Режим зволоження грунтів в посушливий період

Режим зволоження ґрунтів являє собою сукупність числа, строків і норм зволоження ґрунтів під різними сільськогосподарськими культурами розробляється на основі воднобалансових розрахунків.

Розрахунок проводимо в табличній формі (табл. 4.5).

Заповнення таблиці 4.5 проводиться в такому порядку. В графу 2 записуються тільки ті культури, які по водному балансу (табл. 4.4) потребують додаткового зволоження. В таблицю не включаються також ті культури, сумарна за вегетаційний період зволожувальна норма яких складає менше 200 м³/га, рахуючи, що цей недостаток вологи буде покрито за рахунок попереднього шлюзування.

 

Визначають площу під культурою (графа 3):

, (4.5)

де: Аntc – площа нетто системи (табл. 2.1);

nK – кількість полів під даною культурою в сівозміні;

nП – кількість полів в сівозміні у типовому господарстві (див. завдання).

 

Приклад розрахунку: Аntc = 7808га; nП = 8 полів в сівозміні; nК = 1 поля займають багаторічні трави в сівозміні; га.

Спосіб зволоження (гр. 5) приймається в залежності від конструкції системи (по кротових дренах або матеріальних дренах; інфільтрацією із каналів).

Сумарна за вегетаційний період зволожувальна норма (гр. 4) виписується із табл. 4.5. Спосіб зволоження (гр. 5) приймається студентом самостійно. В даному прикладі прийняте підгрунтове зволоження по кротових дренах.

Кількість зволожень n (гр. 6) визначається в залежності від величини сумарної за вегетаційний період зволожувальної норми і рекомендованих норм зволоження за формулою:

, (4.6)

де: Jnnt – сумарна за вегетаційний період зволожувальна норма, м3/га;

mР – рекомендована норма зволоження, м3/га (додаток 1).

В графу 7 по кожному зволоженню виписуються норми mnt, які прийняті з врахуванням рекомендованих і отриманої розрахунком сумарної за вегетаційний період зволожувальної норми Jnnt.

 

Таблиця 4.6

№ п/п	Культури	Площа під культурою	Зрошувальна норма, Jnnt, м^3/га	Спосіб зволоження	Номер зволоже-ння	Норма зволоження, mnt, м^3/га	Строки зволоження	Тривалість зволоження, діб	Норма зволоження брутто, mbr, м^3/с	Модуль зволоження брутто, л/с на 1 га	Витрати води на зволоження брутто, Qbr, м^3/с	Об’єм води для зволоження, Vw, тис.м^3
початок	кінець
	Картопля			по кротових дренах			9.08	11.08			0.96	1.51
	Цукровий буряк					9.07 1.08 12.08	13.07 5.08 16.08			0.81 0.93 0.93	1.28 1.47 1.47	551.6 630.4 630.4
	Горох					1.07	3.07			0.96	1.51
	Конюшина					6.08	8.08			0.96	1.51
	Льон					4.07	8.07			0.96	1.47	630.4
Всього												3624.8

Розрахунковий режим зволоження ґрунтів для року 75% забезпеченості опадами

 

Строки зволоження (гр. 8 і 9) призначаються на основі воднобалансових розрахунків (табл. 4.4) в ті періоди, коли спостерігається дефіцит вологи в ґрунті, і з таким розрахунком, щоб цей дефіцит був своєчасно покритий за рахунок зволоження. При цьому також враховуються фази розвитку рослин. Строки зволоження визначаються в місячному розрізі, починаючи з того місяця, в якому спостерігається дефіцит вологи в ґрунті, і в залежності від наявності в цьому періоді запасу продуктивної вологи (Wnact), атмосферних опадів (Ре) і водоспоживання культури (EТcrop). Кількість днів від початку розрахункового періоду (місяця), або від попереднього зволоження в цьому періоді, до початку зволоження розраховуємо за формулою:

, (4.7)

де: tn – тривалість розрахункового періоду в добах, складає 30 або 31 добу в залежності від місяця, в якому ведуться розрахунки;

tзв – тривалість зволоження в добах.

Якщо в розрахунковому періоді (місяці) потрібно три зволоження, то дати другого і третього зволожень будуть визначатися таким чином:

, (4.8)

, (4.9)

де: m1,m2 – величина відповідно визначених норм першого і других зволожень.

Тривалість зволоження (tзв, гр. 10) залежить від способу і норми зволоження, водопроникності ґрунту і цілого ряду інших умов. На торфах середньої водопроникності при зволоженні по кротових дренах, як це прийнято в даній роботі, тривалість зволоження складає 3...5 діб, а при зволоженні шляхом інфільтрації води з каналу – 8...15 діб, по матеріальних дренах – 5...10 діб.

Строк другого зволоження з початку вегетаційного періоду (першого в липні).

Норму зволоження брутто (m_br гр. 11) приймають на 15...20% більшу за m_nt (гр. 7), для врахування втрат при транспортуванні від джерела зволоження до поля, і заокруглюють до найближчої півсотні.

m_br = (1.15...1.20) ∙ m_nt, м³/га.

Модуль зволоження q_br (л/с на 1 га) (гр. 12), визначається за формулою:

, (4.10)

Витрата води Q_br (м³/с) (гр. 13), яку необхідно подати для зволоження площі під даною культурою (А_кг) визначається за формулою:

, (4.11)

Об’єм води на зволоження площі під культурою V_w (тис. м³) (гр. 14) визначається за формулою:

, (4.12)

За даними режиму зволоження (табл. 4.5) і відомостями про витрати в річці 75% забезпеченості (див. завдання) будується суміщений графік витрат води на зволоження і гідрографу стоку річки. При побудові графіка проводиться укомплектування строків проведення зволожень (рис. 4.1) і, у відповідності з цим, вносяться корективи строків зволоження в табл. 4.5 (гр. 8, 9).

Якщо на графіку витрати води на зволоження в деякі періоди перевищують ординату гідрографа стоку, то необхідно, по-можливості, зменшити ординату витрати на зволоження шляхом збільшення тривалості зволоження, або змістити терміни зволоження. Якщо після цього і джерело зволоження не забезпечує необхідні витрати, то необхідно вирішити питання про додаткові джерела, чи про будівництво водосховища для регулювання стоку річки.

Об’єм води V_В (тис. м3), який необхідно зарегулювати у водосховищі для цілей зволоження визначається за формулою:

, (4.13)

де: Qзв1 – витрати води на зволоження в періоди нестачі води в джерелі зрошення, м3/с;

Qр1 – витрата води річки за той же період, м3/с, зменшена на величину санітарної битової витрати річки, яка становить не менше 75% від мінімальної середньомісячної витрати річки року 95% забезпеченості.

t1…n – тривалість окремих періодів, коли витрати на зволоження перевищують витрати в річці.

Q_сан. = 0.75 ∙ Q_min;м³/с

 

Розділ 5. Планування регулювання водного режиму грунтів на ОЗС в заплаві р.Стир

5.1. Господарського плану зволоження ґрунтів

Внутрішньогосподарський план зволожень осушуваних земель є складовою частиною загального виробничого плану господарства. Він включає в себе план проведення зволожень сільськогосподарських культур і план подачі води у внутрішньогосподарську осушувально-зволожувальну мережу. В даній роботі план зволожень складається для одного із господарств-землекористувачів осушувальної системи.

План проведення зволожень складається по формі таблиці 5.1. Графи 1-4 цієї таблиці заповнюються за даними, які наведені на плані осушуваної ділянки господарства, графи 5-9 – по даних таблиці режиму зволоження (табл. 4.5, гр. 5,6,7,10).

Витрати води на зволоження брутто (гр. 10):

, (5.1)

де: А_КГ – площа під культурою в даному господарстві, га (гр. 3);

Qef – втрати води в каналах на фільтрацію, заповнення „мертвого” об’єму, випаровування і скиди; можуть бути прийнятими рівними 10% від витрат.

Об’єм води для зволоження ґрунтів під даною культурою (гр. 11):

, (5.2)

Календарні строки проведення зволожень показують горизонтальною лінією у відповідній декаді згідно укомплектованого графіка проведення зволожень (рис. 4.5). Над лінією записують дати початку і закінчення зволоження.

Підсумкові строчки внизу таблиці: потреба в воді для зволоження в тис.м³ і площа зволоження всіх культур в га по декадах визначаються шляхом підсумовування об’єму води на зволоження і площі зволоження кожної культури в відповідній декаді.

Ці ж величини наростаючим підсумком визначаються шляхом послідовного додавання декадних величин.

Строки подачі води виписуються послідовно від самої ранньої до самої пізньої дати зволоження в календарному порядку. Витрати води (гр. 5) виписуються з плану проведення зволожень (гр. 9), а за кожний строк подачі (гр. 6) визначаються за відповідною формулою:

, (5.3)

 

План подачі води у внутрішньогосподарську осушувально-зволожувальну мережу складається по формі табл. 5.2.

Таблиця 5.2

­

План подачі води в ПСП ім. Д. Галицького

Номер колектора	Строки подачі води	Тривалість подачі в добах	Об’єм води
початок	кінець	Q, м^3/с	за кожний строк подачі V, тис. м^3
1.3Д	1.07	3.07		0.14	36.25
1.6Д	8.07	8.07		0.13
1.2Д	13.07	13.07		0.12	50.75
1.2Д	5.08	5.08		0.13
1.5Д	8.08	8.08		0.14	36.25
1.1Д	11.08	11.08		0.18
1.2Д	16.08	16.08		0.13

Показники господарського плану зволоження ґрунтів.

Загальні положення розрахунку

1.Площа зволоження нетто (А_зв.г), га – підсумок в гр. 3 (табл. 4.6)

А_зв.г = 768 га

2.Площа зволоження в гектарополивах (А_га-пол.), га – значення останньої декади періоду зволожень в рядку „Площа зволоження всіх культур наростаючим підсумком”

А_га-пол. = 1058 га

3.Потреба господарства у воді за весь період зволоження в тис. м3 – підсумок гр. 11 табл. 5.1 (Vw)

V_w = 344.25 тис. м³

4.Середньодекадна потреба господарства у воді на зволоження, тис. м³

тис. м3 (5.4)

де: n_дек. – кількість декад, в які проводяться зволоження впродовж вегетаційного періоду.

5.Середньозважена зрошувальна норма, м³/га

м3/га (5.5)

6.Середня кількість зволожень

(5.6)

5.2. Системний план подачі води на зволоження ОЗС

Складаємо таблицю 5.3 на основі внутрішньогосподарських планів проведення зволожень (табл. 5.1) і плану осушувальної системи (рис. 2.1).

Площа нетто виписується із табл. 2.1 Коефіцієнт співвідношення площ К_і визначається як відношення площі нетто, яка обслуговується окремими каналами до площі нетто типового господарства (A_ntr) для якого складений господарський план зволоження.

, (5.7)

Втрати води при транспортуванні її від джерела зволоження по магістральному, ловильних і зволожувальних каналах приймаєм рівними: по ГД – 5%, по ловчих і зволожувальних каналах – 10% від витрат.

Втрати води по провідних каналах і колекторах-зволожувачах враховуються при складанні внутрішньогосподарських планів зволоження.

Так, середньо декадні витрати будуть рівні:

для I декади липня – 0,132 м³/с;

для II декади липня – 0,035 м³/с;

для I декади серпня – 0,145 м³/с;

для II декади серпня – 0,085 м³/с;

За допомогою середньо декадних витрат визначаємо витрати води в головах збирачів-зволожувачів і в інших декадах періоду зволоження (табл. 5.3).

Після цього ведемо підрахунки знизу таблиці вгору з врахуванням втрат води, визначаються витрати в головах ловчих каналів, потім витрати ГД по шлюзах-регуляторах і величина водозабору із джерел зволоження – р.Веселуха і водосховища.

Витрати річки для року 75% забезпеченості, а також величина транзитних витрат, які враховують потреби нижче розташованих господарств і санітарні витрати річки, подані у вихідних даних до завдання по місяцях вегетаційного періоду.

Таблиця 7.1

Системний план

проведення зволожень для року 75% забезпеченості по опадах

Номер шлюза-регуля-тора	Звідки посту-пає вода	Куди направляється вода при розподілі	Площа обслуговування, га	Коефіці-єнт спів-відношення площ Кі	Втра-ти води в %	Витрати води, м^3/с
Липень	Серпень
II	III	I	II
ГНС	річка	РШ-3 брутто				2,802	0,745	2,321	1,808
РШ-4	ГНС					2,547	0,677	2,11	1,644
РШ-3				2,323	0,618	1,866	1,501
УК-3		1,68		0,222	0,059	0,244	0,143
РШ-3	РШ-4					2,114	0,562	1,696	1,364
				1,238	0,329	0,732	0,799
НК-1	СО-7		2,02		0,266	0,071	0,293	0,172
СО-5		2,04		0,269	0,071	0,296	0,173
НК-2	УК-2		1,3		0,172	0,046	0,189	0,111
СО-6		1,28		0,169	0,045	0,186	0,109
РШ-2	РШ-3					1,125	0,299	0,665	0,727
РШ-3				0,606	0,161	0,094	0,392
СО-3			2,68		0,353	0,094	0,388	0,228
СО-4			1,26		0,166	0,0441	0,183	0,107
РШ-1	РШ-2						0,551	0,146	0,085	0,356
УК-4		2020,5	2,63		0,347	0,092	0,381	0,224
УК-5			1,55		0,204	0,054	0,225	0,132

 

Основні показники системного плану забору і розподілу води

 

1.Площа системи нетто, га

2.Площа зволоження , га (див. табл. 5.1, сума графи 3).

га

3. Площа зволоження в гектарополивах , га

га

де: - середня кількість зволожень, приймається з показників господарського плану зволоження.

4. Загальна кількість води, яка забирається з джерел зволоження за вегетаційний період , тис. м3

,

де: - середньодекадні витрати води на зволоження, м3/с (табл. 7.1).

Або можна визначити на основі середньодекадної витрати, яка забирається із джерел зволоження за декаду з середньою потребою у воді ().

 

4. Норма (ліміт) водозабору L, м³/га

м³/га.