КОНТРОЛЬ ЭРОЗИОННОЙ ОПАСНОСТИ ДОЖДЯ Российский патент 2015 года по МПК A01G25/00 G01N17/00 

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для контроля опасности водной эрозии почв.

Известно множество способов контроля эрозионной опасности дождя (Методы исследования водной эрозии почв. - Кишинев.: 1976. - С.129-136.), (Гидротехника и мелиорация. - София, 1983. - №7. - С.21-23.)

Недостаток известных способов - высокая трудоемкость контроля эрозионной опасности дождя.

Наиболее близким по цели и совокупности существенных технических признаков к предлагаемому техническому решению является способ контроля эрозионной опасности дождя, включающий создание капельного потока воды, торможение капель дождя в среде поровой жидкости, измерение в ней давления, контроль эрозионной опасности по средней величине давления в поровой жидкости (А.С. СССР №1362418, опубликовано 30.12.87. Бюл. №48).

Недостаток известного способа - ограниченные функциональные возможности, которые не позволяют контролировать эрозионную опасность дождя на орошаемых участках обработанных раствором полиакриламида.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.

Сущность способа контроля эрозионной опасности дождя на орошаемых участках, обработанных раствором полиакриламида, включающим создание капельного потока воды, торможение капель дождя в среде поровой жидкости, измерение в ней давления, контроль эрозионной опасности по средней величине давления в поровой жидкости в том, что в поровую жидкость вводят водный раствор полиакриламида, затем тормозят в поровой жидкости капли дождя, измеряют давление в поровой жидкости и по величине давления контролируют эрозионную опасность дождя.

Способ реализуют с применением измерительной пористой пластины, моделирующей поровое пространство поверхностного слоя почвы. Пористая пластина размещена на упругой мембране, которая фиксирует величину давления в поровой жидкости. Создают капельный поток жидкости, моделирующий в лабораторных условиях естественный или искусственный дождь. Заполняют от 10 до 35% объема пор пористой пластины водой. При наполнении объема пор менее 10% существенно снижается равномерность заполнения объема пор по площади пористой пластины. Заполнение объема пор водой более 35% снижает в порах объем раствора полиакриламида. В поры вводят раствор полиакриламида. Концентрация раствора полиакриламида изменяется в пределах от 5 до 15%. Ее величина зависит от технологии внесения полиакриламида в почву. При концентрации менее 5% раствор полиакриламида не оказывает существенного влияния на результаты контроля эрозионной опасности дождя. Концентрация полиакриламида в поровой влаге более 15% отсутствует в практике орошаемого земледелия при принятых нормах ее внесения в почву. Величину вводимого в поры объема раствора полиакриламида Wак, см³, определяют по формуле Wак=ρ·Wпл-Wвoд, где ρ - пористость в единицах объема; Wпл - объем измерительной пластины, см³; Wвод - объем в порах воды, см³. Измерительную пористую пластину вводят в поток капель под таким же углом к траектории движения капель дождя, под которым находится поверхность орошаемого поля. Тормозят капли дождя в среде поровой влаги и по деформации упругой мембраны измеряют в ней давление. По средней величине давления контролируют эрозионную опасность дождя. Измерения проводят в течение 3-5 минут. При продолжительности измерений менее 3 минут не все капли характерного размера попадают на пластину, что снижает точность измерений. При продолжительности измерений более 5 минут повышается трудоемкость работ без увеличения точности измерений.

Пример реализации предлагаемого способа. Пористые пластины моделировали поверхность дерново-подзолистой почвы, по механическому составу - средний суглинок. 30% объема пор всех пластин заполняла вода. Остальной объем пор заполнял раствор полиакриламида. Концентрация раствора полиакриламида в разных пластинах изменялась от 3 до 17%. В первой измерительной пористой пластине раствор полиакриламида отсутствовал - контроль. Параметры капельного потока дождя постоянные для всех пластин. Фиксировали среднее давление поровой жидкости в процентах от максимальной величины деформации упругой мембраны, установленной при ее тарировке. В таблице приводятся результаты измерений.

Номер пластины Концентрация раствора полиакриламида, % Давление поровой жидкости в % от максимальной тарировочной величины Отклонение от контроля, % 1 0 25 0 2 3 28 12 3 5 36 44 4 10 38 52 5 15 39 56 6 17 39 56

По сравнению с аналогом, предложенный способ позволяет контролировать эрозионную опасность дождя для почв, обработанных раствором полиакриламида, за счет введения этого раствора в поровую жидкость.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к противоэрозионным исследованиям почвы. В поровую жидкость вводят водный раствор полиакриламида. Создают капельный поток воды, затем тормозят капли дождя в среде поровой жидкости. Измеряют давление в поровой жидкости. По величине давления контролируют эрозионную опасность дождя. Расширяются функциональные возможности противоэрозионного контроля почв.

Способ контроля эрозионной опасности дождя на орошаемых участках, обработанных раствором полиакриламида, включающий создание капельного потока воды, торможение капель дождя в среде поровой жидкости, измерение в ней давления, контроль эрозионной опасности по средней величине давления в поровой жидкости, отличающийся тем, что в поровую жидкость вводят водный раствор полиакриламида, затем тормозят в поровой жидкости капли дождя, измеряют давление в поровой жидкости и по величине давления контролируют эрозионную опасность дождя.