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»
с/х водоснабжения»
Зачетная книжка №06616
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)=
Слой почвы
0-50 см: m=100∙0,5∙1,20∙(30,4-19,76)=
Слой
почвы 0-100 см: m=100∙1,0∙1,37∙(26,8-17,42)=
Поливные нормы для картофеля:
Слой
почвы 0-30 см: m=100∙0,3∙1,10∙(34,2-25,65)=
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)=
Поливные нормы для огурцов:
Слой
почвы 0-30 см: m=100∙0,3∙1,10∙(34,2-29,07)=
Слой
почвы 0-50 см: m=100∙0,5∙1,20∙(30,4-25,84)=
Слой
почвы 0-100 см: m=100∙1,0∙1,37∙(26,8-22,78)=
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
А – осадки, которые выпадают за период вегетации, мм;
К –
коэффициент использования
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)=
Оросительная норма для люцерны (на сено):
Мор
= 600∙10-10∙170∙0,9–(800–520)=
Оросительная норма для картофеля:
Мор
= 100∙28-10∙170∙0,9–(800–600)=
Оросительная норма для огурцов:
Мор
= 90∙40-10∙170∙0,9–(800–680)=
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
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=
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
Ведомость
неукомплектованного графика
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
При
построении укомплектованного графика
поливов разрешается дату начала
полива переносить на 3 дня раньше и
на 2 дня позже от расчётной даты.