Проектирование участка орошения сельскохозяйственных культур

 

 

 

 

Основные данные

1.Район проектирования  Альшеевский

2.Орошаемая культура: кукуруза на силос

3. Площадь поля 36 га.

4. Соотношение сторон 3:6

5. Источник для орошения -  река

6. Перепад поля по высоте 336 см.

7. Расстояние кратчайшее  от края поля до источника воды для орошения 336 м.

8. Превышение отметки  нижней точки на уровнем воды в источнике орошения, 3,36 м.

 

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ И  УГЛОВЫХ ОТМЕТОК ПОЛЯ.

ПОСТРОЕНИЕ ПЛАНА ОРОШАЕМОГО УЧАСТКА И ПРИЛЕГАЮЩЕЙ ТЕРРИТОРИИ

Площадь поля и соотношение сторон поля прямоугольной формы определяется по последним двум цифрам зачётной книжки. В нашем случае «3» и «6» .

Обозначим стороны через a и b: a=3x, b=6x

3x*6x=360000

18

 =20000

x = 141,42 м

Отсюда находим длины сторон: АВ = СД =a=3*141,42 =424,26=424 м;

ВС =АД =b=6*141,42 =848,52 м.

Находим угловые отметки поля согласно схемы (рис. 1).

                            C

                                                                                                 D

      

                                                       B

A 

  

р.Кызыл

Рисунок 1. Схема расположения участка орошения.

 Отметка уровня воды в источнике орошения  равна 100,00 м .

 

 

Отметка т. А = Отметка УВ +1+2 = 100.00+6+2= 108.00м

Отметка т. С = Отметка т. А + 3,36 = 108.00 + 3,36 = 111,36 м

  Отметки точек поля В и Д находятся методом интерполяции .

т.В = ((3,36/1272)*424)=109,12

т.D = ((3,81/1272)*848)=110,24

 

4. РАСЧЕТ РЕЖИМА ОРОШЕНИЯ  СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В  СЕВООБОРОТЕ 

Совокупность сроков, норм и количества поливов, обеспечивающих    необходимый для сельскохозяйственных культур водный режим в почве, составляет режим орошения. Устанавливают его расчетным путем в соответствии с биологическими особенностями растений, климатическими, почвенными и гидрогеологическими условиями орошаемого участка, способом и техникой полива, технологией возделывания культур и т. д.

При разработке режима орошения требуется:

1. рассчитать оросительные нормы;
2. определить поливные нормы и их количество;
3. установить сроки и продолжительность поливов;
1. Расчет оросительной нормы

Оросительная норма (Мор) или дефицит водного баланса – это количество воды в м3 на 1 га, которое необходимо дать растениям при поливах за весь вегетационный период, т. е. разница между суммарным водопотреблением и естественными запасами влаги в почве.

Водопотребление сельскохозяйственных культур меняется в течение вегетационного периода. Расход почвенной влаги через транспирацию и испарение с поверхности почвы за вегетационный период составляет суммарное водопотребление (Е).

Оросительную норму можно определить из уравнения водного баланса:

Мор=Е-Рос-Wг-(Wп-Wу)+П,       (1)

Мор= 3744-987-522=2235 м3, га

      где Е -  суммарное водопотребление, м3/га;

      Рос – сумма полезных осадков за вегетацию, м3/га;

      Wг - количество воды, используемое растениями за счет грунтовых                        вод, м3/га;

Wп и Wу – запасы почвенной влаги в корнеобитаемом слое, соответственно во время посева и уборки урожая, м3/га;

     П – потери  воды при поливах, м3/га;

Расчет оросительной нормы производится следующим образом:

1) Составляется ведомость  расчета дефицита водного баланса  с/х культур . Подекадно от посева (посадки) до конца периода водопотребления в зависимости от поливной культуры устанавливается по данным наблюдений ближайшей к проектируемому участку метеостанции :

Р- сумма осадков за декаду, мм;

t- среднемноголетняя декадная температура воздуха, 0С.

2) Устанавливается сумма  среднесуточных температур воздуха  за период вегетации, 0С:

∑ t = В* t,

∑ t = 90*18,8=1692 0С,

где В - продолжительность вегетационного периода, сут                                        Подекадно рассчитывается количество используемых осадков , мм:

Po= μP,

где µ - коэффициент использования осадков. Принятый для лесостепной зоны – 0,7.

 

4. Рассчитывается суммарное водопотребление сельскохозяйственных культур за вегетацию   по формуле И. А. Шарова:

                                              Е =2*∑ t + 4В=3384+4*90=3744, м3/га                                      

 Ввиду того, что водопотребление  сельскохозяйственной культуры  в течение вегетации происходит  неравномерно необходимо распределить  эту величину подекадно в соответствии  с приложением 6.                                   

5) Определяются  продуктивные запасы влаги на  начало (Wн) и конец декады (Wк)  в расчетном слое почвы.

Прежде всего определяются продуктивные влагозапасы на момент посева или посадки с/х культуры:

                  Wn = 100 h α (βнач -βmin)=100*0,6*1,16*(27-19,5)=522, м3 /га  

       α- плотность этого слоя почвы, т/м3 ;

βнач- влажность расчетного слоя почвы в % в начале расчетного периода принимается равной 0,9 от НВ – для ранних культур;

βmin- минимально допустимая влажность принимается равной  0,65 от НВ – для многолетних трав.

 Почвенные влагозапасы на конец текущей декады являются переходящими на начало следующей декады.

