Научная статья на тему 'Математическое моделирование процессов влагопереноса при капельном и внутрипочвенном орошении'

Математическое моделирование процессов влагопереноса при капельном и внутрипочвенном орошении Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
597
127
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛАГОПЕРЕНОСА / МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ / КАПЕЛЬНОЕ / ВНУТРИПОЧВЕННОЕ ОРОШЕНИЕ

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Мелихова Е.В.

В статье рассмотрены основные подходы моделирования влагопереноса при различных способах орошения. Проанализированы известные моделивлагопереноса в пористо-капиллярной среде при действии стационарных и нестационарных массовых сил с учетом возникающих нелинейных эффектов, которые можно применить для внутрипочвенного орошения. В данной модели параметрами являются уровень грунтовых вод, коэффициент водоотдачи; диаметры капилляров, относительный объем капилляров, скорость фильтрации, суммарный приток и отток, уровень воды в капиллярах, скорость капиллярного подъема в капиллярах определённого диаметром, высота капиллярного подъема и др. Предложено решение математической модели влагопереноса Новосельского С.Н. в частых производных для капельного орошения.Проведённый анализ рассмотренных математических моделей показал, что каждый из способов полива требует применения различных подходов к математическому моделированию, отображающих отдельные стороны этого сложного процесса влагопереноса. Для рассмотренных способов полива применяются различные подходы к математическому моделированию, отражающие физические особенности процесса влагопереноса при капельном орошении. Агрегирование описанных моделей может повысить точность математического описания процессов влагопереноса в целом, что позволит уточнить инженерную методику расчета поливных и оросительных норм с целью сбережения природных ресурсов, включая энергозатраты.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по математике , автор научной работы — Мелихова Е.В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Математическое моделирование процессов влагопереноса при капельном и внутрипочвенном орошении»

Reference

1. Vlasenko, M.V. Produktivnost' i floristicheskoe raznoobrazie pastbishh Sarpinskoj niz-mennosti pod vlijaniem fitomelioracii [Tekst] : avtoref... k. s.-h. nauk/ M.V. Vlasenko. - Volgograd: VNIALMI, 2014. - 22 p.

2. Vlasenko, M.V. Metodicheskaja osnova issledovanija vlijanija jedafiche-skogo faktora na biocenoticheskie processy v iskusstvennyh kormovyh cenozah [Tekst]/ M.V. Vlasenko, S.Ju. Turko. -Puti povyshenija jeffektivnosti oroshaemogo zemledelija. - Vyp. 1(57). - Novocherkassk: RosNIIPM, 2015. - P. 104-110.

3. Vasil'ev, Ju.I. Modelirovanie produkcionnoj sostavljajushhej ozimoj pshenicy s uchetom kolebanij vlazhnostno-termicheskogo rezhima [Tekst] / Ju.I. Vasil'ev, A.N. Sarychev, T.V. Voloshen-kova. - Vestnik RASHN, 2014. - №6. - P. 9-11.

4. Kulik, N.F. Vodnyj rezhim lesnyh biogeocenozov: uchebnoe posobie [Tekst] / N.F. Kulik. -Novocherkassk: NGMA, 1999. - 58 p.

5. Lir, H. Fiziologija drevesnyh rastenij [Tekst]/ H. Lir, G. Pol'ster, G.-I. Fidler.- M.: Lesnaja promyshlennost', 1974. - 421 p.

6. Lipkovich, Je.I. Modelirovanie sverhkrupnyh agrosistem [Tekst]/ Je.I. Lipkovich. - M.: Jekonomika sel'skogo hozjajstva Rossii. - 2008. - №5. - P. 23-30.

7. Manaenkov, A.S. Metodika i normativy ocenki lesoprigodnosti zemel' pod massivnoe oblesenie v pojase neustojchivogo uvlazhnenija ETR [Tekst]/ A.S. Manaenkov. - M.: Rossel'hozakad-emija, 2001. - 35 p.

8. Mihajlenko, I.M. Matematicheskoe modelirovanie rosta ras-tenij na osnove jeksperimental'nyh dannyh [Tekst]/ I.M. Mihajlenko // Sel'skohozjajstvennaja biologija. - 2007. - №1. - P. 103-111.

9. Mihajlenko, I.M. Novye napravlenija modelirovanija v sel'skoho-zjajstvennoj biologii. Biolog-icheskaja kibernetika [Tekst]: monografija /I.M. Mihajlenko. - Germanija: LAP LAMBERT, 2012. - 120 p.

10. Turko, S.Ju. Vosstanovlenie degradirovannyh pastbishh na legkih pochvah s ispol'zovaniem vysokoproduktivnyh fitomeliorantov [Tekst]/ S.Ju. Turko, A.K. Kulik, M.V. Vlasenko // Vestnik RASHN. - 2014. - №5. - P. 58-61.

11. Turko, S.Ju. Osobennosti rosta i razvitija kormovyh trav na legkih pochvah Volgogradskoj oblasti [Tekst]/ S.Ju. Turko, V.P. Voronina // Izvestija Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kom-pleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazovanie, 2014. - №2(34). - P. 79-83.

12. Frans, Dzh. Matematicheskie modeli v sel'skom hozjajstve [Tekst] : per.s angl. A.S. Ka-menskogo / Dzh. Frans, Dzh. H.M. Tornli; pod red. F.I. Eroshenko. Predisl. F.I. Eroshenko i A.S. Ka-menskogo. - M.: Agropromizdat, 1987. - 400 p.

E-mail: turkosvetlana73@mail.ru

УДК 631.6

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВЛАГОПЕРЕНОСА ПРИ КАПЕЛЬНОМ И ВНУТРИПОЧВЕННОМ ОРОШЕНИИ

MATHEMATICAL DESIGN OF P MOISTURE TRANSFER ROCESSES AT DRIP AND SUBSURFACE IRRIGATION

Е.В. Мелихова, кандидат технических наук E.V. Melikhova

Волгоградский государственный аграрный университет Volgograd state agrarian university

В статье рассмотрены основные подходы моделирования влагопереноса при различных способах орошения. Проанализированы известные моделивлагопереноса в пористо-капиллярной среде при действии стационарных и нестационарных массовых сил с учетом возникающих нелинейных эффектов, которые можно применить для внутрипочвенного орошения. В данной модели параметрами являются уровень грунтовых вод, коэффициент водоотдачи; диаметры капилляров, относительный объем капилляров, скорость фильтрации, суммарный приток и отток, уровень воды в капиллярах, скорость капиллярного подъема в капиллярах определённого диаметром, высота капиллярного подъема и др. Предложено решение матема-

тической модели влагопереноса Новосельского С.Н. в частых производных для капельного орошения.Проведённый анализ рассмотренных математических моделей показал, что каждый из способов полива требует применения различных подходов к математическому моделированию, отображающих отдельные стороны этого сложного процесса влагопереноса. Для рассмотренных способов полива применяются различные подходы к математическому моделированию, отражающие физические особенности процесса влагопереноса при капельном орошении. Агрегирование описанных моделей может повысить точность математического описания процессов влагопереноса в целом, что позволит уточнить инженерную методику расчета поливных и оросительных норм с целью сбережения природных ресурсов, включая энергозатраты.

The basic approaches of moisture transfer design at the different ways of irrigation are considered in the article. The well-known models of moisture transfer in a porously-capillary environment at the action of stationary and non-stationary mass forces taking into account nascent nonlinear effects that can be applied for subsoil irrigation are analyzed here. In this model the parameters are a water-table level, coefficient of water return; diameters of capillaries, relative volume of capillaries, speed of filtration, total inflow and outflow, water level in capillaries, capillary climbing ability in capillaries of the certain diameter, height of the capillary getting up, etc. Solution of S.N. Novoselskiy's mathematical model of moistures transfer in frequent derivatives for drip irrigation is offered. The carried out analysis of the considered mathematical models showed that each of the watering methods requires application of the different approaches to a mathematical design, representing separate parties of this difficult process of moisture transfer. For the considered watering methods we use different approaches to mathematical design, reflecting the physical features of moisture transfer process at drip irrigation. Aggregating of the described models can promote exactness of mathematical description of moisture transfer processes on the whole, that will allow specify the engineering methodology of watering and irrigation norms calculation with the purpose of natural resources economy including energy consumptions.

