Разработка элементов орошения сельхоз культур

МИНИСТЕРСТВО  СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ 

АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 
 

ИНСТИТУТ  ПРИРОДООБУСТРОЙСТВА 
 

КАФЕДРА МЕЛИОРАЦИИ И РЕКУЛЬТИВАЦИИ ЗЕМЕЛЬ 
 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 

ТЕМА: «РАЗРАБОТКА  ЭЛЕМЕНТОВ РЕЖИМА ОРОШЕНИЯ С/Х КУЛЬТУР» 
 
 

                                                          ВЫПОЛНИЛ: Студент з/о 3 уск. Курса

                                                        Специальность: Инженерные системы 

                           с/х водоснабжения»

                  

                                     Зачетная книжка №06616

 

                                                      ПРОВЕРИЛ:  __________________ 
 
 
 

Барнаул 2011

Исходные  данные 

Метеостанция  - г. Хабары;

Площадь орошаемого участка – 240 га; 

Нормативные показатели сельхоз. культур

Культура Основная продукция Средний коэф-т  водопотребления, м3/тонна Урожайность, т/га Дата начала уборки
Кукуруза Силос 100 60-70 21.09
Ячмень Зерно 900 2,0-2,5 11.08
Свекла  корм. Корнеплод 120 50-60 21.09
Томаты плоды 70 50-60 11.09
 
 
 

Характеристика почвы

Метеостанция  Слой почвы  h, см Плотность сложения почвы α, г/см3 Наименьшая  влагоёмкость

НВ, %

Запасы продуктивной влаги В, мм
Хабары 0-30 1,04 33,0 60-70
0-40 1,06 31,7
0-50 1,08 29,0
0-60 1,14 26,0
 
 
 

Метеорологические показатели по метеостанции  Хабары

май июнь июль август сентябрь
I II III I II III I II III I II III I II III
Среднедекадная  температура воздуха, t0С
12,5 17,9 15,5 18,6 21,4 19,7 32,3 22,4 22,5 20,5 18,3 11,4 11,4 12,6 9,3
Среднедекадные дефициты влажности воздуха,d мб
8,3 12,4 11,7 13,0 15,4 10,8 15,0 12,8 14,4 17,4 8,9 3,8 5,0 6,7 3,5
Декадная  сумма осадков, А мм
2 2 0 3 0 5 7 21 20 18 4 21 6 14 3
 
 
 
 
 
 

Определение поливных и оросительных норм 

      Поливная  норма (m) – это количество воды, которое выдается за один полив.

      Определяется по формуле:

m=100∙h∙α∙(НВ – βmin), м3/га,

h – глубина промачиваемого слоя почвы, м;

α – плотность сложения почвы, г/см3, (характеризует массу почвы в ед. объёма);

НВ –  наименьшая влагоемкость, % почвы, (количество влаги, которую способна удержать почва после её полного насыщения и оттока свободной гравитационной влаги);

βmin – уровень предполивной влажности почвы, % от НВ. 

Поливные  нормы для овса и люцерны (на сено):

Слой  почвы 0-30 см: m=100∙0,3∙1,10∙(34,2-22,23)=395 м3/га,

Слой почвы 0-50 см: m=100∙0,5∙1,20∙(30,4-19,76)=638,4 м3/га,

Слой  почвы 0-100 см: m=100∙1,0∙1,37∙(26,8-17,42)=1285,1 м3/га.

Поливные  нормы для картофеля:

Слой  почвы 0-30 см: m=100∙0,3∙1,10∙(34,2-25,65)=282,15 м3/га,

Слой  почвы 0-50 см: m=100∙0,5∙1,20∙(30,4-22,8)=456 м3/га,

Слой  почвы 0-100 см: m=100∙1,0∙1,37∙(26,8-20,1)=917,9 м3/га.

Поливные  нормы для огурцов:

Слой  почвы 0-30 см: m=100∙0,3∙1,10∙(34,2-29,07)=169,3 м3/га,

Слой  почвы 0-50 см: m=100∙0,5∙1,20∙(30,4-25,84)=273,6 м3/га,

Слой  почвы 0-100 см: m=100∙1,0∙1,37∙(26,8-22,78)=550,7 м3/га. 
 
 
 

Расчетные поливные нормы

Таблица 4

Культура Глубина слоя почвы

h, м

Плотность сложения почвы

α, г/см3

Наименьшая  влагоёмкость

НВ, %

Предполивная  влажность слоя почвы

βmin, %НВ

Поливная  норма

m, м3/га

расчет с округ
Кукуруза, ячмень 0,3 1,04 65 21,45 358,05 360
0,4 1,06 65 20,6 466,2 470
0,5 1,08 65 18,85 548,1 550
  0,6 1,14 65 16,9 618,8 620
Томаты 0,3 1,04 85 28,05 153,45 165
0,4 1,06 85 26,94 212,1 215
0,5 1,08 85 24,65 234,9 235
  0,6 1,14 85 22,1 265,2 265
Свекла 0,3 1,04 75 24,75 255,75 255
0,4 1,06 75 23,77 333,06 335
0,5 1,08 75 21,75 391,5 390
  0,6 1,14 75 19,5 442 440

Поливные  нормы округляем до десяти целых. 

      Оросительная  норма (Мор) – количество воды, которое выдаётся за период вегетации культуры.

        Определяется по формуле:

Мор = Кв·У – 10·К·А-(Wн – Wк ), м3/га,

Кв – коэффициент водопотребления, показывает сколько требуется воды для образования единицы урожая, м3/т;

У –  планируемая урожайность культуры, т/га;

А –  осадки, которые выпадают за период вегетации, мм;

К –  коэффициент использования осадков, принимаем равным 0,9 для Бийска;

Wн ,Wк – запасы продуктивной влаги в почве до посева и после уборки, соответственно, м3/га.

В формулу  вместо Wн подставляем значение запасов продуктивной влаги В из таблицы 2 (800 м), а вместо Wк - βmin.

Оросительная  норма для овса:

Мор = 1000∙4,5-10∙150∙0,9–(800–520)=3430 м3/га,

Оросительная  норма для люцерны (на сено):

Мор = 600∙10-10∙170∙0,9–(800–520)=4190 м3/га,

Оросительная  норма для картофеля:

Мор = 100∙28-10∙170∙0,9–(800–600)=1070 м3/га,

Оросительная  норма для огурцов:

Мор = 90∙40-10∙170∙0,9–(800–680)=1950 м3/га. 

 Расчетные  оросительные нормы

Таблица 5

Культура  Суммарное водопотребление (Кв ∙У), м3/га Поступление влаги от осадков    (10∙А∙К), м3/га Продуктивная влага в почве В, м3/га Оросительная  норма
расч с окр
Овёс 4500 1350 800 3430 3450
Люцерна (на сено) 6000 1530 800 4190 4200
Картофель 2800 1530 800 1070 1100
Огурцы 3600 1530 800 1950 1950

Оросительные  нормы округляем до 50-ти целых. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Определение сроков полива методом СевНИИГиМ 

      Этот  метод заключается в определении  межполивного интервала для с/х  культур по формуле:

Т = (В + m + A + (27,5 – tср )) / 5, сут,

В –  продуктивные запасы влаги в почве, мм;

m – поливная норма, мм;

А – осадки за период расходования влаги, мм;

tср - среднедекадная температура воздуха;

      Последний полив проводим за две недели до начала уборки урожая. Максимальную поливную норму принимаем рассчитанную для слоя 0,5 м, увеличенную на 5-10 мм.

Овёс:

Т1 = (80 + 0 + 36 + (27,5 – 9,6)) / 5 = 26,8 сут,

      Первый  полив проводим 27 мая;

Т2 = (0 + 40 + 0 + (27,5 – 18,1)) / 5 = 9,9 сут,

      Второй  полив проводим 6 июня;

Т3 = (0 + 45 + 5 + (27,5 – 16,2)) / 5 = 12,26 сут,

      Третий  полив проводим 20 июня;

Т4 = (0 + 50 +34 + (27,5 – 16,6)) / 5 =29 сут,

      Четвертый полив проводим 19 июля;

Т5 = (0 + 55 + 36+ (27,5 – 20,25)) / 5 = 19,65 сут.

      Пятый полив  8 августа.

      Пятый полив 8 августа не проводим, т.к. уборка начинается 10 августа. Всего проводим четыре полива, последний 19 июля: 1-ый полив с поливной нормой 40 мм, 2-ой полив с поливной нормой 45 мм, 3-ий полив с поливной нормой 50 мм, 4-ый полив с поливной нормой 55 м.

Огурцы:

Т1 = (80 + 0+ 036+ (27,5 – 9,6)) / 5 = 26,8 сут,

      Первый  полив проводим 27 мая;

Т2 = (0 + 17 + 0 + (27,5 – 18,1)) / 5 = 5,28 сут,

      Второй  полив проводим 1 июня;

Т3 = (0 + 22 + 1 + (27,5 – 13,4)) / 5 = 7,4 сут,

      Третий  полив проводим 9 июня;

Т4 = (0 + 27 + 4 + (27,5 – 19)) / 5 = 8 сут,

      Четвертый полив проводим 18 июня;

Т5 = (0 + 27 + 34 + (27,5 – 16,6)) / 5 = 14,4 сут,

      Пятый полив проводим 3 июля;

Т6 = (0 + 27 + 18 + (27,5 – 20,9)) / 5 = 10,3 сут,

      Шестой  полив проводим 14 июля;

Т7 = (0 + 27 + 18 + (27,5 – 19,6)) / 5 = 10,6 сут,

      Седьмой полив проводим 25 июля;

Т8 = (0 + 27 + 34 + (27,5 – 17,4)) / 5 = 14,2 сут,

      Восьмой полив проводим 9 августа;

Т9 = (0 + 27 + 10 + (27,5 – 18,3)) / 5 = 9,2 сут,

      Девятый полив проводим 19 августа;

Т10 = (0 + 27 + 7 + (27,5 – 18,2)) / 5 = 8,7 сут,

      Десятый полив проводим 28 августа;

      Десятый  полив 28 августа, не проводим, т.к уборка начинается 10 сентября. Всего проводим девять поливов, последний полив проводим 19 августа: 1-ый полив с поливной нормой 17 мм, 2-ой полив с поливной нормой 22 мм, 3-ий полив с поливной нормой 27 мм,4-ый полив с поливной нормой 27 мм,  5-ый полив с поливной нормой 27 мм, 6-ой полив с поливной нормой 27 мм, 7-ой полив с поливной нормой 27 мм, 8-ой полив с поливной нормой 27 мм, 9-ый полив с поливной нормой 27 мм. 
 
 
 
 
 
 

 

Определение  сроков полива методом дефицита водного баланса

Таблица 6

Показатель май июнь июль август сентябрь
I II III I II III I II III I II III I II III
Ср-дек. тем-ра воздуха,( t0 С) 7,4 11,7 18,1 13,4 19,0 16,6 20,9 19,6 17,4 18,8 17,8 18,2 18,2 6,5 6,4
Суммарная ср-дек. тем-ра воздуха,(∑t 0 С) 74 117 199,1 134 190 166 209 196 191,4 188 178 202,2 182 65 64
 Поправка  на световой день(l) 1,26 1,32 1,35 1,38 1,40 1,40 1,39 1,37 1,32 1,28 1,23 1,17 1,16 1,15 1,12
Суммарная ср-дек. тем-ра с поправкой на световой день ,(∑t∙l) 93 154 269 185 266 232 291 269 253 241 219 237 211 75 72
Нарастающим итогом, ∑ (∑t∙l) 93 247 516 701 967 1199 1490 1759 2012 2253 2472 2709 2920 2995 3067
Биоклиматич. Коэффициент (Кd,мм/мб)  
Люцерна (на сено) 0,19 0,29 0,35 0,49 0,57 0,21 0,40 0,47 0,58 0,57 0,50 0,21 0,18 0,18 0,18
Картофель 0,24 0,27 0,33 0,37 0,41 0,44 0,45 0,44 0,38 0,32 0,27 0,22 0,20 0,20 0,20
Осадки, (А,мм) 8 28 0 1 4 34 18 18 34 5 5 7 8 15 21
Ср-дек. дефицит влажности, (d мб) 5,1 5,9 12,2 7,8 10,3 7,5 9,9 7,5 5,5 8,1 8,8 5,8 3,9 3,2 3,5
Сумма ср-дек дефицитов влажности, (∑d мб) 51 59 134 78 103 83 99 75 61 81 88 58 39 32 35
Суммарное водопотребление, (Е мм)= Кd∙∑d  
Люцерна (на сено) 10 17 47 38 59 17 40 35 35 46 44 12 7 6 6
Картофель 12 16 44 29 42 37 45 33 23 26 24 13 8 6 7
Дефицит водного баланса за декаду,(∆Е, мм)=Е-А  
Люцерна (на сено) 2 -11 47 37 55 -17 22 17 1 41 39 5 -1 -9 -15
Картофель 4 -12 44 28 38 3 27 15 -11 21 19 6 0 -9 -14
Дефицит водного баланса нарастающим  итогом, мм  
Люцерна (на сено) 2 -9 38 75 130 113 135 152 153 194 233 238 237 228 213
Картофель 4 -8 36 64 102 105 132 147 136 157 176 182 182 173 159
 

  

 

Расчет  ведомости неукомплектованного  графика поливов 

      Полив на одном поле необходимо завершить  в течение:

- на  овощных культурах – до 3-х  суток;

- на  корнеплодах – до 4-х суток;

- зерновые культуры и многолетние травы – до 5-ти суток.

Гидромодуль – это расход воды, поданный на один осреднённый гектар орошаемой площади.

Ординату  гидромодуля определяем по формуле:

q1=

, л/с/га,

а – доля участия культуры в севообороте,

m – поливная норма, м3/га,

t1 – продолжительность подлива в течении суток, час,

n1 – продолжительность поливного периода, сут.

      На  миллиметровой бумаге по оси абсцисс  откладывают календарное время, по оси ординат – гидромодуль. На графике располагают сначала  поливы культуры, имеющей наибольшее число поливов, затем последовательно все остальные культуры. Таким образом, получают неукомплектованный график поливов.

      По  неукомплектованному графику гидромодуля  полива сельскохозяйственных культур  не поливают, т.к. требуемое для полива количество воды по дням очень неравномерное. В некоторые дни расходы огромные, в другие - расходов нет, поливы равны нулю. Поливы культур проводят по укомплектованному графику гидромодуля. 

 

Ведомость неукомплектованного графика поливов

Таблица 7

Культура Доля  участия культуры в севообороте, а Номер полива Поливная  норма, m, м3/га Неукомплектованный график Укомплектованный  график
Даты  проведения поливов Продолжительность поливного периода, n1, сут Продолжительность поливного периода в течении суток,  Ордината  гидромодуля, q1, л/с/га n1∙q1 n2 q2 Дата  полива
Начало Конец Начало  Конец
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Овёс 0,25 1 400 27.05. 28.05. 2 15 0,93 1,86 3,5 0,53 27.05. 30.05.
0,25 2 450 06.06. 08.06. 3 15 0,69 20,7 3,5 0,59 06.06. 09.06.
0,25 3 500 20.06. 23.06. 4 15 0,58 2,32 4,0 0,58 19.06. 22.06.
0,25 4 550 19.07. 23.07. 5 15 0,51 2,55 4,5 0,57 19.07. 23.07.
Огурцы  0,25 1 170 27.05. 28.05. 2 15 0,39 0,78 1,5 0,52 25.05. 26.05.
0,25 2 220 01.06. 03.06. 3 15 0,34 1,02 2,0 0,51 31.05. 01.06.
0,25 3 270 09.06. 11.06. 3 15 0,42 1,26 2,0 0,63 12.06. 13.06.
0,25 4 270 18.06. 20.06. 3 15 0,42 1,26 2,0 0,63 17.06. 18.06.
0,25 5 270 03.07. 05.07. 3 15 0,42 1,26 2,0 0,63 03.07. 04.07.
0,25 6 270 14.07. 16.07. 3 15 0,42 1,26 2,0 0,63 14.07. 15.07.
0,25 7 270 25.07. 27.07. 3 15 0,42 1,26 2,0 0,63 25.07. 26.07.
0,25 8 270 09.08. 11.08. 3 15 0,42 1,26 2,0 0,63 09.08. 10.08.
0,25 9 270 19.08. 21.08. 3 15 0,42 1,26 2,0 0,63 19.08. 20.08.
Люцер

на 

0,25 1 380 06.06. 08.06. 3 15 0,59 1,77 3,0 0,59 03.06. 05.06.
0,25 2 400 13.06. 17.06. 5 15 0,37 1,85 3,0 0,62 14.06. 16.06.
0,25 3 400 26.07. 30.07. 5 15 0,37 1,85 3,0 0,62 28.07. 30.07.
0,25 4 400 06.08. 10.08. 5 15 0,37 1,85 3,0 0,62 06.08. 08.08.
Картофель 0,25 1 280 09.06. 10.06. 2 15 0,65 1,30 2,5 0,52 09.06. 11.06.
0,25 2 300 26.06. 28.06. 3 15 0,46 1,38 2,5 0,55 26.06. 28.06.
0,25 3 440 09.07. 12.07. 4 15 0,51 2,04 3,5 0,58 09.07. 12.07.

 

Определение средневзвешенной ординаты гидромодуля 

Ведомость определения средневзвешенной ординаты гидромодуля

Таблица 8

Даты В неукомплектованном графике
n1 q1 n1∙q1
1 2 3 4
27.05-28.05 2 1,32 2,64
01.06-03.06 3 0,34 1,02
06.06-08.06 3 1,28 3,84
09.06-10.06 2 1,07 2,14
11.06 1 0,42 0,42
13.06-17.06 5 0,37 1,85
18.06-19.06 2 0,42 0,84
20.06 1 1,00 1,00
21.06-23.06 3 0,58 1,74
26.06-28.06 3 0,46 1,38
03.07-05.07 3 0,42 1,26
09.07-12.07 4 0,51 2,04
14.07-16.07 3 0,42 1,26
19.07-23.07 5 0,51 2,55
25.07 1 0,42 0,42
26.07-27.07 2 0,79 1,58
28.07-30.07 3 0,37 1,11
06.08-08.08 3 0,37 1,11
09.08-10.08 2 0,79 1,58
11.08 1 0,42 0,42
19.08-21.08 3 0,42 1,26
  ∑55   ∑31,46

Средневзвешенная  ордината гидромодуля:

qср=

,

qср=31,46/55=0,57. 
 
 
 
 

Построение  укомплектованного графика поливов 

      При построении укомплектованного графика  поливов разрешается дату начала полива переносить на 3 дня раньше и  на 2 дня позже от расчётной даты. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Разработка элементов орошения сельхоз культур