Проектирование водохранилища

Определение суммарного водопотребления

Расход воды с поля, занятого сельскохозяйственной культурой, складывается из двух основных величин: транспирации, т. е. испарения влаги растениями через листовую поверхность и испарения воды с поверхности почвы. Транспирация предохраняет растения от перегрева и является необходимым условием питания растений. Благодаря транспирации в растении возникает ток воды и растворенных в ней минеральных солей от корней к листьям. Транспирация, таким образом, является необходимым условием жизнедеятельности растений. Но полезный расход воды на транспирацию всегда в полевых условиях сопровождается испарением воды с поверхности почвы, помимо растений. Суммарный расход воды на транспирацию и испарение влаги почвой называется суммарным испарением или суммарным водопотреблением. Испарение влаги почвой, т. е. непроизводительные потери воды, могут достигать значительных величин - до 50-60 % от суммарного водопотребления. Уменьшить их можно соответствующими приемами агротехники. Большую роль при этом играют мощно развитые растения, которые затеняют почву, снижают температуру и повышают влажность воздуха в приземных слоях, уменьшая тем самым испарение.

Суммарное водопотребление - это общее количество воды, которое надо иметь на одном гектаре в течение вегетации для получения заданного урожая.

Наиболее распространенным методом определения суммарного водопотребления является метод расчета его по коэффициенту водопотребления к планируемой урожайности(Таблица 2):

Есум=У*Л

где: Есум- суммарное водопотребление, м3 /га;

       У- планируемая урожайность, т/га (которая может быть получена в данном почвенно-климатическом районе, определяется сортом, теплообеспеченностью посевов, уровнем агротехники и др.);

       К- коэффициент водопотребления, м3 /т (суммарное количество воды, расходуемое на транспирацию и испарение с поверхности почвы для образования единицы товарной продукции - получают на основе научных исследований в полевых опытах).

Соединение орошения с правильным использованием удобрений и других приемов, улучшающих почвенное питание растений, обеспечивают более экономичное использование оросительной воды.

Расчет оросительных норм

Установив величину суммарного водопотребления, надо сравнить ее с количеством воды, за счет которого будет покрываться потребность растений во влаге (запасы воды в корнеобитаемом слое почвы, образовавшиеся в осенне - зимний и ранневесенний периоды, осадки вегетационного периода, грунтовые воды, используемые растениями).

Если естественное увлажнение не покрывает потребность растений в воде, то недостающее количество воды надо подавать при помощи орошения.

Количество воды, которое нужно подать на каждый гектар орошаемой площади за период вегетации в дополнении к естественному увлажнению называется оросительной нормой.

Величина оросительной нормы вычисляется по следующему уравнению(Таблица 2):

Морос=Есум-(Мз+Мо+Мг),

Есум - суммарное водопотребление, м3/га;

           Мз- количество воды, используемое растениями за период вегетации из запасов влаги, накопившейся в корнеобитаемом слое почвы в осенне-зимний период, м3/га;

Мо- осадки вегетационного периода, м3/га;

Мг-количество используемых растениями грунтовых вод м3/га.

Расчет поливных норм

Оросительные нормы в условиях Пермской области достигают значительных величин, поэтому воду подают на орошаемое поле отдельными частями в период, когда растения наиболее нуждаются в дополнительной влаге.

Количество воды, которое необходимо подавать на 1 га за один полив, называется поливной нормой.

 

Для расчета поливной нормы применяется формула:

m=100*H*A(BHB-Bпред.)

где: m- поливная норма, м3/га;

H- активный слой почвы, Н=0,5 м;

A- объемная масса почвы, т/ м3(1,2);

BHB - влажность, соответствующая наименьшей влагоемкости (НВ) почвы, % от веса сухой почвы;

Bпред.- влажность почвы перед поливом, % от веса сухой почвы.

Bпред для ДКП равна 80% от BHB, то есть Bпред =24% от 30% НВ.

Bпред для овощей равна 70% от BHB, то есть Bпред =21% от 30% НВ.

mдкп= 100*0,5*1,2*(30-24)=360 м3/га

mов= 100*0,5*1,2*(30-21)=540 м3/га

 

Таким образом, для определения поливной нормы надо знать глубину или мощность развития основной массы корней растений, объемную массу почвы, наименьшую влагоемкость почвы и предполивную влажность.

У большинства овощных культур и трав глубина активного корнеобитаемого слоя почвы не превышает 50-60 см.

В начале вегетации корневая система проникает неглубоко, а в середине и во второй половине вегетации она проникает ниже пахотного горизонта. Поэтому глубина увлажнения, а следовательно и поливная норма в начале вегетации будет меньше, чем в середине и конце ее.

