Поливная норма и сроки поливов | Ландшафтная архитектура и зеленое строительство | Totalarch

Метод Алпатьева. Метод назван биоклиматическим. В его основе лежит установленный теоретически и проверенный на практике факт – расход влаги орошаемым полем при нормальном развитии растительной массы ( высоких урожаях) обусловлен теплоэнергетическими ресурсами атмосферы. Если растительная масса развита недостаточно, что соответствует плохим урожаям, то расход влаги в значительной мере определяется и уровнем ее развития. В целом это означает, что потребление растениями воды при оптимальной влагообеспеченности изменяется под влиянием географических условий среды, главным образом климата, и биологическим особенностей растений. Следовательно, потребление растениями воды является биогеографической категорией. Эти закономерности отражены в уравнении вида;

где Е – суммарное испарение, мм;

К – коэффициент суммарного испарения, зависящий от культуры и фаз ее развития;

d – среднесуточное значение дефицита влажности воздуха за n сут, Мб.

Биологический коэффициент, который в течение вегетационного периода изменяется для каждого вида растения по-своему, представляет собой показатель потребности растений в воде, отражающий биологические особенности растений. С учетом этой зависимости можно рассчитывать суммарное испарение как за короткие отрезки вегетационного периода, так и за весь период вегетации:

Получение фактические биологические коэффициенты (коэффициенты суммарного испарение) наносят на график, где по оси ординат откладывают значения коэффициентов суммарного испарения, а по оси абсцисс – сумму среднесуточных температур, начиная от всходов и кончая периодом созревания. Кривая изменения коэффициентов суммарного испарения представляет собой биологическую кривую, отображающую влияния ритмов развития на режим потребления воды растениями. Располагая данными наблюдений за температурой и влажностью воздуха и имея коэффициент суммарного испарения, можно установить динамику суммарного испарения за весь период вегетации. Сопоставление этого показателя с величиной осадков дает возможность следить за изменением влагозапасов в почве, что позволяет устанавливать предельный сроки поливов и величины поливных норм, т.е. формировать режим орошения культур, при этом необходимо знать величину начальной влажности, полевой влагоемости и критической возможности почвы. Предельный срок полива наступит тогда, когда влажность в расчетном слое достигнет критического уровня. Величина поливной нормы равна: m_мах=(W_пв-W_кр) а, т.е. разности между запасами влаги в почве, соответствующими полевой влагоемкости и критической влажности (а>I).

При назначении более ранних сроков полива или же при любом другом сроке полива величину поливной нормы m определяют по уравнению:

где W_пв— влагозапасы в расчетном слое при данной поливной влагоемкости;

W_факт— фактический запас влаги в расчетном слое почвы в момент полива.

Метод А.М. и С.М.Алпатьевых, получивший широкое применение для назначения сроков полива, требует систематических наблюдений за осадками и дефицитом влажности воздуха, а также знания биологических коэффициентов водопотребления возделываемых культур, характерных для данных почвенно-климатических условий.

Метод разработан для зоны неустойчивого увлажнения. Основанный на учете водопотребления, он не учитывает подток от грунтовых вод, поэтому попытки использовать его в гумидной зоне ведут к значительному завышению оросительных и поливных норм.

Метод Н.В.Данильченко. В основу метода положена биоклиматическая модель определения водопотребления с последующим установлением оросительной нормы путем решения уравнения водного баланса орошаемого поля [13, 14]. Оросительная норма равна сумме подекадных дефицитов водопотребления за вегетативный период орошаемой культуры:

где М – оросительная норма нетто;

— дефицит водопотребления за расчетный интервал времени.

где E_v— суммарное водопотребление (суммарное испарение) культуры в оптимальных условиях влагообеспеченности растений;

Р- атмосферные осадки;

V_a— активные влагозапасы в расчетном слое почвы;

G- капиллярный приток влаги из грунтовых вод при их близком залегании;

Величину суммарного водопотребление определяют по формуле:

мм,

где R_б— биологический коэффициент;

R₀— микроклиматический коэффициент;

Е- испаряемость (потенциальная эвапотранспирация).

