environmentПриродообустройствоPrirodoobustrojstvo1997-6011РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева10.26897/1997-6011-2025-4-6-13environment-811Research ArticleМЕЛИОРАЦИЯ, ВОДНОЕ ХОЗЯЙСТВО И АГРОФИЗИКАLAND RECLAMATION, WATER ECONOMY AND AGROPHYSICSИмитационное моделирование процесса подпочвенного поливаSimulation modeling of the subsurface irrigation processhttps://orcid.org/0009-0009-8801-5066ЛебедевА. С.LebedevA. S.

Александр Сергеевич Лебедев, аспирант кафедры гидравлики и сельско-хозяйственного водоснабжения

350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13

AuthorID: 1236940

Alexander S. Lebedev, postgraduate student of the Department of Hydraulics and Agricultural Water Supply

350044, Krasnodar, Kalinin str., 13

Author ID: 1236940

lebedev_alex96@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1375-9548ХаджидиА. Е.KhadzhidiA. E.

Анна Евгеньевна Хаджиди, д-р техн. наук, доцент, заведующий кафедрой гидравлики и сельско-хозяйственного водоснабжения

350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13

AuthorID: 509767

Anna E. Khadzhidi, DSs (Tech), Associate Professor, Head of the Department of Hydraulics and Agricultural WaterSupply

350044, Krasnodar, Kalinin str., 13

Author ID: 509767

dtn-khanna@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4584-4376ХашироваТ. Ю.KhashirovaT. Yu.

Татьяна Юрьевна Хаширова, д-р техн. наук, доцент, заведующий кафедрой компьютерных технологий и информационной безопасности института электроники, робототехники и искусственного интеллекта

г. Нальчик, ул. Чернышевского, 173, Кабардино-Балкарская Республика

Author ID: 466062

Tatjana Yu. Khashirova, DSs (Tech), Associate Professor, Head of the Department of computer technologies and information security of the Institute of Electronics, Robotics and Artificial Intelligence

Nalchik, Chernyshevsky str., 173, Kabardino-Balkarian Repulic

Author ID: 466062

khashirova@mail.ruКубанский государственный аграрный университет имени И.Т. ТрубилинаРоссияKuban State Agrarian University named after I.T. TrubilinRussian FederationКабардино-Балкарский государственный университетРоссияKabardino-Balkarian State UniversityRussian Federation20251410202504613Copyright © Лебедев А.С., Хаджиди А.Е., Хаширова Т.Ю., 20252025Лебедев А.С., Хаджиди А.Е., Хаширова Т.Ю.Lebedev A.S., Khadzhidi A.E., Khashirova T.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://environment.timacad.ru/jour/article/view/811

Цель исследований – изучить эффективность подпочвенного полива на моделях наклонных склонов с использованием имитатора горизонтальных скважин. Для оценки влияния различных параметров полива была разработана модель наклонного склона для экспериментов, исследованы различные режимы полива с использованием имитатора горизонтальных скважин. Измерение показателей эффективности угла наклона и уровня увлажненности почвы осуществлялось в лабораторных условиях, эксперименты проводились с использованием имитатора горизонтальных скважин; для анализа процессов увлажнения использовался метод математического моделирования, для обработки экспериментальных данных – статистические методы. Работа основана на анализе методов и способах полива на наклонных поверхностях почвогрунта. Для рассмотрения процесса подпочвенного полива были смоделированы наклонные склоны пескогрунта на лабораторной установке авторской конструкции, реализованные на кафедре гидравлики и сельскохозяйственного водоснабжения Кубанского ГАУ. На опытной лабораторной установке был проведен многофакторный эксперимент по изучению технической возможности качественного полива сельскохозяйственных культур, выращиваемых на наклонных склонах, при помощи имитаторов горизонтальных скважин, эквидистантно расположенных вниз по склону. Полученные в ходе лабораторного эксперимента данные были обработаны, на основании их анализа простроены графики зависимостей расстояний проникновения воды от ее объемов при углах наклона к плоскости от 10 до 30 град. На основании анализа результатов проведенных экспериментов впервые получен график, отображающий траекторию движения оросительной воды при моделировании подпочвенного полива при помощи имитатора горизонтальной скважины, продемонстрировавший движение основного потока воды, представляющего собой траекторию ниспадающей кривой, берущей свое начало непосредственно от имитатора горизонтальной скважины и заканчивающейся у нижней его границы.

