ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Кубанский  государственный  аграрный университет» 
 

Кафедра гидравлики и сельскохозяйственного водоснабжения 
 
 
 
 

Курсовая  работа 

на тему: «Расчет режима орошения люцерны» 

                                                                                         Выполнил:

                                                                                         Проверил                                                                                        

1. Исходные данные  для курсового  проектирования.

Таблица №1. Биологические характеристики люцерны второго года.

Таблица №2. Водно-физические свойства почв Крымска.

Таблица №3. Погодная характеристика Крымска 1965 г.

2. Расчет режима орошения люцерны.

     Режим орошения – это правильное установление и распределения в вегетационный  период количество оросительной воды (число, нормы и сроки поливов), обеспечивающего для данной культуры водный режим корнеобитаемого слоя почвы при данных конкретных природных  и агротехнических условиях.

2.1. Определение запасов  влаги в корнеобитаемом  слое почвы.

     Запас влаги определяется по формуле:

     , где

- запас влаги в корнеобитаемом слое почвы, м³/га;

- глубина корнеобитаемого слоя почвы, м;

- объемная  масса почвы в естественном сложении, Т/м^3;

- влагоемкость почвы, % от веса сухой  почвы.

     Если  начало вегетации до 01.05, то принимаем . Если после 01.05, то принимаем .

%.

 м³/га.

     Запасы  влаги в корнеобитаемом слое почвы  не представляется возможным удерживать на одном и том же уровне. В связи с этим проводится поддержание запасов влаги в корнеобитаемом слое почвы в диапазоне от до . Тогда определяется по формуле:

, где

 - максимально допустимый запас влаги в корнеобитаемом слое почвы, м³/га;

- это наименьшая  влагоемкость почвы, % от веса сухой  почвы.

 м³/га

     Минимально  допустимые запасы влаги в почве  рассчитываются по формуле:

, где

- минимально допустимый  запас влаги в  корнеобитаемом слое, м³/га;

- минимально допустимая  влагоемкость почвы, % от веса сухой  почвы.

     Минимально  допустимая влагоемкость определяется по формуле:

  или , где

коэффициент применяется для овощных культур, а для всех остальных культур (в рамках курсовой работы).

%.

Таким образом получаем:

 м³/га.

Расчет  запасов влаги в корнеобитаемом слое почвы.

     Влага в почве под влиянием различных  сил находится в неодинаковом состоянии.

     Влага может находиться в почве в следующих состояниях:

1. связанная  влага (гигроскопичная);

2. свободная  влага (капиллярная и гравитационная).

     Связанная влага в почве представлена гигроскопичной влагой. Эта влага сорбированная  вокруг мелких частиц почвы и удерживается молекулярными силами. Так как молекулярные силы превосходят сосущую силу растений, то данная влага недоступна растениям.

     Свободная влага находится вне сорбционных  сил. Она представлена капиллярной  и гравитационной влагами.

     Капиллярная влага – это влага, удерживающаяся за счет сил поверхностного натяжения жидкости и заполняющая капиллярные промежутки или поры почвы. Корневым волоскам она доступна. Высота капиллярного подъема в разных почвах различна и составляет для песков 18 – 20 см, для супесей 100 – 150 см, для суглинков 150 – 300 см, для глин 300 – 400 см.

Рассчитываем запас влаги для люцерны.

;

;

 м³/га;

м³/га.

     Так как определение влажности почвы  на начало периода вегетации сопряжено  с определенными трудностями, то принимаем .

2.2. Расчет суммарного  и подекадного  водопотребления  сельскохозяйственных  культур.

     Наиболее  распространенным способом определения  суммарного водопотребления является метод, предложенный А.Н. Костяковым:

, где

- суммарное  водопотребление, м³/га;

- коэффициент водопотребления, м³/га;

- планируемая урожайность, Т/га.

Тогда суммарное водопотребление люцерны будет равно:

 м³/га.

     Для определения подекадного водопотребления  принимается, что суммарное водопотребление  пропорционально сумме декадных температур.

     Поступление влаги в почву от осадков рассчитывается по формуле:

, где

  – поступление  влаги в почву  от осадков, мм;

- величина  осадков за декаду, мм;

- коэффициент,  учитывающий потребление осадков.

Для степной  зоны Краснодарского края в вегетационный  период принимаем .

Коэффициент перевода величины используемых осадков  из мм в м³/га равен . 

Таблица №4. Расчет подекадного водопотребления люцерны.

 м³/га∙°С

Следовательно декадное водопотребление определяется по формуле:

, где

 - водопотребление культуры за декаду, м³/га;

- сумма температур  за декаду, °С.

     Основной  расчетной формулой определения средних доз вегетационных поливов является:

, где

- запас влаги, сформировавшейся  за счет естественных  факторов, м³/га;

- запас влаги в  почве на начало  декады, м³/га;

- водопотребление культуры за декаду, м³/га;

- используемые осадки  за декаду, м³/га. 

Таблица №5. Определение средних дат полива люцерны.

3.Построение  неукомплектованного  графика поливов.

     Расчет  оросительных и поливных норм, времени  и вида полива является основой для  разработки режима орошения отдельных  с/х культур. Однако, в орошаемом  земледелии на севооборотном участке  обычно возделывается несколько  с/к культур в системе севооборота. каждая культура обладает индивидуальными  особенностями и предъявляет  свои требования к режиму орошения. Поэтому необходимо в производственных условиях разработать режим орошения полей севооборота, учесть потребность в воде каждой с/х культуры. Режим орошения отражается на графике поливов.

3.1. Расчет потребности  в дождевальной  техники, поливного  расхода и продолжительности  поливного режима.

     Рассчитывается необходимое количество дождевальных машин по формуле:

       где

     n – необходимое количество дождевальных машин;

     F_сев – площадь севооборотного (орошаемого) участка, га;

     F_сез – площадь, орошаемая одной машиной за сезон, га.

     Но  прежде чем рассчитывать количество дождевальных машин необходимо узнать площадь орошаемого участка по формуле:

      где

     F_сут – суточная производительность одной машины, га;

     Т_сез – продолжительность поливного сезона в сутках;

     N_{поля ср}. – среднее число поливов на одном поле севооборота. 

     , где

     F_сут – суточная производительность одной машины, га;

     Q_м – расход машины в л/сек (для ДДА-100МА составляет 130л/сек);

     t_час – продолжительность смены, час;

     К_см – коэффициент использования сменного времени;

     m_ср – средняя величина поливной нормы, м³/га;

     К_исп – коэффициент испарения. 

     . 

     ;        ;

     Где:

      - среднее число  поливов;

     n₁, n₂, и т. д. – число поливов всего;

      - число полей всего.

     m_ср = 403.

     .

     , где

     Т₁, Т₂ и т. д. – продолжительность поливного сезона по каждому полю в сутках;

     Т _{поля ср} – средняя продолжительность поливного сезона в сутках.

     Исходя  из этого можно рассчитать количество дождевальных машин: 

3.2. Построение неукомплектованного  и укомплектованного  графиков поливов.

     Для построения графиков поливов на оси  абсцисс откладывают время полива, на оси ординат – поливной расход. Если поливы разных культур совпадают, их откладывают один над другим.  Когда будут отложены поливы всех культур, на графике получим разное колебание ординат поливов. такой график называется неукомплектованным.

     Чтобы устранить резкие скачки ординат  в графике поливов и обеспечить равномерность в работе оросительной системы, график укомплектовывают. Так  как если осуществлять полив по неукомплектованному  графику, то все системы оросительной сети, начиная с водозаборной, должны будут проектироваться на расход, соответствующий максимальной ординате графика поливов. А этот расход будет  необходим непродолжительное время. тогда, чтобы сохранить капитальные вложения и при этом обеспечить культуры входящие в севооборот необходимым количеством воды, график укомплектовывают.

     При укомплектовании графика поливов  необходимо следовать правилам:

1. Можно сдвигать сроки поливов влево или вправо (раньше или позже) для овощных культур на 2-3 сут (в исключительных случаях на больший срок), для многолетних трав – на 5-7 суток (в исключительных случаях на 9 суток), для всех остальных культур на 3-5 суток.
2. При сдвигании одного полива данной культуры желательно в ту же сторону сдвигать и последующие поливы, т. е. стремиться к тому, чтоб межполивной период не изменялся.
3. В исключительных случаях допускается изменение межполивного периода не более чем на 3-4 дня.
4. Не допускаются частые одно- двухдневные перерывы в работе оросительной системы.

     Далее представлены неукомплектованный и  укомплектованный графики поливов. 
 
 
 

     По  комплектованному графику гидромодуля  принимаем одну дождевальную машину ДДА-100МА.