6) Затем определяется  величина почвенных влагозапасов на конец декады:

                                  Wк = Wн – Е + Po,      м3 /га                                        

Почвенные влагозапасы на конец текущей декады являются переходящими на начало следующей декады.

7) Дефицит водного баланса рассчитывается  по формуле:

                                ДВБ =  Е - Po  -   Wгр,   м3 /га    

8) С декады, когда ДВБ  приобретает положительное значение, до конца периода водопотребления  ДВБ рассчитывается с нарастающим  итогом. Полученная величина округляется  до сотен м3/ га преимущественно в большую сторону и является оросительной нормой.    

Все произведенные вычисления указываем в Приложении 1.                                       

                                  

 

 

Приложение 1.Ведомость расчета дефицита водного баланса картофеля в Туймазинском районе при УГВ = 2 м

 

№	Показатели	Условные обозначения		Май	Июнь			Июль			Август
			1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
1	Суммарное водопотребление,%	Е	-	4	6	7	9	12	14	14	16	18	-
2	Суммарное водопотребление,м3/га	Е	-	150	225	262	337	449	524	524	599	674	-
3	Сумма осадков за декаду, м3/га	P	-	15	15	15	15	17	17	16	16	15	-
4	Количество используемых осадков, м3/га	P0=mP	-	105	105	105	105	119	119	112	112	105	-
5	Подпитка из грунтовых вод, м3/га	Wгр	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
6	Почвенные влагозапасы на начало декады м3/га	Wн	-	522	477	358	201	0	0	0	0	0	-
7	Почвенные влагозапасы на конец декады м3/га	Wк	-	477	358	201	-31	-	-	-	-	-	-
8	ДВБ на конец декады м3/га	ДВБ	-	-	-	-	31	330	405	412	487	569	-
9	ДВБ на конец декады с нарастающим итогом м3/га	∑ДВБ	-	-	-	-	31	361	766	1179	1666	2235	-

 

 

 

 

4.2 Расчет поливной нормы  и количества поливов

 Поливная норма –  это количество воды в м3на 1 га, которое необходимо дать растениям за один полив. Ее величина зависит от вида культуры и фазы ее развития, водно-физических свойств почвы, мощности почвенного слоя, содержания солей в почве, климатических и гидрогеологических условий, способа и техники полива.

Поливная норма m вегетационного полива, м3/га:

m=100hα( βHB -βmin)=100*0,6*1,16*(30-30*0,7)= 626,4,м3,га

где h- глубина активного слоя почвы, 0,6 м;

       α- объемная масса почвы,1,16 т/ м3;

       βHB- влажность почвы при наименьшей влагоемкости, 30 %;

       βmin- влажность почвы перед поливом или нижний порог оптимальной влажности почвы, равный γβнв, 0,70βнв.

Таблица 2.Расчет поливных норм

 

№ полива	h, м	α т/м	Влажность почвы		Поливная норма, м3/га		ММор	Кол-во поливов
			βнв, %	βmin, %	расчетная	принятая
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	0.6	1.16	30	21	626	501	559	3
2	0.6	1.16	30	21	626	501	782
3	0.6	1.16	30	21	626	501	894
Мор=∑m							2235

 

 

 

 

 

4.3 Сроки и продолжительность  поливов

Сроки полива культуры определяют по интегральной кривой дефицита водного баланса. Дате первого полива соответствует точка пересечения интегральной кривой с осью абсцисс. От этой точки откладывают по оси ординат норму первого полива в мм. Перпендикуляр, опущенный с точки пересечения горизонтальной линии с интегральной кривой до оси абсцисс, указывает дату второго полива. Даты последующих поливов устанавливаются аналогично. Эти даты являются средними датами поливов.

Согласно А.И. Костякову, длина поливного периода ограничивается отклонением поливной нормы от средних значений не более 10-15%. При этом условии, начало поливного периода наступит тогда, когда дефицит водного баланса будет на 10-15% меньше расчетной поливной нормы, а конец – когда на 10-15% больше. Эти дни устанавливаются также на интегральной кривой дефицита водопотребления аналогично определению средних дат поливов.

Число дней от начала до конца полива является его агротехнически допустимой

продолжительностью.

Таблица 3.График поливов

Кульутра	№поливов	Средние даты	Сроки		Агротехнически допустимая продолжительность
			Начало	Конец
Репчатый лук	1	19.06	17.06	21.06	5
	2	11.07	9.07	13.07
	3	1.08	29.07	3.08

 

 

 

 

5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАКРЫТОЙ  ОРОСИТЕЛЬНОЙ СЕТИ, ПОДБОР ДОЖДЕВАЛЬНОЙ  ТЕХНИКИ И НАСОСНО - СИЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

5.1 Подбор дождевальной техники

                                     ДОЖДЕВАЛЬНАЯ МАШИНА OCMIS

Шланговые дождевальные машины предназначены для автоматизированного полива зерновых, технических, кормовых и овощных культур, а также многолетних трав, лугов и пастбищ способом дождевания как чистой водой, так и подготовленными животноводческими стоками. При этом забор воды осуществляется от гидрантов закрытой оросительной системы или от поверхностных распределительных каналов с подачей воды от передвижных насосных станций. Машины можно эффективно использовать на полях со сложным микрорельефом и на участках неправильной конфигурации.

                   31м

                                                                                         L-длина трубопровода

                                                                          в м.

 

 

50м 100м 50м

Рисунок 2. Схема расположения и передвижения дождевальной машины «ОКМИС»