5.3 Расчет и построение графиков поливов (гидромодуля)

После определения норм, сроков и числа поливов составляю ведомость полива сельскохозяйственных культур, входящих в севооборот. Рассчитываю значения гидромодуля, т.е. расхода воды, выраженного в литрах в секунду и подаваемого на один осредненный гектар (нетто) орошаемого севооборота.

Значение гидромодуля может быть определено двумя методами:

1. По удельному расходу воды, отнесенному к единице орошаемой площади, т.е. на осредненный гектар данного севооборота, включая все культуры в определенном процентном соотношении;

2. По секундному расходу, потребному на всю площадь культуры в гектарах данного севооборота.

Метод расчета гидромодуля по удельному расходу воды наиболее распространен, так как позволяет разрабатывать режим орошения, когда еще не имеется точных данных о размерах орошаемой площади в гектарах по каждой культуре, окончательно не установлен севооборот. Значение ординаты гидромодуля (q) определяется при:

а) круглосуточном поливе:

q= mб /86,4t, л/с·га; (9)

почва орошение вода оборудование

б) некруглосуточном поливе, за Т часов в сутки:

q= mб /t·3,6Т, л/с·га, (10)

где: m- расчетная поливная норма, м3/га;

б- доля площади, занимаемой данной сельскохозяйственной культурой в севообороте, которая определяется отношением:

б= щк/щнт, (11)

где: щк- площадь нетто занимаемая данной культурой в севообороте, га;

щнт- общая орошаемая площадь нетто севооборота, га;

86,4- переводной коэффициент, учитывающий число секунд в сутках (86400 с);

3,6- коэффициент для перевода часов в секунды;

t- поливной период в сутках.

Оптимальная продолжительность поливных периодов колеблется от 2 до 3-8 суток, в том числе для овощных и картофеля 3-6 суток; кормовых и других 4-8 суток. По формулам (9) и (10) определяют гидромодуль для всех поливов каждой культуры. Результаты расчета записывают в ведомость полива сельскохозяйственных культур (неукомплектованного и укомплектованного графика гидромодуля).

Суммирование гидромодулей культур орошаемого севооборота за каждый день вегетационного периода, по предложению академика А.Н. Костякова, выполняют графики, т.е. составляют графики гидромодуля: неукомплектованный, а затем на его основе укомплектованный. Принцип построения этих графиков заключается в следующем: на миллиметровой бумаге по оси абсцисс (горизонтальной) откладывают в масштабе (1 мм - 1 день) календарное время оросительного сезона с указанием месяцев, декад, дней, а по оси ординат (вертикальной) гидромодуль (М: 1 см - 0,1 л/с·га).

При этом поливы каждой культуры на графике изображаются в виде прямоугольников, ширина их на горизонтальной оси представляет длительность полива (начало и конец полива), а высота соответствующий расход воды в литрах в секунду на 1 га.

Прямоугольники, характеризующие поливы разных культур, показывают на графике различной окраской или штриховкой.

Построение графика обычно начинают с культуры, имеющей наибольшее число поливов или наибольшую продолжительность поливных периодов.

Закончив построение графика одной культуры, приступаю к построению другой, затем третьей и других культур орошаемого севооборота.

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

Построив гидромодули всех культур, получаю неукомплектованный график (рис. 4), из которого видно, какой расход воды необходим для обеспечения поливов всех культур данного севооборота на каждый день оросительного сезона.

Этот график обычно ступенчатый и имеет значительную разницу между qmax и qmin.

По неукомплектованному графику гидромодуля сельскохозяйственные культуры не поливают, потому что требуемые для полива расходы воды очень неравномерны, а оросительные каналы и сооружения надо строить на пропуск максимального расхода (qmax), который будет всего несколько дней в году. В остальные же дни оросительная сеть пропускает значительно меньшие расходы и будет заилятся, зарастать травой, потери на фильтрацию будут излишне велики, усложнится также регулирование горизонтов и расходов воды в каналах и водозаборных сооружениях. При этом увеличиваются капитальные вложения в строительство, повышаются эксплуатационные затраты оросительных систем.

Полив по неукомплектованному графику гидромодуля практически невозможен еще и потому, что в соответствии с колебанием ординат гидромодуля должно изменится и потребное количество поливальщиков, пропашных и дождевальных агрегатов для своевременной послеполивной культивации и полива.

Таким образом, полив по неукомплектованному графику экономически не выгоден, технически и организационно неприемлем.

В связи с этим построенный неукомплектованный график поливов должен быть укомплектован, т.е. поливные периоды или сокращают или увеличивают, сроки поливов передвигают так, чтобы срезать пики на графике и заполнить провалы.

Границы таких передвижений определяют для разных культур в зависимости от их потребности в воде в тот или иной период развития.

При укомплектованности графика поливов придерживаются следующих правил:

- количество воды, требуемое для полива данной культуры, не изменяется;

- среднюю дату полива можно передвигать влево и вправо для основных культур севооборота не более чем на 3 суток, а для остальных - на 4-5 суток;

- сокращение сроков полива должно увязываться с возможной продолжительностью послеполивных операций (культивация, прополка и др.).

Укомплектование графика производится по величине гидромодуля ведущей культуры или по величине средневзвешенного гидромодуля (qср. взв.):

qср. взв.= ?qt/Т? , л/с·га (12)

Зная qср. взв. , находят продолжительность полива:

t= mб/q·3,6Т , дней (13)

Результаты подсчета сводят в ведомость полива и строят укомплектованный график (рис. 4). Чем ровнее ординаты графика, тем выше технико-экономические показатели режима орошения.