Испаряемость подсчитывают по формуле Н.Н.Иванов:

где K_t— энергетический фактор испарения;

d- дефицит влажности воздуха, мб;

f(u)- функция, характеризующая влияние ветра.

Параметры испаряемости K_t и f(u) определяют по зависимости:

где t – температура воздуха, ⁰С;

l_a – упругость насыщенного пара, Мб.

где u₂— скорость ветра на высоте 2 м от поверхности земли, м/с.

Биологические коэффициент установлены по обобщенным экспериментальным данным. Они определены как осредненные отношения суммарного испарения культуры при оптимальном влагообеспечении к испаряемости по фазам развития растений и приурочены к интегральном кривым температур воздуха. Для Нечерноземной зоны биологические коэффициенты изменяются внутрисезонно в пределах 0,75…1,10, а в среднем за вегетацию – в пределах 0,94…1,0.

Микроклиматические коэффициенты (К₀) определены по экспериментальным и литературным данным и равны: в целом за вегетацию для южно-таежной зоны с избыточным увлажнением – 1,0, в отдельные засушливые декады – 0,94…0,95; в лесостепной влажной зоне – 0,98…1,0, а в засушливые декады – 0,90…0,94. Величину атмосферных осадков берут по наблюдениям на метеостанциях. Активные влагозапасы равны:

где V_НВ – влагозапасы при НВ в метровом слое почвы, мм;

— допустимый порог иссушения почвы перед поливом, доли НВ;

— коэффициент, показывающий степень фактического насыщения почвы влагой к началу вегетации;

h_k – расчетный слой почвы, изменяющийся в течение вегетации, см.

Участие грунтовых вод в водообеспечении растений возможно только при их близком залегании. Приток грунтовых вод (G) определяют по формуле:

где g_r – коэффициент капиллярного подпитывания, доли от E_v (суммарного водопотребления). Зависит от глубины залегания грунтовых вод, механического состава почв и глубины распространения корневой системы растений.

Отток влаги за пределы расчетного слоя определяют балансовым методом. Интервал для балансовых расчетов не превышает декады. Расчет выполняют на ЭВМ. Полученный многолетний ряд оросительных норм (30…35 лет) статистически обрабатывают, в результате чего получают нормы расчетной обеспеченности.

Для определение расчетной нормы водопотребления в США используют результаты лизиметрических наблюдений. При расчете норм увлажнения применяют экспериментальную формулу Блейни-Криддла:

где Е – месячная норма водопотребления;

Р – продолжительность часов дневного времени, % от годовой их суммы (принимают в зависимости от широты местности и месяца);

К – биологический коэффициент водопотребления данной культуры за месяц;

t – среднемесячная температура воздуха, ⁰С.

Значения биологических коэффициентов водопотребления за месяц принимают по данным ближайших научных учреждений. Потребность в орошении (оросительная норма – нетто) за месяц определяют по разности между суммарным водопотреблением сельскохозяйственной культуры и эффективными осадками. Последние рассчитывают по разности между фактическими осадками в средний по водности год и потерями их на испарение и сток, зависящими от характера дождей, почвы, культуры и пр. Норму увлажнения (брутто) подсчитывают исходя из коэффициента полезного действия межхозяйственной сети. Общих рекомендаций по учету капиллярного подпитывания почв нет, а имеются лишь результаты региональных исследований, которые не всегда учитываются.

