Орошение сельскохозяйственных культур дождевальными машинами (стр. 2 из 5)
Уклоном (i) называется отношение превышения (Δh) между конкретными точками на местности (в метрах) к горизонтальному проложению линии (l) между точками:
i= Δh/ l,
Определение господствующего среднего уклона по линии АБ.
где:
А, Б - соответствующие отметки или высоты точек горизонталей между конечными точками линий;
АБ - длины линий, выражены в масштабе плана, т.е. в сантиметрах;
М - масштаб плана;
Поверхностные воды представлены крупными реками Тобол, Ишим, Иртыш, Тура. В реку Ишим впадают реки Карасуль, Китерня, Барсук, Ир и др. Реки являются типичными равнинными водотоками с небольшими уклонами, малыми скоростью течения и значительной извилистостью. Длина реки Ишим 622 км, Тобол - 530 км.
Ширина долин достигает 15-25 км (Тобол, Ишим). Поймы рек двухсторонние, высоко расположенные, широкие, изрезаны многочисленными озерами - старицами. Пойма р. Тобола достигает ширины 25 км, р. Ишима - 15 км. Весной при высоком половодье поймы затопляются водой. Источником орошения орошаемого участкам является река Ишим.
мелиорация оросительная сеть сельскохозяйственный
2. Качество поливной воды
При оценке качества оросительной воды учитывается количество и состав взвешенных насосов, растворенных солей и её температура. По А.Н. Костякову, для орошения пригодна вода с сухим остатком до 1-1,7 г/л, а по отдельно взятым солям для хорошо проницаемых почв:
Na2CO3 < 1 г/л, NaCl< 2 г/л, Na2SO4 < 5 г/л.
Если в воде имеется несколько солей, то эти пределы снижаются, так как одни соли обезвреживают другие.
Так, соли кальция, и особенно гипс, обезвреживают соли натрия, калия, магния. Сернокислый магний противодействует сернокислому натрию, а последний смягчает действие хлористого магния и поваренной соли.
Пригодность воды для орошения при наличии в ней нескольких солей оценивают по ирригационному коэффициенту "у" (табл.1), который вычисляют по одной из нижеприведенных формул, предложенных Стеблером:
у = 288/5гСl, у = 288/2г Na+4г Cl,
у = 288/10гNa+5гCl - 9гSO4.
Таблица 7
Оценка поливной воды по ирригационному коэффициенту Стеблера
| Y | Оценка воды | Условия пользования водой для полива |
| 18 | Хорошая | Вода успешно применяется для полива много лет без специальных мер против накопления в почве вредных щелочей. |
| 18-6 | Удовлетворительная | Необходимы специальные меры против накопления в почве вредных щелочей, за исключением рыхлых почв со свободным дренажом |
| 5,9-1,2 | Неудовлетворительная | Почти всегда необходим искусственный дренаж |
| 1,2 | Плохая | Вода не пригодна для поливов. |
Так как ирригационный коэффициент Стеблера равен 18, то можно сделать вывод, что вода, применяемая для полива, соответствует хорошей оценке качества воды.
3. Выбор места под орошаемый участок
На орошаемых землях главным образом размещаются кормовые и овощные культуры, поэтому намеченный к орошению участок должен находиться как можно ближе к населенному пункту и к водоисточнику. Подобранный массив для орошаемого севооборота должен иметь по возможности спокойный рельеф, однородные почвенно-мелиоративные и гидрогеологические условия.
Поля севооборота размещаются с соблюдением следующих требований:
равновеликие по площади, так как это обеспечивает равномерность в использовании рабочей силы и машин;
каждое поле севооборота должно иметь удобную, по условиям механизации, форму и достаточные размеры;
границы севооборотных участков следует проектировать по возможности прямолинейными, сообразуясь с естественными границами (лощины, овраги, реки), каналами мелиоративной системы;
поля севооборота должны иметь прямоугольную форму с шириной и длиной, обеспечивающей перекрестную обработку.
При поливе дождеванием, кроме того, ширина поля или участка орошения должна быть кратна ширине захвата дождевальной машины.
4. Обоснование способа орошения сельскохозяйственных культур
По принципу распределения воды по орошаемому участку выделяют следующие способы орошения:
· поверхностный
· дождевание
· внутрипочвенный
· капельный
· аэрозольный.
Поверхностный способ заключается в том, что вода из источника подается по каналу или по трубопроводу по проводящей сети, которая может представлена временным оросительным каналом или временной системой трубопровода, который осуществляет распределение воды по регулируемой системе.
Дождевание - это подача воды до регулируемой системы. Регулируемая система представлена специальными дождевальными системами. Преимущество: равномерное распределение воды.
Внутрипочвенное орошение - это углубленные в толще почвы кротоны, которые имеют перфорации (отверстия), и к этим отверстиям подается вода.
Капельное орошение - распределительная система в виде шлангов, капилляров.
Аэрозольное орошение - это распыление воды в мелко дисперсном состоянии, которая осуществляется специальными установками.
Широкое распространение находят два - поверхностное и дождевание, остальные имеют ограниченное применение или находятся в стадии научных проработок.
Дождевание - наиболее приемлемый способ орошения, потому что дождевание обеспечивает наибольшую равномерность воды в отличие от других способах орошения. Кроме того, при дождевании мы можем нормировать подачу воды.
При дождевании вода подается в виде отдельных капель, что оказывает более щадящий режим, воздействующий на состояние почвы. Вода распыляется дождевальными установками.
Для данного хозяйства и орошаемого участка наиболее приемлемым способом орошения является дождевание.
5. Проектирование режима орошения севооборота
Под режимом орошения понимается порядок проведения поливов сельскохозяйственных культур, в котором указаны сроки и число поливов, определена норма полива для каждой культуры севооборота. Поливная норма во время орошения должна расходоваться экономно. Поливы большими, чем расчетные, нормами могут способствовать подъему уровня грунтовых вод при близком их залегании, что может привести к заболачиванию или засолению почвы.
Сроки поливов увязываются с влажностью почвы, фазами развития и потребностями сельскохозяйственных культур во влаге.
Режим орошения должен обеспечивать в почве оптимальный водный, воздушный и связанные с ними питательный и тепловой режимы, не допускать подъема уровня грунтовых вод, засоления почвы и удовлетворять потребность растений в воде на всем протяжении вегетационного периода, для получения высокого и устойчивого урожая сельскохозяйственных культур.
5.1 Допустимые пределы влажности почвы
Всасывающая сила корневой системы большинства сельскохозяйственных растений составляет 1,5-2,0 ат.
Если влажность почвы уменьшается до такого предела, при котором водоудерживающая сила почвы превышает его, то запас воды в почве станет уже недоступным для растений, которые начинают увядать. Такой предел называется влажностью завядания. При влажности почвы, соответствующей наименьшей влагоемкости (НВ), создаются благоприятные условия для развития большинства сельскохозяйственных культур. В условиях же полной или капиллярной влагоемкости растения развиваются плохо, страдая от недостатка воздуха. Поэтому содержание влаги в почве, соответствующее наименьшей влагоемкости (НВ), составляет верхний порог оптимального увлажнения.
Принято считать, что, в среднем, для нормального развития культур объем воздуха в почве должен быть не ниже 15-20% объема всех пор.
Ориентировочно нижний оптимальный порог влажности составляет, в среднем, 60-80% наименьшей влагоемкости почвы (НВ).
5.2 Оросительные и поливные нормы
Количество воды, которое необходимо дать в течение вегетационного периода на 1 га орошаемых земель дополнительно к естественным запасам её в почве, чтобы получить запланированный урожай, называется оросительной нормой.
М = Е - 10 μ Нос - (Wн - Wк) - Wг, м3 /га
где:
Е - общее водопотребление культуры, м3 /га
Е = У * Кв,
где:
У - запланированный урожай культуры, т/га
Кв - коэффициент водопотребления, м3/т - отношение суммарного расхода влаги в м3 /га (т.е. расход на испарение из почвы плюс транспирация) к урожаю основной продукции в т/га
Нос - количество осадков, выпавших за вегетационный период данной культуры, мм
μ - коэффициент использования осадков;
Wн - запас влаги в расчетном слое почвы в начале вегетационного периода, м3 /га;
Wк - то же в конце вегетационного периода, м3 /га;
Wг - количество воды, поступающее в расчетный слой почвы по капиллярам от грунтовых вод за вегетационный период, м3 /га.
Различают оросительную норму нетто (Мн) и оросительную норму брутто (Мбр).
Оросительная норма нетто не учитывает потери воды на фильтрацию через стенки и дно каналов, на испарение, утечку через соединения труб и т.д., поэтому из источника орошения нужно брать воды больше на величину этих потерь.
Потери воды учитываются коэффициентом полезного действия (η) оросительных систем, который равен для закрытых 0,9-0,95 и открытых 0,6-0,8. Отсюда норма брутто определяется: