RU2670454C1 - Method for determining evaporation loss in air under sprinkling - Google Patents
Method for determining evaporation loss in air under sprinkling Download PDFInfo
- Publication number
- RU2670454C1 RU2670454C1 RU2017114613A RU2017114613A RU2670454C1 RU 2670454 C1 RU2670454 C1 RU 2670454C1 RU 2017114613 A RU2017114613 A RU 2017114613A RU 2017114613 A RU2017114613 A RU 2017114613A RU 2670454 C1 RU2670454 C1 RU 2670454C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- irrigation
- rain
- evaporation
- sprinkler
- Prior art date
Links
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 title claims abstract description 41
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 claims abstract description 31
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 claims abstract description 31
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000003621 irrigation water Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000611 regression analysis Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 235000021590 normal diet Nutrition 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 230000001373 regressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
- G01N33/0011—Sample conditioning
- G01N33/0016—Sample conditioning by regulating a physical variable, e.g. pressure or temperature
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к орошаемому земледелию при эксплуатации многоопорных дождевальных машин, осуществляющих полив из подземных и поверхностных источников, а так же из закрытой и открытой оросительной сети.The invention relates to agriculture, in particular to irrigated agriculture in the operation of multi-support sprinkler machines, irrigating from underground and surface sources, as well as from a closed and open irrigation network.
Известен способ определения потерь воды на испарение и снос ветром при испытаниях дождевальных машин и установок, включающий измерения расхода воды машиной дроссельным прибором, водосливом или объемным способом, расхода воды по дождемерам, расставленным на поверхности земли в пределах площади полива, а расчет потерь воды на испарение и снос ветром (Е) выполняют по формуле:There is a method of determining water loss for evaporation and wind drift when testing sprinkler machines and installations, including measuring the water flow by the machine with a throttle device, weir or volumetric method, water flow by rain gauges placed on the ground surface within the irrigation area, and the calculation of water evaporation and demolition by wind (E) is performed according to the formula:
где Qоб - расход воды машиной;where Q on - water consumption machine;
Qд - расход воды по дождемерам.Q d - water consumption for rain gauges.
(ОСТ 70.11.1-74. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины и установки дождевальные. Программа и методы испытаний. - М.: ВО "Сельхозтехника" Совета Министров СССР, 1974, - с. 35).(OST 70.11.1-74. Tests of agricultural machinery. Machines and sprinkler units. Program and test methods. - Moscow: VO "Agricultural Equipment" of the Council of Ministers of the USSR, 1974, - p. 35).
К недостаткам данного способа следует отнести большие затраты времени, трудоемкость и невозможность его применения в условиях эксплуатации дождевальных машин из-за нарушения состояния посева при расстановке дождемеров, измерения накопленных в них объемов воды и расходов дождевальных аппаратов. Затраты времени на реализацию данного способа составляют не менее 3 часов, в течение которых происходит изменение метеорологической обстановки в районе полива, что не позволяет полученное значение величины Е использовать при определении продолжительности стоянки машины на позиции или скорости ее движения.The disadvantages of this method include a large investment of time, complexity and the impossibility of its use in the conditions of operation of the sprinkler machines due to disruption of the state of sowing during the placement of rain gauges, measuring the accumulated water volumes and sprinkler costs. The time spent on the implementation of this method is at least 3 hours, during which the meteorological situation in the irrigation area changes, which does not allow the obtained value of E to be used when determining the duration of the car stationary or its speed.
Необходимость в информации о потерях воды на испарение в воздухе орошения дождеванием возникает до 5-6 раз в сутки вследствие известного внутрисуточного изменения метеорологических параметров, определяющих их величину (температура и относительная влажность воздуха, скорость ветра).The need for information on water losses for evaporation in irrigation air by sprinkling arises up to 5-6 times per day due to the well-known intraday change of meteorological parameters determining their size (temperature and relative humidity of air, wind speed).
