Мелиорация земель

Для  последующих декад ДВБ равен, мм:

∆Е=Ем-(Р0+∆Wn), (12)

где ∆Wn- переходящий (неиспользованный) продуктивный   запас  влаги

из предыдущей декады.

В начале вегетационного периода сумма запаса влаги и осадков - (Р0+∆Wn) могут превышать расход влаги с учетом микроклиматического коэффициента ( Ем ), т.е. ДВБ будет иметь отрицательный знак.

С периода превышения величины Ем над суммой  (Р0+∆Wn) начинается дефицит в водном балансе, тогда ∆Е=Ем-Р0. (13)

Если грунтовые воды Wгр находятся на глубине ближе 3м, то уравнение  (10) приобретает вид:

∆Е=Ем-(Р0+∆Wn+ Wгр), (14)

Wгр=Ем Кг, (15)

где Кг- коэффициент капиллярного подпитывания.

Расчет ДВБ за декаду для многолетних трав:

по формулам (10), (11), (12), (13)

h= 0,6м, α= 1,12 т/м3, βнв= 33,2.

βнач= 0,9* βнв= 0,9*33,2=29,88

βmin= 0,65* βнв= 0,65*33,2=21,58

wn=10*0,6*1,12(29,88-21,58)=55,8

ΔΕ1=31,5-(7+55,8)=-31,3

ΔΕ2=32,7-(7,7+31,3)=-6,3

ΔΕ3=31,8-(9,8+6,3)=15,7;

ΔΕ4=42,5;

ΔΕ5=29;

ΔΕ6=28,3;

ΔΕ7=31,9;

ΔΕ8=22,5;

ΔΕ9=25,3;

ΔΕ10=33,1;

ΔΕ11=21,1;

ΔΕ12=22,3;

Расчет ДВБ за декаду для томатов:

по формулам (10), (11), (12), (13)

h= 0,3м, α= 1 т/м3, βнв= 36,1,

βнач= 0,8* βнв= 0,*36,1=28,9

βmin= 0,7* βнв= 0,7*36,1=25,27

wn=10*0,3*1*(28,9-25,27)=10,8

ΔΕ1=26,8-(10,5+10,8)=5,5;

ΔΕ2=35,4-(10,5)=24,9;

ΔΕ3=28,4;

ΔΕ4=33;

ΔΕ5=26;

Расчет ДВБ за декаду для озимой пшеницы:

по формулам (10), (11), (12), (13)

h= 0,4м, α= 1,06 т/м3, βнв= 35,6.

βнач= 0,8* βнв= 0,8*35,6=28,48

βmin= 0,65* βнв= 0,65*35,6=23,14

wn=10*0,4*1,06(28,48-23,14)=22,64

ΔΕ1=45,7-(11,2+22,64)=11,86;

ΔΕ2=28,5;

ΔΕ3=23,3;

ΔΕ4=13,7;

ΔΕ5=7,5;

ΔΕ6=3;

12) С декады, когда ∆Е приобретает положительное значение, до конца периода водопотребления рассчитывается ДВБ нарастающим итогом. Полученная величина переводится в  м3/га (1 мм=10 м3/га), округляется до сотен м3/га преимущественно в большую сторону и является оросительной нормой.

Ведомость расчёта дефицита водного баланса озимой пшеницы, сахарной свеклы и многолетних трав находится в таблице 3.

4.2 Расчет нормы поливов и их количества

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), (16)

где h- глубина активного слоя почвы, м; α- объемная масса почвы, т/м3;

βHB- влажность почвы при наименьшей влагоемкости, %; βmin- влажность почвы перед поливом или нижний порог оптимальной влажности почвы, равный γβнв. (таблица 4).

Таблица 4. Предполивная влажность в активном слое почвы

Для многолетних трав:

по формуле (16)

m=100*0.6*1,12(33,2-23,2)=672

Для томатов:

по формуле (16)

m=100*0.3*1*(36,1-27)=273

Для озимой пшеницы:

по формуле (16)

m=100*0,4*1,06(35,6-25)=450

Таблица 5. Расчет поливных норм

Во избежание снижения влагозапасов в почве ниже критического уровня и в целях облегчения укомплектования графика гидромодуля уменьшаем расчетную поливную норму на 10-20% и округляем ее до 50 или 100 м3/га.

4.3  Сроки и продолжительность поливов

Сроки полива культуры определяем по интегральной кривой дефицита водного баланса (Приложение А).

Число дней от начала до конца полива является его агротехнически допустимой продолжительностью.

Реальная продолжительность каждого полива определяется по следующей формуле:

T = m×S / 3.6×q×T×Кисп×Кмет×Ксут; (17 )

где m – поливная норма, м3/га; S – площадь, занимаемая культурой, га;

q – расход дождевальной машины, л/с; T – число часов полива в сутки (при двухсменной работе 18 часов); Кисп   – коэффициент испарения (0,90);

Кмет  – коэффициент потери времени по метеоусловиям (0,94);

Ксут    – коэффициент эффективности дождевальной машины (0,83).

Для многолетних трав:

по формуле (17)

S=112 га, m=550 м3/га, q – 195 л/сек (3 дождевальных машины «Волжанка»).

T = 550*112/3,6*195*18*0,9*0,94*0,83=7

Для томатов:

по формуле (17)

S=112 га, m=250 м3/га, q – 130 л/с (2 дождевальных машины «Волжанка»).