Ключевые слова: моделирование влагопереноса, математическая модель, капельное, внутрипочвенное орошение.

Key words: moisture transfer design, mathematical model, drip, subsurface irrigation.

Введение. Среди различных видов орошения, капельное характеризуется экономичностью расхода поливной воды, простотой инженерной оснащённости и эксплуатации [13, 14, 1-5, 7]. Однако, моделирование и оптимизация оросительных норм требует совершенствования методических подходов к математическому описанию взаимосвязанных физических процессов. Проблема математического моделирования процесса влагопереноса при различных способах орошения обусловлена необходимостью учета таких факторов, как неоднородность физических характеристик почв, сложность самих процессов влагопереноса, пространственного характера распространения влаги [8-12].

Материалы и методы. Известны различные подходы построения математических моделей влагопереноса поливной воды при орошении.

В исследованиях [5] разработана математическая модель эволюции содержания влаги в пористо-капиллярной среде при действии стационарных и нестационарных массовых сил с учетом возникающих нелинейных эффектов и программно-алгоритмическое обеспечение расчетов по этой модели:

(Mo - ZP=1 tt) % = V K$(z)dz • Vtf) + К - ZP=1 Vifi - С

дН r . -z- dh , „п г;л hn-h dV , гп,-, пл . m ^ (1)

- = fi,l = l,n,- + V(hV) = -a-, - + (KV, V) + aVh = 0,

где Н - уровень грунтовых вод, м; ц0 - коэффициент водоотдачи; di - диаметры капилляров, м; fit - относительный объем капилляров диаметром d, Кф(z) - скорость фильтрации в зависимости от уровня z, м/с; £ - суммарный приток и отток, м/с; Нi - уровень воды в капиллярах диаметром dj^; f= Vki(Hki+H-Hi)/(Hi-H); Vki - скорость капиллярного подъема в капиллярах диаметром di, м/с, Hki - высота капиллярного подъема в капиллярах диаметром d, м; (h0-h)/rp - влагообмен между пленочной и капиллярной влагой; h0 - толщина равновесной пленки, м; тр - скорость (характерное время) влагообмена, с.

Расчеты водоотдачи и переноса влаги в почве для низких значений влажности для почв с диаметром пор 1,3 мк в максимуме спектра с использованием (1) проведены с учетом экспериментальных данных [11]. Результаты моделирования процессов изменения влажности для условий низкой водопроницаемости грунтов с коэффициентами фильтрации Кф = 0,2 м/сут [10, 11].

Полученные в численных экспериментах результаты показывают, что граница нелинейности фильтрации, связанная с процессами влагопереноса по поверхностным пленкам, определяется коэффициентами фильтрации Кф < 0,3 м/сут [1, 2, 11].

При внутрипочвенном орошении применима математическая модель, предложенная авторами [13, 14]. Модель рассмотрена на примере задачи, по прогнозной оценке, высоты фильтрации воды на вертикальной стенке квадратной дамбы грунтов при профильном двухмерном влагопереносе, при допущении наличия лишь фильтрации воды со стороны верхнего бьефа, т.е. при отсутствии влагопереноса в ненасыщенных грунтах выше уровня грунтовых подземных вод.

