УДК 631.67 : 633.18

Реклама
УДК 631.67 : 633.18
ПРОБЛЕМЫ РАЦИОНАЛИЗАЦИИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОРОСИТЕЛЬНОЙ ВОДЫ
ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ РИСА В АРИДНОЙ ЗОНЕ
Ф.А. Бараев, Н. Аллабергенов
Ташкентского института ирригации и мелиорации, Ташкент, Узбекистан,
Взаимосвязью динамики минерализации воды со слоем затопления, водоподачей,
дренажным стоком и сбросами занимались многие исследователи /В.Б. Зайцев, 1975;
М.А. Андрюшин, 1977; В.А. Попов, А.П. Вершинин,1972; Е.Б. Величко, 1965, 1983;
Е.П. Масягин, 1976; З.Ф. Тулякова, 1978; Г.Я. Быков, 1972; М.Т. Когай, 1984; Ф.А. Бараев,
1978, 1982, 1984,2003 и др./.
Наиболее интересная модель динамики минерализации воды в чеке представлена в
книге С.В. Кибальникова /1985/.
1 
1
qmCm  2 DC ГВ
qmCm  2 DC ГВ   qc  2 d h τ

n  C 
n    V  ,
C4 
(1)
40
1
1


qc   2 D
q


2
D


c
n
n 

где
С4 – средний показатель минерализации воды в чеке за интервал времени, ч;
C40 – начальная минерализация воды в чеке; qm, Cm – расход и минерализация воды,
поступающей в чек из оросителя;
СГВ – минерализация грунтовых вод вблизи
поверхности почвы (в плоскости смыкания их с поверхностными водами); h – глубина
слоя затопления; qc,  – расходы воды с чека при поверхностном сбросе и фильтрации; D
– коэффициент диффузии; V – объем воды в чеке,
1
,
D  K T o 
4 H  rμ
К – постоянная Больцмана (1,38 · 10-6 эрг./град.); То – абсолютная температура по
Кельвину; r – радиус молекулы вещества в растворе.
Формула (2) получена из уравнения солевого баланса вида
dc
 V  q m C m  qc C 4    C 4  I ,
(2)
dc
где I – диффузия растворимых солей из почвы в воду на поверхности чека
I = - D · dc / dh,
где dc/dh – вертикальный градиент минерализации солей в воде вблизи поверхности
почвы,
dc / dh  2(CrB - Cu) / h.
Нетрудно заметить, что формула (2) при qc,  и 2D/h равных нулю, теряет
определенность, поскольку трансформируется в выражение
q  τ  Cm
q  τ  Cm 

С4  4
  C40 - 4

0
0


или С4 = С40, что неверно.
На самом деле минерализация воды в чеке возрастает по закону
q  τ  Cm
С4  4
 C40 ,
V
где q4 – расход воды на испарение. При q = 0, С4 = C40, и при qu ·  = V.
C4 = Cm + C40.
Помимо указанной погрешности, в формуле (2) не нашли места такие важные статьи
солевого баланса, как приток солей на поверхность чека из подъемных вод, а также при
повторном использовании коллекторно-дренажных вод на орошение; отток же солей за
счет фильтрации изображен весьма скрыто, несомненно следовало дифференцировать эту
статью по показателям дренажного стока, транспирации и подземного оттока.
С учетом изложенного предлагаем существенно отличающееся от формулы (2)
уравнение
(3)
C4 · V = qBCB + C40V + ·I - (qc + qдqn.o. + qm - qn) · C4 + qnn · C4
где qB – суммарная водоподача на поверхность чека оросительной воды и повторно
используемых коллекторно-дренажных вод; qп, qт – расход воды соответственно на
испарение и транспирацию с поверхности чека; qд, qn.o, qc – расходы воды с поверхности
чека на выклинивание в дрены, подземный отток и сброс; qnn, Cnn – расход и
минерализация подземного притока воды на поверхность чека; CB – минерализация
суммарной во до подачи в чек,
CB = (Cm · m + Cnn),
где Cm, m – минерализация и процент использования воды из оросительного канала, в
суммарной водоподаче; Cn, n – минерализация и процент использования воды из
коллекторно-дренажной сети в суммарной водоподаче.
После несложных преобразований и выделения получим
[ q C α  Cn αn   qnnCnn  2 DC ГВ /H 4 ]  τ  C40  V
С4 = B m m
.
(4)
V  [ qc  qд  qm  qno  qu   2 D/H 4 ]  t
Анализ формулы показывает, что минерализация воды в чеке будет равна:
q τ(C α  Cn αn )  C40  V
C4  u m m
,
(5)
V - qn τ
Если еще и qu ·  = 0, то С4 = С40, а при q,  → V С4 → ∞.
Итак, формула (5) свободна от погрешностей, характерных уравнению (2.).
Практическое применение выражения (5) направленно регулировать солевой режим на
поверхности рисового чека с помощью одного из следующих рычагов управления:
изменением режима водоподачи (qB) и уровня воды (H4) при заданных qc, qm, qnn, qn.o.;
регулированием режимов поверхностного сброса (qc) или дренажного модуля (qд)
при заданном уровне воды (Н4);
комплексным управляющим действием, реализуемым через согласованное
изменение режимов водоподачи, сброса, дренажного модуля и уровня воды в чеке.
Последнее мероприятие весьма сложное и, на наш взгляд, возможно только на
автоматизированных системах.
Скачать