Известен также способ определения потерь воды на испарение в воздухе при дождевании машиной конкретной марки, предусматривающий до проведения эксплуатационных поливов многократные единовременные измерения концентрации ионов, например, натрия или хлора в поливной воде на выходе из дождевального аппарата (С1) и на уровне поверхности земли или растительного покрова (С2), комплекса метеорологических параметров, влияющих на интенсивность процесса испарения капель искусственного дождя в воздухе: температуры (t) и относительной влажности ϕ) воздуха, скорости ветра (V), в пределах интервалов возможного их изменения для зоны применения данной дождевальной машины, расчет потерь воды на испарение в воздухе (Е) для каждого зафиксированного сочетания метеорологических параметров (t, ϕ, V) ведут по формуле:There is also known a method for determining water losses for evaporation in the air when a particular brand is sprinkled by a machine, which, before performing irrigation, carries out multiple one-time measurements of the concentration of ions, for example, sodium or chlorine in irrigation water at the outlet of the sprinkler (C 1 ) and at ground level or vegetation cover (С 2 ), a complex of meteorological parameters affecting the intensity of the process of evaporation of artificial rain in the air: temperature (t) and relative humidity ϕ ) air, wind speed (V), within the intervals of their possible change for the application area of this sprinkler, the calculation of water evaporation losses in air (E) for each recorded combination of meteorological parameters (t, ϕ, V) is given by the formula:
а затем выполняют регрессионный анализ экспериментальных данных и получают эмпирическую математическую зависимость видаand then perform a regression analysis of the experimental data and get an empirical mathematical dependence of the form
для последующего оперативного определения величины Е при любых сочетаниях метеорологических параметров -t ϕ, V в процессе эксплуатационного полива измеряют необходимые метеорологические параметры (t, ϕ, V) или получают информацию о них и определяют по формуле (3) величину потерь воды на испарение (статья Штангей А.И. Новый способ учета потерь воды на испарение при дождевании. - Гидротехника и мелиорация, 1975, 9, с. 51-53).for subsequent operational determination of the E value for any combination of meteorological parameters -t ϕ, V during the operational irrigation, measure the necessary meteorological parameters (t, ϕ, V) or obtain information about them and determine the amount of water evaporation by formula (3) (article Shtangey, AI, A New Method for Accounting for Evaporation of Water Loss during Sprinkling (Hydraulic Engineering and Land Reclamation, 1975, 9, p. 51-53).
Формула для определения Е, полученная по описанному выше способу (Мелиорация и водное хозяйство. Орошение: Справочник / Под ред. Б.Б. Шумакова. - М., Колос, 1999, с. 182):The formula for the definition of E, obtained by the method described above (Land improvement and water management. Irrigation: a Handbook / Edited by BB Shumakov. - M., Kolos, 1999, p. 182):
где t - температура воздуха, °С;where t is the air temperature, ° С;
ϕ - относительная влажность воздуха, %;ϕ — relative air humidity,%;
V - скорость ветра, м/с.V - wind speed, m / s.
Данная формула является не корректной, так как не учитывает характеристику дождя и параметров машины таких, как высота подъема облака, диаметр капель, интенсивность дождя, что на наш взгляд очень важна.This formula is not correct, because it does not take into account the characteristics of rain and machine parameters such as the height of the cloud rise, the diameter of the drops, the intensity of rain, which in our opinion is very important.
К недостаткам данных способов следует отнести высокую стоимость проведения работ, так как для определения Е в условиях выполнения эксплуатационных поливов необходимо иметь в относительной близости от орошаемого массива метеостанцию, соответствующий персонал для определения несколько раз в сутки значений метеорологических факторов, например t, ϕ, V, и расчета величины Е, систему передачи информации по Е от метеостанции до оператора дождевальной машины; низкую точность вследствие значительной удаленности метеостанций от орошаемых массивов и малой плотности существующей сети метеостанций; сложность, так как эмпирические формулы (3) имеют три и более параметров и, как правило, нелинейные, а номограммы для них неудобны для использования в полевых условиях и требуют определенного уровня квалификации.The disadvantages of these methods include the high cost of the work, since to determine E in terms of operating irrigation it is necessary to have a meteorological station in relative proximity to the irrigated area, appropriate personnel to determine the values of meteorological factors several times a day, for example t, ϕ, V, and calculating the value of E, the system for transmitting information on E from the weather station to the operator of the sprinkler; low accuracy due to the considerable remoteness of weather stations from irrigated arrays and the low density of the existing network of weather stations; complexity, since the empirical formulas (3) have three or more parameters and, as a rule, are non-linear, and nomograms for them are inconvenient for use in the field and require a certain level of qualification.
