5 Водопотребление оросительной системы

5.1 График водоподачи на севооборот

При орошении севооборотного участка решается ряд задач: организационно-хозяйственных, агротехнических и агромелиоративных. К числу агромелиоративных следует прежде всего отнести режим орошения сельскохозяйственных культур, входящих в севооборот. Сроки поливов этих культур сочетаются друг с другом самым различным образом. Необходимо добиться, чтобы хозяйственная и внутрихозяйственная оросительная сеть обеспечили подачу воды на орошаемый севооборотный участок в требуемом объеме в определенные периоды. Решить эту задачу математическим путем очень сложно, поэтому ее решают графо-аналитическим методом. С этой целью строится график водоподачи на севооборотный участок.

График наглядно показывает динамику подачи оросительной воды на севооборотный участок.

Расход воды нетто на каждую сельхозкультуру , л/с, орошаемого севооборотного участка для обеспечения расчетного режима орошения определяют по формуле:

(1)

где - поливная норма сельхозкультуры, мм или м³/га;

- площадь (нетто) севооборотного участка, га;

- доля севооборотной площади, занятой сельхозкультурой;

- продолжительность полива в течение суток, ч;

- агротехническая продолжительность полива сельхозкультуры, сут.

Произведение , стоящее в числителе формулы, будет представлять собой количество воды, предназначенный для полива культуры севооборота в течение периода суток.

Агротехническая продолжительность полива культуры , сут, зависит от способа полива. При поверхностном поливе ее определяют по формуле:

(2)

где - площадь (нетто) сельхозкультуры в севообороте, га;

=10-30 - суточная площадь полива культуры, га.

При поливе дождеванием , сут, для всех дождевальных устройств кроме «Фрегата» и «Кубани-ЛК-1» определяется по формуле:

, (3)

где - продолжительность полива культуры севооборота при дождевании, сут;

- поливная норма, смм или м³/га;

- площадь нетто культуры в севообороте, га;

- расход оросительной воды дождевальным устройством, л/с;

- коэффициент суточного использования рабочего времени дождевального устройства;

- коэффициент, учитывающий потери воды на испарение при дождевании.

Если площадь поля, занятого культурой, больше сезонной нагрузки дождевального устройства, то на одном поле устанавливают их два или три. Тогда в формулу расчета продолжительности полива подставляют суммарный расход этих дождевальных устройств.

Для «Фрегата» и «Кубани-ЛК-1» продолжительность полива культуры , сут, определяется по формуле:

(4)

где - минимальное время полного оборота дождевального устройства при минимальной поливной норме, ч;

- минимальная поливная норма за один оборот дождевального устройства, мм или м³/га.

Расчетная продолжительность полива культуры севооборота округляется до целого числа в большую сторону.

При дождевании расход оросительной воды для полива каждой культуры севооборота принимают равным расходу дождевального устройства, используемого на этом участке.

Зная режим орошения сельскохозяйственных культур севооборота (расход воды, продолжительность и сроки поливов) приступают к установлению режима орошения севооборотной площади. Это достигается путем суммирования режимов орошения полей культур севооборота. Суммирование выполняется графически. С этой целью в масштабе в прямоугольной системе координат строится график водоподачи (режимов орошения).

По оси ординат откладывают расходы воды для полива культур севооборота, а по оси абсцисс - продолжительность полива этих культур в необходимые агротехнические сроки. Поливы каждой культуры севооборота обозначают принятым для нее условным знаком. Полив изображается в виде прямоугольника, площадь которого соответствует объему воды, необходимому для одного полива культуры. На графике также видны начало и конец каждого полива и межполивные периоды. При совпадении сроков полива культур севооборота расходы оросительной воды суммируются.

Если на графике начертить режим орошения всех культур севооборотного участка, то получится неукомплектованный график режима орошения с.-х. культур севооборота или график водоподачи (поливов). Такой график представлен на рисунке 1.

В отдельные непродолжительные периоды суммарные расходы оросительной воды очень большие, в другие - незначительные, или вовсе не требуется ее подача. Подача оросительной воды по такому графику была бы очень неравномерной. Поэтому рассчитывать оросительную сеть по неукомплектованному графику экономически нецелесообразно. Его необходимо выровнять, заполнив понижения и удалив пики. Тогда получим укомплектованный график водоподачи (рисунок 2).

При нескольких орошаемых севооборотных участках необходимо суммировать ординаты водоподачи отдельных севооборотов. Поэтому графики водоподачи целесообразно строить от одного до четырех севооборотных участков. Иначе расчетный расход оросительной воды читаться на оси ординат не будет.

Укомплектование заключается в выравнивании ординат путем частичного изменения сроков и продолжительности поливов. Для снижения непродолжительных пиков водопотребления допускается комплектование графика путем сдвига поливов на 2-3 суток.

В первом приближении расчетная ордината укомплектованного графика водоподачина севооборотный участок для поверхностного орошения определяется для пропашной культуры с учетом требований механизации сельскохозяйственных работ:

(5)

где - расчетный расход для полива пропашной культуры, л/с;

- максимальное значение поливной нормы вегетационного полива пропашной культуры, мм или м³/га;

- площадь, занимаемая пропашной культурой, га;

- расчетная продолжительность полива, определенная с учетом механизированной обработки площади, занятой пропашной культурой, сут.

При укомплектовании графика водоподачи на севооборотный участок, орошаемый дождеванием, расчетная ордината графика соответствует сумме расходов максимального количества одновременно работающих дождевальных устройств.

При нескольких орошаемых севооборотных участках необходимо суммировать ординаты водоподачи отдельных севооборотов.