Жүйекті үздіктетіп кезекпен (дискреттік) cуғару технологиясы

Жүйекке үздіктетіп су беріп суғарудың теориялық жəне əдістеме- лік қағидасын құруға Қырғызстаннан жəне Өзбекстаннан Т.Ю. Юсу- пов, Н.Р. Хамраев (1980), Америка Құрама Штаттарынан А. Бишоп (1980), Рессей Федерациясынан Б.Б. Шумаков, В.А. Арефьев (1980), А.А. Терпигорьев (1982) жəне А.В. Нешатаева (1987), Болгариядан И.С. Вырлев (1979), Қазақстаннан Ж.С. Мұстафаев ат салысты.

Жүйекті уақыт аралығында өзгеріп отыратын айнымалы ағыс шығынымен суғару (дискреттік) үлгісі талдаудың негізінде, ол жү- йекке белгілі бір уақытта (t₀) көп рет қайталап су беру жəне су бе- руді тоқтатумен (t_na) алмастырылып отыруға негізделген үздіктеп, толқындатып жəне бүлкілдетіп жүйекке су берудің бір түрі болып табылады.

Белгілі бір суғару танаптың ауданына (F) орналасқан суғару жү- йесіне берілетін су шығыны (Q, м³/с немесе л/с) бір уақытта барлық суғару жүйектердің тобына n · N (мұнда, n – жүйек тобының саны; N – жүйектің саны) бірдей берілмейді, топқа бөліп беріледі, яғни Q₀

= Q/ n · N, а басқа топтағы жүйектерге де су сондай шығынмен (Q₀)

берілуге тиісті. Сонымен, бір топ жүйекке су беретін уақыт ұзақ-

«беру – тым-тырыс» тəртібінде іске асырылады жəне ол егістік жердің топырағына қажетті суғару мөлшерін бергенше жəне жүйектің соңын- дағы тік қимасының қажетті тереңдікте ылғалданынша жүргізіледі.

Суғармалы егістік жерге 0-ден t уақыт аралығында екі жақтан су бергенде, бірінші мөлтек аудандағы жүйектер тобына су белгілі бір жүйектің бірінші есепке алған ұзындығына жеткенше беріледі жəне ол жерге су жеткен уақытта (t₁) жүйекке су берілу тоқтатылады да, су екінші мөлтек аудандағы жүйектер тобына беріледі жəне су жүйектің бірінші есепке алынған ұзындығындай ұзындыққа жеткенше бері- луге тиісті (t₂). Бұл уақыт мезгілінде, бірінші мөлтек аудандағы жүй- ектер тобы «күту» тəртібінде тұрады. Бұдан соң, бірінші мөлтек ауданындағы жүйектер тобына t₂ – t₃ уақыт мерзімінде қайтадан су беріледі, бірақ оның суғару ұзақтығы 0 – t кем болады. Ал t₃ – t₄ уақыт мезгілінде екінші мөлтек аудандағы жүйектер тобына су беріледі жəне олар «беру – тым-тырыс» тəртібімен алмасып отырады. Соны-

мен, жүйектегі су ағынының жылжу уақытының жиынтығы _^t_n су

Егер жүйекке суды бөліп берудің нəтижесінде туындайтын салмақты толқынды, шартты түрде үздіктеп суғару деп есептесек, онда екінші үздіктеп суды жүйекке беруден бастап, одан кейінгі үздіктеп суды жүйекке беру алғашқысында ылғалданған жүйектің бөлімшесімен (l_i), ал содан кейін құрғақ жүйектің бөлімшесімен (l_i+1) таралады. Жүйектің суғарылған бірінші бөлімінде (l_i), су толық сіңіп болған соң, белгілі бір топырақ қабатының ылғалдану дəрежесі оның төменгі су сыйымдылығына (β_нв) жеткен кезінде, судың сіңу (V_t) қабілетін сүзілу жылдамдығына (K_ф) дейін төмендететін су өткізбейтін қабат пайда болады жəне ол топырақтың шайылуына кедіргі жасайды.