Результаты. В качестве исходного уравнения модели принимались выражения:

Г ЭФр1 Г 0Фр1

dWp(pBc) _ dWp(pBc) дФр _ д[Кр(Рвс)-д^] | d|Kp(pBC)-g^] < jf

dt = YP öpbc ^ öt _ dz + dx +J(z'x,t)' (2) Ар = -K(pвc)gradФp, Yp = ppq = const, (3)

+ ^ (4)

Yp

д\кр(рвс)д-^\

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

при -= 0, 0<t<OT, -Z<z<0, 0 < x < a • I

ay

где Фр - напорная специальная гидрофизическая функция, м; рвс - всасывающее поровое избыточное давление влаги (подземной воды), которое при влагопереносе меньше, а при фильтрации - больше нуля, кПа; t, z, x, у - соответственно временная и пространственные прямоугольные координаты по правилу левой руки (вертикальная - вверх), м; Wp (pec), Кр (рвс) - параметры влагопереноса - соответственно функциональные зависимости объемного влагосодержания и коэффициента влагопереноса, нелинейные при рвс < 0, доли, м/сут; Ар - конвективная скорость влаги, м/сут; рр - плотность влаги (воды), кг/м3; g - ускорение силы тяжести, м/с2; yp -объемный (удельный) вес влаги, кг/м2-с2; J(z, х, t) - интенсивность внутригрунтового влагооб-мена, в частности отбора корнями растений, 1/сут; р - индекс в правом нижнем углу указывает на поровую влагу, точнее, водный жидкий раствор.

Решение исходного уравнения (2) может осуществляться при начальных условиях, определяемых функцией Фр(г, x, 0) при t = 0, а также при специфических граничных условиях [4].

На горизонтальной дневной поверхности в виде Фр (I рода), расхода (II рода), функции Фр и расхода (III рода) определяются из уравнений:

ЭФр(0,х,£)

dt

dv(0,х, t) - 2,- qj(0,x, t) + дИСп(0,x, t) = 0 (5)

где q - скорость поступления жидкои воды на поверхность земли за счет осадков, поливов, поверхностного стока и иных водопоступлений, м/сут; qисп - физическое испарение или конденсация влаги, м/сут; Ф (0,хД) - гидрофизическая функция на поверхности земли (координата z = 0), м.

Обсуждение. Особый интерес представляют собой зависимости (4) [5]. В частности, физическое испарение или конденсация влаги можно записать как:

дисп (0, Х,0 = -£- [рвозд - (Рве + рхем)] (6)

гр

Рвозд(0 = (7)

мН2о

где р - некоторый эмпирический коэффициент, учитывающий состояние воды, м/сут; Рвозд -давление, эквивалентное сосущей силе влаги в атмосферном воздухе, кПа; R - газовая постоянная, Дж/моль-К; Т - температура, К; МН20 - молярная масса воды, 0,018 кг/моль; ф - относительная влажность воздуха, доли; рж - плотность воды в подземном водном растворе, кг/м3; рхем - так называемое хемоосмотическое давление, эквивалентное воздействию на воду растворенных веществ, кПа.

Указанные уравнения предложены А.Б. Ситниковым, М. М. Зильбербрандтом, которые экспериментальным путем определяли эмпирический коэффициент, используя специальное устройство [1]. Коэффициент в можно вычислить по результатам экспериментов, основанных на законе Дальтона. Мы предлагаем определить рхем по закону Вант-Гоффа. В пределах боковой поверхности, где непосредственно происходит фильтрация воды в насыщенных грунтах, должно задаваться нулевое давление, т. е. функция Фр = z. Выше упомянутой высоты принимается расход вследствие испарения (конденсации) на поверхности грунта qиcп, или равный нулю в случае непроницаемой границы,

Ф

когда

= 0.

дх

При капельном орошении нами рассматривается математическая модель влаго-переноса НовосельскогоС.Н., которая описывается следующим дифференциальным уравнением:

щ.=-х (к д-)+ду (к дт)+д- (к д-)+4 - 4 (8)

дt дх \ х дх / ду \ у ду ) дг \ г дг / и к , (8)

где кх,ку,к2- коэффициенты влагопроводности вдоль осей х, у, 1и,1к - интенсивность источников влагопоступления и влагоотбора корнями растения [6].

