Simulation of erosion processes under artificial spinter | Моделирование эрозионных процессов при искусственном дождевании

Simulation of erosion processes under artificial spinter | Моделирование эрозионных процессов при искусственном дождевании

2023

Apazhev, A.K. | Shekikhachev, Yu.A. | Khazhmetov, L.M. | Shekikhacheva, L.Z.

English. A possibility to reduce erosion processes accompanying crop sprinkling is considered. It is supposed that there is a maximum permissible amount of one-time precipitation for each soil type, at which breaks in sprinkling lead to an increase in the irrigation rate compared to positional continuous sprinkling. The most effective is synchronous pulse sprinkling, the principle of which is to accumulate a certain volume of water in the hydraulic accumulators of pulse sprinklers and then release it under the pressure of compressed air. To reduce erosion processes that can develop during sprinkling, it is necessary to study the kinematic parameters of artificial rain drops. Objects of research are the soils of the Kabardino-Balkarian Republic and sprinkling facility. The research grounds are the analysis results of the soil ecological state assessing methods, the results of agro-ecomonitoring based on the study and generalization of statistical materials. The studies were carried out on filtration sites in field and laboratory conditions. Pressure arises due to air resistance when a water drop is movimg in the air. The pressure acts only on the frontal surface of the moving drop and, according to Pascal's law, deformation (flattening) of the drop occurs up to its division. As the research result, an expression was obtained for calculating the maximum diameter of an artificial rain drop. Calculations have shown that with a surface tension coefficient of 0.07286 N/m and a volumetric weight of water of 9810 N/m3, it will be equal to 6.67 mm, which is consistent with the experimental data (6-7 mm). The dependence of the critical speed of raindrops on the drop diameter and the drop movement resistance coefficient, as well as the permissible rain intensity at various slope grades and for various crops has been established.

Show more [+]

Less [-]

Russian. Рассмотрена возможность снижения эрозионных процессов при проведении дождевания с.-х. культур. Предполагается, что для каждой почвы существует предельно допустимая величина разового слоя осадков, при которой перерывы в дождевании приводят к увеличению поливной нормы по сравнению с позиционным непрерывным дождеванием. Наиболее эффективно синхронное импульсное дождевание, принцип которого заключается в накоплении в гидроаккумуляторах импульсных дождевателей определенного объема воды и последующего выброса его под действием сжатого воздуха. Для снижения эрозионных процессов, которые могут развиться при проведении дождевания, необходимо исследовать кинематические параметры капель искусственного дождя. Объекты исследования – почвы Кабардино-Балкарской Республики, технические средства для дождевания. Исследования базируются на результатах анализа методов оценки экологического состояния почв, результатов агроэкомониторинга на основе изучения и обобщения статистических материалов. Исследования проведены на фильтрационных площадках в полевых и лабораторных условиях. При движении капли воды в воздушной среде под влиянием сопротивления воздуха возникает давление, которое действует только на лобовую поверхность движущейся капли и, согласно закону Паскаля, происходит деформация (расплющивание) капли вплоть до ее разделения. В результате исследований получено выражение для расчета максимального диаметра капли искусственного дождя. Расчеты показали, что при коэффициенте поверхностного натяжения 0,07286 Н/м и объемном весе воды 9810 Н/м3 он будет равен 6,67 мм, что согласуется с опытными данными (6-7 мм). Установлена зависимость критической скорости капель дождя от диаметра капли и коэффициента сопротивления движению капли, а также допустимая интенсивность дождя при различных уклонах и для различных с.-х. культур.

Show more [+]

Less [-]

Bibliographic information

Известия Кабардино-Балкарского государственного аграрного университета им. В. М. Кокова | Izvestiya of Kabardino-Balkarian State Agrarian University named after V.V. Kokov

Issue

3

ISSN

2411-3492

Other Subjects

Control de la erosion; Precipitacion artificial; Mecanique des fluides; Riego por aspersion; Federacion de rusia; Precipitation artificielle; Federation de russie; Mecanica de fluidos; Erosion por el agua; Lutte antierosion; Erosion hydrique