Указанные выше недостатки в большинстве случаев не преодолены в практике орошаемого земледелия, потери воды на испарение, либо их не учитывают, либо принимают равными условно фиксированной величине для каждого месяца полива, ориентируясь на среднее их значение, что не отвечает современным требованиям к качеству полива.The above disadvantages in most cases are not overcome in the practice of irrigated agriculture, evaporation water losses either do not take them into account, or are assumed to be equal to a conventionally fixed value for each month of irrigation, focusing on their average value, which does not meet modern requirements for irrigation quality.
Наиболее точная и корректная формула для определения Е, которая учитывает не только метеорологические, но и конструктивно-технологические параметры машины (Слюсаренко В.В., Надежкина Г.П., Рыжко Н.Ф. Снижение потерь воды при поливе дождеванием. Научная жизнь, 2013, №6, с. 57-60 или Слюсаренко В.В., Надежкина Г.П., Акпасов А.П., Дасаева З.З. Снижение потерь воды при дождевании. Научное обозрение. 2015. №19. С. 49-52) имеет вид:The most accurate and correct formula for determining E, which takes into account not only the meteorological, but also the structural and technological parameters of the machine (Slyusarenko VV, Nadezhkina GP, Ryzhko NF Reducing water loss during irrigation by sprinkling. Scientific life, 2013, No. 6, pp. 57-60 or Slusarenko VV, Nadezhkina G.P., Akpasov A.P., Dasayeva Z.Z. Reduction of water losses during sprinkling. Scientific Review. 2015. No. 19. S. 49-52) has the form:
где h - высота подъема капель дождя над почвой, м;where h is the height of the rise of raindrops over the soil, m;
n - частота вращения аппарата, об/мин;n is the rotational speed of the apparatus, rpm;
dк - средний диаметр капель, мм;d to - the average diameter of the droplets, mm;
Ф - комплексный показатель напряженности климата;F is a complex indicator of climate intensity;
Рс, Рм - средняя и мгновенная интенсивность дождя, мм/мин;P with , P m - the average and instantaneous intensity of rain, mm / min;
Kα - коэффициент, учитывающий изменение величины испарения и сноса дождя в зависимости от величины угла между трубопроводом машины «Фрегат» и направлением ветра Kα = 1 - 0,009(90 - α);K α - coefficient taking into account the change in the magnitude of evaporation and drift of rain depending on the angle between the pipeline of the Frigate machine and the wind direction K α = 1 - 0.009 (90 - α);
α - угол между трубопроводом дождевальной машины и направлением ветра, град.α - the angle between the pipeline of the sprinkler and the direction of the wind, deg.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является способ определения потерь воды на испарение в воздухе при дождевании преимущественно подземными водами (Патент РФ №2206978, МПК A01G25/09, опубл. 27.06.2003 г., бюл. №18), который предусматривает измерение концентрации преобладающего иона в поливной воде, снятие комплекса метеорологических параметров и определение потерь воды на испарение в воздухе с фиксацией температуры прогрева поливной воды по длине трубопровода. Величину потерь на испарение в воздухе устанавливают на основе регрессивного анализа конкретных сочетаний метеорологических параметров по математической зависимостиThe closest in technical essence to the proposed invention is a method for determining water evaporation losses in the air during sprinkling mainly by groundwater (Patent RF №2206978, IPC A01G25 / 09, publ. 27.06.2003, bull. №18), which provides for measurement concentration of the predominant ion in irrigation water, removal of a complex of meteorological parameters and determination of water loss by evaporation in air with fixing the temperature of heating of irrigation water along the length of the pipeline. The amount of evaporation losses in the air is established on the basis of a regressive analysis of specific combinations of meteorological parameters according to mathematical dependence.
