Надежность систем капельного орошения

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Сельскохозяйственные науки


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
УДК 631. 674. 5:631. 432(470. 44/47)
НАДЕЖНОСТЬ СИСТЕМ КАПЕЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ
RELIABILITY OF SYSTEMS OF THE DROP IRRIGATION
А. Д. Ахмедов, доктор технических наук, профессор А. А. Темерев, аспирант Е. Ю. Галиуллина, аспирант
ФГОУВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия
A. D. Akhmedov, A. A. Temerev, Е. Yu. Galliullina
Volgograd state agricultural academy
Рассматриваются особенность и надёжность систем капельного орошения, анализируются объективные и субъективные факторы, вызывающие отказ элементов систем капельного орошения. Кроме того, даются основные показатели пригодности воды для полива систем капельного орошения.
Considered feature and reliability of systems of a drop irrigation. Objective and subjective factors causing refusal of elements of systems of a drop irrigation are analyzed. The basic indicators of suitability of water for watering of systems of a drop irrigation are besides given.
Ключевые слова: капельное орошение, работоспособность, надёжность систем, качество воды, отказ элементов, объективные факторы, субъективные факторы.
Key words: a drop irrigation, working capacity, reliability of systems, quality of water, refusal of elements, objective factors, subjective factors.
Капельное орошение относится к одному из наиболее прогрессивных методов орошения с точки зрения эффективности полива, экономии поливной воды, низких энергозатрат. Однако все положительные стороны этого способа полива проявляются лишь при соответствии всех элементов техники полива, конкретным почвенным условиям участка, его рельефу, а также требованиям, предъявляемыми выращиваемыми культурами к различным факторам среды произрастания.
Надежность является комплексным свойством, которое в зависимости от назначения объекта и условий его эксплуатации может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость. Оценивается надежность с помощью показателей.
Te. «=nt4p+ (n-l)t (1)
где Теп — продолжительность поливного периода за вегетацию, час- t4p — чистое время работы системы (продолжительность полива, час) — п — количество поливов за вегетацию- Г — продолжительность межполивных периодов, час.
Отказы и неисправности, которые возникли в системе, устраняются в межполивные периоды. Главная задача системы при этом безотказно работать в течение подачи поливной нормы.
Учитывая такую особенность системы, можно прийти к выводу, что важнейшим свойством надежности для систем капельного орошения является безотказность ее в процессе работы, т. е. в период чистой работы система должна работать безотказно.
Как показывают результаты исследования, основным показателем безотказности системы является вероятность безотказной работы Р (Т) (коэффициент надежности) — вероятность того, что в заданном интервале времени 1=Т (или в пределах заданной наработки) не возникнет отказа системы (элемента). Значение Р (1-) может находиться в пределах 0 & lt- Р (1) & lt- 1.
Анализ показателей безотказности показывает, что они определяются временем работы и числом отказов, точность определения которого зависит от продолжительности наблюдений и достаточного количества объекта.
Надежность систем капельного орошения — это один из важнейших показателей, от которого зависит надежность подачи воды растениям в течение заданного времени и при конкретных условиях эксплуатации.
Пригодность воды по степени действия на элементы системы капельного орошения оценивается по показателям, состав и значение которых приведены в табл. 1. Если качество воды не отвечает требованиям, используют ее для орошения только после проведения соответствующих мероприятий мелиорации грунтов и воды.
Таблица 1 — Показатели пригодности воды по степени влияния
на элементы системы капельного орошения
Название показателя Степень пригодности воды
пригодна условно пригодна 500−2000 непригодна
Общая минерализация, мг/л & lt-500 & gt-2000
pH 6−7 7−8 & gt-8
Содержание марганца, мг/л & lt-0,1 0,1−1,5 & gt-1,5
Содержание железа, мг/л & lt-0,2 0,2−1,5 & gt-1,5
Содержание сероводорода, мг/л & lt-0,2 0,2−2,0 & gt-2,0
Количество популяций бактерий & lt-10×106 10×106−50×106 & gt-50×106
Границы индекса стабильности воды, 1с -0,5& lt-1с & lt-+0,5 -0,5 & lt-1с & gt-+0,5 -0,5& lt-1с & gt-+0,5
Допустимое содержание зависших веществ минерального и органического происхождения в поливной воде и предельные размеры частиц зависят от размеров проходных отверстий водовыпусков и средств автоматизации (табл. 2). Содержание зависших частиц в поливной воде и их размеры регламентируются техническими условиями применяемых технических средств.
Таблица 2 — Допустимые значения зависших частиц в воде и их размеры
Размеры Зависшие частицы Г идробионты
проходных отверстий, мм концентрация, мг/л размер частиц, мкм концентрация, мг/л
& lt-1 30−50 & lt-50 5
1−2 50−100 & lt-70 10
& gt-2 100−300 & lt-100 15
Надежность систем капельного орошения, как и любая другая система, закладывается в процессе проектирования путем применения в проекте более надёжных материалов и изделий, современной технологии производства и т. д., соответствующих конкретному условию эксплуатации, и обеспечивается в процессе строительства путем применения более квалифицированных рабочих-строителей, хорошей организации производства и качественного выполнения строительно-монтажных работ. В процессе эксплуатации надежность системы зависит от множества объективных и субъективных факторов.