Функция 1и определяется геометрией увлажнителей, их положением в пространстве и режимом водоподачи. Если источники пористые и проницаемые, а сферы исчезающего малого радиуса, то

1и =1 а №(х - х, )д(у - у. )д(г - г ), (9)

I=1

где хъ уъ т^ - координаты 1-го источника, м; Q1(t) - расход 1-го источника; 5 - дельта функция Дирака; N1 - число точечных источников.

Микропористые горизонтальные увлажнители в рассматриваемом случае можно моделировать отрезком прямой.

Вид зависимости интенсивности источников влагопоступления и влагоотбора корнями растения должен устанавливаться по экспериментальным данным.

¡к=1к№,х,уг^). (10)

Аналитический вид зависимости также может быть получен на основе математической модели транспирации [1]. Используя подстановку Кирхгофа, С.Н. Новосельский предложил аналитическое решение уравнения (5) методом интегральных комплексных преобразований Фурье.

Решение уравнения (5) представлено на рисунке 1.

***** ИЗВЕСТИЯ ***** № 1 (41), 2016

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

II

Рисунок 1 - Визуализация расчета контура увлажнения при капельном орошении

Заключение. Таким образом, проведённый анализ показал, что для рассмотренных способов полива применяются различные подходы к математическому моделированию, отражающие физические особенности процесса влагопереноса при капельном орошении. Агрегирование описанных выше моделей может повысить точность математического описания процессов влагопереноса в целом, что позволит уточнить инженерную методику расчета поливных и оросительных норм с целью сбережения природных ресурсов, включая энергозатраты.

Библиографический список

1. А. С. 1497540 СССР. Испаритель-конденсометр для определения параметров фа-зовогоперехода и паропереноса в воздухе [Текст]/ Ситников А.Б., Зильбербрандт М.М. -Опубл. 30.07.89, Бюл. № 28. - 5 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2. Бородычёв, В.В. Алгоритм решения задач управления водным режимом почвы при орошении сельскохозяйственных культур [Текст] /В.В. Бородычёв, М.Н. Лытов // Мелиорация и водное хозяйство. - 2015. - № 1. - С. 8-11.

3. Кирейчева, Л.В. Модели и информационные технологии управления водопользованием на мелиоративных системах, обеспечивающие благоприятный мелиоративный режим [Текст]/ Л.В. Кирейчева, И.Ф. Юрченко, В.М. Яшин // Мелиорация и водное хозяйство. - 2014.

- № 5-6. - С. 50-55.

4. Кружилин, И.П. Сочетание орошения дождеванием с агромелиоративными приемами обеспечивает сохранение и повышение плодородия почвы [Текст]/ И.П. Кружилин, Н.В. Кузнецова, О.В. Козинская // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. - 2015.

- № 57-1. - С. 84-89.

5. Математическое моделирование процессов фильтрации влаги в тяжелых грунтах [Электронный ресурс]/ Н.М. Кащенко, В.С. Малаховский, В.И. Семёнов, В.А. Гриценко. - Режим доступа: http://journals.kantiana.ru/upload/iblock/492/

6. Мелихова, Е.В. Математическое моделирование и оптимизация режима орошения корнеплодов на светло-каштановых почвах Волгоградской области [Текст]/ Е.В. Мелихова // Известия Нижневолжского агропромышленного университетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2009. - № 1. - С. 114-126.

7. Ольгаренко, В.И. Показатели качества планирования водопользования на оросительных системах [Текст]/ В.И. Ольгаренко, И.В. Ольгаренко // Актуальные вопросы гидротехники и мелиорации на Юге России сборник научных трудов / Министерство сельского хозяйства Российской Федерации; ФГБОУ ВПО «Новочеркасская государственная мелиоративная академия». - Новочеркасск, 2013. - С. 162-168.

8. Рогачев, А.Ф. Математическое моделирование и эффективность внедрения технологических инноваций [Текст]/ А.Ф. Рогачев, Н.Н. Скитер // Известия Нижневолжского аг-роуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2009. - № 4. - С. 109-113.

