Зрошувальні системи при різних способах поливу сільськогосподарських культур

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 16 из 28Следующая ⇒

Основні способи зрошування

Спосіб зрошування – це прийом розподілювання води на поливній ділянці, який забезпечує перетворення водного потоку на грунтову та атмосферну вологу. Кожному способу зрошування відповідають певна зрошувальна мережа і техніка поливу.

Техніка поливу - це комплекс заходів, споруд, обладнання і машин, за допомогою яких здійснюється той чи інший спосіб зрошування.

У меліоративній практиці розрізняють п'ять способів зрошування: поверхневий, дощування, дрібнодисперсне дощування (зволоження), внутрішньогрунтовий і підземний. Характеристика основних способів зрошування приведена у попередніх розділах і на рис. 3.4.

Рис. 3.4. Класифікація способів зрошування:

а – поверхневий; б – дощування; в – дрібнодисперсне (аерозольне) дощування; г – внутрішньогрунтове зрошування; д – підземне (субіригація); 1 – приґрунтовий шар повітря; 2 – кореневмісний шар ґрунту; 3 – рівень ґрунтових вод; 4 – водотриви

Жоден із способів зрошування не може бути універсальним. Застосування того чи іншого способу обґрунтовується аналізом конкретних природно-господарських умов району. При цьому враховують: склад культур і сівозміни; водозабезпеченість і меліоративний стан зрошуваних земель; забезпеченість робочою силою і електроенергією; водно-фізичні властивості ґрунту і рельєф. Тільки при такому аналізі можна віддати перевагу тому чи іншому способу зрошування, який визначає конструкцію зрошувальної мережі.

Незалежно від способу і техніки поливу до них ставляться такі основні вимоги: рівномірно розподілити по площі і глибині активного шару ґрунту поливну воду; виключати непродуктивні втрати води на фільтрацію, випаровування і заболочування; забезпечувати високу продуктивність праці при поливі і максимальний рівень його механізації і автоматизації; забезпечувати одержання високих і стійких врожаїв сільськогосподарських культур.

Всмоктування i фільтрація води у ґрунті

При всіх різновидах поверхневого зрошування i дощування вода потрапляє на ґрунт, поглинається ним i нагромаджується у шпарах. У процесі поглинання i руху води у ґрунті розрізняють дві фази: всмоктування i фільтрацію.

Всмоктування являє собою першу фазу насичення ґрунту, коли поливна вода послідовно заповнює вільні шпари. При поливі по смугах i дощуванні вода, всмоктуючись, пересувається вниз, а при по­ливі по борознах - вниз i одночасно в боки i догори по капілярах.

Швидкість всмоктування зменшується залежно від стану поверхні ґрунту, його гранулометричного складу i вологості. Вимірюється у міліметрах або метрах за одиницю часу (хв, год, діб). Залежно від швидкості всмоктування ґрунти поділяються на три типи: слабоводопроникні (менше 50 мм за перший час всмоктування); середньоводопроникні (50...150 мм); сильноводопроникні (понад 150 мм за перший час всмоктування).

Швидкість всмоктування вологи у грунт описується рівнянням
О. М. Костякова: К_ср = К_о/t^α, Де К_о - середня швидкість всмоктування за першу годину, м/год; α - показник степеня, що визначається експериментально, змінюється в межах 0,3...0,8; t - тривалість всмоктування, год.

Після повного насичування шпар поглинання вологи ґрунтом переходить у наступну фазу - фазу фільтрації, яка може бути вертикальною (просочування поливної води вниз) або горизонтальною (рух ґрунтової води по водопроникному ложу).

Отже, на початку поливу швидкість поглинання води ґрунтом найвища, a з часом, у міру насичування шпар водою i наростання шля­ху фільтрації, вона зменшується i наближається до постійної для розглянутого типу ґрунту величини - швидкості фільтрації.

Поверхневе зрошування

Полив по борознах. Полив по борознах – поверхневий полив грунту для зрошування просапних культур (кукурудза, цукрові буряки, овочі, бавовник, плодові і ягідні насадження та ін.). Застосовується на незасолених ґрунтах на території з похилами не більш 0,03, оскільки при більшому похилі вода розмиває борозни, змиває грунт і викликає його ерозію.

Класифікація і будова поливних борозен наведена (рис. 3.5).

Рис. 3.5. Поливні борозни:

а - мілкі і глибокі; б - з терасами; в - з бермою; г- борозни – щілини; д – засіювані

За глибиною борозни поділяються на мілкі (8...12 см), середні (12...18 см) і глибокі (18...25 см); за проточністю — на про­точні (незатоплювані) і тупі (затоплювані); за профілем перерізу - параболічні, трапецієвидні, з бермою, з терасами, борозни-щілини, за довжиною - на короткі (60...250 м) і довгі (250... 500 м); за ступенем сільськогосподарського використання - на за­сіювані і незасіювані.

Поливні борозни нарізають начіпними культиваторами-підгортальникамм КОН-2,8; КОН-2,8Т; КРН-4,2 після посіву.

Борозни мають переважно параболічний або трапецієвидний переріз з шириною по дну 8...10 см, з закладанням укосів 1: 1. Відстань між ними залежить від водопроникності і капілярних властивостей ґрунту і повинна бути такою, щоб контури зволоження двох сусідніх борозен змикались. З урахуванням цього відстань між борознами приймають: на легких ґрунтах - 50...65 см, на середніх - 65...80 і на важких ґрунтах -80...100см.

Основні недоліки поливу по борознах: нерівномірне зволоження ґрунту за довжиною борозни, невисока продуктивність праці поливальників (0.4... 2.0 га. за зміну), неможливість подачі невеликих поливних норм.

Полив напуском по смугах. Полив напуском по смугах – це поверхневий полив грунту для зрошування вузькорядних культур: зернових колосових, однолітніх і багатолітніх трав, моркви, цибулі та ін, При цьому вода рухається по поверхні ґрунту, покриваючи її шаром 2...3 см. Для спрямування руху води смугу з двох боків обмежують валиками (палами) або борознами. Застосовується на територіях з похилами 0,002...0,02.

Розрізняють три види поливу по смугах: з головним, боковим і комбінованим напусками води на поливну смугу (рис. 3.6).

За шириною смуги поділяються на вузькі (1,8...4,2 м) і широкі (до 35м), а за довжиною- на короткі (до 50 м) і довгі (до 500 м).

Полив напуском по смугах, як правило, проводять нормою добі­гання, що дозволяє зменшити поливні норми з 900...1000 м³/га до 500…700 м³/га. Подачу води на смугу припиняють, коли вона пройде 75...85 % її довжини.

Для змочування смуги подають витрату води 10...15 л/с і більше на 1 м ширини смуги, а потім її зменшують у 2...3 рази. Довжина смуг залежить від гранулометричного складу, водопроникності ґрунту і похилу.

Рис. 3.6. Полив напуском по смугах:

а – з головним пуском води; б – з боковим пуском; в – з комбінованим пуском; 1 – тимчасовий зрошувач; 2 – валик; 3 – вивідна борозна; 4 – внутрішньогосподарський розподільник

Визначають такі елементи техніки поливу по борознах і смугах:

- довжину борозни чи смуги;

- тривалість всмоктування поливної норми.

Довжини поливних борозен і смуг, а також питомі витрати визначають за рекомендаціями (таблиця 3.1).

Тривалість подачі і всмоктування поливної норми для борозен:

, год (3.14)

,год (3.15)

Таблиця 3.1

Параметри елементів техніки поверхневого поливу

Тривалість подачі і всмоктування поливної норми для борозен:

, год (3.16)

, год (3.17)

де m – поливна норма, м³/га; l – довжина поливної борозни чи смуги, м; q – питома витрата, л/с; a – відстань між борознами, м; К₀ – середня швидкість всмоктування, м/год; α – показник степені (α=0,3…0,8);
β – змочений периметр борозни, м.

t_под ≥ t_всм – полив постійною витратою q;

t_под < t_всм – полив змінною витратою q.

Технологія розподілу води у борозни і смуги. У межах поливної ділянки існує лише тимчасова зрошувальна мережа, яка у загальному випадку включає: тимчасовий зрошувач, вивідні борозни i поливні борозни або смуги. Залежно від рельєфу i похилу подача води із зрошувального каналу у тимчасову мережу може здійснюватись за двома схемами - поздовжньою i поперечною (рис. 3.7.)

Рис. 3.7. Схеми розміщення тимчасової зрошувальної мережі

а – поздовжня схема; б – поперечна схема; 1 – внутрішньогосподарський розподільник; 2 – тимчасовий зрошувач; 3 – вивідні борозни; 4 – водоскидний канал; 5 – поливні борозни-смуги; 6 – ділянковий розподільник

Поздовжню схему рекомендується застосовувати при похилах менше 0,004, а поперечну з - при похилах понад 0,004. Кращою вважається поперечна схема, оскільки через відсутність вивідних борозен скорочуються затрати на їхнє нарізування, збільшується коефіцієнт використання землі i скорочуються втрати води на фільтрацію.

Тимчасово зрошувальну мережу влаштовують у наступній послідовності: нарізають поливні борозни або смуги переважаючим похилом, потім вивідні борозни i останніми - тимчасові зрошувачі. При поперечній cxeмi відразу за поливними борознами i смугами нарізають тимчасові зрошувачі. Довжина тимчасових зрошувачів не повинна перевищувати 1200, а вивідних борозен - 200 м.

Подача води по тимчасових зрошувачах у поливні борозни i смуги вимагає великих затрат фізичної праці, тому продуктивність поливу дуже низька - 0,5...1,0 га за зміну.

Поліпшення техніки розподілу поливної води і збільшення продуктивності праці при поливі можна досягти і за рахунок використання різних пристроїв, удосконалень і замін на тимчасовій зрошувальній мережі: переносних і стаціонарних трубопроводів, сифонів, поливних трубок, однобортних борозен замість земляної тимчасової мережі трубопроводів, поливних машин (рис. 3.8, 3.9).

Рис. 3.8. Схема подачі води за допомогою наземних (а) і підземних (б) поливних трубопроводів

1 – гнучкий трубопровід; 2- поливна борозна; 3 – азбестоцементний трубопровід; 4 – водовипускні отвори діаметром 4…8 мм

Рис. 3.9. Схеми подачі води в борозни і на смуги за допомогою

а – сифонів; б – поливних трубок; в – однобортної вивідної борозни

Як поливні машини застосовують переобладнані дощувальні машини типу ДДА-100М і «Волжанка», проте замість дощувальних апа­ратів на них встановлюють водовипускні шланги для подачі води у поливні борозни.

Полив затоплення. Полив затопленням – це поверхневий полив грунту шляхом затоплювання водою поливних чеків.Застосовується переважно для зрошування рису, лиманного зрошування i промивання засолених ґрунтів. Piдше його застосовують для зрошування люцерни, кукурудзи i зернових культур.

Чеки в рисових господарствах мають горизонтальну поверхню. Для звичайних польових культур вони можуть мати похил 0,0005...0,001. Вода надходить у чек, затоплює його шаром 5...15 см i всмоктується у ґрунт. Залишки води при поливі польових i кормових культур скидають.

При поливі затопленням польових i овочевих культур всередині чеків можна нарізати борозни або смуги, тобто застосовувати змішаний cпociб поливу. При цьому забезпечується швидке просування води, pівномірніше зволожується грунт, зменшуються поливні норми з 4000...5000 до 1200...1500 м³/га, відбувається швидше вивільнення чека від надлишків води, оскільки більшість сільськогосподарських рослин не витримують тривалого затоплення. Короткочасне затоплення (до 2...3 діб) задовільно переносять кукурудза, люцерна, озима i яра пшениця, ячмінь, овес, сорго.

Позитивним при поливі затопленням є його висока продуктивність (20...50 га за зміну на одного поливальника), цілодобове поливання, можливість повної автоматизації процесу водорозподілу. Основний недолік - значні втрати води на фільтрацію і випаровування, тому поливні норми досягають 11000 м³/га i більше.

Зрошувальна система при поливі по борознах і смуга. Зрошувальна система – це комплекс технологічно пов’язаних між собою гідротехнічних споруд та технічних заходів для здійснювання зрошування у межах визначеної території. При поливі по борознах і смугах зрошувальна система складається з джерела зрошування, водозабірної споруди, провідної зрошувальної мережі з відповідними гідротехнічними спорудами і арматурою, тимчасової регулюючої зрошувальної мережі, водозабірних каналів, доріг, лісосмуг та пристроїв для оперативного збору необхідної інформації та управління поливами.

Провідна зрошувальна мережа влаштовується постійною і включає в себе розподільчі канали чи трубопроводи різних порядків. З конструкцією залежить від конкретних умов, може бути закритою, відкритою та комбінованою.

Тимчасова (регулювальна) зрошувальна мережа складається із тимчасових зрошувачів, вивідних і розподільчих борозен, які служать для забору води із ділянкових каналів (трубопроводів) і подачі її у поливні смуги і борозни (див. рис. 3.7).

Тимчасові зрошувачі нарізають весною, каналокопачем трапецеїдального перерізу слідуючих розмірів: глибина 70…120см, ширина по дну 30…60см, закладання відкосів 1:1.

Витрату тимчасового зрошувача нетто визначають за формулою, л/с:

, (3.13)

де F_т.зр – площа, яка поливається із тимчасового зрошувача, га; t – тривалість поливу зазначеної площі, діб. Звичайно від 1 до 3 діб.

Пропускну спроможність зрошувачів стандартизують, приймаючи їх витрати з заокругленням до більшої величини: 10…15…20…25…30…40…50…60…80…100 л/с.

Рівень води у зрошувачах повинен бути вище зрошувальної поверхні при великих похилах на 5 см, при середніх – на 10см і при малих – на 15см.

З метою покращення показників поливу і технології його проведення у деяких випадках замість тимчасових зрошувачів і вивідних борозен застосовують переносні жорсткі та гнучкі трубопроводи, а також спеціальні поливні машини (див. рис. 3.9).

Водозбірно-скидну мережу влаштовують з метою скиду надлишків поверхневих і катастрофічних вод (прориви дамб, каналів).

На засолених землях з метою пониження і підтримання заданого рівня ґрунтових вод влаштовують дренажну мережу, яка складається із горизонтальних регулюючих дрен здебільшого закритого типу і колекторів різних порядків. Одним із прикладів зрошувальної системи на засолених землях є рисова система.

Рисова зрошувальна система. Рисова зрошувальна система представляє комплекс технологічно пов’язаних між собою гідротехнічних споруд, які забезпечує подавання води на рисові чеки, підтримування необхідного рівня води у них та водовідведення після закінчення вегетації рису.

Сучасна інженерна рисова зрошувальна система складається із зрошувальних i дренажна-скидних каналів, поливних карт, розділених валиками на чеки, споруд на мережі, дopiг, засобів зв'язку, лісосмуг, будівель для служби експлуатації.

Зрошувальна мережа складається з магістрального каналу, розподільних каналів різного порядку, оснащених гідротехнічними спорудами, i служить для транспортування води від джерела зрошування на рисові чеки.

Дренажно-скидна мережа складається з відкритих або закритих дрен i колекторів, армованих гідротехнічними спорудами. Вона призначена для скиду i відведення дренажно-скидних вод за межі системи.

Поливна карта - це частина поля рисової сівозміни, обмежена за периметром молодшими каналами зрошувальної i дренажно-скидної мережі. Кілька суміжних полів створюють рисову сівозмінну ділянку. Поливна карта - основний елемент рисової системи, оскільки в її межах здійснюється повний цикл ycix poбiт, пов'язаний з вирощуванням рису.

Застосовується три основних типи поливних карт: карта Краснодарського типу (ККТ), карта-чек широкого фронту подачі i скиду (КШФ) i карта кубанського типу.

Схема рисової системи з поливною картою Краснодарського типу наведена на рис 3.10.

 

Рис. 3.10. Схема рисової зрошувальної системи з картою Краснодарського типу

 

1 – ділянковий розподільник; 2 – картовий зрошувач; 3 – картовий скид; 4 – валик; 5 – водовипуск з розподільника в зрошувач; 6 – водовипуск із зрошувача в чек; 7- водовипуск із чека в скид; 8 – водовипуск із картового скиду в колектор; 9 – колектор

⇐ Предыдущая11121314151617181920Следующая ⇒

Поделиться:

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Тактические действия в защите

История Олимпийских игр

История развития права интеллектуальной собственности