где ΔТ - прогрев воды по длине водопроводящего трубопровода многоопорной дождевальной машины.where Δ T is the heating of water along the length of the water supply pipeline of the multi-support sprinkler.
К недостаткам существующего способа следует отнести ограниченность в использовании только при поливе подземными водами, кроме того прогрев воды является существенным только при температурах более 20°С, что ограничивает его применение, а при использовании его при орошении дождевальными машинами типа «Фрегат», «Кубань», «Walley», «Zimmatic», имеющими в качестве водопроводящего пояса стальной трубопровод прогрев воды составляет не более 2-5°С, что не является точным отображением испарения воды в воздухе при поливе дождевальными машинами.The disadvantages of the existing method include the limited use only when irrigating with groundwater, besides water heating is significant only at temperatures over 20 ° C, which limits its use, and when used with irrigation sprinkling machines such as "Frigate", "Kuban" , "Walley", "Zimmatic", having a steel pipeline as a water-conducting belt, the water heating is no more than 2-5 ° С, which is not an exact representation of water evaporation in the air when irrigating with sprinklers.
Указанные выше недостатки в практике орошения дождевальными машинами со стальными трубопроводами не позволяют с достаточной точностью определить потери воды на испарение в воздухе и не дают возможность скорректировать поливные нормы.The above disadvantages in the practice of irrigation by sprinkling machines with steel pipes do not allow to determine with sufficient accuracy the loss of water for evaporation in the air and do not make it possible to correct irrigation rates.
Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.
Как известно, точность определения нормы полива является основополагающей в экономии воды, предотвращении смыва и, самое главное, поддерживает оптимальный водный баланс, способствующий нормальному режиму питания и развития растений, получению стабильного и высококачественного урожая сельскохозяйственных культур.As is known, the accuracy of determining the rate of irrigation is fundamental in saving water, preventing flushing and, most importantly, maintains an optimal water balance that contributes to the normal diet and development of plants, obtaining a stable and high-quality crop yield.
Условием проведения своевременного орошения с заданной поливной нормой при различных климатических условиях, времени и места забора является использование научных высокотехнологических методов, основанных на минимизации затрат и возможности автоматизации полива.A prerequisite for timely irrigation with a given irrigation rate under different climatic conditions, time and location of the fence is the use of scientific high-tech methods based on minimizing costs and the possibility of irrigation automation.
Технической задачей настоящего изобретения является разработка способа определения потерь воды на испарение при орошении водой из любого источника и любой широкозахватной машиной с достаточной точностью.The technical task of the present invention is to develop a method for determining water loss to evaporation when irrigated with water from any source and any wide machine with sufficient accuracy.
Единым техническим результатом, достигаемым при решении настоящей задачи, является обеспечение высокой точности определения потерь воды на испарение и при поливе орошением за счет оптимизации процесса замера разности температур орошаемой воды, изменяющейся в процессе эксплуатации дождевальной машины путем измерения изменения температуры непосредственно дождевого облака, создаваемого дождеобразующими устройствами.A single technical result achieved in solving this problem is to ensure high accuracy in determining evaporation water loss and during irrigation by optimizing the measurement process of the temperature difference of the irrigated water changing during the operation of the sprinkler by measuring the temperature change of the rain cloud directly generated by the rain-forming devices .
Указанный технический результат достигается тем, что в способе определения потерь воды на испарение в воздухе при дождевании машинами, включающем установленные величины прогрева поливной воды, определение величины потерь на основе регрессионного аспекта конкретных сочетаний метеорологических параметров и конструктивно-технологических характеристик машины, измерение прогрева поливной воды осуществляют непосредственно в дождевом облаке замером температур на выходе из дождеобразующего устройства и в приземном слое на границе дождевого облака по середине дождевальной машины, величину потерь поливной воды на испарение в воздухе определяют по зависимости:This technical result is achieved by the fact that in the method of determining water losses for evaporation in the air when sprinkling machines, including the established values of irrigation water heating, determining the magnitude of losses based on the regression aspect of specific combinations of meteorological parameters and structural and technological characteristics of the machine, the measurement of irrigation water heating is performed directly in the rain cloud by measuring the temperatures at the outlet of the rain-forming device and in the surface layer at the rain boundary the second cloud in the middle of the sprinkler, the magnitude of the loss of irrigation water due to evaporation in the air is determined by the dependencies:
где ΔТ1 - прогрев воды в дождевом облаке;where Δ T 1 - warming up of water in a rain cloud;
f - функция.f is a function.
