ToroAg(rus) / Теоретические основы капельного орошения от компании Toro Ag (rus)
.pdf
Aqua-TraXX®
Проект руководства по применению
Метрическая версия
Это издание предназначено для предоставления точного и информативного мнения относительно данного предмета изучения. Оно распространяется с согласия авторов, издатели и дистрибьюторы не несут ответственности за инженерную, гидравлическую, агрономическую или другую профессиональную консультацию.
История издания: |
|
Первое издание |
Июнь, 1997 |
Второе издание |
Август, 1998 |
Третье издание |
Октябрь, 1999 |
Четвертое издание |
Август, 2000 |
Пятое издание |
Февраль, 2007 |
© I.S.E. S.r.l. 2007
2
Оглавление
Глава I: Лента Aqua-TraXX |
Страница |
Принципы действия |
5 |
Характерные особенности и преимущества |
6 |
Техническое описание |
7 |
Выбор и применение |
8 |
Глава II: |
Почва |
|
Почва |
|
9-13 |
Глава III: |
Качество и обработка воды |
|
Качество воды |
14-16 |
|
Обработка воды |
17-21 |
|
Хлорирование |
22-27 |
|
Впрыскивание кислоты |
28 |
|
Глава IV: Критерии расчета |
|
|
Равномерность водовыпуска (EU) |
30 |
|
Расчетная производительность |
31-33 |
|
Глава V: Проектирование системы орошения с Aqua-TraXX
Выбор ленты Aqua-TraXX |
34-36 |
Компьютерная программа Water-TraXX |
37-39 |
Расчет распределительного трубопровода |
40-41 |
Расчет магистрального трубопровода |
42-43 |
Глава VI: Методика установки
Установка |
44 |
Соединение |
45 |
Устройство для укладки ленты |
46-47 |
Глава VII: Работа и техническое обслуживание
Вычисление времени полива |
48-49 |
Наблюдение за эксплуатацией системы |
50 |
Мероприятия по обслуживанию ленты Aqua-TraXX |
51-53 |
ПРИЛОЖЕНИЕ A: ПЕРЕВОДНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ B: СПРАВОЧНЫЕ ТАБЛИЦЫ ВЫБОРОЧНЫХ ДАННЫХ
3
ПЕРЕЧЕНЬ РИСУНКОВ:
Рисунок 1: |
Лента Aqua-TraXX |
5 |
Рисунок 2: |
Aqua-TraXX на салате (Мурция, Испания) |
6 |
Рисунок 3: |
Детальная схема турбулентного потока |
7 |
Рисунок 4: |
Aqua-TraXX на томатах (Флорида, песчаная почва) |
9 |
Рисунок 5: |
Контуры увлажнения для глины, суглинка |
|
|
и песка |
11 |
Рисунок 6: |
Влияние расположения эммитера на соли |
12 |
Рисунок 7: |
Aqua-TraXX на качанном салате (Санта Мария, |
|
|
Центральная Америка) |
14 |
Рисунок 8: |
Aqua-TraXX на брокколи (Санта Мария, |
|
|
Центральная Америка) |
18 |
Рисунок 9: |
Размеры отверстий сетки в мешах по сравнению |
|
|
с отверстием 0,5 мм |
20 |
Рисунок 10: Aqua-TraXX на сельдерее (Санта Мария, |
|
|
|
Центральная Америка) |
31 |
Рисунок 11: Aqua-TraXX на клубнике (Довер, Флорида) |
34 |
|
Рисунок 12: Образец блока распределительных трубопроводов |
38 |
|
Рисунок 13: Соединение Aqua-TraXX с полиэтиленовой трубой 45
Рисунок 14: Способы соединения ленты Aqua-TraXX |
45 |
|
Рисунок 15: Укладка Aqua-TraXX (Каса Гранд, Аризона) |
46 |
|
Рисунок 16: Устройство для укладки Aqua-TraXX |
47 |
|
Рисунок 17: Aqua-TraXX на перце (Флорида, песчаная почва) |
48 |
|
ПЕРЕЧЕНЬ ТАБЛИЦ: |
|
|
Таблица 1: Приблизительный размер увлажненной зоны |
11 |
|
Таблица 2: Интерпретация анализа воды |
16 |
|
Таблица 3: Эквиваленты хлора для промышленных |
|
|
|
источников |
27 |
Таблица 4: Стандартные расходы ленты Aqua-TraXX |
35 |
|
ПЕРЕЧЕНЬ УРАВНЕНИЙ: |
|
|
Ур. 1: |
Доза впрыскивания хлора (жидкая форма) |
26 |
Ур. 2: |
Доза впрыскивания хлора (газообразная форма) |
27 |
Ур. 3: |
Равномерность водовыпуска – EU |
30 |
Ур. 4: |
Пик эвапотранспирации – PET |
33 |
Ур. 5: |
Расчет потери на трение в трубе |
42 |
Ур. 6: |
Расчет скорости в трубе |
42 |
Ур. 7: |
Время полива |
48 |
4
ГЛАВА I
Лента Aqua-TraXX®
ПРИНЦИПЫ ДЕЙСТВИЯ
Aqua-TraXX это бесшовная, экструзионная капельная лента с формованными эмиттерами турбулентного потока, прикреплёнными к внутренней стенке.
Бесшовная конструкция исключает недостатки труб со швами и снижает охват проникновения корня. Экструзионная технология предусматривает использование высококачественных полимеров с высокой степенью экструзии, известных своими прочностью и гибкостью. Эти полимерные материалы были разработаны специально для использования в жестких промышленных и сельскохозяйственных условиях окружающей среды.
Процесс исключительного формирования пути потока создает четкие, правильные физические особенности, отражающиеся на отличной воспроизводимости и высокой равномерности водовыпуска (EU). Лежащая в основе схема турбулентного потока создает проточный канал, стойкий к засорению, делает возможным прохождение водой более длинных расстояний и обеспечивает высокий водовыпуск.
Как показано на Рисунке 1, вода поступает в поток через фильтрующее входное отверстие, а затем течет через проточный канал турбулентного потока, который точно регулирует расход. В конечном пути, вода вытекает к культуре через прорезанное лазером отверстие.
Рисунок 1: Лента Aqua-TraXX
5
ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ И ПРЕИМУЩЕСТВА
Четко формованный эмиттер для точного водовыпуска.
Бесшовная конструкция для большей надежности.
Каждый путь потока имеет много фильтрующих входных отверстий, делая ленту высокосопротивляемой к засорению.
Лазерная щель на выходе исключает засорение и затрудняет проникновение корней.
Поистине турбулентный поток |
обеспечивает точный водовыпуск и |
одновременно понижает засорение. |
|
Производится в широком диапазоне толщины стенки, расстояний между выпускными отверстиями и расходом воды.
Хорошо видимые голубые полосы служат для узнавания качественного продукта и правильного положения при установке.
Превосходный предел прочности на разрыв.
Крепкий, стойкий к изнашиванию материал уменьшает нанесение вреда полю.
Производится в США (западное и восточное побережье), Европе (Италия) и Австралии, что способствует быстрым поставкам и доступ к усовершенствованным товарам.
Рисунок 2: Aqua-TraXX на салате (Мурция, Испания)
6
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ
Размеры диаметра и толщины стенки Aqua-TraXX
|
Диаметр |
Толщина |
Мин. |
Макс. |
Длина |
Вес |
|
|
|
стенки |
давление, |
давление, |
бобины |
бобины |
|
|
|
(мил/мм) |
Бар |
Бар |
|
|
|
16 |
мм - 5/8” |
5 / 0,125 |
0,3 |
0,7 |
4.200 м |
35,40 кг |
|
|
|
6 |
/ 0,15 |
0,3 |
0,8 |
3.048 м |
29,93 кг |
|
|
8 |
/ 0,20 |
0,3 |
1,0 |
2.286 м |
28,57 кг |
|
|
10 / 0,25 |
0,3 |
1,0 |
1.828 м |
27,21 кг |
|
|
|
15 |
/ 0,375 |
0,3 |
1,0 |
1.220 м |
27,66 кг |
22 |
мм - 7/8” |
8 |
/ 0,20 |
0,3 |
1,0 |
1.828 м |
30,84 кг |
|
|
10 / 0,25 |
0,3 |
1,0 |
1.341 м |
29,48 кг |
|
35 |
мм - 1 3/8” |
15 |
/ 0,375 |
0,3 |
1,0 |
823 м |
33,57 кг |
Описание пути потока и размеры
Количество входных |
20 см & 40 см расстояние |
60 |
отверстий |
между отверстиями |
|
Количество входных |
30 см & 60 см расстояние |
200 |
отверстий |
между отверстиями |
|
Размеры входных |
(все) |
0,18 мм min x 0,25 max |
отверстий |
|
|
Размеры протока |
(все) |
0,2 мм min x 0,84 max |
Размеры выпускных |
4 & 6 мил |
3,6 мм x 0,3 мм |
отверстий |
|
|
Размеры выпускных |
8 - 15 мил |
4,3 мм x .0,3 мм |
отверстий |
|
|
Коэффициент |
(все) |
0,03 |
неравномерности |
|
|
Коэффициент потока |
1,44 l/h (от 0,4 до 0,8 бар) |
0,11859 & 0,50 |
Коэффициент потока |
1,14 l/h (от 0,4 до 0,8 бар) |
0,09487 & 0,50 |
Коэффициент потока |
0,86 l/h (от 0,4 до 0,8 бар) |
0,07115 & 0,50 |
Коэффициент потока |
0,57 l/h (от 0,4 до 0,8 бар) |
0,04743 & 0,50 |
Фактор Хэзена-Уильямса |
(Магистральный |
140 |
|
трубопровод) |
|
Схема потока и терминология
Рисунок 3: Детальная схема турбулентного потока
7
ВЫБОР И ПРИМЕНЕНИЕ
Толщина стенки
5 мил – тонкостенное изделие, используется на культурах с коротким периодом созревания, и на почве с минимальным количеством камней. Рекомендована для опытных потребителей ленты.
6 и 8 мил – промежуточное изделие общего использования для культур с длинным периодом созревания и нормальными условиями почвы.
10 -15 мил – толстостенная лента, предназначенная для использования в каменистой почве, где насекомые и животные могут причинить повреждения, или там, где лента будет использоваться более чем один сезон.
Расстояния между выпускными отверстиями
10, 15 & 20 см – используется на культурах, высаживаемых близко друг к другу, на песчаных почвах, или там, где требуется высокий расход воды.
30 cm – используется на культурах, высаживаемых в среднезернистую почву и при среднем расстоянии между растениями.
40 cm – используется на культурах, высаживаемых на большом расстоянии друг от друга и где необходимы длинные поливные линии.
60 cm – используется для культур, высаживаемых на очень большом расстоянии друг от друга, на тяжелых почвах и при длинных поливных линиях.
Расход
1,44 л/ч @ 0,7 бар эмиттер с простым потоком – используется для сахарных
(тростниковых) культур.
1,14 л/ч @ 0,7 бар эмиттер с простым потоком - обычно рекомендуется для большинства культур и почв.
0,87 л/ч @ 0,7 бар эмиттер с простым потоком – рекомендуется для поливных трубопроводов большой длины, для большинства культур и почв.
0,64 & 0,57 л/ч @ 0,7 бар эмиттер с простым потоком – используется на почвах с низкой скоростью просачивания, где необходимы длинные периоды орошения или для поливных трубопроводов очень большой длины.
Диаметр
16 мм – используется для поливных линий средней длины (от 0 до 300 м).
22 мм – используется для длинных поливных линий (до 750 м).
35 мм – используется для очень длинных поливных линий (до 1500 м).
8
ГЛАВА II ПОЧВА
ПОЧВА
Взаимоотношения воды и почвы
Система микроорошения – это система транспортировки, которая подает воду в корневую или близкую к ней зону. Конечным звеном в этой транспортировке является почва, неотъемлемый мостик между системой орошения и растением. Физико-химические свойства почвы обуславливают её способность транспортировать и накапливать воду и питательные элементы. Свойства почв значительно отличаются по физическим характеристикам, часто определяя тип культуры, который может выращиваться на ней и необходимый тип системы орошения. Поэтому доскональное понимание свойств почвы и взаимоотношения воды и почвы - это важная установка при проектировании системы орошения.
Рисунок 4: Aqua-TraXX на томатах (Флорида, песчаная почва)
9
Скорость инфильтрации
Скорость инфильтрации – это скорость, с которой вода поступает в почву. Скорость инфильтрации почвы значительно отличается в зависимости от химического и структурного содержания, физической спелости почвы, плотности, пористости и влажности. Скорость инфильтрации почвы может наложить ограничения на проектирование системы орошения, так как расходная норма большая, чем скорость инфильтрации может отразиться на поверхностном стоке и эрозии.
Движение воды в почве
Когда вода медленно поступает в одну точку, на неё действует сила тяжести (направленная вниз) и сила капиллярного натяжения (направленная радиально наружу), образуя характерный для этого типа почвы контур увлажнения и поливную норму.
Песчаные почвы характеризуются большими пустотами между частицами почвы. Эти большие пустоты вызывают относительно слабые капиллярные силы, и оказывают маленькое сопротивление гравитационному потоку, вследствие чего движение воды, направленное в стороны и вверх ограничено, а движение воды вниз быстрое. Поэтому контур увлажнения для песчаной почвы будет глубоким с малым боковым распространением воды, а движение воды вверх будет минимальным. Чтобы повысить распределение воды на песчаных почвах в стороны некоторые овощеводы Флориды, занимающиеся выращиванием томатов, установили две линии Aqua-TraXX на грядку, как показано на рисунке 4.
С другой стороны, тяжелая глинистая почва вызывает сильное капиллярное действие и препятствует движению воды вниз под действием силы тяжести. Контур увлажнения в тяжелой глинистой почве будет стремиться к расширению и умеренной глубине из-за сильного действия капиллярных сил и относительно низкой проницаемости. В глинистой почве, которая подверглась уплотнению, движение воды вниз, даже при дальнейшем уплотнении, ограничено, и имеет в результате широкий поверхностный контур увлажнения. В глинистой почве контур увлажнения будет зависеть не только от типа почвы, но и значительно варьироваться в зависимости от пригодности почвы к обработке.
Для большинства почв, контур увлажнения будет между крайними точками, проявляющимися у легких песков и тяжелых глинистых почв. Кроме того, движение воды в почвах будет обусловлено состоянием пахотного слоя, проницаемости подпочвенного слоя, другими слоями почвы с различными свойствами и присутствием непроницаемого подпахотного слоя. Рисунок 5 иллюстрирует относительные формы контура увлажнения, которые могут образовываться под выпускным отверстием ленты в различных типах почвы.
10