Всмоктування і фільтрація води в грунт.

При поверхневому зрошенні і дощуванні вода потрапляє в грунт, поглинається ним і накопичується в шарах. В процесі поглинання і руху води в грунті розрізняють 2 фази: всмоктування і фільтрація.

Всмоктування – коли поливна вода поступово заповнює вільні шпарини.

Фільтрація – коли вода через насичений грунт поступає в грунтові води.

Швидкість всмоктування залежить в першу чергу від механічного складу грунту і вологості. Залежність або швидкість всмоктування описується рівнянням Костякова: К_сер=К_о/t^α, де К_о – середня швидкість всмоктування за 1-шу годину, м/год; t – тривалість всмоктування, год; α – показник степеня,який визначаэться експериментально ы знаходиться в межах 0,3..0,8.

Отже, на початку поливу швидкість поглинання води грунтом найвища, а з часом вона уповільнюється і наближається до постійної для розглянутого типу грунтової величини швидкості фільтрації.

 

Поверхневе зрошення.

Поверхневе зрошення – найбільш доцільний спосіб поливу і застосовується при вирощуванні практично всіх культур на незасолених землях. Поверхневий спосіб застосовується на територіях з похилами не більше 0,003, тому що при більших похилах відбувається розмив та ерозія грунту.

Розрізняють 4 різновиди поверхневого поливу: 1) полив по борознах; 2) полив по смугах; 3) полив суцільним затопленням; 4) полив вибірковим затпленням.

При поливі по борознах розрізняють: 1) полив по мілким і глибоким брорознам; 2) полив по борознах з терасами; 3) полив по борознах з щілинами; 4) полив по борознах з бермою; 5) полив по засіюваних борознах.

Полив по борознах застосовують при вирощуванні просапних культур (буряки, картопля). Глибина мілких борозн – 8-12см, глибоких – 18…25см. Довжина коливається від 60…500м. борозни нарізаються начіпними культиваторами КОН – 2,8, КРН – 4,2 та ін..

Форма поперечного перерізу борозн параболічна або трапецієвидна із закладанням укосів 1:1. відстань між борознами залежить від механічного складу грунту і коливається в межах від 50 до 10 см.

Основні недоліки: нерівномірне зволоження грунту, низька продуктивність праці, неможливість подачі невеликих поливних норм.

Полив по смугах застосовується для культур суцільної сівби (зерноів, трави та ін..). при цьому вода розподіляється по поверхні грунту шаром 2-3 см. Вода спрямована на смуги,які обмежені валиками. Для влаштування смуг застосовують смуго утворювачі різного типу. Висота валів більше 15 см. Валики влаштовують одночасно зі сівбою. Вода в смуги поступає за допомогою: однобортної відвідної борозни, поливних трубок.

При розрахунку елементів техніки поверхневого поливу визначають: 1) довжину борозни чи смуги, 2) витрату води у борозну чи на 1 м борозни чи смуги, 3) тривалість подачі води, 4) тривалість всмоктування води.

Довжини поливних смуг і борозн, а також питомі витрати води визначають в залежності від швидкості всмоктування за 1 год і рельєфу місцевості. Тривалість подачі води і всмоктування поливні норми для борозни: t_под=m·a· l /(3,6·10000·q), год; t_всм=m·a/(10000·К₀·β)^1/(1-α), год; Смуги: t_под=m · l /(3,6·10000·q), год; t_всм=m /(10000·К₀) ^1/(1-α), год, де m – поливна норма; l – довжина борозни або смуги; q – питома витрата; а – відстань між борознами; β – змочений периметр борозни.

 

Дощування і дощувальні системи

Дощування – це розпилення зрошувальної води, під дією штучно-створеного напору, на дрібні краплинки, які у вигляді дощу попадають на грунт і рослини. В Україні 92% зрошуваних земель поливається дощуванням. Переваги дощування: висока механізація поливу, автоматизація процесу поливу, проведення поливів на полях зі складним мікрорельєфом, широкий діапазон поливних норм (50…900 м³/га), відсутність втрат води на фільтрацію. Недоліки дощування: велика металоємність, енергомісткість, втрати води під час вітру і нерівномірність поливу.

В залежності від дощувальних насадків, машини і агрегати поділяються на: 1) коротко струминні (R=7…10м); 2) середньо струминні (R=20…25м); 3) далекоструминні (R=35…100м).

В теперішній час поширеними є середньо струминні машини і апарати.

До коротко струминних машин і апаратів належать машини: ДДА-100МА, ДДА-100М, «Кубань», «Кубань-ЛК». Машина ДДА складається з: трактора, 2-ох консолей по 60 м, насосно-силового обладнання. Машина призначена для поливу с/г культур. Машина працює в русі виливаючи поливну норму по б’єфах і переїжджаючи з тимчасового зрошувача на тимчасовий зрошувач.

До середньо струминних дощувальних машин і установок відносять: «Фрегат», «Волжанка», «Сігма», КU-50.

Далекоструминні дощувальні машини: ДДН-70, ДДН-100. призначені для поливу всіх с/г культур. Складається машина із трактора і навісного сопла. Обертається і розбризкує зрошувальну води в R=70..100 м. Забір води - з тимчасового зрошувача.

Розрахунок поливу дощування полягає у визначенні інтенсивності штучного дощу, тривалості дощування, продуктивності дощувальних машин і пристроїв та їх кількості необхідної для поливу.

 

 

Дрібнодисперсне зрошення.

Дрібнодисперсне (аерозольне) зрошення застосовується для регулювання мікроклімату приґрунтового шару повітря. Суть його полягає в розпиленні води на дрібні краплини 30…50 мкр, які вкривають листову поверхню, не зкочуються з нею в грунт, залишаючись до повного випаровування. Дрібнодисперсне зволоження проводять, де норма разового поливу становить до …600 л/га. Для цього використовують спеціальне обладнання, яке можна встановити на ДДА. При відсутності спеціального обладнання використовують спеціальні розпилювачі мін. добрив та оприскувачі.

 

Внутрішньогрунтове зволоження.

При внутрішньогрунтовому зрошенні води підводиться в кореневий шар за допомогою зволожувачів різних конструкцій. Внутрішньогрунтове зрошення найефективніше в районах з дефіцитом зрошувальної води, і в першу чергу в господарствах, де де на зрошення можна використовувати побутовіф тваринні стоки.

В якості зрошувальної мережі використовуються трубчасті або пористі зволожувачі (гончарні, керамічні, перфоровані, пластмасові та ін..). Глибина закладання таких зрошувачів 0,4…0,6 м. Напір – 0,2…0,5 м, довжина – 50…200 м, відстань між зволожувачами 1…3,5 м.

 

Мікрозрошення с/г культур

В останній час спостерігається тенденція переходу до ресурсозберігаючих технологій, які реалізуються впровадженням нових способів і техніки поливу. До таких с пособі відносять краплинне зрошення і дощування.

При краплинному зрошення грунт зволожується у вигляді кола, в залежності від схеми посадки рослин. При цьому зволожується не вся площа, а тільки площа навколо рослини. Цей спосіб дозволяє з економити 30-50% зрошувальної води, мінімізувати впил на довкілля, ефект при цьому складає 70-90%. Дуже часто система краплинно зрошення складається з водонапірної споруди, водонапірного вузла, системи автоматики, фільтростанції, систем розподільчих, магістральних, ділянкових полвиних трубопроводів, мікроводовипусків – крапельниць.

 

Субіригація.

Субіригація або підземне зрошення – спосіб зволоження орного шару грунту шляхом підйому, підтримання необхідного РГВ.

Варіанти субіригації: шлюзування, регулювання природного відтоку грунтових вод, подача води в фільтруючі канали.

Застосовується в основному на осушувально-зрошувальних системах з добре водо проникливими грунтами.

 

Типи зрошувальної мережі.

Зрошувальна мережа - це система зрошувальних каналів або трубопроводів, які транспортують воду із джерела зрошення до зрошуваного масиву і роз приділяють її між окремими господарствами і транспортують безпосередньо до поливних ділянок.

Провідна зрошувальна мережа складається магістрального каналу або трубопроводу, закритих і відкритих міжгосподарських каналів, ділянкових розподільників різних порядків.

Зрошувальну мережу проектують 4-ьох типів: відкриту (у земляному руслі, з покриттям, без покриття), лоткову (в лотках різного перерізу), трубчасту, комбіновану з каналів і трубопроводів.

Канали в земляному руслі застосовуються при похилах менше 0,005, трубопроводи – понад 0,003. зрошувальна мережа може бути стаціонарною, напівстаціонарною, тимчасовою.