Орошение культур в овощном севообороте ирригационным комплектом КИ-50 «Радуга»

 

За годовой (полный) объем  пруда принимаем объем годового стока W_{годовой}=901530 м³

 

Полный объем пруда  определяется:

W_полн. = W_мо + W_исп. + W_ф. м³

W_полн. - полный объем пруда

W_полез - полезный объем пруда

W_мо - мертвый объем пруда

W_исп. - потери воды при испарении

W_ф. - потери воды на фильтрацию

 

 

Определение объема неизбежного  заиления.

μ-мутность воды в реках

W_пр. - объем притока

0,7-0,8 - объемные отложения наноса, т/м²

 

Необходимый объем воды в водохранилище, оставляемый на заиление.

W_заил = W_н*Т_з, м³

W_н - объем поступаемых наносов

Т_з - срок заиления водохранилища

W_заил=5280,4*20=105608 м³

Определение объемов  воды, идущих на испарение.

h_и = (Е-е)*(15+3V_в), мм

 

h_и - слой испарившейся воды в мм за месяц

V_в - скорость ветра в м/сек

Е - максимальная упругость паров насыщающих воздух

е - абсолютная влажность воздуха, в мм

Z - относительная влажность воздуха, %

Апрель: h_и = (5,45-2,94)*(15+3*2,8)=58,7 мм

Май: h_и = (9,65-4,43)*(15+3*3,0)=125,3 мм

Июнь: h_и = (13,99-6,99)*(15+3*3,1)=170,1 мм

Июль: h_и = (15,48-8,04)*(15+3*2,7)=171,8 мм

Август: h_и = (13,46-7,53)*(15+3*2,7)=136,9мм

Сентябрь: h_и = (9,09-5,09)*(15+3*2,8)=93,6 мм

Октябрь: h_и = (5,18-3,36)*(15+3*3,0)=43,6 мм

Слой испарения с  поверхности водохранилища.

Показатели	Месяцы
	4	5	6	7	8	9	10
Vв, м/с	2,8	3	3,1	2,7	2,7	2,8	3
t˚, С	2,4	10,7	16,4	18,0	15,8	9,8	1,7
Z, %	54	46	50	52	56	56	65
Е, мм.рт.ст	5,45	9,65	13,99	15,48	13,46	9,09	5,18
hи, мм/мес	58,7	125,3	170,1	171,8	136,9	93,6	43,6	∑=800
hо, мм	19	42	61	71	55	39	35	∑=322

 

∑h_и=∑_исп-∑_осад=800-322=478

W_исп = 10*∑_исп*F_ср

 

F_ног и F_гмо - берутся по графической характеристике водохранилища (по кривой зависимости F= f(H)

 

W_исп=10*478*21,3=101814 м³

Потери воды на фильтрацию высчитываются:

W_ф=10*h_ф*F_ср, м³

W_ф - объем потери воды на фильтрацию.

h_ф - слой воды на фильтрацию, мм

F_ср - средняя площадь водного зеркала водохранилища

10 - коэффициент перевода мм в м³

W_ф=10*420*21,3=89460 м³

W_полн.W_полезW_моW_исп.W_ф. отсюда W_полез W_полн.-( W _мо W_исп. W_ср),м³

W_полез=943124-(105608+101814+89460) = 646242 м³

КПД _пруда или 68%

 

3. Проектирование земляной плотины.

1. Определение размеров  элементов плотины.

а) Высота плотины определяется по формуле:

Н ^г_пл. = Н _в + h _вол. + h _зап

Где: Н ^г_пл. – высота гребня плотины, м.; Н _в – глубина воды перед плотиной на уровне МПГ, м.;

МПГ – соответствует  наполнению водохранилища при пропуске расчётного оборотного расхода;

Н _в. = МПГ = Н _нпг + h _сброса

Где: Н _нпг. – отметка нормального проектного горизонта, соответствует полному объёму пруда (17,9); h _сброса – высота сбрасываемого слоя воды, принимаем за 1 м.;

Н _в. = МПГ = 17,9 + 1 = 18,9 м.

h_вол. – высота волны в м, определяется по формуле Н.Л.Замарина:

h_вол. = 0,75 + 0,1L

L – наибольшая длина водохранилища в километрах, изменяемая по плану водоёма перпендикулярно плотине до берега пруда, принимаем за 1 км.

h_вол. = 0,75 + 0,1*1 = 0,85

h_зап. – конструктивный запас (принимаем за 0,5 м.).

Н ^г_пл = 18,9 + 0,85 + 0,5 = 20,25

Высота плотины Н _пл. = Н ^г_пл  - Н _осн.

Н _{пл .}= 20,25 – 12 = 8,25 м.

б) Ширина плотины в  основании:

В = Н _пл *(m₁ + m₂) + b,

где: m₁ – заложение мокрого (верхового) откоса, равное 3; m₂ – заложение сухого (низового) откоса, равное 2; b – ширина гребня плотины, равная 7 м. (5м. – проезжая часть и по 1м. – пешеходные дорожки).

В = 8,25*(3 + 2) + 7 = 48,25 м.

 

4. Режимы орошения с/х. культур.

4.1. Расчет оросительных и поливных норм.

Орошение в условиях недостаточного и неустойчивого  увлажнения обеспечивает важнейший фактор – водоснабжения растений. Оно существенно изменяет и другие факторы жизни растений - питательный, тепловой, воздушный режимы, микробиологическую деятельность почв и микроклимат.

Орошение может оказывать положительный и отрицательный эффект. Задача состоит в том, чтобы соответствующими приёмами не допускать возможных вредных действий оросительной воды на почву и растения и максимально усиливать ее полезные влияния.

Вода играет важнейшую  роль в почвообразовательном процессе. Оросительная вода изменяет физическое состояние почвы, ее температурный и воздушный режимы, химизм и микробиологические процессы, накопление, разложения органического вещества, гидрологические условия.

Положительное влияния  орошения на физические свойства почвы  наблюдаются при ее обработки. Оптимально увлажненная почва имеет меньше удельное сопротивление, лучше рыхлится, чем иссушенная.

Отрицательное воздействие  орошения на физические свойства почвы  наблюдается при избыточном увлажнении. В результате взаимодействие структурных  агрегатов почвы с большими массами капельно-жидкой воды. Они разрушаются, что приводит к заплыванию почвы, образованию почвы поверхностной корки, уменьшению воздухо- и водопроницаемости.

Орошение влияет на содержание в почве растворенных питательных  веществ, особенно нитратов. После полива содержание в почве нитратов уменьшается в результате затухания нитрификации и вымывания их в глубь почвы.

При правильном применении орошения и других агромелиоративных приемов  накопления органического вещества преобладает над его разрушением. Орошение оказывает существенное влияние на микроклиматической местности. Оно изменяет температуру и влажность приземного воздуха и верхних слоев почвы – среды, в которой произрастают сельскохозяйственные культуры.

Орошение оказывает большое влияние на величину и качество урожая. Орошение способствует хорошему росту ассимиляции.

Поверхности растений, формированию мощных корневых систем и повышению  продуктивности сельскохозяйственных культур и их качества.

Отношение основных культур  зоны выращивания к условиям увлажнения - водному режиму.

Морковь.

Морковь наиболее засухоустойчива, чем другие корнеплоды в тоже время отзывчива на достаточное увлажнение и поливы. К влаге она наиболее требовательна в период от посева до появления всходов и во время утолщения корнеплода. Неравномерное поступление влаги в период роста ведет к изменению формы корнеплода и растрескиванию его коры. Морковь отзывчива на поливы. Лучшие сроки поливов с учетом состояния влажности почвы после прорывки, в период утолщения корня и за месяц до уборки. Суммарное водопотребление за вегетационный период составляет 4,5-5тысячных м³/га.

Картофель.

Картофель сравнительно экономно расходует влагу. Транспирационный коэффициент его около 400-500м³/г. Потребность в воде в разные периоды жизни неодинакова. В первый период роста она невелика. Затем, когда начинают расти стебли и листья, потребность во влаги зрительно увеличивается и достигает максимума в период цветения, совпадающий с активным клубнеобразованием. Перебои в водоснабжении в это время ведут к израстанию картофеля. При недостатке влаги в почве задерживаются фотосинтез и прирост клубней. Кожура клубня в этот период грубеет и теряет способность к дальнейшему росту. С улучшением водоснабжения возобновляется отток в клубне ассимилянтов, которые не могут откладываться в клубнях прекративших рост, и поступают образующиеся из глазков новые мелкие клубни. Израстание снижает урожайность и товарность клубней. В условиях орошения этого можно избежать, организуя правильный режим поливов картофеля. В период созревания картофеля избыток влаги вреден. Наиболее высокую урожайность картофеля получают, применяя вегетационные поливы на фоне влагозарядки или без нее. Наибольшее количество воды картофель потребляет в период цветения и активного роста корней.

Капуста.

Урожайность капусты при орошении и удобрении достигает 50-70 т/га и более. При недостатке влаги увеличивается доля отходов в виде листьев и незавезавшихся кочанах, заметно ухудшается плотность кочанов и уменьшается содержание в них сахаров и витаминов. Перерывы в нормальном водоснабжении, как избыточное увлажнение почвы во второй период, могут привести к растрескиванию кочанов. Суммарное водопотребление зависит от климатических условий. Первый полив проводят сразу же после посадки. Этот полив обеспечивает хорошую приживаемость рассады и необходимую влажность почвы для растений в первый период роста. В дальнейшем вегетационными поливами поддерживают необходимую влажность. Особенно важно обеспечить равномерное и обильное увлажнение почвы в период завязания и роста кочанов. При возделывании ранних и средних сортов высокий уровень влажности почвы поддерживается до уборки урожая. Для получения кочана поздней капусты с большим содержанием сухих веществ водоснабжения к концу вегетации несколько снижают. Режим орошения зависит от скороспелости капусты и глубины залегания грунтовых вод. Число вегетационных поливов зависит от климатических условий и продолжительности вегетационного периода капусты. Прекращают поливы за 2-3 недели до уборки урожая. Поливные нормы в зависимости от механического состава почвы и глубины распространения основной массы корней могут быть при дождевании 300-500 м³/га, при поливе по бороздам 600-700 м³/га.

Свекла

По сравнению с другими корнеплодами свекла более требовательна к теплу. При температуре 4⁰С семена могут длительное время находиться в почве, не прорастая и не теряя всхожести. Всходы выдерживают кратковременные похолодания. Свекла-растение длинного дня. Недостаточное освещение не только снижает урожай, но и ухудшает его качество. Она более влаголюбива, чем морковь. Это связано с развитием значительной испаряющей поверхности листьев по отношению к всасывающей влагу площади корневой системы. Растения свеклы не выдерживают кислых почв, но хорошо растут на почвах с глубоким пахотным слоем, насыщенных минеральными солями и богатыми органическими веществами. В период вегетации свеклы необходимы поливы, особенно в засушливые годы и на легких почвах.

 

Для расчета оросительных норм необходимо знать коэффициент водопотребления по каждой культуре севооборота, плановую урожайность в ц/га, глубину активного слоя почвы.

Картофель.

1.∑М = Кв.*N=110*40=4400 м³/га

2.W₀=10μ*A=10*0,7*274=1918 м³/га

3.W _н=100*H*α*γ_н=100*1*1,46*24,3=3547,8 м³/га

4.W _к=100*H*α*γ_к=100*1*1,46*18,2=2657,2 м³/га

5.W _п. W _н- W_к=3547,8-2657,2=890,6 м³/га

6.W _r=200, так как Н_г=2,5 м.

7. М _о^нетто=4400-1918-890,6-200=1391,4 м³/га; М _о^брутто= м³/га

m=100*H α γ(γ_ппв- γ_min)=100*0,4*1,39(25,4-19,1)=350,28=350 мм

n=М _орос/m;   n=1391/350 = 3,9 = 4 раза

1. 350 м³/га                        или                1. 341 м³/га

2. 350 м³/га                                              2. 350 м³/га

3. 691 м³/га                                              3. 350 м³/га

                                                                  4. 350 м³/га

Морковь.

1.∑М = Кв.*N=115*40=4600 м³/га

2.W₀=10μ A=10*0,7*305=2135 м³/га

3.W _н=100*H*α*γ_н=100*1*1,46*24,3=3547,8 м³/га

4.W _к=100*H*α*γ_к=100*1*1,46*18,2=2657,2 м³/га

5.W_п= W_н- W_к=3547,8-2657,2=890,6 м³/га

6.W_r=200, так как Н_г=2,5 м.

7. М _о^нетто=4600-2135-890,6-200=1374,4 м³/га; М _о^брутто= м³/га

 

m=100*Hαγ(γ_ппв- γ_min)=100*0.4*1,39(25,4-19,1)=350 мм

n=М_орос/m;   n=1374,4/350 = 3,9 = 4 раза

1. 324,4 м³/га

2. 350 м³/га

3. 350 м³/га

4. 350 м³/га

Капуста.

1.∑М= Кв.*N=110*50=5500 м³/га

2.W₀=10μ*A=10*0,7*241=1687 м³/га

3.W _н=100*H*α*γ_н=100*1*1,46*24,3=3547,8 м³/га

4.W _к=100*H*α*γ_к=100*1*1,46*18,2=2657,2 м³/га

5.W _п. W _н- W _к=3547,8-2657,2=890,6 м³/га