Орошение земель дождеванием с механическим водоподъемом в хозяйстве Сакмарского района Оренбургской области

Свекла столовая. Растение двулетнее. В 1-й год образует розетку листьев и корнеплод; на 2-й год высаженный корнеплод выбрасывает стрелку, которая зацветает и дает семена. Форма розетки от стелющейся до стоячей. Листья черешковые, цельные, с пластинкой сердцевидно-яйцевидной формы. Цветки мелкие, зеленоватые, околоплодники их срастаются и образуют соплодия. Растение перекрестноопыляющееся. 
Форма корнеплода изменяется по сортам от округло-плоской до удлиненно-конической; окраска мякоти фиолетовая. Вегетационный период в 1-й год жизни 120...150 дней, во 2-й — 100...115 дней. Растение длинного дня. Требовательно к интенсивности освещения. В первый период роста до начала корнеобразова-ния лучше растет при температуре 15... 18 °С. Семенники в период отрастания переносят снижение температуры до 2...3°С, нуждаются в повышенной влажности. В период цветения и созревания семян оптимальная температура 18...25°С. Благоприятная влажность почвы 60...70 % от полной влагоемкости. Лучшими почвами являются плодородные суглинистые, супесчаные и черноземные, рН 5,8. Посев семян проводят, когда температура почвы на глубине 5...6 см достигнет 6...8 "С. 
Корнеплоды содержат сахара, белки, микроэлементы, витамины С, в„ В,. 
Потребление свеклы активизирует пищеварение и обмен веществ. Используются для приготовления борщей, винегретов, маринадов.

Лук. перекрестно опыляемая культура длинного дня. Для образования луковицы необходим длинный день, для этого лук высевают как можно раньше и сорта сильно привязаны к региону по широте. Этой культуре предпочтителен красный свет, и освещение растений с боку, этой биологической особенностью объясняется высокая требовательность лука к чистоте посевов от сорняка – в солнечном спектре красный свет преобладает и по утрам и вечерам при низком стоянии солнца И сорняки в это время препятствуют фотосинтезу. Лук в связи со слабо развитой корневой системой очень требователен к плодородию почвы. 90 % корней находится в слое до 30 см. Почва должна быть легкой, богата гумусом и бактериями, с кислотностью близкой к нейтральной. Лук требует повышенного содержания азота в начальный период вегетации, а во второй половине вегетации фосфора и калия. Предпочтителен калий в форме сульфата.

Лук требователен к влаге в первые 50-60 дней вегетации, когда растения формируют листья. При поливе напуском лук меньше болеет. Для ускорения появления всходов  рекомендуется выдерживание замоченных семян при температуре 5 град. В течение 12 часов.  
Схемы посева. Конкуренция в сплошных посевах лука по схеме 9х9-10х10 по сравнению с широкорядными (20+50) оказалась выше и урожайность в сплошных посевах была выше в 2,1 раза, а товарность на 8-15 %.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. ТЕХНИКА  ПОЛИВА

3.1. Выбор способа  и техники орошения.

            Способы и технику полива сельскохозяйственных культур выбирают исходя из конкретных условий орошаемого массива экономической целесообразности, направления и специализации орошаемого хозяйства.

           В практике полива широкое  распространение получили 4 способа  полива: поверхностный, дождевание, внутрипочвенное, капельное орошение.

           Выбранный способ и техника  полива должны: обеспечивать проектный  режим орошения сельскохозяйственных  культур, поддерживать в почве  необходимые водный и воздушный,  питательный и тепловой режим;  обеспечивать максимальную механизацию  сельскохозяйственных культур.

           Дождевание – способ полива  при котором оросительная вода  под напором выбрасывается дождевальными  аппаратами в воздух, дробится  на капли и падает на растения  и почву в виде дождя.

           На безуклонных и малоуклонных  участках с почвами средней  и высокой водопроницаемости,  для полива различных сельскохозяйственных  культур, садов, плугов  в зоне  недостаточного увлажнения где  орошение дополняет естественные  осадки.

          Дождевальное устройство наиболее  подходящее для полива заданного  орошаемого участка выбирают  на основании анализа: соответствия  средней интенсивности дождя  впитывающей способности почвы  на орошаемом участке, размеров  и конфигурации орошаемого участка  основным параметром и показателем  дождевальных устройств, климатических   и топографических 

 

 

условий и возможностей, возделываемых культур. В результате анализа выбирают дождевальное устройство.

       “Днепр” ДФ-120 является одной из первых отечественных электрифицированных машин. Дождевальная машина ДФ-120 предназначена для полива зерновых и технических культур, лугов и пастбищ. Водопроводящий трубопровод машины расположен над поверхностью поля на расстоянии 2,1 м, что позволяет поливать и высокостебельные культуры. Машина ДФ-120 “Днепр” имеет фронтальное перемещение и работает позиционно.

Таблица 2.5

Техническая характеристика среднеструйной фронтальной

дождевальной  машины  ДФ – 120 “Днепр”

№ п/п	Наименование  показателя	Единицы измерения	Количество
1	Расход  воды (на два крыла)	л/с	120
2	Напор на гидранте	М	45
3	Максимальный  допустимый напор на выходе в машину	М
4	Конструктивная  длина машины (двух крыльев)	М	448
5	Длина одной  секции	М
6	Водозабор – от гидрантов напорной оросительной закрытой сети
7	Расстояние  между сменными позициями (гидрантами)	м	54
8	Ширина  захвата (на два крыла)	М	448
9	Расстояние  между поливными трубопроводами	М	900
10	Площадь полива с одной позиции (на два  крыла)	Га	2,43
11	Время полива с одной позиции при              m = 300 м3/га	ч, мин	1ч 45 мин
12	Производительность  чистого рабочего времени при  m = 300 м3/га	га/ч	1,39
13	Производительность  за смену при                m = 300 м3/га	Га
14	Сезонная  производительность (на два крыла)	Га
15	Средняя интенсивность дождя	мм/мин	0,285
16	Допустимый  уклон	-	0,02
17	Количество  дождевальных аппаратов (на два крыла)	шт.
18	Высота  дождевального трубопровода над  поверхностью земли	М	2,1
19	Способ  дождевания	-
20	Режим работы	-
21	Скорость  движения	м/мин	0,49
23	Количество  секций	Шт
24	Масса Машины	Кг
25	Стоимость машины с 64 секциями	млн. руб

           3.2. Расчёт техники полива дождеванием.

          Дождевание – наиболее совершенный  и перспективный способ полива. Оно имеет следующие преимущества:

1. полная механизация работ;
2. поливная норма регулируется более точно и в широких пределах;
3. можно поливать участки с большими уклонами и со сложным микрорельефом;

 Недостатки  дождевания:

1. высокие затраты металла на изготовление дождевальных машин, труб и аппаратуры;
2. большая энергоемкость процесса дождевания;
3. неравномерность полива при ветре;
4. невозможность глубокого промачивания тяжелых почв при высокой интенсивности дождя без образования луж и поверхностного стока;
5. нецелесообразность использования на тяжелых почвах в условиях сухого и жаркого климата;

Средняя интенсивность дождя определяется по формуле:

h_ср = 6 мм/сут; t = 5×24×20 = 7200/60 = 120 ч

Р_ср =  6/120 = 0,05 мм/час

             где, h_ср - средний слой осадков;   t – время;

Продолжительность  работы дождевальной машины на одной позиции, мин:

T = mf/(3,6×Q×β) = 400×72/(3,6×120×0,35) = 190 мин

              m - поливная норма, м²/га; f – площадь полива на одной позиции, га; Q – расход дождевальной машины, л/^с; β – коэффициент, учитывающий испарение воды при дождевании (β = 0,95 – 0,25);

    Сезонная нагрузка дождевальных устройств, га:

F_сез = Q×К_с/q× β×K_м,

F_сез = 120×0,75/0,22×(1,05 ×0,35)= 150, 34 га

Q – расход дождевальной машины, л/^с; β – коэффициент, учитывающий испарение воды при дождевании (β = 0,95 – 0,25); К_с – коэффициент использования рабочего времени за сутки; q – расчетная ордината гидромодуля в критический период водопотребления; K_м – коэффициент, учитывающий потери времени по метеоусловиям;

При некруглосуточном поливе гидромодуль q определяют по формуле, л/(с*га):

q = £× m/3,6×Т×t,

q =  0,2 × 400/3,6×20×5= 80/= 0,22 л/(с*га),

          где, £ - доля площади, занимаемой культурой в севообороте; m -   поливная норма, м²/га. £ = 0,2; Т – минимальный межполивной период в критический период; β – коэффициент, учитывающий испарение воды при дождевании (β = 0,95 – 0,25);

Число дождевальных машин, необходимых  для полива заданного участка:

N = S_с/о/F_сез×1,2;

N = 360/150,34*1,2 = 2,87 ≈ 3

Число дождевальных машин, необходимых для полива севооборотного участка принимаем равным 3.

4. ОРОШАЕМЫЙ  УЧАСТОК

         4.1. Проектируемый севооборот, схема расположения полей.

         Место расположения орошаемого  участка определяем исходя из  следующих условий: близость к  водному источнику, благоприятные  почвенные, топографические, геологические  и гидрогеологические условия;  необходимая площадь. В целях  создания водоохраной зоны орошаемый  участок должен находиться не  ближе 100 м от берега водного  источника.

          Выбор схемы расположения оросительной  сети в плане зависит от  места положения, источника орошения, параметров и условий работы  дождевального агрегата. При поливе поля проектируют прямоугольной формы.

         Размеры полей севооборотов принимают  в соответствии  с техническими  характеристиками дождевальной  машины, ширина поля 475 м при поливе  дождевальной машиной ДФ -120 “Днепр”.

         Зная площадь поля ω_n = 720000 м и ширину поля в_п = 475 м определяем длину:

L = 720000/475 = 1516 м

Длина поля должна быть кратна расстоянию между  гидрантами:

n = 1516/54 = 28,07  n₀ = 28

          Уточняем длину и площадь поля:

L= n₀ × 54 = 28×54 = 1512 м

ω_n = L× В_n / 10000 = 1512×475/10000 = 71,82 = 72 га.

 

       

 

  4.2. Оросительная сеть.

4.3. Сооружения на сети.

Распределительные колодцы предназначены для регулирования, распределения воды между отдельными звеньями закрытой оросительной сети. Для этого в распределительных  колодцах в начале полевых и распределительных  трубопроводах различного порядка, ответвляющиеся от трубопроводов старшего порядка, устанавливают задвижки.На распределительных  трубопроводах  последнего порядка задвижки устанавливают  за ответвлениями трубопроводов, соединительная арматура стальная. Распределительные  колодцы – типовые.

           Гидранты – водовыпуски служат  для подачи воды из трубопроводов  во временные оросители, в дождевальные  и поливные машины, в поливные  гибкие и жесткие трубопроводы. Располагают их обычно на оросительных  трубопроводах. В гидрантах обычно  используют стандартную водопроводную  арматуру, которую заменяют сварными  из стальных труб. Для снижения  стоимости гидранта стояки крепят  к оросительному трубопроводу.

           Сбросные колодцы предназначены  для опорожнения закрытой сети  на зимний период и в случае  ремонта. Вода сбрасывается по  специальному ответвлению трубопровода  в естественное понижение местности  или кювет дороги, так как   специальный сбросной сети на  оросительных системах с закрытой  сетью не предусматривается, или  в коллекторно-дренажную сеть. Размеры   колодца принимают в соответствии  с объемом и продолжительностью  сброса воды из участков трубопровода, обслуживающих данным сбросным  колодцем.

            Вантузы устанавливают на трубах  для автоматического выпуска  и впуска воздуха при опорожнении  и заполнении их водой. Присоединяют  их в верхних точках перелома  продольного профиля трубопровода  с помощью патрубков, в конце  трубопровода при положительных  уклонах и в начале ремонтных участков на внутрихозяйственных распределительных трубопроводах.

            Для впуска и выпуска воздуха  используют также и гидранты.

           Число гидрантов равно 84, сквозных  колодцев  5, распределительных колодцев 3, поливных трубопроводов равно  3.

4.4 Дорожная  сеть.

На орошаемом  участке запроектированы дороги, выполняющие функции полевых  и эксплуатационных. Дороги запроектированы  вдоль оросительных трубопроводов. Дороги проектируют так, чтобы при наименьшей их длине было нормальное сообщение между  всеми полями севооборота и хозяйственным центром.

Ширина проезжей части дороги составляет 3 м, ширина земляного полотна 5 м. Дороги грунтовые. Протяженность составляет  м.

4.5. Лесополосы.

Лесные полосы снижают  скорость ветра над поверхностью почвы на 20 - 60%, увеличивают влажность  воздуха на 10 - 40%. Лесные полосы сокращают  коэффициент водопотребления сельскохозяйственных культур и повышают их урожай, уменьшают действия суховеев.

Лесные  полосы сформированы из высокорастущих пород деревьев с высоким подлеском продуваемой конструкции ветроломного назначения. Лесные полосы расположены по границам севооборотного участка. Ширина лесополосы равна 10 м.

4.6. Земельный фонд.

Площадь нетто орошаемого участка  составляет 360 га

Площадь  брутто орошаемого участка  составляет  га

 

Площадь брутто - орошаемая площадь нетто  и площадь отчуждения, составляет

F_6p = F_HT + F_отч = 264 + 10,23 = 274,23 га.