Теоретическое обоснование пропускной способности разработанного авторегулятора подачи воды в оросительный канал

Актуальность. Рациональное использование водных объектов возможно только при оснащении мелиоративных систем современными и доступными средствами автоматизация, что позволит при наименьших затратах на изготовление и эксплуатацию сократить непроизводительные потери воды. Актуальность создания новых автоматических регуляторов расхода воды обусловлена увеличением орошаемых площадей по реализации программы на территории Волгоградской области.

Объект. Объектом исследования является регулятор уровня воды в нижнем бьефе канал-оросителя.

Материалы и методы. Приведено теоретическое обоснование по расчету пропускной способности разработанного авторегулятора на основе анализа течения жидкости с использованием уравнения Д. Бернулли и гидравлический расчет элементов регулятора.

Результаты и выводы. Разработан автоматический регулятор для водораспределения на открытых оросительных системах, позволяющий производить начальное заполнение в соответствии с расчетным расходом, не допускающий переполнение, поддерживающий в ходе работы заданного уровня воды, не зависящий от электроэнергии, обладающий простотой конструкции, устойчивостью к внешним воздействиям и возможностью обслуживания персоналом без специальной высококвалифицированной подготовки и значительных затрат времени. Приведено теоретическое обоснование по расчету пропускной способности разработанного авторегулятора на основе анализа течения жидкости с использованием уравнения Д. Бернулли и гидравлический расчет элементов регулятора.

1. Овчинников А. С., Киселёва Р. З., Мелихов К. М., Киселёв А. А. Автоматические регуляторы для оснащения гидротехнических сооружений при орошении риса. Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2022. № 1 (65). С. 342-351.

2. Островский Н. В., Ванжа В. В., Самойлюков Ю. Н., Бандурин М. А., Дегтярева Е. В. Эффективные решения по автоматизации локализованных ирригационных систем. Аграрный научный журнал. 2021. № 11. С. 102-107.

3. Кадирова Г. А. Авторегулятор уровня воды для каналов параболического сечения и его пропускная способность. Journal of Irrigation and melioration. 2022. № 3-4. С. 29-30.

4. Атаманова О. В., Султаналиева Т. С., Ногойбаева К. Б. Пути совершенствования технических средств стабилизации водоподачи на открытых оросительных системах. Вестник КРСУ. 2010. Том 10. № 2. С. 85-90.

5. Tkachev A. A., Ivanenko Yu. G., Zarubin V. V., Olgarenko I. V. Automation of water distribution management during the reconstruction of main irrigation canals. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. V. 537. 032070.

6. Дубенок Н. Н., Майер А. В. Разработка систем комбинированного орошения для полива сельскохозяйственных культур. Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2018. № 1 (49). С. 9-19.

7. Hashemy Shahdany S. M., Taghvaeian S., Maestre J. M., Firoozfar A. R. Developing a centralized automatic control system to increase flexibility of water delivery within predictable and unpredictable irrigation water demands. Computers and Electronics in Agriculture. 2019. Vol. 163. 104862.

8. Zhigang Y., Zhongjing Wang, Jinlong Liu, Teng Zhang Canal Controllability Identification Based on Automation Theory to Improve Water Delivery Efficiency in Irrigation Canal Systems. Journal of Irrigation and Drainage Engineering. 2023. No 149 (8).

9. Cao X., Li Y., Wu M. Irrigation water use and efficiency assessment coupling crop cultivation, commutation and consumption processes. Agricultural Water Management. 2022. No 261. 107370.

10. Ortloff C. R. Inka Hydraulic Engineering at the Tipon Royal Compound (Peru). Water (Switzerland). 2022. No 14 (1). P. 102.

11. Hernández J. E., Merkley G. P. Canal structure automation rules using an accuracy-based learning classifier system, a genetic algorithm, and a hydraulic simulation model. I: Design. Journal of Irrigation and Drainage Engineering. 2010. No 137 (1). Pp. 1-11.

12. Masseroni D., et al. Towards a smart automated surface irrigation management in rice-growing areas in Italy. Journal of Agricultural Engineering. 2017. Vol. 48 (1). Pp. 42-48.