5.2 График гидромодуля системы и гидромодульное районирование территории

При проектировании крупных оросительных систем в стадии проектного задания, когда отсутствуют конкретные данные по площадям, подача воды устанавливается на один гектар орошаемого массива. Для этого строят графики гидромодуля.

График поливов, построенный для одного гектара, называется удельным графиком поливов или графиком гидромодуля.

График гидромодуля отражает динамику подачи оросительной воды на один осредненный гектар крупного орошаемого массива в течение оросительного периода. Условно предполагается, что на одном осредненном гектаре как бы размещаются все культуры, намеченные для выращивания на данном орошаемом массиве, и каждая из них занимает долю или часть этого гектара.

При построении графика гидромодуля потребные расходы оросительной воды для каждой культуры при круглосуточном поливе определяют по формуле:

, (6)

а при некруглосуточном поливе формула примет вид:

, (7)

где - гидромодуль (удельный расход), л/сга;

- доля площади, занимаемой сельхозкультурой на орошаемом

массиве;

- поливная норма сельхозкультуры, мм или м³/га;

- агротехнически допустимая продолжительность полива

культуры, сут;

- продолжительность полива, в ч. за сутки.

Суммарный гидромодуль определяют путем графического суммирования гидромодулей всех культур за каждый день вегетационного периода. Такое суммирование выполняют в прямоугольной системе координат. По оси абсцисс откладывают в масштабе оросительный период с указанием месяцев, декад и дней, а по оси ординат - гидромодуль. Поливы каждой культуры на графике изображают в виде прямоугольников, ширина которых означает продолжительность полива, а высота - гидромодуль. На каждом прямоугольнике чертят условный знак.

Если поливы двух или более культур полностью или частично совпадают во времени, то в эти дни гидромодули суммируют и прямоугольники частично или полностью надстраивают один над другим.

Построив гидромодули всех культур, получают неукомплектованный график гидромодуля всех культур орошаемого массива (рисунок 3).

Строительство оросительной системы на максимальный расход и полив культур по неукомплектованному графику экономически невыгодны и технически неприемлемы. Такой график необходимо укомплектовать, выровнять и уменьшить ординаты, ликвидировать кратковременные перерывы в подаче оросительной воды.

При укомплектовании необходимо соблюдать следующие условия:

- объем воды, предназначенный для полива культур, остается неизменным, ;

- смещение сроков полива возможно и вправо и влево на 2-3 дня, иногда до 5-7.

При небольшом смещении сроков полива укомплектованный график гидромодуля строят в следующем порядке.

Определяют суммарную площадь прямоугольников всех культур за напряженный поливной период .

Вычисляют средневзвешенное значение гидромодуля , л/сга, за этот период:

, (8)

где - средневзвешенная (расчетная) ордината укомплектованного

графика гидромодуля, л/сга;

- сумма площадей всех прямоугольников за наиболее напряженный период полива;

- продолжительность наиболее напряженного периода полива, сут.

Вычисляют время полива одной культуры по укомплектованному графику , сут:

, (9)

где - гидромодуль и время полива культуры в неукомплектованном графике. Так как обычно равно дробной величине, то ее при поверхностном поливе округляют в меньшую сторону.

Определяют расчетный гидромодуль укомплектованного графика , л/сга:

, (10)

где - округленное время полива одной культуры по укомплектованному графику, сут.

Вычислив и всех поливов для каждой культуры, строят укомплектованный график гидромодуля (рисунок 4).

Для построения графика гидромодуля при поливе дождеванием поливной период вычисляют по тем же формулам, что и для графика водоподачи.

Расход оросительной воды , м³/с, необходимый для полива всей площади равен:

или , (11)

где и - общая площадь севооборотного участка и орошаемого массива соответственно, га.

График гидромодуля предназначен для определения головного расхода магистрального канала, оросительной способности источника орошения и пропускной способности водозаборного сооружения.

При отсутствии проектов оросительной сети для определения расходов оросительной воды, подаваемой в систему, и пропускной способности магистрального и крупных межхозяйственных каналов применяется метод гидромодульного районирования.

Вся площадь в пределах зоны командования того или иного канала или в границах системы подразделяется на отдельные массивы или мелиоративные районы, более или менее однородные по своим природным (климат, почвы, рельеф и др.), мелиоративным (глубина залегания грунтовых вод и их минерализация), хозяйственным (севообороты, агротехника и др.) условиям. Для каждого массива устанавливается процентный состав культур и их режимы орошения, отвечающие этим условиям. Затем для каждого из массивов строят графики гидромодуля. Суммируя ординаты графиков для отдельных орошаемых массивов в каждый момент времени с учетом удельного веса массивов по отношению ко всей орошаемой площади, получают графики гидромодуля для всей оросительной системы:

, (12)

где - ордината графика гидромодуля нетто системы, л/сга;

- ординаты графиков гидромодуля нетто орошаемых массивов, л/сга;

- орошаемые площади нетто на выделенных массивах, га;

- суммарная орошаемая площадь нетто в пределах мелиоративного района, га.

Площадь графика гидромодуля представляет собой среднюю оросительную норму для массива или системы (или же среднюю водоподачу на 1га). Если природные и хозяйственные условия для всей системы примерно одинаковы, то строят только один график.

Значения максимального гидромодуля нетто при существующем уровне техники орошения и агротехники в зависимости от местных условий колеблются от 0,2 до 0,6 л/с га для зерновых и овощекормовых севооборотов. Для рисовых систем гидромодуль может доходить до 1,5-3,0 л/с га.

Лекция 6