Вероятностное моделирование процессов дождевания

Статья посвящена разработке модели процесса дождевания, находящейся в отношении вероятностного подобия к моделируемому процессу, численная реализация которой позволяет выполнить расчет матрицы доз полива в зоне дождевания, или на зачётной площадке. Исследование выполнено с применением системного анализа и вероятностного моделирования. Равномерность распределения жидкости по площади до 2004 года на основании РД 10.11.1–9-89 оценивали коэффициентом эффективного полива, коэффициентом недостаточного полива, коэффициентом избыточного полива. После введения межгосударственного стандарта ИСО 7749-2-2004 – коэффициентом Христиансена. Разработаны новые математические модели и программное обеспечение для вероятностного моделирования процесса дождевания. При построении модели использовались теорема о совмещении событий и теорема А.М. Ляпунова. Для примера был проведен анализ работы двенадцати дождевальных аппаратов. Представленный вычислительный эксперимент выполнен для оптимизации позиционирования аппаратов по критериям равномерности орошения и по коэффициенту полноты учета воды, попадающей на зачетную площадку. Обсуждение и заключения. Полученные результаты могут быть использованы в процессе оптимизации размещения аппаратов на машинах «Волжанка» и «Днепр». Вероятностные математические модели процесса дождевания позволяют оптимизировать позиционирование аппаратов по критериям равномерности орошения. Программы моделирования распределения воды аппаратами с четырех позиций применимы только при расстоянии между позициями большем радиуса зоны дождевания. Показатели равномерности орошения при этом не соответствуют агротехническим требованиям. Оптимизация позиционирования аппаратов по двенадцати позициям дает отличные показатели по равномерности орошения. Программы и методики оптимизации, использованные при исследовании, применимы для оптимизации процессов распределения других жидкостей в агротехнологиях, например для распределения пестицидов.

1. Chernovolov, V.A. Methodology for simulating the sprinkling process by long-range devices working in a circle / V.A. Chernovolov, L.V. Kravchenko // Bulletin of the AIC of Stavropol. – 2014. – № 3 (15). – pp. 68-72.

2. Chernovolov, V.A. Mathematical modeling of the processes of distribution of liquids in agricultural technologies: monograph / V.A. Chernovolov, L.V. Kravchenko. – Zernograd: Azov-Black Sea Engineering Institute of FSBEI HE Dons State Agrarian University, 2016. – 208 p.

3. Kravchenko, L.V. Calculation of sprinkling efficiency indicators on the area between four single-nozzle apparatuses / V.A. Chernovolov, L.V. Kravchenko // Certificate of State Registration of Computer Program No. 2014662137 dated 11/24/2014.

4. Kravchenko, L.V. Calculation of sprinkling efficiency indicators with single-jet devices working at twelve positions / V.A. Chernovolov, L.V. Kravchenko, O.V. Butkova // Certificate of state registration of computer programs № 2015616299 of 06/06/2015.

5. Kravchenko, L.V. The uniformity of irrigation with single – jet and multi – jet sprinkler apparatus of rie action / V.A. Chernovolov, L.V. Kravchenko // Applied and fundamental studies proceedings of the 7th international academic conference. Publishing house «Science and innovation center». − 2014. − Р. 199-211.