки и техники в области автоматизации с уче­ том перспективы развития рисовых оросительных систем и комплексной автоматизации, сделана попытка сформулиро­ вать основные принципы, предложить способы, дать схемы, определить объемы и необходимые технические средства для

3

комплексно!! автоматизации водораспределснпя в низовом звене рисовых оросительных систем.

Все рисовые оросительные системы страны можно разде­ лить на четыре зоны по особенностям, которые необходимо учитывать при автоматизации:

1. Рисовые оросительные системы Кубани.

Отличительная особенность этих систем — малые общие уклоны, практическое отсутствие щелочных земель, спокойный общий рельеф. Здесь наиболее благоприятные условия для строительства инженерных рисовых систем с комплексной, а в перспективе и полной автоматизацией. Разработанный на Кубани тип рисовой системы послужил образцом для районов, где рисосеяние получило широкое развитие в более поздние сроки. Здесь родились так называемые карта Краснодарского тина, карта с широким фронтом залива и др.

2. Рисовые оросительные системы Дальнего Востока. Отличительной особенностью этих систем является затруд­

ненный дренаж вследствие наличия тяжелых почв, обилие осадков, что приводит к необходимости отводить избыточные воды во время вегетации.

3. Рисовые оросительнные системы на подовых землях. Отличительной особенностью этих систем является распо­

ложение их в условиях плывуна, неблагоприятные условия для дренажа.

4. Рисовые оросительные системы Средней Азии и Казах­ стана, располагающиеся в аридной зоне, отличающейся повы­ шенными запасами солей в почве, высокими температурами, высокой фильтрацией почв. Здесь наиболее тяжелые условия для автоматизации.

Для выделенных четырех характерных зон нами и сделана попытка решить поставленные в работе вопросы. В основу положен применяемый на системах способ орошения — полив затоплением. Автоматизация полива строится на принципе поддержания заданного слоя воды в чеке по заданной вре­ менной программе. При этом на системах аридной зоны регу­ лируются три параметра: слой, солевой состав и температура воды. Последние два параметра контролируются на предель­ ных уровнях, по достижении которых средства автоматизации должны обеспечивать сброс воды в чеке и заполнение его свежей.

Конструкции оросительных систем в основном открытые (открытые каналы), но с учетом перехода постепенно на за­ крытые системы. Для подовых земель уже сейчас наиболее

4

ПРИНЦИПИАЛЬЙАЯ СХЕМА

хоппьаксной автоматизации Водораспределение В ниЗоВон iSene рисоВых оросительных систем Ярдани

Рис, 1.

6

С Х Е М А .

автомат изации ёодораспреёеления ё мизпёом зёеме рисоёъ/х ороситель ных систем по постоянному в ё <артоёам оросителе

Рис. 2.

Менно в СК, настолько Изменятся и уровни в КЧ. Устройство КО с нулевым уклоном с оснащением выпусков КЧ авторегу­ ляторами постоянного Z и головного выпуска в КЧ авторегу­ лятором нижнего бьефа предложено СоюзНИИРисом и Кубаньгипроводхозом. Применение изложенной схемы позволит сократить объем автоматизации и главное — объем управле­ ния (последний в несколько раз) по сравнению с используе­ мыми в настоящее время схемами, когда каждый чек осна­ щается автоматом с индивидуальным управлением.

Вторая схема (рис. 2). Применима в местах, где картычеки имеют однонаправленное падение отметок, т. е. отметок земли последующего (по направлению уклона орошения) чека ниже предыдущего. По этой схеме (рис. 2) картовый ороситель (КО) и сбросной канал (СК) выполняются по среднему уклону обслуживаемой группы чеков. На границах чеков в КО и СК устанавливаются авторегуляторы постоян­ ного перепада уровня. Выпуск в КО и сброс из СК автомати­ зируется аналогично первой схемы. Водовыпуски в чеки из КО и Сбросы из чеков с СК выполняются в виде труб. Вода из КО в чеки и из чеков в СК движется по закону сообщаю­ щихся сосудов. Управление процессом полива осуществляет­ ся по аналогии с первой схемой.

Заметим при этом, что по местным условиям иногда не представляется возможным или не целесообразно заменять подачу и сброс группы чеков. В этих случаях на-сбросе мож­ но устанавливать авторегуляторы или стабилизаторы уровня верхнего бьефа.

В условиях Краснодарского края, па Дальнем Востоке получило распространение совмещение оросителя со сбросом и карт широкого фронта залива. Автоматизация зодораспределения здесь осуществляется по схеме 3. Принципиальные схемы автоматизации водораспределения в низовом звене по­ казаны на рис. 3. На рисунке 3-а показана схема автоматиза­ ции, когда устраивается ороситель-сброс. Применение этой схемы возможно в местах, аналогичных рассмотренным в схеме 2.

Автоматизация водораспределения на картах широкого фронта залива показана на рис. З-б. На схемах показаны типы и места расположения средств автоматизации. По сооб­ ражениям объема, а также, учитывая подробное рассмотре­ ние принципов автоматизации на примере первых двух схем, изложение этих вопросов по схеме 3 и последующим схемам не рассматриваем.

8 .1

С Х Е М А

Рис. 3