T = 250*112/3,6*130*18*0,9*0,94*0,83=5

Для озимой пшеницы:

по формуле (17):

S=112 га, m=400 м3/га, q – 195 л/с (3 дождевальных машины «Волжанка»)

T = 400*112/3,6*195*18*0,9*0,94*0,83=5

Таблица 6. График поливов

4.4              Режим орошения сельскохозяйственных культур в севообороте

Режим орошения сельскохозяйственных культур в севообороте характеризует общую, ежегодную потребность в воде по срокам на всей его площади и представляет собой план подачи воды в севооборот. Этот план учитывает не только распределение оросительной воды по культурам по этапам развития, но и определяет потребность в технике и рабочей силе для поливов.

Для составления графика поливов культур в севообороте необходимо рассчитать поливные расходы или гидромодули (удельные расходы) поливов.

Расход воды для каждого полива вычисляют по формуле:

Q=Fm/tT, (18)

где F- площадь, занимаемая культурой, га; m- поливная норма; м3/га; t- продолжительность полива в течение суток (обычно t=24 часа); T –продолжительность поливного периода, сутки.

Если эту формулу перевести в л/сек, то она будет иметь следующий вид:

Q = Fm*1000/T86400=Fm/86,4T, (19)

Для того чтобы не производить арифметических действий со значительными размерами площадей, на больших оросительных системах применяют гидромодуль.

Гидромодуль q представляет собой удельный расход воды на 1 га оросительного севооборота, он рассчитывается для каждой культуры по формуле, л/с на га:

q=am/3.6tT, (20)

где a- площадь, занимаемая культурой, в долях от общей площади севооборотного участка. Многолетние травы, а = 0,33; сахарная свекла а = 0,33; озимая пшеница а = 0,33.

Расчет гидромодуля для многолетних трав:

по формуле (20)

q 1 =0,3*550/(3,6*24*7)=0,27 л/сек;

q2 =0,5*550/(3,6*24*7)=0,27 л/сек.

q 3 =0,5*550/(3,6*24*7)=0,27 л/сек;

q4=0,5*550/(3,6*24*7)=0,27 л/сек.

q 5 =0,5*550/(3,6*24*7)=0,27 л/сек;

q6=0,5*550/(3,6*24*7)=0,27 л/сек.

Расчет гидромодуля для томатов:

по формуле (20)

q 1 =0,33*250/(3,6*24*5)=0,19 л/сек;

q2 =0,33*250/(3,6*24*5)=0,19 л/сек;

q 3 =0,33*250/(3,6*24*5)=0,19 л/сек;

q4 =0,33*250/(3,6*24*5)=0,19 л/сек;

q5 =0,33*250/(3,6*24*5)=0,19 л/сек;

Расчет гидромодуля для озимой пшеницы:

по формуле (20)

q 1 =0,33*400/(3,6*24*5) = 0,31 л/сек;

q2 =0,33*400/(3,6*24*5) = 0,31 л/сек.

Результаты расчета гидромодуля записываем в ведомость неукомплектованного и укомплектованного  графиков поливов (таблица 7) и строим его график (Приложение А).

Построив график поливов всех культур, получаем неукомплектованный график поливов всех культур севооборота.

По этому графику поливы не проводят, так как требуемые для полива расходы воды очень неравномерны, что экономически невыгодно и технически неприемлемо

Такой график необходимо укомплектовать, то есть выровнять путем изменения сроков и продолжительности поливов так, чтобы уничтожить пики и заполнить пустоты графика.

При укомплектовании графика выполняем следующие условия:

1) Величина поливных норм не изменяется;

2) Смещение сроков полива возможно и вправо (2-3 дня) и влево (3-5       дней), т.к. поливные нормы приняты меньше максимальных на 10-20 %;

3) Продолжительность полива отдельных культур принимают для многолетних трав не больше 10-12 дней, зерновых – 8-10 дней, овощных – 5-7 дней;

4) Межполивные периоды изменяют не более, чем на 3 дня.

График поливов укомплектовываем в следующем порядке:

1)              Определяем суммарную площадь прямоугольников всех культур ∑qТ за весь поливной или наиболее напряженный период:

∑qТ= q1Т1+q2Т2+…+qnТn, (21)

2) Вычисляем среднее значение гидромодуля за этот период:

qср=∑qТ/Т+3, (22)

где 3 – количество дней, на которое увеличивается продолжительность поливного или напряженного периода;

3) Определяем продолжительность поливов на  укомплектованном графике, соблюдая условие:

qнТн=qуТу, (23)

где  qн, Тн  –  гидромодуль   и   продолжительность   поливов    культур        на неукомплектованном графике; qу , Ту – то же на укомплектованном графике.

Величина qу принимается равной qср, а количество дней полива qу – целым числом:

Ту=qнТн/qср, (24)

Полученные значения qу и Ту вносим в ведомость (таблица 7) и согласно этим данным строим укомплектованный график поливов над неукомплектованным.

Для многолетних трав:

по формулам (21), (22), (23), (24)

ΣqT=0,27*78*6=11,34

qср=11,34/(42+3)=0,25

Ty=0,27*7/0,25=8 дней

Для томатов:

по формулам (21), (22), (23), (24)

ΣqT=0,19*5*5=4,75

qср=4,75/(25+3)=0,17

Ty=0,19*5/0,17=6

Для озимой пшеницы:

по формулам (21), (22), (23), (24)

ΣqT=0,31*5*2=3,1

qср=3,1/(10+3)=0,24

Ty=0,31*5/0,24=7 дней

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При выполнении курсового проекта, я ознакомился с методикой разработки режима орошения при поливе дождеванием; научился строить интегральные кривые дефицита водного баланса для сельскохозяйственных культур, неукомплектованные и укомплектованные графики поливов сельскохозяйственных культур, а также схему оросительной сети.