В. И. Желязко, Т. Д. Лагун мелиорация, рекультивация и охрана земель



страница8/19
Дата13.05.2018
Размер4.22 Mb.
#18115
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   19

3.4.Орошение дождеванием
Из существующих способов орошения (мелкодисперсное, дожде-вание, поверхностное, внутрипочвенное, субирригация) основным и наиболее перспективным способом орошения сельскохозяйственных культур в зоне неустойчивого увлажнения является дождевание.

Выбор дождевальных устройств при проектировании оросительных систем следует проводить в два этапа. Первый этап выбора дожде-вальной техники необходимо проводить по следующим показателям:

– климатическим;

– почвенно-мелиоративным;

– геоморфологическим;

– агробиологическим;

– хозяйственным.

Если на первом этапе установлено, что на рассматриваемом участке можно применить несколько видов дождевальных устройств, то необ-ходимо выполнить второй этап выбора – технико-экономическое обос-нование по минимуму приведенных затрат.

При расчете элементов техники полива устанавливается сменная, суточная и сезонная производительность (предельно допустимая се-зонная нагрузка), а также необходимое количество дождевальной тех-ники.

При выборе дождевальной техники необходимо учитывать:

– пригодность для орошения данного вида сельскохозяйственных культур;

– соблюдение оптимальных сроков и норм полива с учетом требо-ваний сельскохозяйственных культур в конкретных почвенно-клима-тических условиях;

– допустимый размер капель искусственного дождя;

– равномерное распределение воды по всей площади с допустимой интенсивностью без образования на поверхности луж и стока.

Равномерность распределения дождя по орошаемой площади ха-рактеризуется коэффициентами эффективного, недостаточного и избы-точного поливов, которые определяются отношением соответственно эффективно, недостаточно и избыточно политой площади к общей площади захвата дождевальной машиной.

Эффективно политая площадь – это площадь, политая с интенсив-ностью, равной среднеарифметической, с отклонением, допускаемым агротехническими требованиями, ±25 %. Во всех других случаях пло-щади следует считать или избыточно, или недостаточно политыми. Коэффициент эффективного полива должен быть более 0,7–0,8.



Классификация дождевальных устройств. Устройство для обра-зования искусственного дождя, не имеющее частей, перемещающихся друг относительно друга, называется дождевальной насадкой. Устрой-ства для образования искусственного дождя и распределения его по площади полива, включающие подвижные элементы, называются дож-девальными аппаратами(рис. 3.3)и машинами (рис. 3.4).

Рис. 3.3. Дальнеструйный дождевальный аппарат:

1 – ствол; 2 – сопло; 3 – механизм привода вращения

(гидравлическая турбинка); 4 – присоединительный узел



Рис. 3.4.Дождевальная машина типа «Фрегат»
Дождевальные устройства подразделяют на короткоструйные – ра-диус разброса капель дождя до 10 м, среднеструйные – до 40 м и даль-неструйные – свыше 40 м. По напору воды могут быть низкона-порными – до 0,3 МПа, средненапорными – 0,3–0,5 МПа и высоко-напорными – 0,5– 0,6 МПа.

По способу перемещения их подразделяют на дождевальные агре-гаты, машины и установки. Дождевальные агрегаты состоят из само-ходной опоры и насосного агрегата, смонтированного в комплексе с дождевальным устройством. Дождевальные машины состоят из само-ходных опор, на которых смонтированы дождевальные устройства. Напор для них создает автономная насосная станция. Дождевальные установки не имеют самоходных опор. Вода к ним подаётся по труб-чатой оросительной сети.

В зависимости от принципа работы, технологии полива и пере-мещения дождевальных устройств можно выделить две основные схе-мы расположения оросительной сети и дождевальной техники – при работе по кругу (рис. 3.4) и фронтальном ее перемещении (рис. 3.5).