При этом интенсивность процесса испарения определяется комплексом метеорологических параметров и конструктивно-технологических характеристик машины в интервале возможного их изменения в зоне орошения, определением потерь воды на испарение, а получение математической зависимости для определения искомой величины:At the same time, the intensity of the evaporation process is determined by the complex of meteorological parameters and structural and technological characteristics of the machine in the interval of their possible change in the irrigation zone, the determination of evaporation water losses, and obtaining a mathematical relationship to determine the desired value:
где h - высота подъема капель дождя над почвой, м;where h is the height of the rise of raindrops over the soil, m;
t - температура воздуха, °С;t is the air temperature, ° С;
ϕ - относительная влажность воздуха, %;ϕ — relative air humidity,%;
V - скорость ветра, м/с;V - wind speed, m / s;
n - частота вращения аппарата, об/мин;n is the rotational speed of the apparatus, rpm;
dк- средний диаметр капель, мм;d to - the average diameter of the droplets, mm;
α - угол между трубопроводом дождевальной машины и направлением ветра, град;α - the angle between the pipeline of the sprinkler and the direction of the wind, hail;
ρс, ρм - средняя и мгновенная интенсивность дождя, мм/мин.ρ s , ρ m - average and instantaneous rain intensity, mm / min.
Измерение и констатация результатов параметров и характеристик с одновременным измерением температуры воды в дождевом облаке у дождеобразующего устройства и на границе дождевого облака в приземном слое с учетом растительного покрова служат основой для выполнения регрессионного анализа расчетных значений потерь воды на испарение соответствующих величин прогрева воды в дождевом облаке, получают однофакторную математическую зависимость для определения искомой величины испарения вида:Measuring and stating the results of parameters and characteristics with simultaneous measurement of water temperature in the rain cloud at the rain-forming device and at the boundary of the rain cloud in the surface layer, taking into account the vegetation cover, serve as the basis for performing a regression analysis of the calculated values of water loss for evaporation of the corresponding values of water heating in the rain cloud, get univariate mathematical dependence to determine the desired value of evaporation of the form:
где ΔТ2 - прогрев воды в дождевом облаке, который измеряют одновременно с метеорологическими и конструктивно-технологическими параметрами машины в процессе эксплуатационного полива.where Δ T 2 is the warming up of water in the rain cloud, which is measured simultaneously with the meteorological and structural-technological parameters of the machine in the course of operational irrigation.
За счет того, что способ предусматривает учет не только метеорологических параметров, но и конструктивно-технологические характеристики машины можно утверждать, что величина потерь, рассчитываемая по формуле будет более точна, так как является более идентичным отображением процесса испарения воды из дождевого облака, образованного дождеобразующими устройствами. Кроме того, простота, доступность и оперативность измерения изменения температуры воды в дождевом облаке, а так же соответствие большей достоверности и корректности отображения процесса испарения в дождевом облаке изменением его температуры, дает нам право утверждать, что предложенное изобретение соответствует критерию «новизна».Due to the fact that the method involves taking into account not only the meteorological parameters, but also the structural and technological characteristics of the machine, it can be argued that the magnitude of the losses calculated by the formula will be more accurate, as it is a more identical display of the process of evaporation of water from the rain cloud formed by rain-forming devices . In addition, the simplicity, accessibility and efficiency of measuring changes in water temperature in a rain cloud, as well as compliance with greater reliability and correctness of displaying the evaporation process in a rain cloud by changing its temperature, gives us the right to say that the proposed invention meets the criterion of "novelty."
Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 схематично изображена дождевальная машина; на фиг. 2 - график зависимости потерь воды на испарение в воздухе при дождевании дождевальной машиной «Фрегат» от величины прогрева воды в дождевом облаке в условиях Саратовского Заволжья.The invention is illustrated by drawings. FIG. 1 schematically shows a sprinkler; in fig. 2 - a graph of water loss due to evaporation in the air when sprinkling the Frigate sprinkler on the amount of water heating in a rain cloud in the conditions of the Saratov Trans-Volga region.