9. Рогачев, А.Ф. Параметризация эконометрических зависимостей методом наименьших модулей [Электронный ресурс] // Управление экономическими системами: электронный научный журнал, 2011. - № 3 (27). - № гос. рег. статьи 0421100034/. - Режим доступа: http://www.uecs.mcnip.ru/

10. Романова, Л.Г. Сравнительный анализ расчетных формул для функции влаго-проводности на основе данных капилляриметра [Текст]/ Л.Г. Романова, А.С. Фалькович // Научная жизнь. - 2012. - № 1. - С. 86.

11. Ситников, А.Б. Рекомендуемая методика математического моделирования нелинейного влагопереноса в ненасыщенно-насыщенных грунтах [Текст]/ А.Б. Ситников // Геологический журнал. - № 2. - 2009. - С. 77-85.

12. Щедрин, В.Н. Состояние и перспективы развития мелиорации земель на юге России [Текст]/ В.Н. Щедрин Г.Т., Балакай //Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. - 2014. - № 3 (15). - С. 1-15.

13. Ovchinnikov A.S. Methodology of calculation and justification of the wetting parameters in the open field and greenhouse / Ovchinnikov A.S., Bocharnikov V.S., Meshcheryakov M.P. // Environmental Engineering. 2012. № 4. С. 29.

14. Rogachev A. Economic and Mathematical Modeling of Food Security Level in View of Import Substitution // Asian Social Science. Vol. 11, No. 20, 2015. P. 178-185.

Reference

1. A. S. 1497540 SSSR. Isparitel'-kondensometr dlja opredelenija parametrov fazovogo-perehoda i paroperenosa v vozduhe [Tekst]/ Sitnikov A. B., Zil'berbrandt M. M. - 0publ.30.07.89, Bul. № 28.-5 p.

2. Borodychjov, V.V. Algoritm reshenija zadach upravlenija vodnym rezhimom pochvy pri oroshenii sel'skohozjajstvennyh kul'tur [Tekst]/Borodychjov V.V., Lytov M.N. // Melioracija i vodnoe hozjajstvo. 2015. № 1. P. 8-11.

3. Kirejcheva, L.V. Modeli i informacionnye tehnologii upravlenija vodopol'zovaniem na me-liorativnyh sistemah, obespechivajushhie blagoprijatnyj meliorativnyj rezhim [Tekst]/ Kirejcheva L.V., Jurchenko I.F., Jashin V.M. // Melioracija i vodnoe hozjajstvo. 2014. № 5-6. P. 50-55.

4. Kruzhilin, I.P Sochetanie oroshenija dozhdevaniem s agromeliorativnymi priemami obespechivaet sohranenie i povyshenie plodorodija pochvy / Kruzhilin I.P., Kuznecova N.V., Kozinskaja O.V. // Puti povyshenija jeffektivnosti oroshaemogo zemledelija. 2015. № 57-1. P. 84-89.

5. Matematicheskoe modelirovanie processov fil'tracii vlagi v tjazhelyh gruntah [Jelektronnyj resurs]/ N.M. Kashhenko, V.S. Malahovskij, V.I. Semjonov, V.A. Gricenko. - Rezhim dostupa: http://j ournals.kantiana.ru/upload/iblock/492/

6. Melihova, E.V. Matematicheskoe modelirovanie i optimizacija rezhima oroshenija korneplodov na svetlo-kashtanovyh pochvah Volgogradskoj oblasti [Tekst]/ E. V. Melihova // Izvestija Nizhnevolzhskogo agropromyshlennogo universitetskogo kompleksa: nauka i vysshee pro-fessional'noe obrazovanie. - 2009. - №1. - P. 114-126.

7. Ol'garenko V.I. Pokazateli kachestva planirovanija vodo-pol'zovanija na orositel'nyh sistemah [Tekst]/ V.I. Ol'garenko, I.V. Ol'garenko // Aktual'nye voprosy gidrotehniki i melioracii na Juge Rossii sbornik nauchnyh trudov. Ministerstvo sel'skogo hozjajstva Rossijskoj Federacii; FGBOU VPO «Novo-cherkasskaja gosudarstvennaja meliorativnaja akademija». - Novocherkassk, 2013. - P. 162-168.

