2.4. Расчет режима работы и потребного количества дождевальных машин и насосных станций для выполнения полива на участке.

Сначала необходимо выполнить расчеты продолжительности полива на одной позиции ( для машин, работающих позиционно ) и количества проходов по одному месту, чтобы выдать поливную норму ( для машин, работающих в движении ).

Эти расчеты следует вести раздельно по приведенным ниже формулам.

После выполнения расчетов для машин позиционного действия необходимо сделать заключение о продолжительности полива на одной позиции и всего участка, о потребном количестве машин и продолжительности рабочей смены.

Для машин, работающих в движении, в заключении нужно указать: потребное количество проходов по одному месту, чтобы выдать поливную норму, скорость движения машины, количество машин и продолжительность рабочей смены.

После определения потребного количества дождевальных машин необходимо выполнить расчеты потребных насосных станций по приведенной ниже методике.

А. Расчеты для машин, работающих позиционно.

1. Расчеты продолжительности полива на одной позиции

tпозиц.=К*m*Sпоз*100/60*g ,мин;

t_позиц==510000/6000=85 мин.;

2. Расчет продолжительности полива всего участка

t_уч=, час; t_уч==30000/360=83ч.

3.Расчет среднесуточного расхода воды за вегетационный период

m_{сред-сут}=, м³/га*сут; m_{сред-сут}==51 м³/га*сут

4. Расчет продолжительности межполивного периода m

Д_мпп=m/m_ср-сут,сут; Д_мпп=250/51=5 сут.

5. Расчет потребного количества дождевальных машин для

однократного полива участка при нормальной продолжительности

рабочей смены

n=t_уч-ка/t_смен*Д_мпп ,шт ; n=83/10*5=1,66=1 шт.

6. расчет потребной продолжительности рабочей смены при

кратном (целом) количестве дождевальных машин

T_{смен.факт}=t_уч-ка/n*Д_мпп, час; Т_{смен.факт}=83/1*5=16,6 час

Вывод: Требуется 1 ДДН-100, который будет работать 85 мин на каждой позиции и по 16,6 часов в смену.

Б. Расчеты для машин, работающих в движении.

1. Расчет потребного количества проходов по одному месту, чтобы выдать поливную норму при произвольной скорости движения

П=К*m*b*V/36*g, раз; П=1,2*250*120*0,6/36*130=21600/4680=4,62(5 раз)

2.Расчѐт потребной скорости движения дождевальной машины, чтобы выдать поливную норму за целое количество проходов

V=36*g*П/К*m*в, км/ч; V=36*130*5/1,2*250*120/*=23400/36000=0,65 км/ч

3. Расчѐт продолжительности полива всего участка

t_уч-ка=К*m*S_уч-ка/3,6*g ,час; t_уч-ка=1,2*250*112/3,6*130=33600/468=72ч

4. Расчѐт среднесуточного расхода воды за вегетационный период

m_ср-сут=Е_план /Д_вег м/га*сут; m_ср-сут=5620/51=51м³/га*сут

5. Расчѐт продолжительности межполивного периода

Д_мпп=m/m_ср-сут, сут.; Д_мпп=250/51=5 сут.

6. Расчѐт потребного количества дождевальных машин для однократного полива всего участка при нормальной продолжительности рабочей смены ( 10 часов)

n=t_уч-ка/t_смен*Д_мпп,шт=72/10*5=1шт.

7. Расчѐт потребной продолжительности рабочей смены при кратном ( целом) количестве дождевальных машин

Т_{смен.факт}=t_уч-ка/n*Д_мпп,час ; Т_{смен.факт.}=72/1*5=14,4 ч.

Вывод: Требуется один ДДА-100МА, который будет делать по 5 проходов по одному месту со скоростью 0,65 км/ч, чтобы выдать поливную норму и работать по 14,4 часов в смену.