Способ определения потерь воды на испарение в воздухе при поливе дождеванием дождевальной машины предусматривает разовую постановку специального эксперимента в условиях эксплуатационного режима полива с измерением комплекса метеорологических параметров и конструктивно-технологических характеристик машины, оказывающих существенное влияние на интенсивность процесса испарения. При этом дождевальная машина «Фрегат» укомплектована как дождевальными аппаратами, так и короткоструйными насадками, длина трубопровода составляет 454 м, высота расположения дождеобразующих устройств 2,4 м, замеры всех показателей осуществляли как минимум в четырех положениях машины, при различных температурах воздуха, направления и скорости ветра в течение светового дня через каждые 50 м длины трубопровода машины в течение общепринятого времени полива, то есть равномерно охватывали диапазон от минимально возможного до максимально возможного каждого параметра и соответствия характеристик стабильным режимам полива серийной дождевальной машиной «Фрегат».The method of determining water evaporation losses in the air when irrigating with a sprinkler sprinkler spraying machine provides for a one-time setting of a special experiment under the conditions of an irrigation operating mode with measurement of a complex of meteorological parameters and machine design and technological characteristics that have a significant effect on the intensity of the evaporation process. At the same time, the Frigate sprinkler is equipped with both sprinklers and short-jet nozzles, the pipeline length is 454 m, the height of the rain-forming devices is 2.4 m, all indicators were measured at least in four positions of the machine, at different air temperatures, directions and wind speed during the daylight after every 50 m length of the pipeline of the machine during the standard irrigation time, i.e. uniformly cover the range from the lowest possible to the maximum possible zhnogo each parameter and compliance characteristics stable modes irrigation sprinkler burst "Frigate".
Далее определяют расчет потерь воды на испарение в воздухе по математической формуле (5), регрессионный анализ полученных величин Е для конкретных условий и параметров (t, ϕ, V, h, dk, α, ρс, ρм), а так же соответствующие им значения температуры воды tн на выходе из дождеобразующего устройства и на границе дождевого облака в приземном слое с учетом растительного покрова на почве tк, в результате которого получают однофакторную математическую зависимость E=f(ΔTn).Next, determine the calculation of water losses for evaporation in air according to the mathematical formula (5), regression analysis of the obtained values of E for specific conditions and parameters (t, ϕ, V, h, d k , α, ρ s , ρ m ), as well as the corresponding values of water temperature t н at the exit from the rain-forming device and at the boundary of the rain cloud in the surface layer, taking into account the vegetation cover on the soil t к , as a result of which a one-factor mathematical relationship is obtained E = f ( Δ T n ).
Полученная величина Е является основой для коррекции нормы полива с учетом потерь воды на испарение.The obtained value of E is the basis for the correction of the rate of irrigation, taking into account the loss of water for evaporation.
Современное состояние средств регистрации температуры и связи позволяет оперативно реагировать на изменение температуры воды в дождевом облаке и принимать соответствующие решения по изменению норм полива.The current state of the means of recording temperature and communication allows us to quickly respond to changes in the temperature of water in a rain cloud and make appropriate decisions on changing irrigation rates.
Как показала практика изменение нормы полива корректировать необходимо не более трех раз в день в период времени с 6 до 9 часов, с 10 до 14 часов и после 14 часов, при стабильной погоде не более 2-х раз, первый в 8 часов и второй в 14 часов. При более стабильной и неизменной погоде коррекцию нормы полива целесообразно осуществлять один раз в день.As practice has shown, changing the irrigation rate should be adjusted no more than three times a day during the time period from 6 to 9 hours, from 10 to 14 hours and after 14 hours, with stable weather no more than 2 times, the first at 8 o'clock and the second 14 hours. In case of more stable and unchanged weather, it is advisable to correct the irrigation rate once a day.