Следует отметить, что надежность (работоспособность) систем капельного орошения зависит от надежной работы узлов и элементов, комплектующих систему.
Опыт эксплуатации систем капельного орошения в Волгоградской области показывает, что надежность работы капельниц во многом зависит от качества поливной воды. Поэтому, при оценке надежности систем капельного орошения необходимо исследовать такие элементы, как узел очистки, поливной трубопровод и капельницы и считать одним звеном фильтр — капельные водовыпуски.
Обобщая вышеизложенное, можно отметить, что надёжность (работоспособность) системы капельного орошения зависит от надежности составляющих её узлов и элементов, их количество очень тесно связано с площадью и местом (в подкомандной или внекомандной зоне источника орошения) расположения системы.
В условиях эксплуатации на надёжность (работоспособность) элементов систем капельного орошения, как и других оросительных
систем, могут влиять различные факторы, которые делятся на объективные и субъективные. Учитывая особенность капельного орошения, нами составлена схема факторов, вызывающих отказы элементов оросительной системы (рис. 1).
Факторы, действующие при эксплуатации системы
Объективные
I
Субъективные
.. г^ГТ
Особенности эксплуатации
Действие
окружающей
среды
Рисунок 1 — Схема факторов, вызывающих отказы элементов системы
Известно, что бесперебойная работа всякой системы гарантируется небесконечно. В результате длительной эксплуатации системы отдельные её элементы стареют и изнашиваются, что может быть причинами её отказа. К таким элементам можно отнести отдельные элементы
насосной станции, запорно-регулирующие элементы распределительнополивной сети и др.
В факторе режим работы учитывается периодичность работы системы. Частое включение и выключение насосных агрегатов нежелательно. При этом может возникнуть отказ как пускателя, так и электродвигателя. Поэтому при назначении сроков и норм поливов необходимо учитывать этот фактор.
Фактор размещения учитывает состав и размещение элементов системы в зависимости от места расположения её по отношению к источнику орошения. При расположении орошаемого участка ниже отметки источника нет необходимости в строительстве насосной установки или насосной станции и напорного трубопровода. В этом случае в голове системы капельного орошения устанавливается авторегулятор постоянного расхода и забирается необходимое количество воды. В случае расположения орошаемого участка выше отметки источника орошения для подкачки воды на нужную отметку требуется строить насосный агрегат или насосную станцию, напорный трубопровод и напорный бассейн. В этом случае количество элементов комплектующих систем увеличивается и, естественно, может увеличиться количество отказов элементов системы.
Из объективных факторов, сгруппированных в подгруппе, действие окружающей среды на работоспособность элементов системы капельного орошения наиболее отрицательно действуют такие факторы, как влажность, температура, запылённость, биологические и механические. Так, повышенная влажность может отрицательно влиять на сварные соединения полиэтиленовых труб. Высокая или низкая температура воздуха, или же чрезмерное её изменение может уменьшить срок службы поливных трубопроводов при их расположении над поверхностью земли.
Для запыленности воздуха характерна скорость ветра 4−5 м/с и выше. Запыленность воздуха может снижать надёжность таких элементов, как система контрольно-измерительных приборов, автоматика насосной станции и т. д. Она также отрицательно может влиять на работоспособность микроводовыпусков, так как при сильном ветре, в периоды между поливами, появляется вероятность попадания частицы грунта или пыли в их отверстия и засорения ими.
Ввиду того, что микроводовыпуски работают с перерывами на полив, характер их отказа проявляется по-разному. Если в период проведения поливов они отказываются в результате попадания в их водовыпуск-
ное отверстие механической примеси, что учитывается в механическом факторе, то в период между поливами отдельные их виды могут отказывать из-за действия паукообразных клещей. Последний учитывается в биологическом факторе. Здесь также учитывается действие насекомых и грызунов. Они особо опасны для полиэтиленовых элементов системы.
Все перечисленные объективные и субъективные факторы носят условный характер, но их учет поможет дальнейшему улучшению конструкций элементов системы капельного орошения и повышению их надёжности.
В итоге полученные результаты исследования дают полное основание считать капельное орошение одним из наиболее прогрессивных способов полива. Применение его позволяет значительно экономить водные, трудовые, энергетические ресурсы- не только автоматизировать процесс полива, но и управлять режимом влажности почвы- повышать производительность труда при возделывании культур- создавать благоприятные условия для жизнедеятельности полезных почвенных бактерий- регулировать воздушно-тепловой режим почвы- повышать количественные и качественные показатели урожайности.
E-mail: askar-5@mail. ru

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой