Проектирование режима орошения сельскохозяйственных культур в Мелеузовском районе

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Проектирование режима орошения сельскохозяйственных культур

в Мелеузовском районе

Курсовой проект

РЕФЕРАТ

Проект: 48 листов, 13 таблицы, 11 источников, 1 лист формата А1, 1 листа формата А3 и 4 листа формата А4 графического материала

ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕЖИМА ОРОШЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

МЕЛИОРАЦИЯ, ДОЖДЕВАНИЕ, ДОЖДЕВАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА, РЕЖИМ ОРОШЕНИЯ, ОРОСИТЕЛЬНАЯ НОРМА, НОРМА ПОЛИВОВ, СРОК И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ПОЛИВОВ.

Целью курсового проектирования при изучении дисциплины «Мелиорация и рекультивация земель» является ознакомление с литературой и методикой разработки режима орошения при поливе дождеванием в условиях трехпольного севооборота.

В процессе выполнения курсового проекта были рассмотрены следующие вопросы: определение оросительной нормы, поливных норм и их количества, установление сроков и продолжительности поливов, построение неукомплектованного и укомплектованного графиков поливов, определение потребных напоров в каждой точке центральных опор, расчет насосной станции и построение плана закрытой оросительной сети для Кармаскалинского района.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДОЖДЕВАНИЯ

2. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

3. РАСЧЕТ РЕЖИМА ОРОШЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

3.1 Расчет оросительной нормы

3.2 Расчет нормы поливов и их количество

3.3 Сроки и продолжительность поливов

3.4 Режим орошения сельскохозяйственных культур в севообороте

4. МНОГООПОРНАЯ АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ДОЖДЕВАЛЬНАЯ МАШИНА «ФРЕГАТ»

5. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗМЕЩЕНИЯ ПОЛЕЙ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Цель курсового проектирования при изучении дисциплины «Мелиорация земель» является ознакомление с литературой и методикой разработки режима орошения при поливе дождеванием в условиях четырехпольного севооборота.

Важнейшим звеном агропромышленного комплекса является мелиорация земель, призванная обеспечить устойчивость и динамичность развития сельскохозяйственного производства, считать его зависимость от влияния стихийно изменяющихся погодных условий.

Мелиорация (от латинского слова «мелиорацио» - улучшение) - это система организационно-хозяйственных, технических, агротехнических и других мероприятий, направленных на коренное улучшение земель. Она повышает плодородие почвы, улучшает ее водный, воздушный, тепловой и солевой режимы, регулирует микроклимат в приземное слое атмосферы, создает благоприятные условия для роста, развития растений и получения высоких урожаев, а также для производственного использования сельскохозяйственных машин и механизмов[2].

По Костикову А.Н. сельскохозяйственные мелиорации в России представляют собой систему организационно-хозяйственных и технических мелиораций, имеющих задачей коренное улучшение неблагоприятных природных (гидрологических, агротехнических, агроклиматических) условий с целью наиболее эффективного использования земельных ресурсов в соответствии с потребностями хозяйства.

По воздействию на почву и растения различают агротехнические, лесотехнические, химические и гидротехнические мелиорации.

При агротехнической мелиорации плодородие земель повышают правильным выбором глубины и направления вспашки, почвоуглублением, сочетанием вспашки с поделкой глубиной борозд, гряд и валиков, залужением крутых склонов, мульчированием почвы, снегозадержанием и др. Этот вид мелиорации не требует специальных капитальных вложений, так как выполняется обычно машинами и орудиями, уже имеющимися в хозяйствах.[3]

При лесотехнических мелиорациях улучшения земель (движущихся песков, крутых склонов, оврагов и др.) достигают посадкой на них древесной или травянистой растительности в сочетании с древесной.

При химических мелиорациях почвы (содовые солонцы и др.) улучшают внесением извести, гипса, поваренной соли, серной кислоты, синтетического каучука, фосфоритной муки. Для борьбы с зарастанием мелиоративных каналов и прилегающих полей сорной растительностью используют различные гербициды для снижения фильтрации из водоемов и крупных каналов - полимерные материалы.

При гидротехнических мелиорациях повышения плодородия земель достигают изменением их водного режима (орошением, строительством плотин, водохранилищ, осушительных каналов и др.). в степных районах для задержания весенних талых вод устраивают лиманы. В предгорных районах для борьбы с водной эрозией стоят террасы. В засушливых или периодически засушливых (юг и юго-восток РФ), а также в умеренно увлаженных районах при возделывании культур, потребляющих много воды (многолетние травы, овощные и технические культуры), недостаток влаги компенсируют орошением. В избыточно увлаженных районах, главным образом на северо-западе страны и в низинах, избытки воды из почвы отводят с помощью осушительных мелиораций.

Гидротехнические мелиорации требуют значительных капитальных вложений. Поэтому для их проведения необходимо технико-экономическое обоснование. Наибольшую экономическую эффективность мелиорации получают от комплексного их применения: когда орошение сочетается с дренированием земель, а осушение - с периодическим орошением; гидротехнические мелиорации - с правильной организацией труда, высоким уровнем агротехники, внесением необходимых доз удобрений; закрепление крутых склонов и оврагов - с устройством водоотводных каналов и валов, лотков и перепадов с лесными посадками и залужением; устройство прудов и водохранилищ - с орошением земель и рыборазведение; осушение земель - с известкованием почв и комплексом культуртехнических работ; освоение и промывка засоленных земель - с мелиоративной вспашкой, гипсованием, подбором культур-осветителей. Кроме того, для правильного освоения орошаемых, осушаемых и эродированных земель большое значение имеют правильный выбор вида и сорта культур и их чередование в севооборотах обычного и специального назначения, а также экономика и организация сельскохозяйственного производства. [4]

От обычных агротехнических приемов (вспашка, боронование и т.п.), которые поводят ежегодно, мелиорация отличается, прежде всего, длительным и коренным воздействием на почву; основные мелиоративные мероприятия функционируют десятки лет.

Различают следующие виды мелиорации: сельскохозяйственные (обеспечивают повышение продуктивности сельскохозяйственных угодий и их расширение за счет освоения болот, заболоченных земель, сухих степей и пустынь), лесные (улучшение условий для роста деревьев и использования лесов), санитарные (борьба с малярией, оздоровление территорий) и др. основой же всех видов мелиорации является гидротехническая или гидромелиорация. Она направлена на регулирование водного режима почв с помощью осушения, орошения и обводнения. Поэтому различают оросительную, осушительную и обводнительную мелиорации.

Для подготовки земли к сельскохозяйственному использованию применяют культуртехнические мероприятия, которые включают очистку земли от кустарника, пней и погребенной древесины, камней, кочек и моха, выравнивание поверхности земли. Культуртехнические мероприятия, как правило, сопутствуют осушительной мелиорации, но могут проводиться и на землях нормального увлажнения. Осушение в сочетании с культуртехникой является основным средством устранения мелкоконтурности угодий и создания крупных полей, удобных для широкой механизации сельскохозяйственных работ. Вслед за осушением и культуртехникой проводят комплекс работ по окультуриванию почвы, включающий известкование кислых почв, улучшение их водно-физических свойств (например, пескование торфов), внесение удобрений, вспашку и разделку пласта [1].

При орошении во избежание засоления почв устраивают дренаж, вносят в них для нейтрализации вредных солей специальные химические вещества, проводят промывку водой, применяют электромелиорацию. Известкование, гипсование почв, промывку с использованием химмелиорантов иногда называют химическими мелиорациями.

При орошении и осушении земель в целях уменьшения отрицательного проявления водной и ветровой эрозии (смыв почвы водой и снос ее ветром) проводят посадку лесных полос по границам полей и вдоль каналов для гашения скорости ветра, устраивают пруды для задержания стекающих вод, укрепляют русла рек и каналов. Все эти мероприятия входят в состав агролесомелиорации.

В состав сельскохозяйственных мелиораций входят также строительство внутрихозяйственных и полевых дорог, необходимых для интенсивного использования мелиорированных земель, сооружение водохранилищ для регулирования речного стока.

Для предотвращения неблагоприятных воздействий мелиорации на природу применяют природоохранные мероприятия (водопои и переходы через каналы для диких животных, рыбозащитные сооружения на насосных станциях, сохранение отдельных лесных массивов и т.п.).

Отсюда становится ясным, что сельскохозяйственные мелиорации комплексные. При проведении мелиорации учитывают интересы многих отраслей народного хозяйства - сельского, лесного, рыбного, речного флота и энергетики, коммунального хозяйства, здравоохранения и т.д. [6].

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДОЖДЕВАНИЯ

Дождевание -- способ полива, при котором оросительная вода под напором выбрасывается дождевальным аппаратом в воздух, дробится на капли и падает на растения и почву в вид дождя.

Орошение сельскохозяйственных культур в РФ проводят различными дождевальными установками, агрегатами и машинами.

Дождевальные установки -- устройства, состоящие из легких разборных переносных трубопроводов и дождевальных насадок. Например, дождевальные установки «Фрегат», «Сигма».

Дождевальными машинами называют дождевальные установки, снабженные средствами механизированного передвижения. Например,дождевальные машины «Фрегат», «Волжанка», «Днепр», «Кубань» и др.

Дождевальные агрегаты -- это дождевальные машины, снабженные насосно-силовым оборудованием для забора воды из канала (трубопровода), создания нужного напора и подачи ее в дождевальные насадки (аппараты). Например, двухконсольный дождевальный агрегат ДМ-394.

Для образования капель дождя машины и установки оборудуют специальными дождевальными насадками и аппаратами.

Дождь, создаваемый аппаратами и насадками, бывает непрерывным и прерывистым. При непрерывном дожде площадь полива на одной позиции увлажняется непрерывно в течение времени полива. Такой дождь обычно создают неподвижные насадки, установленные стационарно на неподвижном дождевальном крыле машины или установки. При прерывистом дожде увлажняемый контур перемещается по площади полива на одной позиции.

Дождевание имеет следующие преимущества по сравнению с поверхностным орошением: полная механизация работ; поливная норма регулируется, более точно и в широких пределах (от 30 ...50 до 300 ...800 м3 /га и, более), что позволяет создавать водно-воздушный режим почвы, близкий к оптимальному, и регулировать глубину промачивания почвы; можно поливать участки с большими уклонами и со сложным микрорельефом. Забор воды возможен из каналов, идущих в выемке, а также из закрытой сети; исключаются работы по поделке поливных борозд, валиков, выводных борозд, улучшаются условия механизации посева, посадки, обработки и уборки сельскохозяйственных культур; улучшаются микроклимат и развитие корневой системы, активизируются процессы ассимиляции, повышаются плодородие почвы и урожай сельскохозяйственных культур. Запланированный урожай можно получить при меньших (на 15...30 %) затратах воды, чем при поверхностном орошении; можно одновременно с орошением вносить в почву удобрения.

В предгорных районах для дождевания возможно использование естественного напора.

Недостатки дождевания: высокие затраты металла на изготовление дождевальных машин, труб и аппаратуры (40...100 кг на 1 га); большая энергоемкость процесса дождевания (40...100 кВтч на 1 полив при m=300 м3/га); неравномерность полива при ветре; невозможность глубокого промачивания тяжелых почв при высокой интенсивности дождя без образования луж и поверхностного стока; нецелесообразность использования на тяжелых почвах в условиях сухого и жаркого климата.

Дождевание наиболее широко применяют на безуклонных и малоуклонных участках с почвами средней и высокой водопроницаемости для полива овощных, технических, зерновых культур, садов, питомников, лугов в зоне недостаточного увлажнения, где орошение только дополняет естественные осадки в засушливые периоды. Орошение дождеванием незаменимо на участках со сложным рельефом, с близким залеганием грунтовых вод, со слабозасоленными и просадочными почвогрунтами.

К дождевальным устройствам предъявляются следующие требования: при поливе дождеванием интенсивность дождя не должна превышать скорости впитывания воды в почву, чтобы не повреждались цветы, завязи и листья растений. При поливе на тяжелых почвах она должна быть не более 0,06...0,15 мм/мин, на средних -- 0,10...0,25 и на легких -- 0,15...0,45 мм/мин. Оптимальная интенсивность дождя 0,06...0,15 мм/мин. Диаметр капель дождя не должен превышать 1...2 мм.

Дождевальные устройства при максимальной экономичности, минимальной металлоемкости и энергоемкости должны равномерно распределять по орошаемому полю заданные поливные нормы, не допуская при этом стока воды; обеспечивать высокий коэффициент земельного использования, внесение удобрений одновременно с поливом и высокую производительность труда; иметь высокую эксплуатационную надежность, маневренность и проходимость, а также длительный срок службы.[4]

Качество дождя характеризуется его интенсивностью, диаметром дождёвых капель, равномерностью полива и силой их удара о почву и растение. Чем меньше диаметр капель и интенсивность дождя, тем меньше он разрушает структуру почвы, тем лучше впитывается вода, создавая условия аэрации во время полива. И наоборот, при крупных каплях и большой интенсивности дождя структура почвы сильно разрушается, на поверхности поля быстро образуются лужи и сток воды, а после полива--почвенная корка. Скорость впитывания воды в почву при дождевании меньше, чем при поверхностном поливе. Качество дождя характеризуется коэффициентом равномерности полива Кр, который должен быть больше 0,7…0,8.

Наибольшей силой удара обладают капли дождя дальнеструйных аппаратов, которые больше разрушают структурные комочки почвы, чем капли короткоструйных аппаратов.[8]

Система дождевания..В систему дождевания входят: насосно-силовое оборудование, водоподводящие распределительные и поливные трубы,

дождевальные аппараты и машины. Системы дождевания по принципу работы делят на стационарные, полустационарные и передвижные.

В стационарных системах все элементы, кроме дождевальных аппаратов, занимают постоянное положение. Такие системы используют в парниках и теплицах, для орошения горных склонов, высокорентабельных сельскохозяйственных культур.

В передвижных системах все элементы в процессе полива перемещаются. Например, закончив подачу воды на одной позиции, насосная станция перевозится вместе с трубопроводами на другую, где подает воду в переносные или передвижные дождевальные установки или машины. Например, комплекты ирригационного оборудования «Сигма», «Радуга» и др.[7]

Полустационарные дождевальные системы получили наибольшее распространение. На этих системах насосные станции и транспортирующие трубопроводы, как правило, стационарные, а дождевальные машины и установки, дождевальные трубопроводы -- передвижные.

Импульсное дождевание. Синхронное импульсное дождевание -- одно из новых, прогрессивных технологических направлений в дождевании для получения максимального рассредоточения поливного тока. Отличительная особенность этого способа -- подача воды на орошаемый участок в полном соответствии с водопотреблением сельскохозяйственных культур на протяжении всей вегетации. Это достигается за счет максимального рассредоточения поливного тока по системе и значительного радиуса действия дождевателей (30 м и более) при небольших подводимых расходах (до 0,1 л/с). Импульсные аппараты работают одновременно на всей площади в режиме непрерывно чередующихся пауз накопления в гидропневмоаккумуляторах и периодов выплеска воды под действием сжатого воздуха. Для обеспечения подачи воды, равной водопотреблению сельскохозяйственных растений, продолжительность пауз накопления может быть в 50...200 раз больше периодов выплеска воды. Средняя интенсивность дождя при этом составляет 0,01.-0,02 мм/мин.

Оросительная сеть состоит из насосной станции, распределительных стальных труб диаметром 50...80 мм и поливных полиэтиленовых импульсных дождевателей, средств управления и при необходимости подкормщика.

Мелкодисперсное дождевание (аэрозольное увлажнение). Один из новых способов орошения, начинающих получать применение для эффективного регулирования микроклимата приземного слоя воздуха. Сущность этого способа заключается в периодическом смачивании листовой поверхности растений мелкодиспергированной водой (диаметр капель не более 500 мкм), которая не скатывается с листа на почву, а испаряется, охлаждая при этом и лист, и воздух. Это делают, когда температура воздуха превышает физиологически оптимальную для развития растений.

Поливы этим способом можно осуществлять всеми опрыскивателями для борьбы с вредителями и болезнями растений.[6]

Стационарные системы мелкодисперсного дождевания состоят из насосной станции, сети трубопроводов и мачт высотой 9...25 м, на которых монтируют шланги с распиливающими форсунками. Мелкодисперсное орошение существенно увеличивает фотосинтез растений и их урожай в жаркие годы при незначительных затратах оросительной воды.

Дождевание можно применять во всех зонах страны, однако экономически наиболее целесообразно в зонах недостаточного и избыточного увлажнения, где поливы восполняют недостаток естественных дождей (Украина, Северный Кавказ, Поволжье, Нечерноземье и др.). Опыт показал, что орошение дождеванием везде эффективно. Передовики орошаемого земледелия выращивают высокие урожаи сельскохозяйственных культур и быстро окупают все затраты на орошение дождеванием.[10]

2. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

Мелеузовский муниципальный район расположен в южной части республики Башкортостан. Площадь района составляет 3,25 тыс. кв. км. Природа района разнообразна, как и местность, в которой он расположен. Западная часть раскинулась в пределах Прибельской увалисто-волнистой равнины, восточная часть занимает передовые хребты Южного Урала. Основная река - Белая. Климат на всей территории района континентальный и засушливый. Часть рек в летний период пересыхает. Лесные массивы представлены широколиственными лесами, которые составляют до 8% всей площади района. В целом отмечается четкое разделение сезонов. 

Зимние периоды достаточно суровые и продолжительные, в среднем зима длится с начала ноября и до конца марта. Средние температуры января месяца -14…-15 градусов. Снежный покров уверенно формируется со второй половины ноября, в отдельные годы эти сроки могут сдвигаться и на середину октября. Высота снежного покрова к концу зимнего периода достигает 40-45 см. в предгорной части высота сугробов может достигать и метровой высоты. Зимой, согласно прогнозу погоды, возможны сильные снежные метели и вьюги. Весенний период отличается наличием достаточно крепких ночных заморозков, которые способны проявляться вплоть до середины мая. Неустойчивый характер погоды сопровождает весь весенний период.

Лето теплое и длится с конца мая до конца августа. В июле среднемесячные показатели составляют +20…+21 градус. Максимум составил +42,8. Летний период по данным прогноза погоды, отличается малооблачной и в большей мере засушливой погодой. Основное количество кратковременных дождей и гроз приходится на июнь месяц. Осень относительно сухая и теплая, такая погода способна держаться вплоть до середины октября. Всего за календарный год выпадает до 400 мм осадков. Большая часть приходится на начало весны и позднюю осень.

ТИП ЛУГОВО-ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ

В лесостепной зоне распространены серые лесные почвы, выщелоченные, оподзоленные и типичные черноземы, а также солончаки, солонцы, солоди и болотные почвы. Зональными, т. е. наиболее распространенными и характерными для этой зоны, являются серые лесные почвы. Они распространены в северной части лесостепи (по почвенно-географическому районированию эта территория выделяется как самостоятельная лиственно-лесная зона) и занимают промежуточное положение между дерново-подзолистыми почвами и черноземами.

В зависимости от мощности гумусового горизонта, содержания гумуса, окраски, признаков оподзоливания тип серых лесных почв подразделяют на три подтипа: светло-серые, серые и темно-серые лесные почвы.

Профиль целинных серых лесных почв хорошо дифференцирован на генетические горизонты:

А0 -лесная подстилка, или дернина (Ad), состоящая из лиственного опада и травянистого войлока, мощность до 3-5 см;

A1 -- гумусовый горизонт светло-серой, серой или темно-серой окраски, комковатой структуры, мощность 20-30 см;

А1А2 -- гумусово-элювиальный горизонт более светлоокрашенный, чем предыдущий с белесой обильной присыпкой SiO2 и полевых шпатов на гранях структурных отдельностей, комковатой структуры, мощность 10-20 см;

А2В -- переходный горизонт серовато-бурой окраски, с ореховатой, плитчато-ореховатой структурой, с менее обильной присыпкой кварца и полевых шпатов;

В -- иллювиальный горизонт коричнево-бурого цвета, ореховато-призматической структуры, плотный, вязкий; на гранях структурных отдельностей заметна белесая присыпка;

С -- материнская порода, представленная обычно буровато-палевыми лёссами или лёссовидными суглинками. Вскипание от кислоты начинается с глубины 120-150 см.

Серые лесные почвы характеризуются разнообразным механическим составом, чаще всего встречаются пылевато-суглинистые и глинистые разновидности. Вследствие подзолообразовательного процесса происходит перераспределение продуктов почвообразования по профилю. Нижние горизонты имеют более тяжелый механический состав, чем верхние. Верхняя часть профиля обеднена фракцией ила, полуторными окислами и относительно обогащена кремнеземом. Средняя и нижняя части профиля (иллювиальный горизонт В) характеризуются некоторым накоплением ила и полуторных окислов железа; алюминия.

Содержание гумуса в гумусовом горизонте серых лесных почв колеблется от 1,5-2 до 6-12%, постепенно уменьшаясь от темно-серых к светло-серым лесным почвам, а также при движении с востока на запад. Содержание валого азота достигает 0,2-0,3%.

Емкость поглощения в зависимости от содержания гумуса и механического состава колеблется от 15 до 40 мг-экв на 100 г почвы; степень насыщенности основаниями от 70 до 90%. В составе поглощенных катионов преобладает кальций, но имеются также и магний, и незначительное количество ионов водорода. В связи с этим серые лесные почвы имеют слабокислую или близкую к нейтральной реакцию (рН водной вытяжки 5,5-6,5), которая повышается от темно-серых к светло-серым подтипам.

3. РАСЧЕТ РЕЖИМА ОРОШЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В СЕВООБОРОТЕ

Орошение -- это искусственное увлажнение почвы. Применяется оно там, где естественного увлажнения почвы атмосферными осадками недостаточно для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур. Орошение обеспечивает наиболее благоприятные для произрастания растений водный и связанные с ним питательный, воздушный, тепловой, солевой и микробиологический режимы почвы.

Орошение наиболее распространенный вид мелиорации. Производство таких важных культур, как хлопчатник и рис, вообще невозможно без орошения. Велика его роль и в производстве зерновых и кормовых культур.

Особое значение имеет орошение сточными водами, при котором, помимо увлажнения почвы, решаются еще две задачи -- внесение в почву вместе с водой значительного количества необходимых для растений питательных веществ и уменьшение затрат на очистку сточных вод. Орошение сточными водами называют удобрительным.

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:

рассчитать оросительные нормы;

определить поливные нормы и их количество;

установить сроки и продолжительность поливов;

построить неукомплектованный и укомплектованный графики поливов;

3.1 Расчет 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, (3.1.1)

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 и на промывной режим, м3/га. м3/га;

Суммарное водопотребление (м3/га) за период вегетации можно определить по следующей формуле:

Е = kу, (3.1.2)

где k- коэффициент водопотребления, м3/га;

у - планируемый урожай, ц/га.

Суммарное водопотребление за вегетационный период можно так же определить по биоклиматическому методу, разработанному А.М. и С.М. Алпатьевыми.

Этот метод основан на эмпирических зависимостях суммарного водопотребления от дефицита влажности воздуха и коэффициента биологической кривой растения. Биологические кривые представляют собой зависимость суммарного водопотребления (Е) от суммы дефицитов влажности воздуха за расчетный период (?d).

Для орошаемых районов рекомендуют постоянные декадные значения k, пользуясь которыми можно определить Е при условии оптимального увлажнения расчетного слоя почвы:

Е=К?d, (3.1.3)

где Е - суммарное водопотребление, мм;

К - коэффициент биологической кривой, мм/Мб;

?d - сумма дефицитов влажности воздуха, Мб.

Биоклиматический коэффициент представляет собой слой воды в мм, расходуемой на испарение почвой и транспирацию растениями при дефиците влажности воздуха в 1 миллибар. Его величина зависит от биологических особенностей культуры, фаз ее развития и климатических условий отдельных природных зон.

Расчет оросительной нормы производится следующим образом:

1) Составляется ведомость расчета дефицита водного баланса с/х культур. Подекадно от посева (после перехода среднесуточной температуры через 50С) до конца периода водопотребления в зависимости от поливной культуры (таблица 1) устанавливаются по данным наблюдений ближайшей к проектируемому участку метеостанции:

d- средний суточный дефицит влажности воздуха, Мб;

p- сумма осадков, мм;

t- средняя многолетняя декадная температура воздуха, 0С.

2) Устанавливается сумма среднесуточных дефицитов влажности

по декадам, мб:

?d = nd (3.1.4)

Апрель: Уd=10·6,9=69мб

Май: Уd=10·6,9=69мб

Уd=10·8,0=80мб

Уd=11·10,3=113,3мб

Июнь: Уd=10·8,0=80мб

Уd=10·9,3=93мб

Уd=10·8,6=86мб

Июль: Уd=10·8,1=81мб

Уd=10·8,3=83мб

Уd=11·8,0=88мб

Август: Уd=10·8,0=80мб

Уd=10·7,5=75мб

Уd=11·6,4=70,4мб

Сентябрь: Уd=10·5,7=57мб

Уd=10·4,7=47мб

Уd=10·3,8=38мб

3) Подекадно рассчитывается количество используемых осадков при 75% обеспеченности, мм:

Kр=Ф·Сн+1 (3.1.5)

Р0=кp·Р·м (3.1.6)

Kр= -0,72·0,3+1=0,784

Р0=0,6·0,784·Р =0,4704 Р

Где µ - коэффициент использования осадков. Принимается равным для степной зоны 0,6; для лесостепной - 0,7. Выбрал м=0,6 , т.к. Бакалинский район не находится в пределах радиуса 100км (с центром в г. Уфе). Из таблицы 2 Коэффициент вариации: Сн=0,3. Нормированное отклонение: Ф =-0,72.

Апрель:Р0=0,4704*9=4,2336 мм

Май:Р0=0,4704*11=5,1744 мм

Р0=0,4704*14=6,5856 мм

Р0=0,4704*17=7,9968мм

Июнь:Р0=0,4704*16=7,5264 мм

Р0=0,4704*16=7,5264 мм

Р0=0,4704*17=7,9968 мм

Июль:Р0=0,4704*18=8,4672 мм

Р0=0,4704*18=8,4672 мм

Р0=0,4704*18=8,4672 мм

Август:Р0=0,4704*18=8,4672 мм

Р0=0,4704*17=7,9968 мм

Р0=0,4704*17=7,9968 мм

Сентябрь:Р0=0,4704*16=7,5264 мм

Р0=0,4704*18=8,4672 мм

Р0=0,4704*15=7,056мм

Определяется сумма среднесуточных температур по декадам:

?t? = nt?. (3.1.7)

Апрель:?t? = 10*6,5=65 0С

Май:?t? = 10*9,9=99 0С

?t? = 10*12,6=126 0С

?t? = 11*14,5=159,5 0С

Июнь:?t? = 10*16,2=162 0С

?t? = 10*17,4=174 0С

?t? = 10*18,5=185 0С

Июль:?t? = 10*19,2=192 0С

?t? = 10*19,5=195 0С

?t? = 11*19,2=211,2 0С

Август:?t? = 10*18,3=183 0С

?t? = 10*17,2=172 0С

?t? = 11*15,3=168,3 0С

Сентябрь:?t? = 10*12,9=129 0С

?t? = 10*10,5=105 0С

?t? = 10*8,3=83 0С

Устанавливается подекадная сумма среднесуточных температур воздуха с поправкой на приведение к 12-часовой продолжительности дня; для чего ?t? умножается на поправочные коэффициенты:

Апрель:Уt*l=65·1,21=78,65 oC

Май:Уt*l=99·1,28=126,72 oC

Уt*l=126·1,35=170,1 oC

Уt*l=159,5·1,37=218,52 oC

Июнь:Уt*l=163·1,43=231,66 oC

Уt*l=174·1,44=250,56 oC

Уt*l=185·1,44=266,4 oC

Июль:Уt*l=192·1,43=274,56 oC

Уt*l=195·1,38=269,1 oC

Уt*l=211,2·1,36=287,23 oC

Август:Уt*l=183·1,29=236,07 oC

Уt*l=172·1,26=216,72 oC

Уt*l=168,3·1,16=195,23 oC

Сентябрь:Уt*l=129·1,11=143,19 oC

Уt*l=105·1,04=109,2 oC

Уt*l=83·1,00=83 oC

Определяется сумма температур воздуха с поправкой на длину дня за период водопотребления для каждой культуры нарастающим итогом.

Многолетние травы: 21/IV - 30/IX

Яровая пшеница: 21/IV - 20/VII

Помидор: 1/VI - 20/VIII

Многолетние травы:

Апрель: УУtl =78,65 oC

Май: УУtl = 78,65+126,72=205,37oC

УУtl =205,37+170,1=375,47oC

УУtl =375,47+218,52=593,96oC

Июнь: УУtl = 593,96+231,66=825,65oC

УУtl =825,65+250,56=1076,21oC

УУtl =1076,21+266,4=1342,61oC

Июль: УУtl = 1342,61+274,56=1617,17oC

УУtl = 1617,17+269,1=1886,27oC

УУtl = 1886,27+287,23=2173,5oC

Август: УУtl = 2173,5+236,1=2409,57oC

УУtl = 2409,57+216,72=2626,79oC

УУtl =2626,79+195,79=2821,52oC

Сентябрь: УУtl= 2821,52+143,19=2964,71 oC

УУtl= 2964,71+109,2=3073,91 oC

УУtl= 3073,91+83= 3156,91 oC

Яровая пшеница:

Апрель: УУtl =78,65 oC

Май: УУtl = 78,65+126,72=205,37oC

УУtl =205,37+170,1=375,47oC

УУtl =375,47+218,52=593,96oC

Июнь: УУtl = 593,96+231,66=825,65oC

УУtl =825,65+250,56=1076,21oC

УУtl =1076,21+266,4=1342,61oC

Июль: УУtl = 1342,61+274,56=1617,17oC

УУtl = 1617,17+269,1=1886,27oC

Помидор :

Июнь: УУtl = 231,66oC

УУtl = 231,66+250,56=482,22oC

УУtl = 482,22+266,4=748,62oC

Июль: УУtl = 748,62+274,56=1023,18oC

УУtl = 1023,18+269,1=1292,28oC

УУtl = 1292,28+287,23=1579,51oC

Август: УУtl = 1579,51+236,07=1815,58oC

УУtl = 1815,58+216,72=2032,3oC

Биоклиматический коэффициент (k, мм/мб) в зависимости от суммы температур нарастающим итогом.

К0- коэффициент испарения с незатененной растениями поверхности при осадках более 5 мм равен 0,19 мм/мб.

Суммарное испарение за декаду - определяют для периода от посева до всходов Е = k0?d (мм) и от всходов до конца водопотребления.

Е = k?d. (3.1.8)

Многолетние травы:

Апрель: Е = 69·0,5=34,5 мм

Май: Е = 69·0,42=28,98 мм

Е =80·044=35,2 мм

Е = 113,3·0,48=54,38 мм

Июнь: Е = 80·0,52=41,6 мм

Е = 93·0,44=40,92 мм

Е = 86·0,53=45,58 мм

Июль: Е = 81·0,43=34,83 мм

Е = 83·0,47= 39,01 мм

Е = 88·0,52=45,76 мм

Август: Е = 80·0,44=35,2 мм

Е =75·0,48=36 мм

Е =70,4·0,51=35,9 мм

Сентябрь: Е = 57·0,51=29,07 мм

Е =47·0,51=23,97 мм

Е =38·0,51=19,38 мм

Яровая пшеница:

Апрель: Е= 69·0,27=18,63 мм

Май: Е = 69·0,33=22,77 мм

Е = 80·0,36=28,8 мм

Е = 113,3*0,41=46,45 мм

Июнь: Е = 80·0,47=37,6 мм

Е = 93·0,44=40,92 мм

Е = 86·0,37=31,82 мм

Июль: Е = 81·0,27=21,87 мм

Е = 83·0,27=22,41 мм

Помидоры:

Июнь: Е = 80·0,3=24 мм

Е = 93·0,36=33,48 мм

Е = 86·0,46=39,56 мм

Июль: Е = 81·0,53=42,93 мм

Е = 83·0,52=43,16 мм

Е = 88·0,45=39,6 мм

Август: Е = 80·0,39=31,2 мм

Е = 75·0,37=27,75 мм

Устанавливается коэффициент влагообмена, учитывающий, капиллярный подток и непосредственное использование воды корнями растений из слоев, ниже 100см. Для первой четверти вегетации г принимается равным 1, второй - 0,95, третьей - 0,9, четвертой - 0,85. Для люцерны второго и третьего года жизни - 0,85.

В соответствии с коэффициентом г рассчитывается, мм:

Ег= Е*г. (3.1.9)

Многолетние травы :

Апрель : Ег =1·34,5=34,5мм

Май: Ег= 1·28,98=28,98 мм

Ег= 1·35,2=35,2 мм

Ег= 1·54,38=54,38 мм

Июнь: Ег= 0,95·41,6=39,52мм

Ег= 0,95·40,92=38,87мм

Ег= 0,95·45,58=43,3мм

Июль: Ег= 0,95·34,83=33,08мм

Ег= 0,9·39,01=35,12мм

Ег= 0,9·45,76=41,18мм

Август: Ег=0,9·35,2=31,68мм

Ег= 0,9·36=32,4мм

Ег=0,85·35,9=30,52мм

Сентябрь: Ег=0,85·29,07=24,71мм

Ег= 0,85·23,97=20,37мм

Ег=0,85·19,38=16,47мм

Яровая пшеница:

Май: Ег=1·18,63=18,63мм

Ег =1·22,77=22,77мм

Ег=1·28,8=28,8мм

Июнь: Ег=0,95·46,45=44,13мм

Ег=0,95·37,6=35,72мм

Ег=0,9·40,92=36,83мм

Июль: Ег=0,9·31,82=28,64мм

Ег=0,85·21,87=18,59мм

Ег=0,85·22,41=19,05мм

Помидоры:

Июнь: Ег=1·24=24 мм

Ег=1·33,48=33,48 мм

Ег=0,95·39,56=37,58мм

Июль: Ег=0,95·42,93=40,28 мм

Ег=0,9·43,16=38,84 мм

Ег=0,9·39,6=35,64 мм

Август: Ег=0,85·31,2=26,52 мм

Ег=0,85·27,25=23,59 мм

Определяется расход влаги по декадам с поправкой на климатический коэффициент Км, мм:

Ем = ЕгКм . (3.1.10)

Многолетние травы:

Апрель: Ем = 1,0*34,5=34,5мм

Май: Ем = 1,0*28,98=28,98мм

Ем = 1,0*35,2=35,2мм

Ем =1,0*54,38=54,38 мм

Июнь: Ем =0,96*39,52=37,93мм

Ем = 0,96*38,87=37,32мм

Ем = 0,96*43,3=41,57мм

Июль: Ем = 0,98*33,08=32,43мм

Ем = 0,98*35,1=34,4мм

Ем = 0,98*41,18=40,36мм

Август: Ем = 0,98*31,68=31,04мм

Ем = 0,98*32,4=31,75мм

Ем = 0,98*30,51=29,9мм

Сентябрь: Ем = 0,96*24,7=23,92мм

Ем = 0,96*20,32=19,55мм

Ем = 0,96*16,47=15,81мм

Яровая пшеница:

Апрель: Ем =18,63*1,0=18,63

Май : Ем =22,72*1,0=22,72 мм

Ем =28,8*1,0=28,8мм

Ем = 44,13*1,0=44,13мм

Июнь: Ем =35,72*0,96=34,29мм

Ем =36,82*0,96=35,35мм

Ем = 28,64*0,96=27,49мм

Июль: Ем = 18,59*0,98=18,21мм

Ем =19,05*0,98=18,65мм

Помидоры:

Июнь: Ем = 24*0,96=23,04мм

Ем = 33,48*0,96=32,14мм

Ем =37,58*0,96=36,08мм

Июль: Ем =40,78*0,98=39,97мм

Ем = 38,84*0,98=38,06мм

Ем = 35,64*0,98=34,93мм

Август: Ем = 26,52*0,98=25,99мм

Ем =23,59*0,98=23,12мм

Определяется дефицит водного баланса (ДВБ) по декадам для культур весеннего сева - со времени посева, а для многолетних трав и озимых культур - со времени возобновления вегетации. Для первой декады ДВБ рассчитывается по формуле, мм:

?Е=Ем-(Р0+Wn), (3.1.11)

где Wn - продуктивный запас влаги в расчетном слое почвы:

Wn = 10 h б (внач -вmin), (3.1.12)

где h- расчетный слой почвы, м;

б- плотность этого слоя почвы, т/м3;

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

вmin- минимально допустимая влажность принимается равной 0,65 от НВ для зерновых и 0,70 от НВ - для овощных культур и картофеля.

Для последующих декад ДВБ равен, мм:

?Е=Ем-(Р0+?Wn), (3.1.13)

где ?Wn- переходящий (неиспользованный) продуктивный запас влаги из предыдущей декады, м3/га

Расчет для Многолетних трав:

Wn=10*1*1,44*(22,4-18,2)=60,48 м3/га

ДЕ1=34,5-(4,73+60,48)= -30,21мм

ДЕ2=28,98-(4,73+(-30,21))=54,02мм (3.1.14)

Так как мы получили положительные значения дефицита водного баланса, в последующих декадах расчёт следует производить по формуле

ДЕ=Ем-С0 (3.1.14)

ДЕ3 =35,2-6,58=28,61мм

ДЕ4 =54,38-7,99=46,38мм

ДЕ5=37,94-7,53=30,41мм

ДЕ6=37,31-7,53=29,29мм

ДЕ7=41,56-7,99=33,57мм

ДЕ8=32,42-8,47=23,95мм

ДЕ9 =34,41-8,47=25,93мм

ДЕ10= 40,36-8,47=31,89мм

ДЕ11=31,05-8,47=22,58мм

ДЕ12=31,75-7,99=23,76мм

ДЕ13=29,90-7,99=21,91мм

ДЕ14 =23,72-7,53=16,19мм

ДЕ15 =19,56-8,47=11,09мм

ДЕ16=15,81-7,05=8,76мм

Расчет для Яровой пшеницы:

Wn=10*0,8*1,29*(27-19,5)=77,4 м3/га

ДЕ2=18,63-(4,2336+77,4)= -63мм

ДЕ3=22,77-(5,17+(-63))=80,6мм

далее расчет ведем по формуле (3.1.14)

ДЕ4=28,8-6,59=22,21мм

ДЕ5=44,13-7,99=36,13мм

ДЕ6=34,29-7,53=26,76мм

ДЕ7=35,35-7,53=27,83мм

ДЕ8=22,49-7,99=19,5мм

ДЕ9=18,22-8,47=9,75мм

ДЕ10=18,66-8,47=10,2мм

Расчет для Помидоров:

Wn=10*0,4*1,08*(27,68-24,22)=14,95 м3/га

ДЕ5=23,04-(7,53-14,95)= 0,5664мм

далее расчет ведем по формуле (3.1.14)

ДЕ6=32,14-7,52=24,61 мм

ДЕ7=36,08-7,99=28,08мм

ДЕ8=39,97-8,47=31,5мм

ДЕ9=38,07-8,47=29,6мм

ДЕ10=34,93-8,47=26,46мм

ДЕ11=25,99-8,47=17,52мм

ДЕ12=23,1-7,99=15,12мм

С декады, когда ?Е приобретает положительное значение, до конца периода водопотребления рассчитывается ДВБ нарастающим итогом. Полученная величина переводится в м3/га (1 мм=10 м3/га), округляется до сотен м3 на га преимущественно в большую сторону и является оросительной нормой.

Многолетние травы:

Май:УДЕ= 54,02мм

УДЕ=54,02+28,61=82,63мм

УДЕ=82,63+46,38=129мм

Июнь:УДЕ=129+30,41=159,43мм

УДЕ=159,43+29,79=189,22мм

УДЕ=189,22+33,57=222,79мм

Июль: УДЕ=222,79+23,96=246,75мм

УДЕ=246,75+25,94=272,69мм

УДЕ=272,69+31,89=304,53мм

Август:УДЕ=304,53+22,58=327,1мм

УДЕ=327,1+23,75=350,86мм

УДЕ=350,86+21,91=372,77мм

Сентябрь:УДЕ=372,77+16,19=388,96мм

УДЕ=388,96+11,09=400,06мм

УДЕ=400,06+8,76=408,81мм

Яровая пшеница:

Май: УДЕ=80,6мм

УДЕ=80,6+22,21=102,81мм

Июнь:УДЕ=102,81+36,13=138,95мм

УДЕ=138,95+26,76=165,71мм

УДЕ=165,71+27,83=193,54мм

Июль: УДЕ=193,54+19,5=213,04мм

УДЕ=213,04+9,75=222,78мм

УДЕ=222,78+10,2=232,99мм

Помидоры:

Июнь: УДЕ=0,5664мм

УДЕ=0,5664+24,61=25,18мм

Июль: УДЕ=25,18+28,08=53,26мм

УДЕ=53,26+31,5=84,75мм

УДЕ=84,75+29,6=114,36мм

Август: УДЕ=114,36+26,46=140,82мм

УДЕ=140,82+17,52=158,34мм

УДЕ=158,34+15,12=173,46мм

3.2 Расчет нормы поливов и их количества

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=100hб( вHB -вmin), (3.2.1)

где h- глубина активного слоя почвы, м;

б- объемная масса почвы, т/ м3;

вHB- влажность почвы при наименьшей влагоемкости, %;

вmin- влажность почвы перед поливом или нижний порог оптимальной влажности почвы, %.

Для многолетних трав:

h=1м

б=(1,14+1,44)/2=1,29 Т/м3

вНВ=30%

внач= 0,9*вНВ=0,9*30=27%

вmin= 0,65*вНВ=0,65*30=19,5%

mприн=100*h*б(вНВ- вmin)=100*1*1,14(30-19,5)=1411,2 м3/га

Для яровой пшеницы:

h=0,6м

б=1,1Т/м3

вНВ=34,6%

внач= 0,8*вНВ=0,8*34,6=27,68%

вmin= 0,7*вНВ=0,7*34,6=24,22%

mприн=100*h*б(вНВ- вmin)=100*0,6*1,1(34,6-24,22)=1083,6м3/га

Для помидоров:

h=0,4м

б=0,93Т/м3

вНВ=28%

внач= 0,8*вНВ=0,8*28=22,4%

вmin= 0,7*вНВ=0,65*28=18,2%

mприн=100*h*б(вНВ- вmin)=100*0,4*0,93(28-18,2)=448,41м3/га

Таблица 3.2.1 Расчет поливных норм

Культура	h, м	б т/м	внв, %	внач, %	вmin, %	Wn, м3/га	m, м3/га	Mop, м3/га	n,шт
							Расч	Прин	расч	прин
Многолет.травы	1,0	1,44	28	22,4	18,2	60,48	1411	1400	4088	4200	3
Яровая пшеница	0,8	1.29	30	27	19,5	77,4	1083	1100	2329	2200	2
Помидор	0,4	1,08	34,6	27,7	24,2	14,95	448	450	1734	1800	4

Оросительная норма состоит их суммы всех поливов:

Мор= ?m. (3.2.2)

Если нормы поливов одинаковы, то их количество определяется соотношением:

n=Mop/m, (3.2.3)

где Мор- оросительная норма, мі/га;

m- поливная норма, мі/га.

Для многолетних трав: n=4088/1411=2,9шт

2,9 ? 3.

Чтоб получить ровное количество поливов равное двум, надо изменить значения оросительной и поливной нормы:

Mop =4088?4200 м3/га, m=1411?1400 м3/га.

Для яровой пшеницы: n=2329/1083=2,15шт

2,15?2.

Значит Mop =2329?2200 м3/га, m=1083?1100 м3/га

Для помидоров: n= 1734/488=3,4 шт

3,4?3.

Значит, Mop =1734?1800 м3/га, m=488?450 м3/га

3.3 Сроки и продолжительность поливов

Сроки полива культуры определяют по интегральной кривой дефицита водного баланса.

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.

Сроки и продолжительность каждого полива представляются в форме таблицы 3.3.1

Таблица 3.3.1 График поливов

Культуры	№№ поливов	Средние даты поливов	Сроки поливов	Агротехнически допустимая продолжительность
			Начало	конец
Многолет. травы	1	18.04	15.04	21.04	10-12 суток
	2	25.05	20.05	30.05
	3	13.07	8.07
Яровая пшеница	1	13.04	12.04	14.04	8-10 суток
	2	2.05	29.04	5.05
Помидоры	1	31.05	30.05	1.06	5-7 суток
	2	17.06	16.06	18.06
	3	2.07	1.07	3.07
	4	17.07	16.07	18.07

3.4 Режим орошения сельскохозяйственных культур в севообороте

Режим орошения сельскохозяйственных культур в севообороте характеризует общую, ежегодную потребность в воде по срокам на всей его площади и представляет собой план подачи воды в севооборот. Этот план учитывает не только распределение оросительной воды по культурам по этапам развития, но и определяет потребность в технике и рабочей силе для поливов.

РАСЧЕТЫ:

S=320 га

В=423,9 м

Qмаш =55 л/с

Для многолетних трав:

Sмн.тр.=320/2=160 га;

m-поливная норма, м3/га

m=1100 м3/га

L=S/B

L-длина участка,м

В-ширина захвата машины

L=160/423,9=377,4 м

Количество машин и время полива

q=3.6*50=180 м3/ч

Необходимое количество воды на полив многолетних трав

W=m*S

W=1100*160=176000м3

Продолжительность полива многолетних трав

t=W/q

t=176000/180=978 ч

Рабочее время за сутки

tраб=8*2=16 ч

Кмн.тр.=t/tраб

Кмн.тр=978/16=61 сут

N=60/12=5 (12 дней по 5 машины)

Для яровой пшеницы:

Sкарт=80га

m=450м3/га

L=80*103/423,9=188,7м

q=3,6*50=180 м3/ч

W=450*80=36000 м3

t=36000/180=200 ч

tраб=16ч

Ккарт.=200/16=12,5 сут

N=10/10=1 (10 дней 1 машина)

Для помидоров:

Sсах.св=80га

m=1400м3/га

L=80*103/423,9=188,7м

q=3,6*50=180 м3/ч

W=1400*80=112000 м3

t=112000/180=622 ч

tраб=16ч

Ксах.св.=622/16=39 сут

N=40/10=4 (10дней 4 машины)

Таблица 3.4.1 Ведомость неукомплектованного и укомплектованного графиков поливов

Наименование культуры	Площадь, доля участка, га	Оросительная .норма, Мор, м3/га	Норма пол ива,m	Номер полива	Неукомплектованный график	Укомплектованный график
					Расчетные сроки полива	Принятые сроки полива
					Начало	Конец	Продолжительность, сут	Межполивной период, сут	Начало	конец	Продолжительность, сут	Межполивной период, сут	Поливной расход
Мнг.травы	160	4088	1411	1	12.04	24,04	12	20	12.04	24.04	12	20	275
				2	14.05	26.05	12	32	14.05	26.05	12	31
				3	27.06	9.07	12	0	26.06	8.07	12	0
Яровой пшеницы	80	2329	1083	1	25.04	2.05	7	30	25.04	2.05	7	31	165
				2	1.06	8.06	7	0	2.06	9.06	7	0
помидоры	80	1734	448	1	27.05	1.06	5	14	27.05	1.06	5	14	110
				2	15.06	20.06	5	16	15.06	20.06	5	19
				3	6.07	11.07	5	0	9.07	14.07	5	0

На оси ординат откладывают расход воды, принимая масштаб 20 л/сек=1см, а на оси абсцисс откладывают дни поливов (1см = 10 дней). С правой стороны графика чертят условные знаки культур. Затем строят на графике прямоугольники всех поливов культур (высота - расход воды, ширина - продолжительность полива). Строить начинают прямоугольники культуры, которая имеет наибольшее число поливов. Затем - для второй и так далее. Если поливы двух и более культур полностью или частично совпадают во времени, то эти прямоугольники суммируют, и частично или полностью надстраивают один над другим. Построив график поливов всех культур, получают неукомплектованный график поливов всех культур севооборота.

По этому графику поливы не проводят, так как требуемые для полива расходы воды очень неравномерны, что экономически и технически неприемлемо.

Такой график необходимо укомплектовать, то есть выровнять путём изменения сроков и продолжительности поливов так, чтобы уничтожить пики и заполнить пустоты графика. При укомплектовании (рисунок 5) графика выполняют следующие условия:

величина поливных норм не изменяется

смещение сроков полива возможно и вправо (2-3 дня) и влево (3-5 дней), так как поливные нормы приняты меньше максимальных на 10-20%

продолжительность полива отдельных культур принимают для многолетних трав не больше 10-12 дней, зерновых 8-10 дней, овощных 5-7 дней

межполивные периоды изменяют не более, чем на 3 дня.[7]

4. МНОГООПОРНАЯ АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ДОЖДЕВАЛЬНАЯ МАШИНА «ФРЕГАТ»

Предназначена для полива всех сельскохозяйственных культур, за исключением плодовых, на участках со сложным рельефом и уклонами до 0,05.

«Фрегат» представляет собой движущийся по кругу трубопровод с 49-ю среднеструйными дождевальными аппаратами. Трубопровод установлен на самодвижущиеся колесные опоры-тележки на высоте 2,2 м от поверхности земли. Полив осуществляется при движении трубопровода по кругу.

В машину «Фрегат» вода поступает с напором 65…70 мм напорного подземного трубопровода из скважины через гидрант, который прочно закреплен на фундаменте. Этот гидрант является осью вращения дождевального трубопровода по направлению часовой стрелки. Трубопровод вращается с помощью гидродвигателей, установленных на опорах, работая под действием напора оросительной воды. Для предотвращения недопустимого изгиба трубопровода машина оснащена двумя системами аварийной защиты механической и электрической или гидромеханической.

Машину используют для работы на одной и двух позициях. Она оборудована устройствами для буксировки трактором с первой позиции на вторую и обратно.

При подаче воды из открытого канала в напорную сеть для машины «Фрегат» ставят одну насосную станцию. Для групповой работы - несколько машин строят накрытую оросительную сеть со стационарной насосной станцией.

Для работы на полях с большими местными уклонами (до 0,1) по длине машины создана модификация машины «Фрегат» типа ДМ, в которой тросовая подвеска изготовлена типа «люльки». Эти дополнения повышают гибкость трубопровода.

Достоинство машины «Фрегат» - высокая производительность труда на поливе, так как один оператор обслуживает одновременно 3…4 агрегата, то есть до 400 л/с; высокая надежность в работе даже на участках со сложным рельефом, возможность работы круглые сутки, хорошее качество дождя, широкие пределы регулирования поливных норм, возможность полива высокостебельных культур, редкая сеть подземных трубопроводов.

Таблица 4.1 Техническая характеристика

Производительность чистой работы при поливной норме 600 м3/га, га/ч	0,36
Ширина захвата, м	423,9
Расход воды, л/с	55
Давление, МПа	0,45
Ср. интенсивность дождя, мм/мин	0,33
Площадь, поливаемая с одной позиции, га	1,93
Мощность двигателя, кВт	0,29
Расстояние между экспозициями, м	20
Удельное давление колес на грунт, кПа/см3	30
Расход воды одним дождевальным аппаратом, мс	1
Масса, кг	3320

5. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗМЕЩЕНИЯ ПОЛЕЙ

орошение сельскохозяйственный дождевание полив

После определения размеров полей, происходит их размещение на плане. 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:

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.

В курсовой работе поля запроектировала так, чтобы их ширина была равна ширине захвата дождевальной машины, параллельно друг другу, максимально близко с водоканалу. Самое большое по площади поле запроектировала ближе всего к источнику, так как на него расход воды намного больше чем на остальные поля. Это делается для того, чтобы уменьшить затраты денежных средств, расход горючих материалов для техники, повысить производительность труда, сократить расстояние подвода воды к полю, что экономически выгодно для организации, проводящей данное мероприятие.[3]

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проделав курсовую работу мы узнали задачи, решаемые в мелиорации земель, виды мелиорации, общую характеристику дождевания, природно-климатические условия района. Также научились определять оросительные нормы культур, нормы поливов и их количества, сроки и продолжительность поливов, построили неукомплектованный и укомплектованный графики, то есть мы установили режим орошения в соответствии с биологическими особенностями растений, климатическими, почвенными и гидрологическими условиями района.

Почва и её плодородие составляют материальную базу и основное богатство страны. Поэтому улучшение почв и повышение плодородия - одна из важнейших народнохозяйственных задач. В решении её весьма большое значение приобретают почвенные мелиорации, характер которого определяется основными почвенно-климатическими показателями природных зон.[8]

Мелиоративные мероприятия, направленные на коренное улучшение почв, позволяют реализовать внутренние ресурсы и новые производственные возможности, скрытые в потенциальном плодородии.

Почвенный покров и эколологические системы Земли неодинаковы в различных континентах, природных зонах и регионах, однако территории со сходными природно-климатическими условиями, топографией, геологическим строением и историей обнаруживают сходство и даже аналогию почвенного покрова. Это становится очевидным при составлении почвенных карт, что облегчает задачу применения в сходных условиях достижений науки и практики в сельском хозяйстве, лесоводстве и животноводстве.

Эффективное сельскохозяйственное производство диктует необходимость глубоких знаний почвенных ресурсов, создания соответствующих административных и научных учреждений, подготовки специалистов и проведения последовательной государственной политики в области сельского хозяйства и земельных ресурсов.

Чем более высокую производительность мы стремимся получить от Земли, тем более глубоким и точным должно быть наше знание почв ,методов мелиорации и агротехники и тем более рациональной и четкой должна быть организация сельскохозяйственного производства и общая культура в области землепользования и сохранения земельных угодий.

Усилия в национальном и международном плане должны быть направлены на изучение, оценку, эффективное практическое использование и сохранения почвенного покрова планеты. [4]