Рис. 3.5. Схема оросительной сети и оборудования для управления дождевальной машиной с электроприводом фронтальной шланговой



«Мини Кубань-ФШ»: 1 – источник орошения; 2 – насосная станция; 3 – гидрант;

4 – оросительный трубопровод; 5 – трос направляющий; 6 – стойка поддержки троса;

7 – упор для автоматической остановки дождевальной машины; 8 – тумба;

9 – направление перемещения; 10 – дождевальная машина; 11 – гибкий шланг

Характеристика современных дождевальных устройств, наиболее широко применяемых в Республике Беларусь (рис. 3.6).

Передвижные дальнеструйные дождевальные машины ПДМ-2500 и ПДМ-3000 применяются для орошения сенокосов, пастбищ, пропаш-ных культур, овощей и др. Обслуживаются трактором марки типа МТЗ, производительность полива изменяется соответственно до 1,2–2,0 га/ч, скорость движения распылителя – 10–150 м/ч, расход воды – до 60 м3/ч, площадь орошения – 2,45–6,3 га, дальность подачи воды от водоема – до 2,0 км, мощность привода насоса – не ниже 40 кВт, рабочее давление – 0,2–1,2 МПа, рабочая ширина захвата – до 70–90 м, рабочая длина захвата – 350–700 м. Габаритные размеры машины: длина – 7,05 м, ширина – 2,27м, высота – 3,5–3,9 м.

Рис. 3.6.Внешний вид шлангового дождевателя
Установка дождевальная УД-2500 предназначена для орошения садовых и ягодных культур путем перемещения распылителя вдоль рядов растений с забором воды из закрытого или открытого источ-ника. От гидранта закрытой оросительной сети, автономной дизель-насосной станции или водяного насоса, установленного возле водоема и приводимого в действие через карданный вал с помощью ВОМ трактора, вода подается на гидропривод установки с давлением не ни-же 0,3–1,0 МПа.В результате турбина гидропривода приводится во вращение и через редуктор передает вращение барабану посредством цепной передачи. На барабан может наматываться до 600 м полиэти-леновой трубы диаметром 75 мм, по которой вода подается непо-средственно к среднеструйным распылителям. Производительность (в зависимости от нормы полива) – до 0,3га/ч, расход воды –до 60 м3/ч, дальность подачи воды от водоема – до 1,5 км, рабочая ширина захвата – до 25 м, рабочая длина захвата – 600 м.

Оборудование поливочное ОП-600 предназначено для полива овощ-ных, кормовых, технических культур и многолетних трав. Принцип его работы аналогичен УД-2500. Производительность – до 0,9 га/ч, скорость движения распылителя – 10–150 м/ч, расход воды – до 60 м3/ч, дальность подачи воды от водоема – до1,5 км, распылитель дальнеструйный, рабочее давление – 0,2–1,2 МПа, рабочая ширина захвата – до 90 м, рабочая длина захвата – 2 · 400 м, масса – 3,5 т.

Оценка применимости, дождевальных устройств при проектиро-вании оросительных систем. Дождевальная техника должна обеспечи-вать регулирование водно-воздушного режима почвы в заданных пределах, создавать качественный дождь. Чтобы решить эти пробле-мы, необходимо знать все почвенно-рельефные, климатические и хозяйственные условия объекта орошения, условия применимости различных видов дождевальных устройств.

Выбор дождевальной техники следует осуществлять в два этапа. Вначале определяют техническую применимость ее (одного или нес-кольких видов) относительно конкретных почвенно-климатических условий участка, а затем путем расчетов окончательно устанавливают, какая техника наиболее целесообразна экономически.


3.5. Ресурсосберегающие способыи технологии орошения
Разнообразие сельскохозяйственных культур, возделываемых в раз-личных природно-климатических условиях, предопределяет примене-ние различных способов и техники орошения. Повышение требова-ний, предъявляемых к способам и технике поливов, в особенности к качеству полива, экономии водных и земельных ресурсов, произво-дительности труда, обусловило необходимость не только совершен-ствовать существующие, но и разрабатывать нетрадиционные способы и технологии орошения.

Все большую значимость приобретают разработка и внедрение экологически безопасных, энерго- и ресурсосберегающих технологий. При этом нельзя ограничиваться оценкой только технических показа-телей поливной техники, а необходим более широкий подход к этой проблеме, учитывающий условия, способы и технологии полива.

Сбережение энергии и материалов как при транспортировке воды, так и непосредственно в процессе полива, является определяющим направлением в энерго- и ресурсосберегающих технологиях орошения. Новые, нетрадиционное способы орошения (капельное и внутрипоч-венное, синхронно импульсное и микродождевание, аэрозольное увлажнение и т.д.), основанные на предельном рассредоточении тока воды и малой интенсивности водоподачи, дают возможность значи-тельно снизить потребность энергии.

В последние годы благодаря развитию промышленности, способ-ной производить штампованные пластиковые трубы с набором раз-брызгивателей и капельниц, наступил новый этап эры орошения – развитие энергоэкономичных и водосберегающихмикроирригацион-ных методов.Их сущность заключается в увлажнении участка почвы только вокруг растения. Микроирригационные методы используют по-ток воды под давлением в закрытых трубах для ее дальнейшей подачи в почву через насадки, капельницы и другие выпускные устройства. Преимущество этого орошения заключается в том, что оно требует более низких давлений и меньшего количества воды, чем обычное дождевание.

Различают два способа микроирригации – капельное орошение и микродождевание. При микродождевании вода через соответствую-щие насадки разбрызгивается в воздухе вблизи каждого растения или группы растений и таким образом увлажняет определенную часть почвы на небольшом участке (например, вокруг дерева в фруктовом саду). В свою очередь капельница является точечным источником воды и увлажняет определенный участок почвы путем прямой до-ставки воды в корневую систему растения. Эти системы орошения подходят для высокорентабельных культур, посаженных рядами (ово-щи, технические культуры, сады, ягодники).

Капельное орошение применяют на землях с уклонами до 0,35 при давлении в сети от 0,1 до 0,4 МПа и расходе водовыпусков (капель-ниц) до 20 л/ч.

Системы капельного орошения следует применять на всех типах почв (кроме глин и тяжелых суглинков) при уровнях грунтовых вод ниже нормы осушения в первую очередь при возделывании много-летних высокорентабельных плодово-ягодных насаждений интенсив-ного типа и при ограниченных водных ресурсах.

Схема системы капельного орошения в открытом грунте показана на рис. 3.7.


http://misha197917.narod2.ru/shema_kapelnogo_orosheniya/shema_sistemy_kapelnogo_poliva_3.jpg?rand=104151862997277

Рис.3.7. Принципиальная схема системы капельного орошения


Поливные трубопроводы при поверхностной укладке следует проектировать вдоль рядов растений на шпалерной проволоке на высо-те не более 70 см, чтобы обеспечить их сохранность при проведении агротехнических мероприятий.

При подземной укладке поливных трубопроводов их монтируют на глубине не менее 0,5 м с выводом капельниц при помощи отводных питателей.

Расстояние между капельницами на поливном трубопроводе опре-деляют расчетом в соответствии с впитывающей способностью корне-обитаемого слоя почвы и водопотреблением растений. Капельницы располагают на расстоянии не менее 0,35 м от штамба деревьев на низкорослых подвоях и не менее 0,5 м – на остальных.

В плодоносящих и вступающих в плодоношение садах интенсив-ного типа на слабо- и среднерослых подвоях при капельном орошении глубину увлажнения следует принимать от 0,6 до 0,8 м.

Размер контура увлажнения одной капельницей в зависимости от гранулометрического состава почвы, расхода капельницы и продолжи-тельности полива устанавливается в процессе изысканий. Диаметр горизонтальной проекции контура увлажнения на легких почвах (легких суглинках, супесях) рекомендуется принимать от 0,4 до 1,0 м, на более тяжелых почвах с хорошо выраженными капиллярными свой-ствами –от 2,0 до 3,0 м.

Технические характеристики современных средств микроорошения и закрытого грунта предоставлены в табл. 3.2.


Т а б л и ц а 3.2. Техническая характеристика современных средств полива

для крестьянских (фермерских) хозяйств и закрытого грунта


п.п.


Наименование

Краткая техническая характеристика

1


Комплекс

малоинтенсивного

дождевания «Росинка»


Предназначен для орошения и защиты от

заморозков садовых и огородных культур на площади 0,06 га. Расход 0,2–0,5 л/с


2


Шланговый дождеватель

позиционного действия

«Кооператор»


Предназначен для полива овощных культур и ягодников. Площадь орошения с одной стоянки 0,02 га, за сезон – 0,3–0,5 га

4

Комплекс локально-

импульсного

полива КЛИП-18


Предназначен для полива овощей в теплицах и парниках площадью до 30 м2. Полив осуществляется без участия человека круглосуточно на протяжении 1–3 недель

5


Комплекс импульсного

локального орошения ИЛО-3

для промышленных теплиц

Оросительный модуль в среднем на 1000 м2


6


Дождевальная машина с

фронтальная шланговая «Мини Кубань-ФШ»



Количество тележек – 3, расход – 20 л/с,

рабочая длина гона – 600 –1320 м, ширина захвата дождем – 184 м


7


Дождевальная машина

круговогодействия «Мини Фрегат-К»



Площадь полива на одной позиции – 3,3 га. Количество тележек –1, расход– 7 л/с,

длина машины – 89 м



8


Дождевальная машина

фронтальная шланговая «Мини Фрегат-ФШ»



Количество тележек – 3, расход – 25 л/с,

длина гона – 600 –1300 м, ширина захвата дождем – 206 м, площадь

орошения – 12,4–26,8 га



3.6. Источникии качество оросительной воды
Источниками воды для орошения земель могут быть:

– воды рек с зарегулированным (прудами, водохранилищами) или незарегулированным стоком;

– поверхностный местный сток;

– подземные воды, в том числе грунтовые и межпластовые, воды родников и пластовых выходов;

 воды естественных озер;

– сточные воды;

 дренажный сток осушительных и осушительно-увлажнительных систем.

Наиболее распространены первые три вида водоисточников.

Основные требования, предъявляемые к источникам воды для оро-шения: вода по качеству должна быть пригодной для орошения сель-скохозяйственных культур; запасы и расходы воды в водоисточнике должны перекрывать потребности растений в воде в установленные сроки для года расчетной обеспеченности; водоисточник следует располагать вблизи орошаемого массива с целью снижения затрат на его строительство и эксплуатацию.

При выборе источника орошения необходимо знать следующие параметры:

 расход, который может доставлять данный источник орошения в течение оросительного периода, и его изменение по годам, т. е. сезон-ный и многолетний режим источника орошения для лет различной обеспеченности (50, 75, 90 и 95%);

 суммарное количество воды, которое может дать источник за декаду (месяц), за оросительный период, за год и его колебания во времени;

 положение источника орошения в горизонтальной и вертикаль-ной плоскостях по отношению к орошаемой площади (расстояние водоисточника от орошаемой площади и положение горизонтов воды);

– качество воды в источнике орошения.

Для подземных вод кроме указанных параметров следует знать: дебит и удельный дебит скважин, положение динамического уровня, глубину залегания продуктивного пласта, категорию пород по буре-нию.

От перечисленных характеристик источника воды для орошения зависят: возможные размеры орошаемой площади с учетом принятого режима орошения; степень необходимости и способ регулирования стока; потребность в улучшении качества оросительной воды; высота ее подъема; технико-экономические показатели проекта.

В общем при выборе источника орошения следует исходить из задач комплексного и рационального использования водных ресурсов и их охраны от загрязнения, а окончательно принимать решение только на основе технико-экономического сравнения возможных ва-риантов.

Наибольшее предпочтение следует отдавать использованию мест-ного стока для целей орошения, так как при этом задержка поверх-ностного стока весной уменьшает весеннее половодье; использование запасенной на орошение воды усиливает внутренний влаго-оборот данной местности и грунтовое меженное питание рек; улучшается водное благоустройство территории и климатические условия; воз-можно использование воды для других целей (рыборазведение и т. д.); уменьшается эрозия почв.

Использование местного стока в качестве источника орошения без его регулирования невозможно или ограничено. Оно осуществляется двумя способами:путем устройства водохранилищ и прудов в пони-женных местах и путем устройства лиманов (лиманное орошение).

Основные требования к источникам воды для орошения:

– вода должна быть пригодной для целей орошения сельскохозяй-ственных культур;

– запасы и расходы воды в водоисточнике должны удовлетворять потребность растений в воде в установленные сроки в год расчетной обеспеченности;

– водоисточник должен располагаться вблизи орошаемого массива, иметь наименьшие капитальные и эксплуатационные затраты на его обустройство.

При выборе водоисточника необходимо исходить из задач комп-лексного и рационального использования водных ресурсов и их охра-ны от загрязнения, а окончательное решение принимать на основании технико-экономического обоснования.

Возможная площадь орошения должна определяться оросительной способностью водоисточника и потребностью в орошении земель. Определение площади оросительной системы необходимо произво-дить для критического периода (декада, месяц), во время которого пот-ребность в орошении удовлетворяется с наибольшим напряжением.

Установление критического периода следует производить следу-ющим образом. Для декады или месяца вегетационного периода каж-дого года расчетного ряда подсчитывается отношение средних рас-ходов воды в водоисточнике к оросительным нормам за критический период или к гидромодулю конкретной сельскохозяйственной куль-туры. Критической декадой для большинства сельскохозяйственных культур является первая декада августа, а критическим месяцем – июль.

При согласовании режима водоисточника с режимом орошения и определении площади оросительной системы необходимо учитывать явление асинхронности в колебаниях режима орошения и режима реч-ного стока.

Для расчета коэффициентов асинхронности необходимо построить фактическую и теоретическую кривые обеспеченности оросительной способности реки.

Коэффициент асинхронности при различной обеспеченности опре-деляется как отношение оросительной способности по фактической кривой к оросительной способности по теоретической кривой обес-печенности.
3.7. Эксплуатация и реконструкция оросительных систем
Эксплуатация оросительной системы включает: поддержание в исправности всех элементов системы; организацию работы их в соот-ветствии с плановыми хозяйственными заданиями и теми условиями (климатические, гидрогеологические и др.), в которых система рабо-тает; реконструкцию систем на базе внедрения новой техники и техно-логии; контроль за экономным использованием водных и земельных ресурсов; улучшение мелиоративного состояния орошаемых земель и др.

Составы, объемы и сроки ремонтных работ устанавливают спе-циальные комиссии и обосновывают техническими документами, де-фектными ведомостями. Осмотры и обмеры сооружений выполняют ежегодно после окончания вегетационного периода. Для проведения капитального ремонта разрабатывают специальные проекты на осно-вании предварительных изысканий и данных эксплуатационной служ-бы.

Реконструкция оросительных систем предполагает их комплексное восстановление с модернизацией или переустройство, обеспечиваю-щее доведение технических показателей до соответствия нормативам действующих актов ТНПА и осуществляемое в случае выхода из строя большинстваэлементов: дождевальной техники, оросительной сети, насосных станций и т. д., что делает невозможным обеспечение необ-ходимого режима орошения сельскохозяйственных угодий.

Необходимость реконструкции оросительных систем должна быть обоснована технико-экономическими расчетами, которые дают осно-вание для выбора первоочередных объектов реконструкции, ее объе-мов и технического уровня.

Рекогносцировочное обследование должно проводиться после по-лучения задания на проектирование и включать:

– оценку технического уровня оросительной системы и степень его соответствия требованиям современного сельскохозяйственного про-изводства;

– оценку состояния и работоспособности дождевальных устройств;

– анализ состояния закрытой оросительной сети и арматуры на ней;

– заключение о работоспособности насосной станции и отдельно ее элементов: зданий, гидротехнических сооружений, насосных агрега-тов, технологического, механического и силового электрического обо-рудования, автоматики;

– оценку состояния водоисточника и сооружений на нем;

– определение состава необходимых последующих полевых изыс-каний.

По материалам изысканий должно быть оценено техническое состояние каждого элемента оросительной системы или ее части с указанием причин выхода из строя.

По материалам изысканий в состав работ по реконструкции ороси-тельных систем необходимо включать:

– замену морально устаревшегоспособа и техники орошения, если это продиктовано возможностями энерго- и ресурсосбережения, а также экологическими требованиями;

– восстановление вышедших из строя трубопроводов различных порядков магистральных, распределительных, поливных;

– восстановление работоспособности основных сооружений ороси-тельных систем: насосных станций, узлов водозабора, трубопроводной арматуры;

– устройство при необходимости дополнительных сооружений и восстановлений дорожной сети.

При проектировании оросительных систем необходимо соблюдать требования законодательства и других нормативных актов в области экологии и охраны окружающей среды. Разработка природоохранных мероприятий должна проводиться для всех основных природных ком-

понентов: почв, вод, флоры, фауны, воздушной среды, ландшафтов и редких природных комплексов.

При разработке мероприятий по охране почв необходимо предусмотреть:

– строгое соблюдение режима орошения;

– соблюдение условий качественного полива – интенсивность пода-чи воды в почву должна соответствовать ее впитывающей способно-сти;

– качественную подготовку поливной жидкости к поливу, в первую очередь сточных вод и стоков животноводческих комплексов;

– приемы, снижающие неравномерность распределения поливной жидкости по площади поля.

Автоматизация технологического процесса орошения осуществля-ется системой автоматического управления, в которую входят:

– объект управления (регулирования) – основные насосные агрега-ты, задвижки;

– измерительные устройства, состоящие из первичного измеритель-ного преобразователя – датчика расхода и датчиков состояния почвы;

промежуточных и передающих преобразователей, преобразующих сигналы датчиков в унифицированные сигналы постоянного тока;

– суммирующие и регулирующие устройства, вырабатывающие ре-гулирующие воздействия, которые нужно подать на объект регу-лирования – аналоговые устройства;

– исполнительные механизмы – электродвигатели основных насос-ных агрегатов и приводы задвижек.

Насосные станции закрытых оросительных систем должны рабо-тать в автоматическом режиме, обеспечивающем автоматическую по-дачу воды в сеть для обеспечения заданного расхода воды при любых предусмотренных комбинациях работы поливных устройств.


Каталог: jspui -> bitstream -> 123456789
123456789 -> Сборник материалов II международной научно-практической конференции 20 апреля 2016 г. Доннту: Донецк, 2016 эл версия русск яз
123456789 -> Распознавание речи и голосовое управление
123456789 -> Черникова О. Ю., Мозговой В. И
123456789 -> Анализ методов восстановления никель-кадмиевых аккумуляторов после потери емкости в процессе эксплуатации
123456789 -> Основы семейного права Украины
123456789 -> Тема: Установление, восстановление и закрепление границ зе-мельных участков
123456789 -> Министерство сельского хозяйства
123456789 -> Приоритетная задача современного земледелия за-ключается в повышении эффективности и стабильности сельскохозяйственного производства
123456789 -> Сборник материалов международной научно-практической конференции


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   19




База данных защищена авторским правом ©www.vossta.ru 2022
обратиться к администрации

    Главная страница