Материал: Курсовая мелиорация

8.5 Расчет графика полива сельскохозяйственных культур

Определение расхода воды в неукомплектованном поливе, л/сек

, где

S – площадь поля, га; m – поливная норма, м³/га; t_н – длительность неукомплектованного полива, суток

Длительность полива сельскохозяйственных культур:

5 дней – многолетние травы;

3 дня – сахарная свекла, кукуруза на зерно, подсолнечник, озимая пшеница + травы.

Определение расхода воды в укомплектованном поливе, л/сек

, где

t_н – длительность укомплектованного полива, суток.

t_н =

Q_ср=

По полученным данным строим неукомплектованный и укомплектованный графики поливов.

Запаздывать с началом проведения полива и начинать его на 3 – 4 дня раньше не рекомендуется. Изменять поливной период можно в основном за счет сокращения продолжительности полива. При укомплектовании надо стремиться к ликвидации 1 – 2-х дневных перерывов в поливах.

График поливов строго индивидуален и строится только для данного хозяйства или небольшой оросительной сети.

9.Лиманное орошение

9.1. Определение лиманного орошения.

Лиманное орошение – это однократная (весенняя) глубокая (до 2 м) влагозарядка орошаемой почвы путем задержания весеннего стока. При помощи устройства валов или дамб задерживаются стекающие с водосбора (или сбрасываемые из водохранилища) весенние паводковые или талые воды. Которые поглощаются почвой. Излишние вод, не вмещающиеся в лимане, сбрасываются через водообходы по концам боковых дамб и специально устроенные в дамбах водоспуски.

Лиманное орошение широко распространено в Поволжье, на Северном Кавказе, в степных районах Западной и Восточной Сибири.

К достоинствам лиманного орошения относятся: борьба с эрозией, возможность рассоления солонцов, автоматизация полива, повышение урожайности сельскохозяйственных культур, простота и дешевизна строительства.

К недостаткам относятся: однократность увлажнения почвы, неравномерность глубины увлажнения по длине стока, изменение орошаемой площади по годам в зависимости от величины стока.

9.2. Расчет системы ярусных лиманов мелкого затопления

9.2.1. Исходные данные

Требуется запроектировать лиманное орошения участка, расположенного в сухостепной зоне. Площадь водосбора А_в =1185 га; средняя многолетняя норма весеннего стока в районе расположения участка h_m = 44 мм; модульный коэффициент, соответствующий 40% вероятности превышения стока f= 1,4.

Сумма осадков, выпадающих в вегетационный, теплый и холодный невегетационный периоды: ∑Р₁ = 50; ∑Р₂ = 37; ∑Р₁ = 117. Коэффициенты использования осадков соответственно вышеперечисленным периодам: μ₁= 0,5; μ₂= 0,5; μ₃= 0,4; Продолжительность расчетного паводка T=4суток. Объем грунтовых вод, используемый растениями V_gr = 250 м3/га. Орошаемую площадь предполагается использовать под севооборот:

1. Ячмень + люцерна

2. Люцерна

3. Люцерна

4. Кукуруза на силос

5. Кукуруза на силос

6. Рожь

9.2.2. Определение объема весеннего стока расчетной обеспеченности

Объем весеннего стока расчетной вероятности превышения вычисляем по формуле:

м³, где

f – модульный коэффициент, соответствующий расчетным значениями вероятности превышения стока Р_%, а также коэффициент вариации Сv и асимметрии C_s; А_в – площадь водосбора, га.

V_p%= 10*40*1,4*1185 = 663 600 м³

Наиболее эффективным будет такой вариант системы лиманов, при котором излишние паводковые расходы пропускают через земляные водообходы. Должно быть равенство расчетного и сбросного расходов через земляные водообходы.

9.2.3. Норма лиманного орошения

Норма лиманного орошения – это объем воды в м³/га, необходимый для создания в расчетном слое почвы запасов воды, достаточных для планируемого урожая возделываемых сельскохозяйственных культур или естественной растительности.

