Динамика объемной влажности при послойно-поэтапном рыхлении на фоне горизонтального систематического дренажа

Узбекистана располагающего ограниченными       водными ресурсами, с учетом условий нарастающего дефицита водных ресурсов важнейшей задачей является эффективное управление почвенной       влагой       в вегетационный период. Поэтому в последнее    время    широкое распространение находит способ послойно-поэтапного рыхления,

В настоящее время для

Рис. 1 Литологическийразрез почвы

0 — корневой слон:

^+и* подпахотный слой

позволяющий: во-первых, осуществлять поднятие влажного почвогрунта из зоны подсоса (5+u*) наверх (рис.1); во-вторых, создать в зоне подсоса демпферную зону, предотвращающую интенсивное испарение и поднятие солей снизу; и в-третьих, форсировать развитие корневой системы [1].

Автор на основе трехлетних опытов установил оптимальные периоды проведения поэтапно-послойного рыхления для АВП «Гулистан» Сайхунабадского района Сырдарьинской области. Но для более масштабного распространения данного способа необходимо разработать математическую модель, описывающую физическую картину данного процесса.

Аналогичные теоретические и экспериментальные исследования по сохранению влаги были поставлены ведущими учеными Узбекистана, как акад. Мухамеджанов М.В.[2], акад. Ф.Б. Абуталиев [3], акад. Нерпин С.В. [3], проф. В.А. Духовный [4], проф. Р.К. Икрамов, проф. Бараев Ф.А., Баклушин М.Б. и др.

В данной статье рассматривает процесс распределения почвенной влаги при послойно-поэтапном рыхлении на фоне систематического горизонтального дренажа. При работе систематического закрытого горизонтального дренажа при послойно-поэтапном рыхлении необходимо рассматривать распределение объемной влажности в слоях: пахотного содержащего корневую систему растений, а также подпахотного слоя, простирающегося до подвижного уровня грунтовых вод (УГВ), обуславливаемого работой дренажной системы.

В пахотном слое объемная влажность может изменяться только от влажности завядания (W₃) до предельно полевой влагоемкости (W nn _B), а вне пахотного слоя от влажности завядания до полной полевой влагоёмкостью (W_hb), которая достигает ее на УГВ [3, 4].

Для описания распределения объемной влажности в изучаемой среде рассматривается следующая краевая задача [5].

<

d W

W      D (W) W dt    dz   1   1  5z

d z

a K   12 E_t

— dz   7(3 + u,)

1 —

z

—

z ²

2( 3 + u ,)  2( 3 + u ,)^{2 ,}

d W₂ d t

d W

d W^d W = — D₂ (W₂ )—² dz ^{2 2} dz

d z

—

d K

⁽8 + u * <  ^z <  z yrB ) d z

(0 <  z <  3 + u, )

W noB = W 1 ( x ,0, t ) =

W nH ⁺ (^W nnB   W nH ) ■ th ( M t ) .

W

^W ПН

—

(W nH — W 3 ) • th Mt )    ’

W 1 ( x , z , t ) = W no_B + « 1 ( t ) z ³ + a, ( t ) z ² + a ( t ) z

^W 2^{( x} , ^z , t ) = / 1 ^[ Z yrB ^{( X} ,^{0 )   Z ] +} 7 2 [ ^Z yrB ^{( X} ,^{0 )   Z} ] ^{+ Y} 3 [ ^Z yrB ^{( X} ,^{0 )   Z} ] ^{+ W} nB     ⁽⁴⁾

Сравнение расчетов с опытными данными показали удовлетворительную сходимость. Анализ данного графика показывает процесс снижения объемной влажности на фоне работы горизонтального дренажа, что позволяет оптимизировать сроки и глубину проведения послойно-поэтапного рыхления на фоне горизонтального дренажа.