Мелиорация земель

Ф – потеря воды на фильтрацию из оросительной системы

где Ор – количество воды, идущей на орошение

где КЗИ=0,98

- коэффициент полезного действия  закрытой оросительной сети

Так как  , то на орошаемом участке подъем грунтовых вод наблюдаться не будет.

 

 

 

Раздел 5. Обоснование способа и техники орошения.

 

Полив дождеванием заключается  в подаче воды на поверхность почвы  и растений в виде капель искусственного дождя, создаваемого специальными дождевальными устройствами. При выборе способа орошения и поливной техники необходимо учитывать климатические, почвенные, геоморфологические, гидрологические, биологические, хозяйственные и экономические факторы.

Самоходная многоопорная дождевальная машина «Фрегат».

Дождевальная машина «Фрегат» выполнена  в виде движущегося по кругу  многоопорного трубопровода, на котором размещены среднеструйные дождевальные аппарты.

Предназначена для полива с/х культур, лугов и пастбищ на участках с  продольным уклоном, равным 0,05. Высота водопроводящего трубопровода над поверхностью земли 2,2 м. Водопроводящий трубопровод опирается на самоходные опоры, имеющие двухколоесные тележки с гидроприводом, работающие от энергии поливной воды. Вода подается от гидрантов закрытой оросительной сети. Над гидрантом расположена неподвижная опора со стояком, вокруг которого вращается машина. Перевозят машину с поля на поле в осевом направлении трактором-буксировщиком.

Техническая характеристика

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбор дождевальной машины

Выбор дождевальной машины проводится на основании анализа следующих  условий:

1. климатических и топографических условий объекта:

а) рельеф местности: уклоны поверхности  земли на орошаемом участке должны быть не более допустимых уклонов  для заданной дождевальной машины на большей части территории.

На всем участке дождевальную машину «Фрегат» применять можно;

б) скорость ветра: среднеструйные дождевальные аппараты могут сравнительно хорошо поливать при скорости ветра не менее 8 м/с. В данном районе средняя скорость ветра в течение вегетационного периода составляет 7 м/с. В дни сильных ветров полив проводить не рекомендуется

2. соответствие средней интенсивности  дождя скорости впитывания воды  в почву

хорошее качество дождя  бывает тогда, когда средняя интенсивность  дождя, создаваемая дождевальным аппаратом меньше скорости впитывания дождя в почву:

где Рср- средняя интесивность дождя, создаваемая дождевальным аппаратом, мм/мин, м/ч;

Vt – скорость впитывания воды в почву, мм/мин, м/ч.

В противном случае почва не будет  успевать впитывать воду, на поверхности  земли будут образовываться лужи, что приведет к поверхностному стоку и водной эрозии.

Для того, чтобы сопоставить  эти две величины строится график кривой скорости впитывания воды в почву в зависимости от времени (продолжительности полива). Скорость впитывания воды в почву определяется по формуле Костякова:

 

– скорость впитывания воды в почву  в конце первого часа, =0,051 м/ч;

- время, час.

- эмпирический коэффициент, характеризующий  изменение скорости впитывания во времени и зависящей от механического состава почвы, принимаем

– коэффициент, учитывающий снижение скорости впитывания при дождевании,

.

Расчет  сводим в таблицу 2

t, час	0,1	0,5	1	3	5	7	9
м/час	0,14	0,06	0,043	0,025	0,019	0,016	0,014
мм/мин	2,33	1,0	0,72	0,42	0,32	0,27	0,23

 

По данным таблицы строим график скорости воды впитывания в почву.

Определим среднюю интенсивность  дождя, создаваемого дождевальным устройством:

 

где 60 – переводной коэффициент;

- расход, л/с,  =90л/с;

- площадь охвата дождем с одной позиции,

где в – ширина одной полосы увлажнения с одной позиции, в=40м (для дождевальной машины«Фрегат»);

= 454м.

 

Определим продолжительность  полива на одной позиции:

,

где - поливная норма, .

 

Вывод: так как точка 1 находится ниже кривой скорости впитывания, делаем вывод о том, что заданная дождевая машина может применяться для орошения заданного участка.

 

3. заданная дождевая машина «Фрегат» не имеет ограничений по высоте водопроводящего трубопровода и может поливать высокостебельные культуры.

 

 

 

 

 

 

 

Раздел 6. Размещение и организация севооборотного участка  согласование размеров дождевального  устройства

с размерами  полей.

 

6.1. Организация  территории орошаемого участка.

Организация орошаемого участка должна обеспечить экономически наивыгодное и технически совершенное размещение полей севооборота оросительной и водосборно-сбросной сети, дорог и лесополос. Севооборотный участок должен располагаться компактно и как можно ближе к источнику орошения. Место под участок выбирается с учетом допустимых уклонов для заданной дождевальной машины «Фрегат» и возможности запроектировать поля правильной конфигурации и компактно. Располагаться севооборотный участок должен не ближе 100 м от источника орошения.

 

Основные требования, предъявляемые к размерам и конфигурации полей 

севооборота:

1. поля должны быть правильной прямоугольной формы;
2. поля должны быть равными по площади (в крайних случаях допускаются отличия в 10%);
3. соотношение сторон полей не должны превышать 3:1, сторона поля не должна быть меньше 500 м;
4. размеры полей должны быть увязаны с параметрами дождевальной машины, необходимо обеспечить кратность размера полей и севооборотного участка в направлении расположения крыльев или консолей дождевальной машины длине захвата при поливе, а в направлении движения дождевальной машины кратность расстояния между гидрантами или позициями.

На основании выше изложенного  выбираем местопод севооборотный участок – подходит весь план.

Определим площадь брутто севооборота 

,

где =500га;

КЗИ=098 (при поливе дождеванием)

 

Тогда площадь поля:

.

 

 

Увязываем размеры полей с параметрами  дождевальной машины.

При поливе дождевальной машиной «Фрегат» конфигурация поля квадратная:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определим сторону поля:

 

Тогда длина крыла дождевальной машины:

 

По длине крыла дождевальной машины «Фрегат» подбираем ее модификацию:

ДМУ – Б409 – 80:

число тележек – 14; длина крыла  – 408,8 м; расход - 80 л/сек; напор – 60 .

Уточним размеры полей:

,

Тогда

,

 

Определим среднеквадратическое отклонение:

 

Окончательно принимаем поля с  размерами 817 817.

 

 

 

 

Раздел 7. Проектирование оросительной сети в плане.

Оросительная сеть проектируется  таким образом, что она должна обеспечить подачу воды на поля в требуемом количестве и в заданные сроки в соответствии с режимом орошения с/х культур севооборота.

Вода к севообороту подается с помощью главного трубопровода. Внутри севооборота вода распределяется с помощью распределительных  трубопроводов и поливных трубопроводов, на которых расположенные в гидранты, подающие воду в дождевальные машины.

 

 

Требования, предъявляемые  к закрытой оросительной сети:

1. главный трубопровод (ГТ) проектирует по кратчайшему расстоянию от насосной станции до полей севооборота.
2. распределительный трубопровод (РТ) проектируется по границам полей и имеет наименьшую возможную протяженность;
3. поливные трубопроводы (ПТ) проходят по полям севооборота и их длина не должна превышать 2 – 2,5 км.

 

Преимущества закрытой оросительной сети:

1. отсутствие потерь на фильтрацию и испарение, высокий КПД;
2. отсутствие помех для механизации с/х работ;
3. возможность применения при сложном рельефе;
4. хорошие условия для автоматического полива.

Недостатки:

1. высокие капиталовложения;
2. потребность в трубах и электроэнергии.

Раздел 8. Определение числа дождевальных машин.

Определение расчетных  расходов сети

 

8.1. определение  производительности дождевальной  машины. Определение числа дождевальных машин

Производительность дождевальной машины оценивается площадью полива за единицу времени. За единицу времени принимаем смену, сутки и сезон.

1. Определим сменную производительность дождевальной машины:

,

 

где – расход заданной дождевальной машины, =80 л/с;

– время работы машины за смену, = 8 ч;

- коэффициент использования  рабочего времени машины на  полив за одну смену, =0,92;

– коэффициент, учитывающий испарение воды из дождя, = 1,15;

m – поливная норма,

 

2. Определим суточную производительность дождевальной машины:

,

где ,

- коэффициент испарения рабочего  дождевальной машины за сутки, 

=0,83.

 

3. Определим сезонную производительность дождевальной машины:

а) для заданного поливного режима:

 

 

,

 

где – оросительный (поливой) период за сезон, = 100 суток;

- коэффициент испарения рабочего  времени дождевальной машины на полив за сезон, =0,8;

с – коэффициент, учитывающий долю часов работы дождевальной машины на поливе в течении суток:

;

 

      б) сезонная производительность  за напряженный период:

 га ,

где – напряженный период полива, = 15 суток.

 

Для дальнейшего расчета принимаем меньшее из двух значений, равное 144,29га

 

 

4. Определим число дождевальных машин необходимых для полива заданного севооборота.

 

 

 

8.2. Построение  графика водоподачи.

Продолжительность полива одного поля (поливной период культуры) должна быть не более агрономически допустимой, согласована с расходом дождевальной машины , поливными нормами и числом дождевальных машин, работающих на одном поле:

где -площадь нетто одного поля,

;

-поливная норма;

=1,15;

=80л/с;

с=1;

– число машин, поливающих одно поле, =1;

– агрономически допустимый для данной культуры поливной период, для культур севооборота =10 сут.

Если , то принимаем число дождевальных машин работающих на одном поле равном 2.

Расчет по формуле сводим в таблицу 3.