RU2096949C1 - Способ определения технологических параметров водного режима орошаемого поля - Google Patents
Способ определения технологических параметров водного режима орошаемого поля Download PDFInfo
- Publication number
- RU2096949C1 RU2096949C1 SU5043631A RU2096949C1 RU 2096949 C1 RU2096949 C1 RU 2096949C1 SU 5043631 A SU5043631 A SU 5043631A RU 2096949 C1 RU2096949 C1 RU 2096949C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- soil
- moisture
- test site
- formula
- field
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
Использование: изобретение относится к области мелиорации и может быть использовано в изыскательских работах при проектировании оросительных систем, паспортизации орошаемых полей, регулировании и контроле водного режима орошаемых массивов в процессе их эксплуатации. Сущность изобретения: на тестовой площадке и на полях производится однократное измерение влажной почвы в один и тот же момент времени, затем на тестовой площадке определяются необходимые технологические параметры водного режима известными прямыми методами измерения, а для полей они рассчитываются по формулам их зависимости от водоудерживащей силы почвы. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к области мелиорации и может быть использовано в изыскательских работах при проектировании оросительных систем, паспортизации орошаемых полей, регулировании и контроле водного режима орошаемых массивов в процессе их эксплуатации.
Известен стандартный способ определения наименьшей влагоемкости методом залива площадок (Вадюнина А.Ф. Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв и грунтов. М. Высшая школа, 1973, 172 с.). Способ заключается в том, что площадку увлажняют из расчета промачивания почв на глубину 50-100 см. После впитывания воды площадку накрывают для предохранения от испарения и выдерживают от одних до семи суток в зависимости от типа почвы. После этого срока за закрытых площадках определяют влажность почвы до глубины промачивания, повторяя измерения не менее чем трижды. Взятые в поле пробы доставляют в лабораторию, высушивают с контрольной сушкой до постоянной массы. Влажность, соответствующую наименьшей влагоемкости, вычисляют в от абсолютно сухой навести.
Недостатком известного способа является его трудоемкость, длительность (так как пробы для определения влагоемкости берут через каждые 10-20 см по профилю на площадке, а количество таких площадей для получения достоверных результатов по всей площади поля должно быть 10-25).
Известен способ определения водно-физических характеристик почвы, заключающийся в том, что на тестовой площадке определяют влажность почвы, объемную массу, наименьшую влагоемкость. А затем полученные данные используют для всего орошаемого поля для установления норм полива (см. Отчет о научно-исследовательской работе МГМИ по теме: "Разработка рекомендаций по определению величины расчетного слоя увлажнения с/х культур для различных фаз развития и целесообразности их полива дробными нормами" за 1978. рег. N 74061311).
Недостатком способа является трудоемкость определения параметров, которая не позволяет получать их для орошаемых полей с требуемой точностью и достоверностью, а также невозможность автоматизации процесса измерений как этих, так и других технологических параметров водного режима.
Целью изобретения является снижение трудозатрат и стоимости измерений, увеличение числа измеряемых параметров, точности и достоверности их измерения.
Пример конкретного выполнения.
Производится рекогносцировка объекта на основе карт землепользования хозяйства и данных о размещении сельскохозяйственных культур. Определяются массивы проведения съемки и размещение на них точек, в которых будет производиться отбор образцов почвы для определения влажности. Количество точек рассчитывается с учетом вариабельности влажности по площади, по дисперсии или коэффициенту вариации влажности, с учетом адекватности моделей.
Весной при подсыхании верхнего горизонта почвы производится определение влажности почвы термогравиметрическим методом (МИ 980-85). При этом производится отбор проб почвы почвенным буром АМ-16 по горизонтам, закладка их в весовые стаканчики, перевозка в лабораторию, взвешивание, высушивание образцов почвы, повторное взвешивание и расчет влажности почвы в образцах, горизонтах и средней по полю. При определении влажности точки на полях размещаются случайным образом, а тестовая площадка закрепляется на местности реперным знаком.
После определения влажности почвы на тестовой площадке производится определение наименьшей влагоемкости методом залива площадок, которое производится следующим образом. Над точкой устанавливаются металлические рамы размером 0,25 м2 и 1,0 м2 или площадка обваловывается земляными валиками в виде отрезков борозд. Производится залив воды в объеме, превышающем почвенный дефицит влаги в 1,5-2 раза в слое 1 м. В процессе залива производится замер объемов впитывающей воды и время впитывания для определения скорости впитывания и фильтрации. Площадка закрывается от испарения полиэтиленовой пленкой или травой для перераспределения влаги по почвенному профилю. На легких почвах площадку закрывают на 1-2 дня, на тяжелых 5-7 дней. После этого на закрытой площадке 3-5 раз отбирается влажность почвы по горизонтам термогравиметрическим методом в метровом слое до получения равновесного состояния влаги.
После определения наименьшей влагоемкости на тестовой площадке отрывается шурф глубиной 1,3 м и по слоям величиной 10 см отбираются образцы почвы с ненарушенной структурой режущим кольцом, определяется объемная масса влажной почвы, ее влажность и делается перерасчет на объемную массу сухой почвы.
