Агробиологические требования заключаются в следующем. Для достижения малоинтенсивного (бесстрессово­го) воздействия процесса орошения на растения отношение интенсивности водоподачи к интенсивности водопотребления должно находиться в пределах 1 .50. Равномерность распре­деления воды на поле должна удовлетворять следующим требо­ваниям: Кэф.п 0, 7; kнед.п kизб.п 0, 15. Отклонение от среднего слоя выпавшего дождя не должно превышать ±25% для машин с коротко- и сред неструйными и ±30% - с дальнеструй­ными аппаратами. Для сохранения растений от механических повреждений в процессе подготовки и проведения поливов коэффициент их повреждаемое должен быть 0, 5 .2, 0%, а среднекубический диаметр капель дождя d 1 мм.

Экологические требования заключаются в сле дующем. С целью сохранения структуры и водопрочности поч­венных агрегатов, активной жизнедеятельности микроорганизмов в почвообразовательном процессе и повышения плодородия почв содержание влаги в порах почвы должно находиться в пределах 70 .90%, воздуха-10 .30%, а отклонение от этих интер­валов не должно превышать ±5%. Для предупреждения водной эрозии почвы скорость движения Ug потока воды в поливной борозде должна быть меньше критически допустимой ip из условий неразмываемости почвы, т. е. vq < и, а для предупреждения лужеобразования и стока средняя интенсивность дождя р должна быть меньше или равна скорости впитывания воды в почву, т. е. р s q Чтобы исключить разрушение почвенных агрегатов под действием ударов капель дождя, их диаметр не должен превышать 1, 5 мм для коротко- и средне-струйных и 1, 8 мм для дальнейструйных аппаратов.

Технико-экономические требования включают большое число показателей. Однако к наиболее важным из них относятся эффективное использование земли, производи­тельность машин и энергоемкость выполняемого ими процесса. Коэффициент земельного использования, учитывающий потери площади под оросительной сетью и поливной техникой, должен быть равен или больше 0, 97.

Теоретически возможная производительность любой дожде­вальной машины или установки при заданной поливной норме m, мУга, может быть определена по формуле

Действительная производительность дождевальных машин, работающих в движении, как и любых других мобильных средств, зависит от ширины захвата, скорости движения и коэффициента использования рабочего времени. Разница заключается лишь в том, что во избежание образования луж на почвах с небольшой впитывающей способностью поливать можно не за один, а за несколько проходов. В таких случаях необходимое число про­ходов

n = m/h, где т-поливная норма,мм; А-слой воды, вылитый за один проход,мм.

Производительность машин, работающих позиционно, зависит от размера площади 5, орошаемой с одной позиции, и числа позиций z в смену, т. е. П = Sz. За продолжительность смены Т число позиций

z=kT/t,

где k - коэффициент использования рабочего времени; t-продолжительность полива с одной позиции.

Учитывая, что t=m/pcp a Pq, =Q/5, получим z= kTQ/mS. Подставив значение z в первоначальное выражение, получим

W=кTQ/m

Так как Q=PcpS, a 5=nr2, то формулу можно представить в виде

W=pkpср rT/m.

Из этого следует, что производительность в наибольшей мере зависит от радиуса действия струи г. Но одно и то же значение г можно получить при разных напорах If и диаметрах сопла d. Чтобы выбрать рациональное сочетание значений Н и rfg, нужно знать, какой из этих параметров оказывает большее влияние на энергоемкость процесса.

Энергоемкость процесса. Мощность струи, представляющая собой расход энергии в единицу времени,

Nстр=gQH

Nстр=gmpdHÖ2gH/4

где у-удельный вес воды.

Сле­дует иметь в виду, что мощность, необходимая для привода насоса.

Характеристикой энергоемкости дождевальной машины или установки можно считать расход энергии на единицу произво­дительности. Так как производительность П = CiQ, где q -коэффициент пропорциональности, то с;Я, где Сд = const.

Из полученного выражения следует, что удельный расход энергии пропорционален напору Я. Таким образом, наименее энергоемкими следует считать дождевальные машины и установки с короткоструйными насадками, а наиболее энергоемкими - ма­шины, оборудованные дальнеструйными аппаратами.

Технико-экономическими требованиями предусматривается ограничение удельного расхода энергии £„ на 1 м3 поливной воды в следующих пределах: 20,5 . 1,5 кВт-ч/м3 для дож­девальных машин и установок и Е s. 0,05 .0,2 кВт • ч/м3 для установок капельного и внутрипочвенного орошения.

6 Вывод

Тенденции и перспективы развития. Полив - наиболее эф­фективный способ повышения урожаев, один из основных факто­ров интенсификации сельскохозяйственного производства. По­ливная техника занимает важное место в системе машин для мелиорации.

Системой машин предусмотрено семь технологических комп­лексов для орошения сельскохозяйственных культур.

При поливе дождеванием предусматривается забор воды ма­шинами из открытой и закрытой оросительных сетей, а при по­верхностном орошении - подъем и подача воды передвижными насосными станциями по разборным трубопроводам. Вместе с поливной водой при поливе дождевальными и поливными машинами могут вноситься сухие минеральные удобрения и животновод­ческие стоки. Поливная техника может быть использована и для внесения жидких минеральных удобрений, микроэлементов, пестицидов и химических мелиорантов. В этих случаях обеспе­чивается повышение производительности труда более чем в 2 раза, равномерность распределения вносимых веществ на 20 .30%, сокращение затрат в 1,2 раза.

Внесение удобрений вместе с поливной водой по сравнению с раздельным внесением при использовании разбрасывателей ми­неральных удобрений и последующим поливом повышает урожай­ность сельскохозяйственных культур на 10 .25%. Это позво­ляет внедрить в орошаемом земледелии индустриальные техно­логии и уменьшить парк сельскохозяйственных машин за счет совмещения некоторых операций, а также агрегатировать дож­девальные и поливные машины с машинами для транспортировки

сухих и жидких удобрений, пестицидов и химических мелиорантов.

Системой машин предусмотрено создание новой широкозах­ватной дождевальной и поливной техники для степных и полу­пустынных районов, имеющих поля больших размеров, а для Нечерноземной зоны, имеющей небольшие поля неудобной кон­фигурации со сложным рельефом, предусмотрен выпуск мобильных дождевальных машин. Групповое использование этих машин позволит увеличить нагрузку на одного человека, занятого на орошении сельскохозяйственных культур.

Уровень механизации поверхностного орошения не превышает 5 .6%. В целях сокращения ручного труда и повышения произ­водительности в конструкциях большинства машин для полива по бороздам, полосам и чекам будут предусмотрены собственные двигатели на основе гидро- и электропривода, а также авто­матизация некоторых процессов и операций.