Введение к работе
Актуальность проблемы. В последние годы во многих странах мира ощутим недостаток пресной воды. По мнению ученых он может стать серьезной проблемой для человечества. Дефицит пресной воды - это результат роста населения земного шара и быстрого развития промышленности и сельского хозяйства. Многие ученые считают, что в ближайшее время основные источники пресных вод будут практически исчерпаны. Поэтому, одним из важнейших экологических вопросов является рациональное использование водных ресурсов. Расходование водных ресурсов сегодня должно быть продуманным и экономным как в промышленном производстве, так и в сельском хозяйстве. В сельском хозяйстве вода в основном используется на нужды орошаемого земледелия. Именно здесь необходимо использовать все возможности для экономии водных ресурсов. В нашей стране орошаемое земледелие потребляет более половины всей воды, которая используется на нужды народного хозяйства, причем 80% этого количества составляет безвозвратное водопотребление. Одним из резервных путей экономии оросительной воды и поддержания стабильной экологической обстановки, является повторное использование дренажно-сбросных вод на орошение.
Особенно большие объемы воды затрачиваются при возделывании риса. При существующем дефиците оросительной воды с рисовых систем ежегодно сбрасывается до 70% от объема поданной воды.
В Краснодарском крае, который является главным поставщиком риса в Российской Федерации, вопрос экономии оросительной воды является особенно актуальным. Из 263 тыс. га рисовых построенных рисовых систем ежегодно в производстве риса используется от 40% до 50% площадей. Эдной из основных причин низкого использования посевных площадей шлется нехватка оросительной воды в вегетационный период риса. Менее
4 18% потребности в воде рисовых оросительных систем удовлетворяется
дренажно-сбросными водами. Таким образом, в Краснодарском крае при расширении объемов повторного использования сбросных вод можно значительно повысить водообеспеченность рисовых систем и увеличить посевные площади.
В настоящее время разработаны различные схемы, предусматривающие использование сбросной воды на рисовых оросительных системах, где для подачи дренажно-сбросных вод на орошение применяются насосные станции, что ведет к значительным капитальным вложениям и расходу электроэнергии. Практически нигде не используется свободная энергия воды для обеспечения возможности орошения риса дренажно-сбросными водами. Анализ же низовых звеньев рисовых оросительных систем и современные технологии возделывания риса показывают перспективность и актуальность создания новых конструкций автономных водоподъемных установок, использующих энергию водного потока для обеспечения повторного использования дренажно-сбросных вод.
Целью настоящей работы является технологическое обоснование новых конструкций и параметров автономных водоподъемников для повторного использования дренажно-сбросных вод при выращивании риса.
В задачи исследований входят:
обоснование технологических схем подачи на орошение дренажно-сбросных вод низового звена сбросной сети рисовых систем с использованием автономных водоподъемников;
изучение комплекса технологических условий и требований к средствам водоподачи в низовом звене сбросной сети рисовых систем;
разработка конструкций и методики расчета автономных гидродействующих водоподъемников для работы в сбросной сети рисовых систем;
проведение лабораторных гидравлических исследований элементов и конструкций автономных водоподъемников;
натурные исследования автономных водоподъемников.
Научную новизну работы составляют:
технология повторного использования дренажно-сбросных вод низового звена сбросной сети рисовых систем с применением автономных водоподъемников;
конструкция автономного водоподъемника предназначенная для работы в низовом звене сбросной сети рисовых систем ;
методика расчета водоподъемника новой конструкции, регулирующей режим работы дренажно-сбросной сети и обеспечивающей экономию оросительной воды при выращивании риса.
Автор защищает:
технологию повторного использования дренажно-сбросных вод низового звена сбросной сети рисовых систем с применением автономных водоподъемников;
конструкцию автономного водоподъемника для сбросной сети рисовых систем;
результаты исследований и методику расчета автономных водоподъемников;
результаты натурных исследований повторного использования дренажно-сбросных вод с применением автономных водоподъемников. Методики исследований.
В процессе выполнения исследований по теме диссертации в натурных і лабораторных условиях применялись существующие стандартные мето-щки.
Практическая значимость работы.
Применение автономных водоподъемников в низовом звене сбросной сети рисовых систем обеспечивает экономию оросительной воды и энергоресурсов, повышение производительности труда и культуры производства.
Реализация результатов работы.
Разработанная технология повторного использования дренажно-сбросных вод и автономные водоподъемники новой конструкции были внедрены на Черноерковской оросительной системе (ЧОРС) на модуле рисовой системы «Кубанская».
Апробация работы.
Основные положения диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на научно-технических конференциях в Кубанском государственном аграрном университете (КГАУ) в 1998,1999,2000 г.г., в Управлении эксплуатации Черноерковской оросительной системы, на заседаниях кафедры гидравлики КГАУ 1997-2000 г.г.
Публикации.
Основные положения диссертационной работы опубликованы в шести печатных работах, включая два патента на изобретения.
Структура и объем диссертации.
Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы из А/ наименований и 2 приложений. Основная часть работы содержит /Г/ страницу машинописного текста, ^/рисунков и // таблиц.
