Проектирование оросительной сети

Оросительную сеть проектируют так, чтобы она обеспечивала подачу требуемого количества воды в заданные сроки на поля, занятые сельскохозяйственными культурами.

Источником воды для орошения может служить река, озеро, водохранилище, канал.

Водозаборное сооружение на источнике устанавливается таким образом, чтобы длина магистрального трубопровода, подающего воду от насосной станции к орошаемому участку, была минимальной.

Внутри севооборотного участка вода распределяется с помощью распределительных и поливных трубопроводов, оборудованных соответствующей запорно-регулирующей арматурой.

В зависимости от применяемых дождевальных машин, оросительная сеть может быть открытой, закрытой и комбинированной.

Перед проектированием оросительной сети необходимо оценить правильность выбора дождевальной машины.

Обоснование возможности применения заданной дождевальной машины

Обоснование возможности использования данной дождевальной машины для полива севооборотного участка проводят на основании:

1. Анализа топографических и климатических условий района (уклона поверхности земли, сложности рельефа местности, скорости ветра). Уклоны поверхности земли на полях не должны превышать допустимые для заданной дождевальной машины уклоны;

2. Оценки технических, экономических и эксплуатационных параметров дождевальной машины, которые должны обеспечить эффективное сельскохозяйственное производство. Размеры используемых дождевальных машин должны быть увязаны с размерами орошаемых участков.

3. Сопоставления средней интенсивности дождя, создаваемого дождевальной машиной и скорости впитывания воды в почву. При дождевании не допускается образования луж и поверхностного стока на поле. Поэтому средняя интенсивность дождя, которую обеспечивает дождевальная машина не должна, превышать скорость впитывания воды в почву.

Для сопоставления средней интенсивность дождя и впитывающей способности почвы строится график изменения скорости впитывания воды в почву в зависимости от продолжительности полива.

По А.Н. Костякову скорость впитывания воды в почву можно рассчитать по формуле:

, м/ч, (16)

где: K₁ - скорость впитывания в конце первого часа, м/ч;

 - коэффициент, характеризующий изменение скорости впитывания во времени и зависящий от водно-физических свойств почвы ( = 0,3…0,8).

Скорость впитывания рассчитывается при  = 0,5. Учитывается также, что скорость впитывания при дождевании без образования стока на 15...25% ниже, чем при поверхностном поливе. Расчет сводится в таблицу.

Таблица 10‑1

Скорость впитывания	Время от начала полива t, час
	0,25	0,5	I	3	5	7	10
м/ч
мм/мин
При дождевании, мм/мин

По данным таблицы 10-1 строится график изменения скорости впитывания вода в почву во времени (рис. 32).

Рис. 32 Сопоставление средней интенсивности дождя с водопроницаемостью почвы. 1 - скорость впитывания при поверхностном поливе; 2 - то же при дождевании; 3 - средняя интенсивность дождя в конце работы на одной позиции.

На этом графике откладывается точка, соответствующая средней интенсивности дождя в конце времени работы дождевальной машины.

Средняя интенсивность дождя определяется по формуле:

, мм/мин,

где: Q_M - расход дождевальной машины, л/с;  - площадь полива с одной позиции, м².

Для машин, работающих позиционно площадь полива равна:

,

где: L и b - длина и ширина полосы увлажнения, м.

Для дождевальной машины «Фрегат»:

,

где: R – радиус захвата крыла дождевальной машины, м.

Продолжительность полива на одной позиции:

,

где: m – расчетная поливная норма (принимается по результатам расчета режима орошения), м³/га.

Если эта точка окажется ниже кривой – 2 на рисунке 32, то это значит, что средняя интенсивность дождя будет меньше скорости впитывания воды в почву во время всего полива. Поэтому заданная машина может быть использована для полива в данных условиях. В противном случае необходимо использовать другую дождевальную машину или применить другие насадки, которые обеспечивают меньшую интенсивность дождя.

4. Проверки соответствия высоты, на которой располагается поливной трубопровод дождевальной машины над поверхностью земли, высоте сельскохозяйственных растений.

При выборе расположения полей и определении их размеров, необходимо провести анализ площадей, размеров, конфигурации и уклонов поверхности земли на участках, ограниченных открытыми элементами осушительной сети. При этом:

• открытые коллекторы, магистральные каналы и сооружения на осушительной сети не должны препятствовать движению дождевальной машины;

• размеры полей в направлении расположения крыльев дождевальной машины должны быть кратны ширине захвата, а в направлении движения - расстоянию между гидрантами или позициями;

• площадь орошаемого севооборотного участка может изменяться в большую или меньшую сторону от заданной в бланке задания площади на 5-10%.

• желательно, чтобы поля имели квадратную или прямоугольную форму с соотношением сторон не более 3:1. В Нечерноземной зоне России это условие трудновыполнимо из-за мелкоконтурности участков, пригодных для земледелия;

В этой главе необходимо привести технические характеристики заданной дождевальной машины, проанализировать все условия и обосновать правильность выбора дождевальной машины, затем продумать и правильно организовать поля севооборотного участка, выбрать место для водозабора, наметить на плане участка трассы трубопроводов закрытой оросительной сети и показать всю необходимую запорно-регулирующую арматуру.

Оросительную сеть можно прорисовать на специально подготовленной кальке, снятой с плана осушительной сети, где должны быть показаны все открытые элементы осушительной сети, закрытые коллекторы и смотровые колодцы. Оросительная сеть на плане показывается красным цветом (рисунок 33). Условные обозначения для применяемых на закрытой оросительной сети устройств, необходимых для ее нормальной работы, приведены в приложении 3.

Рис. 33 Осушительно-увлажнительная мелиоративная система.