Сондықтан келесі үздіктеп суды жүйекке берген кезде, ылғалдан- ған бөлімшеден судың сүзілуі (K_ф· t) аз шығынмен ағып өтеді жəне оның барлық ағыны құрғақ бөлімшені ылғалдандыруға (V_t· t) шығын болады, яғни K_ф· t < V_t· t. Осы құбылыстың нəтижесінде жүйекке су əрбір рет үздіктетіп берген кезде, келесі құрғақ бөлімшеге өткенде салыстырмалы түрде қарағанда үлкен шығынмен, тереңдікпен жəне жылдамдықпен, бірақ құрғақ ағын жолында өте аз жылдамдықпен жылжиды, ал соның себебінен бұндай суғару əдісін surge irrigation (жоғарғы толқынмен суғару) деп атайды.

Жоғарыда келтірілген дəлелдеме жəне топырақтың физикалық қасиеті жүйектің құрғақ бөлігінің жоғарғы қарқынмен ылғалдануын қамтамасыз етеді, өйткені ол жүйектегі судың биіктігіне тікелей бай- ланысты. Дəл осындай жағдай, жүйектің соңғы бөлігінде байқалады, яғни оның жоғарғы қарқынмен ылғалдануы ақаба судың шығынын төмендетеді, сонымен қатар жүйектің соңында, оның жолын тоса- тын үйінді бар.

Үздіктетпей жүйектеп суғарған кезде, жүйек бойындағы біркелкі ылғалдануға (K_p= h_k/h_н) қолжеткізу жəне топырақ қабатынан сүзілетін судың шығынын (g →min) барынша болдырмау үшін, жүйектің ба- сынан соңына дейін судың тез жылжуы (V_l → max) үшін үлкен су

ағыны (q →max) қажет. Мұндай үлкен су ағыны, топырақтың суды сіңіру қабілетінен үлкен болғандықтан, жүйек бойында артық су ағынының туындауына алып келеді.

Жүйектегі су шығының шамасы аз болған жағдайда, жүйек бо- йындағы су ағынының шамасын төмендетеді, ал ол судың жай жыл- жуына жəне жүйектің бас жағында судың сіңуінің ұзақтығынының үлкендігінен топырақ қабатынан артық сулардың сүзілуіне алып келеді. Егер бастапқы кезде үлкен суды үлкен ағынмен, ал содан соң оны азайтатын болса, су ағыны жүйектің соңына жеткен кезге дейін тереңге сіңетін судың шамасы жəне ағыны азаяды.

Сонымен, жүйектеп суғару кезіндегі берілетін судың (q) бір бөлігі топыраққа сіңеді (V_i), ал қалған бөлігі жер бетінде қалып (Δq_t = q – V_i) жəне жүйек бойымен төмен қарай жылжиды. Жүйектегі

судың жылжуына көптеген физикалық дəлелдемелер, яғни жүйектің

еңкіштігі (i) жəне кедір-бұдырлығы (n) əсер етеді. Бірақ жүйекке судың толуы (Δh) жəне судың жүйектегі жылжуын (V_t = Δq_t/ l, мұнда l – жүйектің ұзындығы) анықтайтын негізгі дəлелдеме суғару ағыны жəне топырақтың суды сіңіру қабілеті болып табылады.

Ылғалданған жүйектің табанындағы су ағынының соншалықты тез жылжуының арқасында, жүйектің бас жағында топырақ қабаты артық ылғалданып (h_н > h_нm) үлгергенше, соңғы бөлігіндегі топырақ қабаты қажетті деңгейде ылғалданып (h_k = h_нm) үлгеруі керек. Соны- мен қатар, суды жүйекке беруді тоқтатқаннан кейінгі кезде, жүйектегі су ағынының жылдамдығы топырақтың суды сіңіру қабілетіне сай келсе (V_t = V_l), яғни суғару үрдісінің кезеңінде жер бетіндегі су ағы- нының гидродинамикасын немесе топырақтың суды сіңіру сипатта- масын өзгерту арқылы жүйектегі су ағынының ылғалдау бетіндегі жылжуын қарқындатуға арналған кез келген суғару əдісі жер беті- мен суғарудың тиімділік көрсеткішін өсіре алады.

