Пятница, 02.12.2016, 22:54
Высшее образование
Приветствую Вас Гость | RSS
Поиск по сайту


Главная » Статьи » Техника. Технические науки

ВЛАГОПЕРЕНОС ПРИ КАПЕЛЬНОМ ОРОШЕНИИ

Е.А. Ветренко, кандидат технических наук В.В. Некрасова, аспирант
Волгоградский государственный аграрный университет

ВЛАГОПЕРЕНОС ПРИ КАПЕЛЬНОМ ОРОШЕНИИ

Рассматриваются решения уравнения влагопереноса при капельном орошении при наличии и отсутствии функции источника при одной и двух подвижных границах.

Ключевые слова: влагоперенос, капельное орошение.

 

Одной из важных задач, стоящих перед исследователями в области мелиорации, является разработка и внедрение новых способов и техники полива, позволяющих вести строго нормируемую подачу воды на орошаемые площади, её эффективное использование растениями. К таким перспективным способам полива относятся капельное орошение.
К основным элементам техники капельного орошения относятся: объем (очаг) активного увлажнения, граница его контура, расход микроводовыпуска, их количество для полива одного растения, схема расположения точек водоподачи в очаге увлажнения или их расположение на орошаемой площади. Отсутствие инженерной методики расчета этих элементов приводит к необходимости экспериментального изучения процесса влагопереноса в почве в полевых условиях. Это сопряжено со значительными временными, трудовыми и денежными затратами. Поэтому создание инженерной методики расчета влагопереноса в почве при капельном орошении на основе теоретических исследований процесса имеет важное значение для проектирования таких систем.

При капельном орошении процесс впитывания влаги происходит в неполностью насыщенной среде практически в течение всего времени полива. В результате образуется локальная область увлажнения [2, 3], имеющая в плане вид эллипса, а в пространстве эллипсоида, размеры которой зависят от структуры почвы и интенсивности подачи воды на ее поверхность.
В качестве некоторой обобщённой математической модели влагопереноса при капельном орошении можно рассматривать трехмерное уравнение параболического типа [1].

  (1)

где D (W)- коэффициент диффузивности и K (W) - коэффициент влагопроводности. При произвольной начальной влажности
(2)
граничных условиях:

 

где должны выполняться условия согласования:

Частным случаем краевой задачи является одномерная модель влагопереноса:
(9)
При произвольном распределении влажности:
(10)
И законах движения границ фронта (с постоянными влажностями на них)
(11)
В случае отсутствия функции источника, осреднённом коэффициенте диффузии
влаги:
   (12)

Проинтегрировав (15), найдем среднее интегральное значение влажности по формуле:



С целью учета отбора влаги корнями растений, испарения и конденсации влаги, неизотермичности влагопереноса и др. эффектов, целесообразно представлять функ-

В первом случае с учетом замены переменных, (19) приближенно линеаризуем (4), а затем решаем по методу пересчета линеаризованных решений. Расчетные формулы при осреднении коэффициента диффузивности (15)-(16) с учетом (18) запишется так:

 

 

При отсутствии функции источников (12) формулы (25)-(26) переходят соответственно в (15)-(16).
При проведении расчетов необходимо на каждом временном интервале (Ti, Ti+1) подставлять значения F0i .

Приведенные формулы позволяют учесть влияние отбора влаги корнями растений и испарения.

Таким образом, линеаризованные решения дают более точный результат.

Библиографический список

1. Алексашенко, А.А. Методы определения гидрохимических параметров и прогноза водно-солевого и теплового режимов мелиорируемых земель [Текст]: дис. ... /Алексашенко А.А. - М., 1984. - 363 с.
2. Боровой, Е.П. Аналитический подход к определению параметров контура увлажнения почвы на основе решения уравнения влагопереноса [Текст]/ Е.П. Боровой, Е.А. Ветренко //Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2009. - №4. - С. 52-57.
3. Ветренко, Е.А. Моделирование влагопереноса в ненасыщенных почвогрунтах при внутрипочвенном орошении яблоневого сада [Текст] / Е.А. Ветренко //Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2014. - №4(36). - С. 219-222.
4. Новосельский, С.Н. Применение уравнений баланса для прогноза водного и солевого режимов ненасыщенных почво-грунтов при внутрипочвенном и капельном орошении [Текст]/ С.Н. Новосельский, Д.Ф. Шульгин //Формирование и прогноз природных процессов. - Калининград: Изд. Калининского государственного университета, 1980. - С. 69-78.
5. Плешакова, Л.И. О некоторых методах численного решения одной задачи пространственной неустановившейся фильтрации [Текст]/ Л.И. Плешакова, В.Г. Пряжинская // Прикладная механика и техническая физика. - 1965. - №2. - С. 141-142.
 

Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование № 3 (39), 2015

Категория: Техника. Технические науки | Добавил: x5443x (03.04.2016)
Просмотров: 154 | Теги: влагоперенос, капельное орошение | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
...




Copyright MyCorp © 2016