Objective: to study the efficiency of subsurface irrigation on inclined slope models using a horizontal well simulator. To assess the influence of various irrigation parameters, an inclined slope model was developed for experiments, and various irrigation modes were investigated using a horizontal well simulator. Materials and methods. Measurement of the efficiency indicators of the slope angle and the soil moisture level were carried out in laboratory conditions, experiments using a horizontal well simulator; the method of mathematical modeling was used to analyze the moisture processes; statistical methods were used to process the experimental data. This work is based on the analysis of methods and ways of irrigation on inclined surfaces of soil ground. To consider the process of subsurface irrigation, inclined slopes of sand soil were modeled on a laboratory installation of the author’s design, implemented at the Department of Hydraulics and Agricultural Water Supply of the Kuban State Agrarian University. A multifactorial experiment was conducted on a pilot laboratory setup to study the technical feasibility of implementing high-quality irrigation of agricultural crops grown on inclined slopes using horizontal well simulators, equidistantly located down the slope. Results. The data obtained during the laboratory experiment were processed, and based on their analyses, graphs were constructed showing the dependences of water penetration distances on its volumes at angles of inclination to the plane from 10 to 30 degrees. Conclusion. Based on the analysis of the results of the experiments, a graph was obtained for the first time, displaying the trajectory of movement of irrigation water during the modeling of subsurface irrigation using a horizontal well simulator, demonstrating the movement of the main water flow, representing the trajectory of a descending curve, originating directly from the horizontal well simulator and ending at its lower boundary.

