Расчет поливных норм чистой водой

 

Поливная норма (m, м³/га) – это количество воды, которое подается на поле за один полив. Рассчитывается по формуле А.Н.Костякова:

_.m = 100·h·d (γ_max - γ_min), м³/га,

где γ_max – верхняя граница оптимального увлажнения почвы (влажность почвы после полива), % от массы сухой почвы, равна НВ;

γ_min – нижняя граница оптимального увлажнения (предполивная влажность), % от массы сухой почвы, зависит от почвы, культуры (приложение 6).

Расчеты поливных норм сводим в таблицу.

 

Таблица 2 - Расчет поливных норм чистой водой

 

Культура	h, м	d, т/м^3	γmax, %	γmin, %	m, м^3/га	Число поливов
Ячмень	0,4	0,97	35,1	24,6	411 (400)	3 –4

 

Число поливов находят делением оросительной нормы на поливную.

Пример: Определить поливную норму для ячменя. Необходимые данные для расчета берем для варианта 00 по тем же приложениям, что и при расчете оросительной нормы:

_.h=0,4 м, d= 0,97 т/м³; γ _max=НВ=35,2%;

γ_min=70%НВ=70∙35,2/100=24,6%. Исходные данные подставляем в формулу:

m=100·h·d·(γ_max- γ_min)=100∙0,4∙0,97(35,2 – 24,6)=411м³/га.

Округляем до 50 м³/га, то есть m=400м³/га.

Число поливов, n=М: m=1450:400=3-4.

 

Расчет оросительных норм осветленными стоками

Животноводческих комплексов

 

Оросительные нормы осветленных стоков животноводческих комплексов рассчитывают исходя из следующих показателей:

В - вынос питательных элементов из почвы с урожаем основной и побочной продукции, кг/т (приложение 7);

S - содержание питательных элементов в сточной воде, % (приложение 8);

n - коэффициент использования питательных элементов из сточной воды (для азота и фосфора – 0,6-0,7, для калия – 0,6), кроме того, необходимо учитывать дополнительно коэффициент потерь азота (β), равный 0,8.

Общая формула, по которой рассчитывают годовую оросительную норму стоков, следующая:

В В

М_о.с. = ----------, м³/га, для азота М_о.с. = ----------, м³/га

10·S·n 10·S·n·β

Оросительную норму рассчитывают отдельно по азоту, фосфору и калию. Из трех величин оросительных норм за фактическую принимают минимальную. Недостающее количество элементов питания вносят в почву в виде минеральных удобрений. Кроме того, если принятая оросительная норма, рассчитанная по элементам питания, меньше нормы, рассчитанной по водопотреблению, то разницу восполняют чистой водой.

Пример: Рассчитать оросительные нормы стоков при орошении ячменя. Урожайность – 4 т/га; вынос элементов питания с урожаем, кг/т: азота – 29,0, фосфора – 12,0, калия – 22,0; содержание питательных элементов в сточной воде: азота – 0,03%, фосфора – 0,007, калия – 0,02%.

 

В 4· 29 116

М_о.с.а. = ---------- = -------------------- = ----------- = 690 м³/га

10·S·n·β 10·0,03·0,7·0,8 0,168

 

В 4 ·12 48

М_о.с.ф. = ---------- = -------------------- = ----------- = 1143 м³/га

10·S·n 10·0,007·0,6 0,042

 

В 4 · 22 88

М_о.с.к. = ---------- = -------------------- = ----------- = 733 м³/га

10·S·n 10·0,02·0,6 0,12

 

Таким образом, минимальная оросительная норма стоков составляет 690 м³/га, ее и принимают за фактическую.

Недостающее количество элементов питания вносят в виде минеральных удобрений.

Количество фосфора, которое необходимо внести, составит:

Р₂О₅ = (М_о.с.ф. – М_о.с.а.)·10·S·n = (1183 – 950)·10·0,007·0,6 = 453·0,042 = 19.0 кг д.в. на 1 га.

Необходимо внести простого суперфосфата:

Н = ------- = 0,97 ц/га ≈ 1 ц/га

19,5

 

Количество калия, которое необходимо внести в почву:

К₂О = (М_о.с.к. – М_о.с.а.) · 10·S·n = (733 – 690) ·10 · 0,02 · 0,6 = 43·0,12 = 5,2 кг д.в. на 1 га.

В хозяйстве имеется 40%-ная калийная соль. Тогда в физическом весе необходимо внести 40%-ной калийной соли:

 

5,2

Н = ----------- = 0,13 ц/га

 

Учитывая, что оросительная норма для ячменя, рассчитанная по водопотреблению (табл.1), составляет 1450 м³/га, а оросительная норма, рассчитанная по азоту, составляет 690 м³/га, то необходимо дополнительно подать чистой воды 760 м³/га.

Исходные данные для расчета оросительных норм осветленными стоками животноводческих комплексов заносим в табл. 3.

 

Таблица 3 – Расчет оросительных норм стоками животноводческих комплексов

Культура	Урожай-ность, т/га	Вынос элементов питания с урожаем	Содержание элементов питания в сточной воде, %	Коэффициент использования элементов питания из сточной воды	Оросительная норма стоков, м^3/га
кг/т	всего, кг	рас- чет-ная	при-нятая
Ячмень с подсевом люцерны		N-29 P2O5-12 K2O-22		0,03 0,007 0,02	0,7 0,6 0,6		- -

 

Исходные данные для составления схемы поливов заносим в табл. 4.

 

Расчет поливных норм осветленными стоками

Животноводческих комплексов

Для расчета поливных норм сточными водами животноводческих комплексов необходимо знать число поливов, рассчитанное по водопотреблению. В нашем случае оно составляет 3-4. Принимаем 3 полива, тогда поливная норма составит 483 м³/га (табл.4).

 

Таблица 4 – Исходные данные для составления схемы поливов

 

Культура	Оросительная норма (м^3/га) рассчитанная по:	Необходимо дополнительно подать чистой воды, м^3/га	Поливная норма, м^3/га
водопотреблению	элементам питания	общая	стоков
Ячмень

Сроки и продолжительность поливов, поливной расход, графики поливов выполняют в соответствии с методическими указаниями, подразделы: 2.3.6, 2.3.7, 2.3.8, 2.3.9.

 

Сроки и продолжительность поливов

 

Устанавливают разными методами: по влажности почвы, дефициту влажности воздуха, среднесуточной температуре воздуха, фазам роста и развития сельскохозяйственных культур. В нашем примере сроки поливов будем приурочивать к определенным фазам вегетации растений, в которые следует поливать. При этом дату начала вегетации принимаем за дату начала полива.

Продолжительность полива принимаем равной 5 суткам.

Число поливов, сроки их проведения и скорректированные оросительные и поливные нормы заносим в таблицу к построению графиков поливов (таблица 5).

В таблице 9 приложений приведено 6 фаз развития ячменя. Число поливов составляет 3 –4, принимаем 3 полива. Выбираем фазы, в которые целесообразно проводить поливы: выход в трубку, колошение и молочная спелость. Продолжительность полива принимаем равной 5 суткам. Для 3-й Юго-Восточной зоны, в которую входит Ровеньской район, даты начала вегетации будут: выход в трубку – 30.05, колошение – 18.06, молочная спелость – 03.07. Таким образом, даты поливов будут:

1. (выход в трубку) – 30.05 – 3.06

2. (колошение) – 18.06 – 22.06

3. (молочная спелость) – 3.07 – 7.07

Для расчета норм для каждого полива сначала определяем среднюю поливную норму, исходя из 3-х поливов. Для этого оросительную норму 1450 м³/га делим на 3 полива, получаем 483 м³/га. Округляем с точностью до 50 м³/га. Так как в сумме поливные нормы должны составить обязательно оросительную, то поливные нормы принимаем равными: для первого и второго поливов по 500 м³/га, для третьего 450 м³/га, итого 1450 м³/га.

 

Расчет поливного расхода

 

Под поливным расходом понимают то количество воды, которое подается в л/с на площадь одного поля севооборота.

Поливной расход (Q л/с) рассчитываем по формуле:

 

m·F·β

Q= ------------, л/с, где:

3,6·T·t·K

 

m – поливная норма для каждого полива, м³/га;

F – площадь нетто одного поля севооборота, рассчитываем следующим образом: сначала находим площадь брутто путем деления площади брутто орошаемого участка на 6 полей. Полученную величину умножаем на коэффициент земельного использования орошаемой площади, который принимаем равным 0,95;

β – коэффициент, учитывающий потери воды при дождевании, для ЦЧЗ он составляет 1,1;

Т – продолжительность полива в сутках, принимаем равной 5 суткам;

t – число часов полива в течение суток, принимаем равное 14 часам;

К – коэффициент использования рабочего времени смены (приложение 9).

Поливной расход рассчитывают для каждого полива всех культур севооборота. Исходные данные заносят в таблицу к построению графиков поливов (таблица 3).

Пример заполнения таблицы 5.

1. Культура и фазы ее развития – ячмень, фазы: выход в трубку, колошение, молочная спелость.

2. Площадь нетто. Согласно заданию (шифр 00) площадь брутто орошаемого участка 126 га, умножив эту величину на коэффициент земельного использования, равный 0,95, получим площадь нетто всего участка, F = 126∙0,95 = 119,7 га. Учитывая, что на орошаемом участке разбито 6 полей севооборота, площадь нетто каждого поля составит: 119,7: 6 = 19,95 га ≈ 20 га. Записываем 20 га во 2-ю графу.

3. Оросительная норма. Оросительную норму берем из таблицы 1 – 1450 м³/га.

4. Номера поливов. Число поливов – 3 (см. подраздел 2.3.6.).Первый полив – выход в трубку и т.д.

5. Поливная норма (см. подраздел 2.3.6).

6. Начало (6 графа), конец (7 графа), длительность полива (8 графа) (см. подраздел 3.4).

7. Поливной расход Q, л/с, рассчитываем для каждого полива по формуле, приведенной в подразделе 2.3.7:

m· F· β

Q = -------------, л/с.

3,6 · Т· t · K

Приведем пример расчета для 1-го полива: М = 500 м³/га, F= 20 га, β = 1,1 (см. подраздел 2.3.7), Т = 5 суткам, t – для дождевальной машины ДДН –70 (шифр 00) принимаем равное 14 часам; К- для ДДН-70 составляет 0,75 (приложение 10), тогда:

 

500∙20∙1.1 11000

Q= ------------------- = ------------- = 58,2 л/с ≈ 58 л/с.

3,6∙5·14 ∙0,75 189

 

При поливной норме 450 м³/га Q составит 52 л/с. Данные, приведенные в таблице 3, графы 6,7,8,9 – для неукомплектованной схемы полива. Аналогично расчетам по ячменю рассчитываем все показатели по другим культурам севооборота.