Другие технологические параметры определяются своими методами.
Расчет средних значений наименьшей влагоемкости и объемной массы для поля по горизонтам производится по формулам. Расчет наименьшей влагоемкости производится по следующему алгоритму.
1. Определяется приведенная относительная влажность почвы на тестовой площадке по формуле:
где
относительная влажность;
относительная влажность завядания;
влажность почвы на момент проведения съемки,
наименьшая влагоемкость почвы,
влажность завядания,
2. Определяется параметр
на тестовой площадке по таблице, для значения 
, измеренной методом залива площадок.
где
2. Определяется параметр
3. Определяется наименьшая влагоемкость для орошаемых полей (массивов) по формуле:
где βi - средняя влажность почвы в искомом горизонте (слое) на орошаемом поле в момент проведения съемки.
где βi - средняя влажность почвы в искомом горизонте (слое) на орошаемом поле в момент проведения съемки.
4. Производится сравнение полученного значения βнвi с данными таблицы. Если полученное значение βнвi не выходит за диапазон значений принятых для 
, то результат принимается.
5. Если βнвi выходит за диапазон для 
, то принимается новое значение 
по рассчитанному βнвi и производится расчет по формуле (2).
Расчет объемной массы производится по аналогичному алгоритму, но с использованием формулы (3).
где
e коэффициент, численно равный основанию натуральных логарифмов 2,53;
К=10-2 коэффициент пропорциональности, г/см3,
Остальные величины те же, что в формулах (1) и (2). Влажность завядания для орошаемых полей определяется также по аналогичному алгоритму, но с использованием формулы (4).
Влажность разрыва капилляров для поля определяется по аналогичному алгоритму с использованием формулы (5).
где
где
Скорость потери влаги почвой (скорость изменения влажности) на орошаемом поле за тот же интервал времени, что и на тестовой площадке определяется по формуле (7).
где Б=7,37 коэффициент пропорциональности.
Динамика скорости впитывания воды в почву средняя для орошаемого поля (массива) рассчитывается с площадью кривой Ut=f(t), полученной на тестовой площадке, по формуле (8):
где В=6,52 коэффициент пропорциональности.
где В=6,52 коэффициент пропорциональности.
Преимущества предлагаемого способа по сравнению с прототипом состоят в том, что снижаются трудозатраты и стоимость процесса измерений, так как отпадает необходимость во втором измерении влажности почвы, увеличивается число определяемых параметров, так как на принципе относительного сравнения исследуемого объекта с тестовой площадкой кроме перечисленных выше могут быть также получены и другие как агрогидрологические, так и агрохимические параметры.
Claims (1)
1. Способ определения технологических параметров водного режима орошаемого поля, заключающийся в определении водно-физических характеристик почвы на тестовой площадке и измерении на ней влажности почвы, отличающийся тем, что одновременно с измерением влажности почвы на тестовой площадке измеряют влажность на орошаемом поле, определяют на тестовой площадке приведенную относительную влажность почвы по формуле
где
относительная влажность;
относительная влажность завядания;
влажность почвы на момент проведения изменений,
наименьшая влагоемкость,
влажность завядания,
в зависимости от нее и измеренной на поле влажности почвы рассчитывают водно-физические характеристики почвы для орошаемого поля, при этом наименьшую влагоемкость рассчитывают по формуле
где βi - средняя измеренная влажность почвы в искомом слое на орошаемом поле;
среднее значение влажности завядания почвы на тестовой площадке для соответствующей 
влажность завядания рассчитывают по формуле
влажность разрыва капилляров рассчитывают по формуле
где
относительная приведенная влажность разрыва капилляров на тестовой площадке, которая равна
где
относительная влажность разрыва капилляров на тестовой площадке;
влажность разрыва капилляров на тестовой площадке, определенная стандартным методом,
а объемную массу почвы по формуле
где
объемная масса почвы на тестовой площадке, г/см3;
e коэффициент, численно равный основанию натуральных логарифмов 2,53;
k 10- 2 коэффициент пропорциональности, г/см3•%
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для обеспечения регулирования водным режимом орошаемого поля определяют скорость изменения влажности почвы на орошаемом поле и на тестовой площадке за один и тот же интервал времени по формуле
где Б 7,37 коэффициент пропорциональности,
а динамику скорости впитывания воды в почву для орошаемого поля рассчитывают по зависимости
полученной на тестовой площадке по формуле
где В 6,52 коэффициент пропорциональности.