Пример. Полив овощных культур выполняется дождевальной машиной «Фрегат» при температуре воздуха t=28°C, относительной влажности ϕ=64%, скорости ветра 1,9 м/с, высота установки дождеобразующего устройства, диаметра капель, интенсивность дождя соответствует нормативным значениям серийной машины. Температура воды на выходе из дождеобразующего устройства tн=16,2°C и tк=24,7°C соответственно ΔTп=tн-tк=8,5°C.Example. Watering of vegetable crops is performed by the Frigate sprinkler when the air temperature is t = 28 ° C, relative humidity ϕ = 64%, wind speed 1.9 m / s, installation height of the rain-forming device, droplet diameter, rain intensity corresponds to the standard values of the serial machine. The water temperature at the outlet of the rain-forming device is t n = 16.2 ° C and t c = 24.7 ° C, respectively, Δ T n = t n –t to = 8.5 ° C.
Величина потерь воды на испарение в воздухе по способу аналогу и предлагаемому способу соответственно составила 14,1% и 17,2%, что явно указывает на более точное определение потерь предлагаемым способом, так как учтено максимально возможное количество факторов, влияющих на потери воды от испарения при работе дождевальных машин в реальных условиях Саратовского Заволжья.The amount of water loss for evaporation in the air according to the method analogue and the proposed method, respectively, was 14.1% and 17.2%, which clearly indicates a more accurate definition of losses by the proposed method, since the maximum possible number of factors affecting water loss from evaporation is taken into account when operating the sprinkler in real conditions of the Saratov Trans-Volga region.
Достоверность полученного результата определена следующим.The reliability of the result is determined as follows.
Во-первых - учет показателей определяющих площадь испарения (диаметр капель, интенсивность дождя).Firstly, taking into account the indicators determining the evaporation area (droplet diameter, rain intensity).
Во-вторых - учет направления ветра, установлено, что при совпадении и несовпадении оси трубопровода дождевальной машины с направлением ветра до 2,7 раз изменяют влияние ветра на испарение.Secondly, taking into account the direction of the wind, it was found that if the axis of the pipeline of the sprinkler machine coincides with the direction of the wind, they change the effect of wind on evaporation up to 2.7 times.
В-третьих - учет времени нахождения капель в воздухе так же существенно влияет на испарение, что определяет высота установки дождеобразующих устройств.Thirdly, taking into account the time of droplets in the air also significantly affects evaporation, which determines the installation height of rain-forming devices.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017114613A RU2670454C1 (en) | 2017-04-27 | 2017-04-27 | Method for determining evaporation loss in air under sprinkling |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017114613A RU2670454C1 (en) | 2017-04-27 | 2017-04-27 | Method for determining evaporation loss in air under sprinkling |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2670454C1 true RU2670454C1 (en) | 2018-10-23 |
Family
ID=63923523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017114613A RU2670454C1 (en) | 2017-04-27 | 2017-04-27 | Method for determining evaporation loss in air under sprinkling |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2670454C1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1732864A1 (en) * | 1989-04-24 | 1992-05-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им.А.Н.Костякова | Method fine-disperse sprinkler irrigation of annual farm crops |
| RU2206978C2 (en) * | 2001-06-29 | 2003-06-27 | Конторович Игорь Иосифович | Method for determining water losses for evaporation in air during sprinkling with preferably underground water |
-
2017
- 2017-04-27 RU RU2017114613A patent/RU2670454C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1732864A1 (en) * | 1989-04-24 | 1992-05-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им.А.Н.Костякова | Method fine-disperse sprinkler irrigation of annual farm crops |
| RU2206978C2 (en) * | 2001-06-29 | 2003-06-27 | Конторович Игорь Иосифович | Method for determining water losses for evaporation in air during sprinkling with preferably underground water |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| ЖЕЛЯЗКО В. И. Потери воды при дождевании сои дождевальной установкой IRRILAND RAPTOR. Вестник БГСА, 2015, стр. 120-123, найдено 09.04.2018 в Интернете [on line] на сайте https://cyberleninka.ru/article/n/poteri-vody-pri-dozhdevanii-soi-dozhdevalnoy-ustanovkoy-irriland-raptor. * |
| ЖУРАВЛЕВА Л.А и др. Оценка испарения и сноса дождя при дождевании. Сборник трудов конференции, 2016, стр. 120-123, найдено 09.04.2018 в Интернете [on line] на сайте https://elibrary.ru/item.asp?id=27620097. * |
| СЛЮСАРЕНКО В.В. и др. Потери воды на испарение и снос при поливе дождеванием и способы их снижения. Нива Поволжья, Агрономия, 2009, 1, 10, стр. 43-46, найдено 09.04.2018 в Интернете [on line] на сайте https://readera.ru/poteri-vody-na-isparenie-i-snos-pri-polive-dozhdevaniem-i-sposoby-ih-snizhenija-140103449. * |
| СЛЮСАРЕНКО В.В. и др. Потери воды на испарение и снос при поливе дождеванием и способы их снижения. Нива Поволжья, Агрономия, 2009, 1, 10, стр. 43-46, найдено 09.04.2018 в Интернете [on line] на сайте https://readera.ru/poteri-vody-na-isparenie-i-snos-pri-polive-dozhdevaniem-i-sposoby-ih-snizhenija-140103449. ЖЕЛЯЗКО В. И. Потери воды при дождевании сои дождевальной установкой IRRILAND RAPTOR. Вестник БГСА, 2015, стр. 120-123, найдено 09.04.2018 в Интернете [on line] на сайте https://cyberleninka.ru/article/n/poteri-vody-pri-dozhdevanii-soi-dozhdevalnoy-ustanovkoy-irriland-raptor. ЖУРАВЛЕВА Л.А и др. Оценка испарения и сноса дождя при дождевании. Сборник трудов конференции, 2016, стр. 120-123, найдено 09.04.2018 в Интернете [on line] на сайте https://elibrary.ru/item.asp?id=27620097. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3278660B1 (en) | Fertigation system, fertigation control server, salts accumulation determination method, and soil ec sensor | |
| US10455781B2 (en) | Method for controlling surface irrigation based on surface water depth information | |
| RU2650534C2 (en) | Method of differentiated management of crops irrigation and device for its implementation | |
| WO2019039954A1 (en) | Smart modular variable watering system | |
| CA2987761A1 (en) | Water-driven crop yield potential forecasting | |
| CN107155833A (en) | A kind of combined type implant system control method and device | |
| Zhang et al. | Effects of terrain slope on water distribution and application uniformity for sprinkler irrigation | |
| Salvatierra-Bellido et al. | Development of an automatic test bench to assess sprinkler irrigation uniformity in different wind conditions | |
| Li et al. | Modification of CSM-CROPGRO-Cotton model for simulating cotton growth and yield under various deficit irrigation strategies | |
| RU2670454C1 (en) | Method for determining evaporation loss in air under sprinkling | |
| CN104221571A (en) | Small rail car drop irrigation type variable rate fertilization system | |
| Jiménez-Buendía et al. | Development and assessment of a network of water meters and rain gauges for determining the water balance. New SCADA monitoring software | |
| CN207135772U (en) | A kind of implant system control device | |
| CN116380708B (en) | Irrigation quantity prediction method, device, system, equipment and medium | |
| CN110432046B (en) | Intelligent irrigation system in greenhouse | |
| CN104536418B (en) | Precise agriculture control system and method for automatic fertilization and water supply through distributed control | |
| CN105844366A (en) | Statistical method for regional scale plant production non-point source nitrogen loss | |
| CN103294923B (en) | Observation procedure and the system of load are flowed out in rice terrace non-point pollution | |
| Miodragović et al. | Water distribution uniformity of the traveling rain gun | |
| CN109407627A (en) | A kind of intelligence tobacco field management system | |
| CN111096211A (en) | Rice irrigation method based on big data | |
| CN115989763B (en) | Greenhouse irrigation control method, device, system and equipment | |
| Younus | Irrigation performance of centre pivot end-guns operating in windy conditions | |
| RU2206978C2 (en) | Method for determining water losses for evaporation in air during sprinkling with preferably underground water | |
| Arnold et al. | Water advance model and sensor system can reduce tail runoff in irrigated alfalfa fields |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190428 |