Определение сроков поливов

Определение сроков поливов и своевременное их проведение является ответственной и трудоемкой задачей в поливном земледелии. Надо дать полив в тот момент, когда растения больше всего нуждаются в воде.

Сроки полива определяются продолжительностью межполивного интервала, который можно вычислить по формуле:

Т= ,

где Т- продолжительность межполивного интервала, суток;

      m – поливная норма, м3/га;

      Е сут – среденсуточный расход воды, м3/га.

Суммарное среднесуточное водопотребление получается путем умножения среднесуточной температуры воздуха на соответствующий коэффициент удельного расхода воды.

Среднесуточное водопотребление берем из таблицы 2 в зависимости от поливной нормы..

Таблица 2 – Средняя продолжительность межполивных интервалов, дней

Поливная норма,м3/га	Май-июнь			Июль			Август
	Среднесуточная температура, °С
	10	15	20	10	15	20	10	15	20
150	8	6	4	7	5	4	8	6	4
200	9	7	6	9	6	5	10	7	5
250	14	9	7	11	7	5	12	8	6
300	18	12	8	16	10	8	17	11	8
350	20	15	12	18	14	10	20	14	12
500	28	20	16	25	18	14	28	18	16

 

Ср. темп. для ДКП==15,16°С

Коэффициент удельного расхода воды для ДКП в среднем за вегетацию 2,0 м3/га на 1°С среднесуточной температуры.

Т==11,86 суток

Коэффициент удельного расхода воды для культур в среднем за вегетацию 1,7 м3/га на 1°С среднесуточной температуры.

Ср. темп. для культур ов.==20,58°С

Т==15,43 суток

 

 

Таблица 4 – Расчет оросительных и поливных норм и межполивного интервала

Культуры	Урожайность, т/га	Коэффициент водопотребления,м3	Есут, м3	Мз, мм	Мос, мм	Мг, мм	Мор, м3/га	m, м3/га	T,сут
ДКП	35	150	5250	70	260	-	1950	360	12
Пар	40	50	2000	35	120	-	450	540	16
Рожь	2,5	350	2125	40	180	-	-75	540	16
Ячмень	3	900	2700	50	180	-	400	540	16
Капуста	50	100	5000	50	220	-	2300	540	16
Свекла	40	80	3200	40	240	-	400	540	16
Картофель	25	125	3125	40	240	-	325	540	16
Морковь	35	100	3500	40	240	-	700	540	16
Капуста	20	80	1600	40	200	-	-800	540	16

 

2.2 Проектирование  долголетнего орошаемого культурного  пастбища

Создание долголетнего культурного пастбища - выбор участка, определение потребной площади, создание пастбища, создание травостоя, организация загонной системы пастбищ, график поливов и стравливаний.

Орошаемые долголетние культурные пастбища (ДКП) создаются для летнего содержания молочного скота. Пастбищные травы дешевы и питательны. Зеленая трава представляет собой почти единственный полноценный источник витаминов, белковых и углеводных веществ.

Организация ДКП можно подразделить на два этапа. В первый входит весь комплекс работ по созданию ДКП: подготовка поверхности земли, вспашка с известкованием и внесением удобрений; строительство стационарной оросительной сети; создание травостоя; устройство подъездных путей; скотопрогонов, водопойных площадок; огораживание пастбища с разбивкой загонов и устройство ворот; монтаж поливного оборудования, устройство площадок под насосные станции и водозабора др.

Второй этап включает все мероприятия по использованию орошаемого пастбища и уходу за ним.

 

Выбор участка

Для организации высокопродуктивного орошаемого пастбища необходимо выбирать участки с достаточно плодородными почвами, прежде всего на естественных кормовых угодьях, не требующих больших затрат на освоение. При отсутствии таких угодий вблизи ферм под пастбища для коров и молодняка до 6 месяцев следует использовать пахотные земли. При этом не следует забывать, что такая же площадь должна быть освоена под пашню за счет естественных кормовых угодий вдали от ферм.

Выбор участка под орошаемые пастбища зависит от предполагаемого способа полива, но решающим условием является его пригодность в организационно-хозяйственном отношении: близость водного источника и возможность подвода воды для орошения и водопоя; использование зимних помещений в качестве пастбищного центра.

Как для организации орошения, так и для ведения пастбищного хозяйства важна компактность выделяемого массива. Это удешевляет строительство оросительной системы, позволяет сократить использование земли под скотопрогонами, затраты на строительство изгородей и обеспечивает лучшую организацию труда по использованию пастбищ.

Культурные пастбища должны находиться недалеко от животноводческих ферм. Для коров пастбища должны быть расположены на расстоянии до 2 км, а для телят до 6-месячного возраста - непосредственно возле фермы. На пастбищах, удаленных от ферм свыше 2 км, целесообразно содержать ремонтный и нагульный молодняк старше года.