где
в зависимости от нее и измеренной на поле влажности почвы рассчитывают водно-физические характеристики почвы для орошаемого поля, при этом наименьшую влагоемкость рассчитывают по формуле
где βi - средняя измеренная влажность почвы в искомом слое на орошаемом поле;
влажность завядания рассчитывают по формуле
влажность разрыва капилляров рассчитывают по формуле
где
где
а объемную массу почвы по формуле
где
e коэффициент, численно равный основанию натуральных логарифмов 2,53;
k 10- 2 коэффициент пропорциональности, г/см3•%
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для обеспечения регулирования водным режимом орошаемого поля определяют скорость изменения влажности почвы на орошаемом поле и на тестовой площадке за один и тот же интервал времени по формуле
где Б 7,37 коэффициент пропорциональности,
а динамику скорости впитывания воды в почву для орошаемого поля рассчитывают по зависимости
где В 6,52 коэффициент пропорциональности.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5043631 RU2096949C1 (ru) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | Способ определения технологических параметров водного режима орошаемого поля |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5043631 RU2096949C1 (ru) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | Способ определения технологических параметров водного режима орошаемого поля |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2096949C1 true RU2096949C1 (ru) | 1997-11-27 |
Family
ID=21604958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5043631 RU2096949C1 (ru) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | Способ определения технологических параметров водного режима орошаемого поля |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2096949C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019039954A1 (ru) * | 2017-08-24 | 2019-02-28 | Василий Александрович ФАРТУКОВ | Интеллектуальная модульная система дифференцированного полива |
| RU2710784C1 (ru) * | 2019-04-25 | 2020-01-13 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" (ФГБНУ "РосНИИПМ") | Экспериментально-аналитический способ определения наименьшей влагоемкости черноземных и каштановых почв |
| RU2744069C1 (ru) * | 2020-04-21 | 2021-03-02 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Адаптивные Инновационно-Интеллектуальные Технологии" | Способ и система управления дифференциальным поливом сельскохозяйственных культур |
-
1992
- 1992-02-25 RU SU5043631 patent/RU2096949C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Разработка рекомендаций по определению величины расчетного слоя увлажнения сельхозкультур для различных фаз развития и целесообразности их полива дробными нормами. Отчет о научно-исследовательской работе МГМИ. - 1978, рег. N 74061300. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019039954A1 (ru) * | 2017-08-24 | 2019-02-28 | Василий Александрович ФАРТУКОВ | Интеллектуальная модульная система дифференцированного полива |
| RU2710784C1 (ru) * | 2019-04-25 | 2020-01-13 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" (ФГБНУ "РосНИИПМ") | Экспериментально-аналитический способ определения наименьшей влагоемкости черноземных и каштановых почв |
| RU2744069C1 (ru) * | 2020-04-21 | 2021-03-02 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Адаптивные Инновационно-Интеллектуальные Технологии" | Способ и система управления дифференциальным поливом сельскохозяйственных культур |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Richards et al. | Physical processes determining water loss from soil | |
| Xu et al. | Comparison of seven models for estimation of evapotranspiration and groundwater recharge using lysimeter measurement data in Germany | |
| Herkelrath et al. | Water uptake by plants: I. Divided root experiments | |
| Szeicz et al. | Surface resistance of crop canopies | |
| Scotter et al. | The soil water balance in a gragiaqualf and its effect on pasture growth in central New Zealand | |
| King et al. | A floating lysimeter and its evaporation recorder | |
| Dunin et al. | Evaluation of the ventilated chamber for measuring evaporation from a forest | |
| Sypka | Dynamic real-time volumetric correction for tipping-bucket rain gauges | |
| Pasquill | Some estimates of the amount and diurnal variation of evaporation from a clayland pasture in fair spring weather | |
| RU2096949C1 (ru) | Способ определения технологических параметров водного режима орошаемого поля | |
| Rouse et al. | A test of the potential accuracy of the water-budget approach to estimating evapotranspiration | |
| Dye et al. | The determination of the relationship between transpiration rate and declining available water for Eucalyptus grandis | |
| Baier | The interrelationship of meteorological factors, soil moisture and plant growth: A review | |
| Aston | Evaporation from eucalypts growing in a weighing lysimeter: a test of the combination equations | |
| Almagbile et al. | Statistical analysis of estimated and observed soil moisture in sub-humid climate in north-western Jordan | |
| 安田延寿 et al. | Evaporation from non-saturated surface and surface moisture availability. | |
| Adams et al. | Estimation of thermal diffusivity from field observations of temperature as a function of time and depth | |
| Green et al. | Evapotranspiration from pasture: a comparison of lysimeter and Bowen ratio measurements with Priestley-Taylor estimates | |
| Puckridge | A comparison of evapotranspiration measurements of crop communities using lysimeters and assimilation chambers | |
| Calder et al. | The use of a wet-surface weighing lysimeter system in rainfall interception studies of heather (Calluna vulgaris) | |
| Schrock et al. | Sensing grain yield with a triangular elevator | |
| Francis et al. | A model for estimating soil moisture deficits under cereal crops in Britain: 1. Development | |
| SU1632388A1 (ru) | Способ определени наименьшей влагоемкости почвы | |
| Patel | Laboratory and field manual on irrigation engineering | |
| Wadsworth et al. | Some observations upon the effect of the size of the container upon the capillary rise of water through soil columns |