2. Проектирование режима орошения сельскохозяйственных культур.

2.1. Основные положения принятого метода расчета.

Поливной режим определяет размеры, конструкцию и характер работы оросительных систем и является поэтому основой для их проектирования.

Водопотребление орошаемых культур за любой расчетный период определяется по формуле:

Е=К_iΣd_i ,мм (2.1)

где К_i – биоклиматический коэффициент конкретной культуры и фазы развития при определенных климатический условиях;

Σd_i – сумма среднесуточных дефицитов влажности воздуха за расчетный период, характеризующая эти условия, мб.

Определение оросительной нормы режима орошения достигается водобалансовым расчетом по декадам оросительного периода для конкретной культуры и метеостанции на основе следующего уравнения:

Wⁱ_k=Wⁱ_н+К_ПР_i – K_ВЕ_i, мм (2.2)

где Wⁱ_k , Wⁱ_н – влагозапасы расчетного слоя почвы соответственно на конец и начало i-той декады, мм;

Р_i – измеренные осадки, выпавшие за данную декаду, мм;

К_П – поправочный коэффициент на недоучет осадков измерительными приборами;

Е_i – водопотребление культуры за декаду, мм;

К_В – коэффициент влагообмена, учитывающий долю водопотребления из расчетного слоя.

С учетом изменчивости К_i его значение вычисляется по зависимости:

, (2.3)

где К_ср – среднемноголетнее значение биоклиматического коэффициента, характерное для данной фазы развития культуры при среднемноголетних климатических условиях, выражаемых Σd_ср.

Сезонный ход К_ср и отражающий динамику фаз биологического развития культур, вычисляется через сумму среднесуточных температур воздуха, накопленную от начала вегетации к середине каждой расчетной декады (ΣТ_i):

К_ср=а₀+а₁(0,001ΣT_i)+a₂(0,001 ΣT_i)²; (2.4)

Σd_ср=b₀+b₁(0,001ΣT_i)+b₂(0,001 ΣT_i)²; (2.5)

где a₀, a₁, a₂, b₀, b₁, b₂ – эмпирические коэффициенты культуры.

Величина ΣT_i определяется путем последовательного сложения сумм температур предыдущих расчетных декад и половины суммы температур текущей расчетной декады.

ΣT_i=Σt₁+ Σ t₂+…+ Σ t_i-1+ 0,5Σ t_i, (2.6)

Коэффициент влагообмена К_В изменяется от 1,0 в начале вегетации до 0,85 - в конце.

Для последующего установления необходимости поливов или сброса излишков влаги рассчитываются влагозапасы при верхней (W_max) и нижней (W_min) границах оптимального увлажнения.

Влагозапасы на начало первой расчетной декады W¹_Н определяются в процентах от W_max. В дальнейшем Wⁱ⁺¹_Н определяются на основе расчетов W¹_К предыдущей декады с учетом следующих трех случаев.

1. W¹_К>W_max. Влагозапасы, рассчитанные на конец декады, превышают верхнюю границу оптимального увлажнения, что приводит к сбросу (С, мм) этого превышения.

С= W¹_К-W_max, мм (2.7)

а влагозапасы на начало следующей декады Wⁱ⁺¹_Н= W_max.

2. W_min <W¹_К<W_max. Отсутствует сброс и необходимость полива, то есть Wⁱ⁺¹_Н= W¹_К.

3. W¹_К<W_min. Указывает на недопустимое снижение расчетных влагозапасов и необходимость полива нормой m. Wⁱ⁺¹_Н= W¹_К+m. Вместе с установлением необходимости полива в данной декаде определяется его средняя дата.

, (2.8)

где Д – порядковый номер дня полива в данной декаде;

n_д – число дней в декаде.

В случае, когда (W¹_К+m)≤ W_min, необходим второй полив в декаде, дата которого вычисляется по формуле (2.8) путем прибавления к выражению в скобках величины m.

По полученным датам полива определяются интервалы между соседними поливами (в сутках) и находится минимальный (Т_min) в данном году. Дале рассчитываются декадные дефициты водного баланса (ДБ_i, мм):

ДБ_i= K_ВЕ_i – (К_ПР_i – С_i), (2.9)

алгебраическая сумма которых за оросительный период дает величину оросительной нормы, то есть Σ ДБ_i=М.