8. Rogachev, A.F. Matematicheskoe modelirovanie i jeffektivnost' vnedrenija tehnolog-icheskih innovacij [Tekst]/ A.F. Rogachev, N.N. Skiter // Izvestija Nizhnevolzhskogo agrouniversi-tetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. - 2009. - № 4. - P. 109-113.

9. Rogachev, A.F. Parametrizacija jekonometricheskih zavisimostej metodom naimen'shih modulej [Tekst]/ A.F. Rogachev // Upravlenie jekonomicheskimi sistemami: jelektronnyj nauchnyj zhurnal, 2011. - № 3 (27). - № gos. reg. stat'i 0421100034/. - Rezhim dostupa: http://www.uecs.mcnip.ru/

10. Romanova, L.G. Sravnitel'nyj analiz raschetnyh formul dlja funkcii vlagoprovodnosti na osnove dannyh kapilljarimetra [Tekst]/ L.G. Romanova, A.S. Fal'kovich // Nauchnaja zhizn'. - 2012. -№ 1. - P. 86.

11. Sitnik A.B. Rekomenduemaja metodika matematicheskogo modelirovanija nelinejnogo vlagoperenosa v nenasyshhenno-nasyshhennyh gruntah [Tekst]/ A.B. Sitnikov // Geologicheskij zhur-nal. - № 2. - 2009. - P. 77-85.

12. Shhedrin V.N. Sostojanie i perspektivy razvitija me-lioracii zemel' na juge Rossii [Tekst]/ Shhedrin V.N., Balakaj G.T. //Nauchnyj zhurnal Rossijskogo NII problem melioracii. - 2014. - № 3 (15). - P. 1-15.

13. Ovchinnikov, A.S. Methodology of calculation and justification of the wetting parameters in the open field and greenhouse [Tekst]/ A.S. Ovchinnikov, V.S. Bocharnikov, M.P. Meshcheryakov // Environmental Engineering. - 2012. - № 4. - P. 29.

14. Rogachev, A. Economic and Mathematical Modeling of Food Security Level in View of Import Substitution [Tekst]/ A.F. Rogachev // Asian Social Science. - Vol. 11. - No. 20. - 2015. - P. 178-185.

E-mail: mel-v07@mail.ru

УДК 631.234

ТЕПЛИЦЫ ДЛЯ МАЛОЗЕМЕЛЬНЫХ ХОЗЯЙСТВ GREENHOUSES FOR SMALLHOLDER FARMS

В.И. Пындак1, доктор технических наук, профессор А.Е. Новиков2,3, кандидат технических наук О.В. Амчеславский1, кандидат технических наук

V.I. Pyndak, O.V. Amcheslavskiy, A.E. Novikov

1 Волгоградский государственный аграрный университет 2 Всероссийский НИИ орошаемого земледелия 3 Волгоградский государственный технический университет

1 Volgograd state agrarian university 2All-Russia scientific-research institute of irrigated agriculture 3Volgograd state technical university

При импортозамещении возникает потребность в повышении урожайности ряда сельскохозяйственных культур, в частности овощных, для чего целесообразно использовать оригинальные и энергоэффективные теплицы, предназначенные в основном для малоземельных хозяйств. В одном из разработанных нами вариантов конструкций теплиц предусмотрена ориентация светопрозрачных панелей по «тёплым» сторонам, а на северной стороне имеется входной тамбур и вспомогательное оборудование. Внутри теплицы предусмотрены системы орошения, обогрева, вентиляции и т.п. В другом варианте теплица выполнена в виде четырёхугольной пирамиды, вершины основания которой ориентированы по сторонам света. Эффективность использования пирамид зависит от соотношения их размеров. Предложена также комбинированная теплица, включающая двухскатное строение, на крыше которого смонтирована надстройка в виде четырёхугольной пирамиды. Показано понятие «пирамиды золотого сечения». Лабора-торно-полевые опыты по выращиванию томатов внутри четырёхугольных пирамид в условиях

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.