подпочвенный поливнаклонный склонимитатор горизонтальных скважинП-образная трубкавидеоэндоскопsubsurface irrigationinclined slopehorizontal well simulatorU-shaped tubevideo endoscopeReferencesХрабров М.Ю. Совершенствование системы капельно-инъекционного орошения для полива овощных культур / М.Ю. Храбров, А.В. Майер // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2024. № 1(73). С. 283-289. DOI: 10.32786/2071-9485-2024-01-32.Khrabrov M.Yu. Improvement of the drip-injection irrigation system for watering vegetable crops / M.Yu. Khrabrov A.V. Mayer // Izvestiya Nizhnevolzhsky agrouniversity complex: Science and higher professional education. 2024. No. 1(73). P. 283-289. DOI: 10.32786/2071-9485-2024-01-32.Дубенок Н.Н. Эффективность использования водных ресурсов в орошаемом земледелии / Н.Н. Дубенок, Д.А. Болотин, А.А. Новиков, А.Г. Болотин // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2018. № 3(51). С. 83-90.Dubenok N.N. Efficiency of water resources use in irrigated land / N.N. Dubenok, D.A. Bolotin, A.A. Novikov, A.G. Bolotin // Izvestiya Nizh-nevolzhsky agrouniversitetskiy complex: Science and higher professional education. 2018. No. 3(51). P. 83-90.Штанько А.С. Геометрия корневых систем яблоневых растений, произрастающих на орошаемых склоновых землях / А.С.Штанько, Я.Е. Удовидченко // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. 2020. № 1(37). С. 87-104.Shtanko A.S. Geometry of root systems of apple plants growing on irrigated sloping lands / A.S. Shtanko Ya.E. Udovidchenko // Scientific Journal of the Russian Research Institute of Land Reclamation Problems. 2020. No. 1(37). P. 87-104.Хаджиди А.Е. К вопросу повышения водообеспеченности Верхне-кубанской оросительной системы Краснодарского края / А.Е. Хаджиди, А.Е. Новиков, И. Буханиф // Природообустройство. 2024. № 1. С. 6-11. DOI: 10.26897/1997-6011-2024-1-6-11. EDN: BWOEJUKhadjidi A.E. On the issue of increasing the water availability of the Verkhne-Kuban irrigation system of the Krasnodar Territory / A.E. Khadjidi, A.E. Novikov, I. Bukhanif // Prirodoobustrojstvo. 2024. No. 1. P. 6-11. DOI: 10.26897/1997-6011-2024-1-6-11. EDN: BWOEJUСадридинов С. Развитие орошаемого земледелия на основе применения капельного орошения как новая инновационная технология / С. Садридинов, Я.Э. Пулатов // Вестник Таджикского национального университета. Серия социально-экономических и общественных наук. 2017. № 2/2. С. 86-90.Sadridinov S. Development of irrigated agriculture based on the use of drip irrigation as a new innovative technology / S. Sadridinov Ya.E. Pulatov // Bulletin of the Tajik National Uni6. Shorina I.V., Makarychev S.V. The water regime of chernozem on the upper part ofthe slope in the conditions ofthe Altai region // Bulletin ofthe Altai State Agrarian University. 2022.No. 11 (217). P. 67-71.Шорина И.В., Макарычев С.В. Водный режим чернозема на верхней части склона в условиях алтайского приобья // Вестник Алтайского государственного аграрного университет. 2022. № 11 (217). С. 67-71. EDN: OKECDQShorina I.V., Makarychev S.V. The water regime of chernozem on the upper part ofthe slope in the conditions ofthe Altai region // Bulletin ofthe Altai State Agrarian University. 2022.No. 11 (217). P. 67-71. EDN: OKECDQЯкубов Р.М. Данные по изучению антропогенных воздействий на Самур-Апшеронский канал и Джейранбатанское водохранилище // Бюллетень науки и практики. 2020. № 7. С. 93-101.Yakubov R.M. Data on the study of anthropogenic impacts on the Samur-Absheron Canal and the Jeyranbatan reservoir // Bulletin of Science and Practice. 2020. No. 7. P. 93-101.Терлеев В.В. и др. Гистерезис водоудерживающей способности почвы: сравнение моделей на примере пылеватого суглинка // Таврический вестник аграрной науки. 2020. № 3. С. 152-167. EDN: WHOXVSTerleev V.V. et al. Hysteresis of soil water retention capacity: comparison of models using the example of powdery loam // Tauride Bulletin of Agrarian Science. – 2020. No. 3. P. 152-167. EDN: WHOXVSЗайкова Н.И., Макарычев С.В. влагосодержания в профиле чернозема при возделывании столовой свёклы в условиях правобережья реки Оби // Вестник Алтайского государственного аграрного университет. 2021. № 3 (197). С. 47-53.Zaikova N.I., Makarychev S.V. moisture content in the profile of chernozem during table beet cultivation on the right bank ofthe Ob River // Bulletin ofthe Altai State Agrarian University. 2021. No. 3 (197). P. 47-53.Дубенок Н.Н. и др. Суммарное водопотребление зерновых культур на склоновых землях Центрального района РФ и зональные биоклиматические коэффициенты // Овощи России. 2020. № 6. С. 120-125. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2020-6-120-125Dubenok N.N. et al. Total water consumption of grain crops in the sloping lands of the Central region of the Russian Federation and zonal bioclimatic coefficients // Vegetables of Russia. 2020. No. 6. P. 120-125. . https://doi.org/10.18619/2072-9146-2020-6-120-125Ламердонов З.Г. Экспериментальные исследования комбинированных анкеров и варианты их практического применения / З.Г. Ламердонов, И.А. Жирикова, Т.Ю. Хаширова // Природообустройство. 2024. № 2. С. 63-68. DOI: 10.26897/1997-6011-2024-2-63-68.environment.timacad.ru.Lamerdonov Z.G. Experimental studies of combined anchors and their practical application options / Z.G. Lamerdonov, I.A. Zhirikova, T.Y. Khashirova // Prirodoobustrojstvo. 2024. No. 2. P. 63-68. DOI: 10.26897/1997-6011-2024-2-63-68. environment.timacad.ru.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.