Условные обозначения к формулам расчётов продолжительности полива и потребного количества дождевальных машин:

К - коэффициент, компенсирующий потери при поливе= 1,1-1,2;

m - поливная норма, м3/га (табл. 1);

Sпозиц.- площадь полива на одной позиции, га (прил.4);

Syч-ка- площадь участка ( орошаемых культур), га;

g - расход воды дождевальной машиной, л/с (прил. 4);

Еплан - плановое суммарное водопотребление ( среднее по орошаемым культурам), м3/ га;

Двег - продолжительность вегетационного периода культур, суток (прил. 3);

tсмен - средняя продолжительность рабочей смены в летний период = 10 часов;

в - ширина захвата дождевальной машины ДДА - 100М и ДДА - 100МА= 120 метров; V - скорость движения машин, км/ч (прил.4);

П - количество проходов по одному месту , чтобы выдать поливную норму;

п - потребное количество машин.

Расчѐт потребных насосных станций

Насосные станции для подачи воды на орошаемый участок и обеспечения полива подбираются по трѐм параметрам:

- необходимой подаче воды, л/с;

- высоте всасывания, м;

- необходимому напору, м.в.ст. Потребная подача воды зависит:

-от количества дождевальных машин и их расхода;

- способа подачи воды (по трубопроводам или открытым каналам).

Если будет работать одна дождевальная машина, и вода к ней будет подаваться по трубопроводу, то подача воды будет соответствовать расходу дождевальной машины.

Если вода будет подаваться по открытым каналам, то потребуется расчѐт форсированного расхода воды по формуле:

Qфорс=g*f/u,где Qфорс - форсированный расход воды, л/с;

Q - обычный расход воды, л/с;

f - коэффициент форсирования = 1, 25;

u - коэффициент полезного действия = 0,75. Необходимый напор насосной станции определяется по формуле:

Нполн=Нгеодез+Нтр.+Нгидр.,

где Нполн- суммарные потери напора в оросительной сети, м.

вод. столба;

Нгеодез - геодезические потери - разница (м) между самой верхней отметкой, куда должна подаваться вода, и самой нижней, откуда должна забираться вода (Нполн= Нв-Нн),

Нтр - потери напора в трубопроводе, которые зависят от расхода воды дождевальной машиной, диаметра и длины трубопровода и определяется по формуле:

Нтр=LТР*hТР/100, м.в.ст.,

где LТР - длинна трубопровода, м

hТР -потери напора в трубопроводе на каждые сто метров длины, соответствующие расходу воды и диаметру трубопровода, определяются по приложению 6.

Если в оросительной сети применяется трубопроводы различного диаметра, то для каждого диаметра потери напора вычисляются отдельно, а потом суммируются.

Потери напора на гидранте определяются по техническим характеристикам дождевальных машин (прил.4). Напор, создаваемый самими дождевальными машинами (ДДН и ДДА), во внимание не принимается.

После определения необходимого объѐма подачи воды и напора подбирается соответствующие марки и количество насосных станции (прил.4).

А. Расчет потребной подачи воды, л/с

Q_фосф=g*f/u л/с;

Q_{фосф для ДДН-100}=100*1,25/0,75=167 л/с

Q_{фосф для ДДН-100МА}=130*1,25/0,75=217 л/с

Б. Расчет потребного напора, метров вод.столба

Н_полн=Н_{геодез.}+Н_тр+Н_гидр, м.вод.столба;

Н_геод=Н_в-Н_н=101,5-93,5=8 м.вод.ст.;

Н_{тр.для ДДН-100}=L_тр*h_тр/100=1200*0,44/100=5,28=6 м.в.ст. при d_тр=360мм;

Н_{тр.для ДДН-100МА}=1200*1,02=13 м.в.ст. при d_тр=360мм;

Н_{гидр для ДДН-100}=10 м.в.ст.;

Н_{гидр для ДДН-100МА}=5 м.в.ст.;

Н_{полн. для ДДН-100}=8+6+10=24 м.в.ст.;

Н_{гидр для ДДН-100МА}=5 м.в.ст.;

Н_{полн. для ДДН-100МА}=8+13+5=26 м.в.ст.;

Требуется насосных станций:

Для ДДН-100=СНПЛ – 240/30-1 шт

Для ДДН-100МА=СНПЛ – 240/30-1 шт.