М=К_ЕТ*Y-10(μ₁*∑P₁+ μ₂*∑P₂+ μ₃*∑P₃)-V_gr, где

У – плановая урожайность сельскохозяйственных при лиманном орошении и данном уровне агротехники, т/га; μ₁, μ₂, μ₃ – коэффициенты использования осадков, выпадающих в вегетационный, теплый и холодный невегетационный периоды; ∑Р₁, ∑Р₂, ∑Р₁ – сумма осадков, выпадающих соответственно вышеперечисленным периодам; V_gr – объем грунтовых вод, используемый растениями.

М _ячмень = 2300*1,8-10(0,5*50+0,5*37+0,4*117)-250=2987

М _{люцерны} = 900*5-10(0,55*60+0,45*70+0,45*125)-250=3347

М _{кук. н/с.} = 150*30-10(0,55*60+0,45*70+0,45*125)-250=3347

М _рожь = 2300*1,8-10(0,55*60+0,45*70+0,45*125)-250=2987

За расчетную величину принимаю средневзвешенную оросительную норму, определяемую по формуле:

М_m= (а₁М₁+а₂М₂+…+а_nМ_n)/100,м³/га, где

а – доля каждой культуры в севообороте, %; М – норма лиманного орошения, подсчитанная для каждой культуры:

• доля кукурузы н/с + люцерны – 17%;

• доля люцерны – 33%;

• доля озимой пшеницы + пожнивных культур – 17%;

• доля кукурузы н/з – 33%.

М_m= (17*2987+33*3347+17*2987+33 *3347)/100= 3225 м³/га

9.2.4. Расчетная площадь мелководных лиманов

Расчетная площадь мелководных лиманов определяется по формуле:

А=V_p%/M_m, га, где

V_p% – расчетный объем стока, м³; М_m – средневзвешенная норма лиманного орошения, м³/га.

А = 663600/3225 = 206 га

9.3. Проектирование мелководных ярусных лиманов

Мелководные ярусные лиманы устраивают на выровненных участках с уклоном не более 0,003.

9.3.1. Расчет первого яруса

1) Определяем среднюю глубину наполнения 1-го яруса по формуле, используя исходные данные:

h_1ср = 0,0001*М_m-k*Т, где

k – коэффициент впитывания по периодам (0,023 м/сут); T – продолжительность расчетного паводка, сут; М_m – средневзвешенная норма лиманного орошения, м³/га.

h_1ср = 0,0001*3225 – 0,012*4 = 0,2745 м

2) Определяем максимальную глубину воды у вала 1-го яруса:

h_1max = 2h_1cр = 2*0,2745 = 0,549 м

3) Строительную высоту водоудерживающего земляного вала находим по формуле:

h_1в=1,1(h_1max +Δh), где

1,1 – коэффициент запаса на усадку земляного вала; Δh – превышение гребня вала над НПУ, равное для мелководных лиманов 0,2.

h_1в = 1,1(0,549+0,2) = 0,8239 м

4) Проектную отмету основания 1-го яруса целесообразно принять 47,5, т.е.

1 отметка = 47,5;

Тогда отметка горизонта воды 1-го яруса будет:

Отметка НПУ₁ =отметка 1 + h_max = 47,5+0,549 = 48 м

5) По определенной отметке трассируют вал 1-го яруса, затем определяют его площадь А₁ и емкость V₁.

А₁=189 500 м² (по заданию)

V₁ = А₁* h_1ср = 189 500 *0,2745 = 52017,8 м³

6) Продолжительность наполнения 1-го яруса до расчетной глубины определяем по формуле:

t₁=V₁/Q_m, где

Q_m – максимальный расход расчетного паводка, который определяется по объему расчетного паводка.

Q_m= V_p%/T = 663600/4 = 165 900м³/сут

t₁=52017,8 / 165900 = 0,31 сут