Жүйектегі судың жылжу қисығы (1) жəне толық сіңуі (төмендеуі)

(2) арасы жүйектегі судың толық сіңіп біткен уақытын көрсетеді. Егер суғару қисығы судың топыраққа толық сіңуіне қажетті, белгілі

(2) бір уақыт аралығында жүйектегі судың жылжуына параллель сы- зылса, онда сүзілу уақытының сіңу уақытынан ұзақтығынан үлкен немесе қысқа екендігін көруге болады. Үздіктеп суғару кезінде судың жылжуы жəне төмендеуін (сіңуін) алмастыра отырып суды жүйекке үздікдетіп береміз. Бұл жағдайда судың жылжуы жəне төмендеуі (сіңуі) туралы мəліметтерді судың топыраққа сіңу жəне сүзілу уақытын анықтауға пайдалану мүмкіншілігі қиындай түседі. Егер жүйектегі судың жылжу қисығын (1) жəне сіңуін (3) қиылысқанша жүргізсек, онда жүйектің соңынан болатын ақаба судың ағынын (Δql) анықтауға болады.

Үздіктетіп суғарудың ұзақтығы суды жүйекке беруді қосу (t_вк) жəне тоқтату (t_вык) реті арқылы анықталады. Суғару танаптарындағы топ жүйектерге су берудің алмасу ұзақтығы (t_ц) ол жүйекке суды беруді аяқтауға жəне оның соңынан кейінгі тым-тырысқа қажетті, яғни су берудің ұзақтығынан (t_по) жəне жүйекке келесі суды берген- ше тым-тырыс (t_па) кезеңнен құрылады. Алмасу уақыты кез келген қажетті ұзақтықтан тұрады жəне ол бірнеше минуттан бірнеше сағатқа дейін өзгеруі мүмкін. Топ жүйектерге суды берудің ал- масу уақыты (жартылай алмасу уақыты) (t_р) егістік танаптың топ жүйектеріне су беретін уақыт пен танаптағы келесі топ жүйекке су беруді ауыстыруға кететін уақыттың жиынтығынан құралады. Алма-

су көрсеткіші – суғару жұмысының ұзақтығының алмасу ұзақтығына қатынасы: ^K_ö ^ _^t_p ^/ _^t_ö .

Суғару ұзақтығы (t₀) дегеніміз – жеке немесе топ жүйектерге су беретін уақыт. Су берудің ұзақтығы – ол жүйекке нақты су беретін уақыт. Олар жүйекті тұрақты су ағынымен суғарған кездегі суғару

ұзақтығымен бірдей, ал үздіктеп суғару кезінің ұзақтығының бір бө- лігі. Жүйектегі судың жылжу уақыты дегеніміз – ол жүйектің бас жағынан кез келген нүктесіне дейінгі судың жылжу уақыты, оны судың жүгіріп жету уақыты (t_д = l/V_l) деп атайды. Судың жүйектегі сүзілу уақыты (t_b = m/V_t), ол жүйектің белгілі бөлігіндегі судың тереңдігінің төмендеу кезеңіндегі немесе суғару суының белгілі бір шамасының топыраққа сіңуіне қажетті уақыт. Топыраққа су- дың сіңуінің мүмкіндік уақыты – суғарудан кейінгі жүйектің бе- тінде қалған судың біртіндеп топыраққа сіңуіне қажетті мезгіл. Топырақтағы ылғал тапшылығын толтыру көрсеткіші: K_д=m_нт/ΔW, мұнда ΔW – топырақ қабатындағы ылғал тапшылығы, мм; m_нт – суғару мөлшері, мм.

5. 
   
   жүктеу/скачать 20,16 Mb.
   
   Достарыңызбен бөлісу: