Студопедия.Орг Главная | Случайная страница | Контакты | Мы поможем в написании вашей работы!  
 

Характеристика рельефа и почв эрозионных районов



Таблица 2

№№ района Рельеф Преобладающие почвы Эродированная пашня, %  
степень расчле-нения, км/км2 глубина местных базисов эрозии, м укло-ны, град кол-во действ. овра-гов   всего слабо-смытые средне-смытые сильно-смытые дефлиро-ванные
  0,5-2,5 25-100 1-3 0,16 Серые лесные и дерново-подзолистые            
  0,5-2,5 до 150 1-7 0,07 Серые лесные        
  2,0-2,5 100-150 до 25 Дерново-подзолистые, дерново-карбонатные, серые лесные  
  0,5-2,0 100-150 1-7 0,03 Черноземы оподзоленные и выщелоченные, серые лесные          
  0,7-3,5 70-200 1-7 0,41 Черноземы выщелоченные, оподзо-ленные, карбонатные, серые лесные            
  0,5-1,5 25-125 1-3 1,0-1,3 Черноземы выщелоченные и оподзоленные            
  0,7-2,5 50-150 2-7 Серые лесные, черноземы выщелоченные            
  0,5-1,5 50-100 1-3 0,32 Черноземы карбонатные и типичные            
  0,7-3,5 70-200 2-7 Черноземы оподзоленные и выщелоченные и типичные            
  до 5,3 700-800 до 25 Щебнистые горно-подзолистые, горно-лесные, черноземы оподзол.  
  0,2-1,0 70-150 1-4 Черноземы выщелоченные, типичные и обыкновенные        
  0,3-0,6 50-60 0-1 Черноземы выщелоченные, типичные и обыкновенные        
                                       

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 зачетной книжки. Для примера возьмем вариант 67. Значит площадь составляет 67 га, а соотношение сторон 6:7.

Обозначим стороны через a и b: a=6x, b=7x

6x*7x=670000

42

=1594,24

x = 126,3 м

Отсюда находим длины сторон: АВ = СД =a=6*126,3=757,8=758 м;

ВС =АД =b=7*126,3=884,1=884 м.

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

Рисунок 1. Схема расположения участка орошения.

Перепад от уровня воды в источнике орошения до нижней точки поля А определяется по последней цифре зачетной книжки + 2, м.

Пример 7. Отметка т. А = Отметка УВ +7+2 = 100.00+7+2= 109.00м

Отметка уровня воды в источнике орошения равна 100,00 м и принимается как условная для всех вариантов задания.

Перепад поля по высоте между точками А и С принимается по последним трем цифрам зачетной книжки, см.

Пример 067. Отметка т. С = Отметка т. А + 0,67 = 109.00 + 0,67 = 109.67м

Отметки точек поля В и Д находятся методом интерполяции составляют соответственно 109.23 109.45 м.

По полученным данным на формате А3 в масштабе 1:10000 или 1:5000 строим орошаемый участок, указываем на нем длину и ширину поля, расстояние до источника орошения, реально существующий в районе источник орошения (с указанием названия реки, пруда, водохранилища). Габариты источника орошения (ширина реки, длина и ширина пруда или водохранилища) должны быть указаны в реальных размерах и соответствовать принятому масштабу. Сечение горизонталей принимается 0,25, 0,5 или 1м из расчета, чтобы в пределах орошаемого участка проходило не менее 2-х горизонталей.

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;

4.1Расчет 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)

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 (приложение 1). Подекадно от посева (посадки) до конца периода водопотребления в зависимости от поливной культуры устанавливается по данным наблюдений ближайшей к проектируемому участку метеостанции (приложение 3 и 4):

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, (4)

где В - продолжительность вегетационного периода, сут 3) Подекадно рассчитывается количество используемых осадков, мм:

Po= μP, (5)

где µ - коэффициент использования осадков. Принимается равным для степной зоны 0,7; для лесостепной – 0,8.

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

Е =2*∑ t + 4В, м3/га (6)

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 (βначmin), м3 /га (7)

где h- расчетный слой почвы, м (таблица 1);

Таблица 1 Характеристики с/х культур

Культура Фаза развития культуры, при которой прекращается полив Глубина активного слоя почвы, см
Яровая пшеница Молочная  
Озимая рожь То же  
Сахарная свекла Окончание новообразования листьев  
Картофель поздний Цветение + 20 дней  
Капуста поздняя Техническая спелость  
Лук За месяц до уборки  
Морковь За месяц до уборки  
Многолетние травы Время прекращения вегетации  
Кукуруза на силос За 20 дней до уборки  
Подсолнечник на семена За 20 дней до уборки  

α- плотность этого слоя почвы, т/м3 (приложение 5);

βнач- влажность расчетного слоя почвы в % в начале расчетного периода принимается равной 1,0 от наименьшей влагоемкости (НВ) для многолетних трав, 0,9 от НВ для ранних культур и 0,8 от НВ - для поздних культур;

βmin- минимально допустимая влажность принимается равной 0,65 от НВ для зерновых и 0,70 от НВ – для овощных культур и картофеля(табл.2). НВ определяется в соответствии с приложением 5.

6) Затем определяется величина почвенных влагозапасов на конец декады:

Wк = Wн – Е + Po, м3 /га (8)

Почвенные влагозапасы на конец текущей декады являются переходящими на начало следующей декады. Для следующей декады расчет почвенных влагозапасов проводится аналогично в соответствии с формулой 8.

Если грунтовые воды Wгр находятся на глубине ближе 3м, то учитывается подпитывание расчетного слоя почвы из грунтовых вод.

Wгр=Ем Кг, м3 /га (9)

где Кг- коэффициент капиллярного подпитывания. Количество грунтовых вод, используемых растениями зависит от глубины их залегания и капиллярных свойств почвы и агрофона (табл. 2).

Таблица 2. Зависимость Кг от УГВ, почв и агрофона

Глубина залегания пресных грунтовых вод, Легкие по механическому составу почвы Тяжелые по механическому составу почвы
Агрофон
поверхность без растительности культуры с корневой системой поверхность без растительности культуры с корневой системой
до 0,6 м от 0,6 до1 м более 1 м до 0,6 м до 1 м более 1 м
0,5 0,45 0,85 1,0 1,0 0,55 0,75 0,95 1,0
1,0 0,15 0,40 0,55 0,90 0,25 0,35 0,50 0,95
1,5 - 0,15 0,25 0,55 0,05 0,20 0,30 0,65
2,0 - - 0,10 0,30 - 0,05 0,15 0,10
2,5 - - - 0,15 - - 0,05 0,25
3,0 - - - 0,05 - - - 0,10

В этом случае величина почвенных влагозапасов на конец декады определится по формуле:

Wк = Wн – Е + Po + Wгр, м3 /га (10)

Расчет почвенных влагозапасов проводится до тех пор, пока их величина на конец очередной декады будет отрицательной. С этого момента продуктивные влагозапасы в расчетном слое почвы исчерпаны и наступает дефицит водного баланса (ДВБ).

7) Дефицит водного баланса рассчитывается по формуле:

ДВБ = Е - Po - Wгр, м3 /га (11)

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.

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), (12)

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 (γ принимается по таблице 3).

Таблица 3 Предполивная влажность в активном слое почвы (в долях от наименьшей влагоемкости)

Культура Почвы
Средние и тяжелосуглинистые Супесчаные
Зерновые 0,70-0,75 0,60-0,65
Овощные 0,75-0,80 0,70-0,75
Кукуруза 0,70-0,75 0,60-0,65
Подсолнечник 0,70-0,75 0,60-0,65
Корнеплоды 0,70-0,75 0,65-0,70
Картофель 0,65-0,75 0,60-0,65
Многолетние травы 0,70 0,60

На засоленных почвах поливные нормы увеличивают на15-30%.

Во избежание снижения влагозапасов в почве ниже критического уровня рекомендуется уменьшить расчетную поливную норму на 10-20% и округлить ее до 50 или 100 м3/га.

Расчеты поливных норм всех культур сводят в таблицу 3.

Далее проводим расчет поливных норм: вычисляем поливную норму, оросительную норму и находим необходимое количество поливов на вегетационный период сельскохозяйственной культуры. Все расчеты показаны на примере варианта 67. По итогам расчетов, заполняем таблицу Расчет поливных норм (Таблица 4).

Таблица 4 Расчет поливных норм

№ полива h, м α т/м Влажность почвы Поливная норма, м3/га ММор Кол-во поливов
βнв, % βmin, % расчетная принятая
                 
  0,5 1,2 0,85 0,7        
  0,5 1,2 0,85 0,7      
  0,5 1,2 0,85 0,7      
  0,5 1,2 0,85 0,7      
  0,5 1,2 0,85 0,7      
  0,5 1,2 0,85 0,7      
Мор=∑m                

Оросительная норма состоит из суммы всех поливов:

Мор= ∑m (13)

Если нормы поливов одинаковы, то их количество определяется соотношением:

n=Mop/m, (14)

где Мор- оросительная норма, м³/га;

m- поливная норма, м³/га.

Если поливные нормы не кратны оросительной норме, то необходимо варьировать размерами поливной нормы. В начале вегетации желательно применять меньшие поливные нормы, увеличивая их к концу вегетации. В любом случае сумма поливных норм должна быть равной оросительной норме.

4.3 Сроки и продолжительность поливов

Сроки полива культуры определяют по интегральной кривой дефицита водного баланса (рисунок 1).

Интегральная кривая строится на миллиметровой бумаге. По оси абсцисс откладывают месяцы и декады вегетационного периода, по оси ординат - суммарный дефицит водного баланса в мм в масштабе, чтобы кривая расположилась на одном листе.

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. Для влаголюбивых культур сдвиг сроков полива вправо или влево допускается на 2-3, менее влаголюбивые – на 5-6 суток.

Во всех случаях продолжительность поливов отдельных культур рекомендуется принимать не более следующих величин: озимые зерновые, люцерна – 6, яровые зерновые, кукуруза, корнеплоды – 5, картофель – 4-5 и овощные – 3-4 суток.

Сроки и продолжительность каждого полива представляются в форме таблицы 5.

Таблица 5 График поливов

Культуры №№ поливов Средние даты поливов Сроки поливов Агротехнически допустимая продолжительность
начало конец
           
    Картофель   4.06 1.06-7.06     6-8 суток
  29.06 26.06-1.06
  9.07 6.07-12.07
  18.07 15.07-21.07
  26.07 23.07-29.07
  7.08 4.08-10.08

Рисунок 1 Интегральная кривая дефицита водопотребления и сроки проведения поливов картофеля


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

5.1 Подбор дождевальной техники

ДОЖДЕВАЛЬНАЯ МАШИНА «ФРЕГАТ»

Дождевальная машина «Фрегат» предназначена для полива большинства сельскохозяйственных культур, лугов и пастбищ. Она представляет собой движущийся по кругу поливной многоопорный трубопровод с расположенными на нем дождевальными аппаратами. Трубопровод установлен на самоходных тележках на высоте 2,2 м от поверхности земли. Дождевальная машина «Фрегат» выпускается в нескольких модификациях, отличающихся длиной трубопровода и количеством тележек (табл. 7).

Таблица 7 Технические характеристики модификаций

дождевальной машины «Фрегат»

Модификация машины «Фрегат» Число тележек Длина, м Расход воды, л/с Давление на входе, МПа Средняя интенсивность дождя, мм/мин Максимальная площадь полива, га
ДМУ-А199-28       0,47 0,22 15,8
ДМУ-А229-32   228,7   0,48 0,22 20,2
ДМУ-А253-38   253,4   0,50 0,24 24,4
ДМУ-А283-45       0,51 0,25 29,8
ДМУ-А308-55       0,54 0,27 34,8
ДМУ-А337-65       0,59 0,29 41,3
ДМУ-А362-50       0,54 0,21 47,1
ДМУ-А392-50       0,55 0,20 54,6
ДМУ-А417-55       0,57 0,21 61,2
ДМУ-Б463-90       0,63 0,29 74,9
ДМУ-Б488-90       0,64 0,27 82,6
ДМУ-Б518-90       0,64 0,26 92,5
ДМУ-Б542-90       0,65 0,25 102,2
ДМУ-Б572-90       0,66 0,24 113,0

Для обеспечения равномерного полива площади машина оборудована среднеструйными дождевальными аппаратами, кругового действия 4-х типоразмеров и одним концевым аппаратом. Концевой аппарат работает по сектору и обеспечивает полив части площади по углам участка.

Характеристика дождевальных аппаратов машины «Фрегат» приведены в таблице 8.

Таблица 8 Техническая характеристика дождевальных машин «Фрегат»

Параметры Типоразмеры
№ 1 № 2 № 3 3 4 Концевой двухсопловый
Расход воды, л/сек 0,09…0,57 0,28…1,00 0,82…2,75 2,16…3,90 2,80…5,80
Радиус полива, м 11…13 13…17 16…24 20…30 25…30

Скорость движения машины, а, следовательно, и поливная норма устанавливается по последней тележке, где имеется кран регулятор, управляющий поступлением воды в гидроцилиндр. Восемь положений стрелки крана-регулятора соответствуют 7 скоростям движения и остановки машины (табл. 9).

Таблица 9 Скорость движения и поливная норма различных модификаций машины «Фрегат», изменяемые краном-регулятором

Положение стрелки крана-регулятора ДМ-335 ДМ-365 ДМ-394 ДМ-424 ДМ-454
Скорость движения, об/сут Поливная норма, м3/га Скорость движения, об/сут Поливная норма, м3/га Скорость движения, об/сут Поливная норма, м3/га Скорость движения, об/сут Поливная норма, м3/га Скорость движения, об/сут Поливная норма, м3/га
Включение машины 0,65   0,59   0,54   0,50   0,47  
А 0,62   0,57   0,52   0,48   0,45  
Б 0,54   0,49   0,45   0,42   0,39  
В 0,47   0,43   0,39   0,37   0,34  
Г 0,20   0,26   0,24   0,23   0,21  
Д 0,15   0,14   0,13   0,12   0,11  
Е 0,19   0,18   0,16   0,15   0,14  
Остановка машины                    

КОМПЛЕКТ ИРРИГАЦИОННЫЙ КИ-5

Рисунок 2 Комплект ирригационный Ки-5

Рисунок 3. Схема расположения дождевальной техники Ки-5

Таблица 10 Технические характеристики КИ-5

Тип переносной
Напор, м до 52
Расход, л/с 5...7
Площадь орошения, га  
Площадь одновременного полива, га 0,36
Средняя интенсивность дождя, мм/ч 9,2...12,8
Расстояние между гидрантами и аппаратами, м  
Продолжительность полива одной позиции при m=300 м³/га, час 3,1...2,4
Обслуживающий персонал, чел.  

Комплект ирригационного оборудования с переносными дождевальными крыльями КИ-5 предназначен для поливов технических, кормовых, овощных и бахчевых культур, картофеля, сенокосов и пастбищ на торфяных, песчаных, супесчаных и среднесуглинистых почвах на площади до 5 га.

В состав комплекта входят распределительный трубопровод и два дождевальных крыла, осуществляющих полив попеременно.

Дополнительно может поставляться транспортирующий трубопровод o90 мм (длиной до 150 м).

Комплект может осуществлять забор воды от гидрантов закрытой оросительной сети или передвижных насосных станций, устанавливаемых у открытого водоисточника.

Комплект состоит из следующих основных узлов: транспортирующего и распределительного трубопроводов, двух дождевальных крыльев со среднеструйными аппаратами, соединительной и запорно-регулирующей арматуры, манометров.

Транспортирующий трубопровод предназначен для подачи воды от источника — гидранта оросительной сети или насосной станции к распределительному трубопроводу. Он монтируется из полиэтиленовых труб ПНД диаметром 90мм длиной по 6м с помощью быстросборно-разборных соединительных двухсторонних муфт. Общая длина транспортирующего трубопровода до 150 м — в зависимости от расстояния от водоисточника до орошаемого участка.

Распределительный трубопровод длиной 216 м собирается из таких же труб, что и транспортирующий, и включает в себя 13 тройников o90×90×75 мм, расположенных через 18 м друг от друга и служащих для присоединения к ним дождевальных крыльев.

Комплект включает в себя два дождевальных крыла по 99 м каждое. Крыло собирают из 16 шестиметровых полиэтиленовых труб и 1 трехметровой трубы, на каждом крыле устанавливают 6 дождевальных аппаратов типа «Роса»-1, «Фрегат»-2 или Perazzi с расстоянием между ними 18 м, причем первый аппарат устанавливают на расстоянии 9 м от начала дождевального крыла. Дождевальные аппараты устанавливаются на стояках, ввинчиваемых в специальные патрубки, входящие в состав соединительных муфт.

Полив осуществляется дождевальными крыльями попеременно.

В комплекте используются полиэтиленовые трубы ПНД типа С для работы при напорах до 60 м. Трубы длиной 6 м с гладкими концами оснащаются металлическими хомутами. При монтаже трубы соединяются между собой двухсторонними муфтами из полиуретана с двумя самоуплотняющимися резиновыми манжетами и фиксируются с помощью специальных скоб.





Дата публикования: 2015-04-10; Прочитано: 389 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!



studopedia.org - Студопедия.Орг - 2014-2024 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.022 с)...