Поливные нормы устанавливают из расчета увлажнения корнеобитаемого слоя почвы, основываясь на ее водно-физических свойствах. Простейшая методика определения количества воды, которое должно быть подано в корнеобитаемую зону, разработана Д.Р.Шокли. Корнеобитаемая зона делится на четыре слоя, и для каждого из них определяют количество извлекаемой растениями воды (в % от их общего водопотребления). Многочисленными исследованиями для западной части США установлено, что в зависимости от величины корнеобитаемой зоны количество воды, получаемое культурой в % от суммарного водопотребления (Ис), равно (цифры даны от поверхности земли): 0,25 м – 45% Ис; 0,25…0,5 м – 30% Ис, 0,5…0,75м – 20% Ис и 0,75…1,0 м – 10% Ис. Согласно этой методике содержание доступной влаги в верхней четверти корнеобитаемого слоя не должно опускаться ниже 20% общего запаса доступной воды. На основании обобщения даются таблицы значений поливных норм в зависимости от почвы и глубины корнеобитаемого слоя. Продолжительность поливного периода определяют как результат деления поливной нормы (нетто) на максимальный суточный расход воды растением. Число поливов и мездренные поливные периоды устанавливают для каждой культуры на региональных опытных станциях. Например, число поливов овощных и полевых культур за сезон изменяются от одного до трех (до семи при дождевании) в восточных штатах, до шести-десяти и более на засушливом западе. Наиболее эффективными считают частые поливы дождеванием малыми нормами (150…300 м³/га). Для определения времени полива и контроля за почвенной влагой широко используют тензиометры.

Таким образом, режим увлажнения в условиях США устанавливают на основании эмпирических зависимостей, полученных по материалам многолетних наблюдений за погодой и урожаями, а также лизиметрических наблюдений в различных районах страны. Преобладают региональные расчетные формулы. Все разработки касаются минеральных почв, данные по увлажнению торфяников в литературе не встречены.

В Канаде потребность в увлажнении определяют по метеорологическим данным. Для этого изучены 30-летные климатические материалы 59-ти селекционных станции, расположенных в различных климатических зонах страны. Сезонную потребность в увлажнении устанавливают для периода с 30.IV по 30.IX по уравнению водного баланса. Недельную и сезонную потребность в увлажнении определяют на основании обеспеченности влагой для шести вариантов запасов доступной влаги в почве (13, 25, 51, 76, 102 и 127 м) при обеспеченности в 75, 50, 26, 15, 10, 5 и 1%. Сравнивая варианты наличных запасов влаги в почве с суммарным испарением, находят сроки начала полива для различных случаев. Полив назначают в том случае, если доступный запас влаги становится ниже необходимого для данной культуры и района. Стандартное отклонение определяют по модели на основании зависимости между стандартным отклонением и количеством осадков за минусом вероятного испарения для шести вариантов запаса доступной влаги в почве. Расчеты стандартного отклонения производят для средних величин. На основании многолетних данных получены коэффициенты для расчета стандартного отклонения. Для месячных отрезков времени эти коэффициенты оказались близки и фактическим.

На основании многолетних данных по элементам водного баланса на всей территории страны, применения обычной методики анализа исходных величин (запаса влаги в почве и суммарного испарения), используемой в гидрологических расчетах, получены достаточно надежные показатели для обоснования режима увлажнения культур.

Во Франции для расчета потенциального водопотребления пользуются формулой Торнтвейта. По этому методу предлагается определить водопотребление по формуле:

дюймы,

где Е – месячное водопотребление;

t – средняя месячная температура, ⁰С;

У – сумма месячных индексов тепла за год, определяемых по формуле:

;

а – эмпирический коэффициент, определяемый по формуле:

а = 0,000000675 У³ – 0,0000771 У² 0,01792 У 0,49239.

Для упрощения расчетов составлена номограмма. Для четырех районов этой страны формула дает хорошую сходимость суммарного испарения, полученного на испарителях. Расхождение меньше, чем величина погрешности, допускаемая при измерениях.

Суммарного водопотребление рассчитывают также по методу Л.Тюрка. В первые две декады после посева, когда растения еще мало развиты, его выполняют по формуле для оголенной почвы:

а для почвы, покрытой растительностью:

где Е_Н – испарение за первые две декады;

Е_В – суммарное водопотребление в последующие декады;

Р – сумма осадков и поливной воды;

а – слой воды, испаряющейся за счет почвенных вод;

l – максимальное значение декадного испарения, определяют по формуле:

где J – суммарная солнечная радиация, кал/см в сут;

t – среднедекадная температура, ⁰С.

Когда l меньше 10 мм, водопотребление следует считать по формуле для оголенной почвы.

Фактор растительности (V) при оптимальном увлажнении определяют по формуле:

где М – общий вес сухой массы растений, п/га;

С – отношение коэффициента транспирации данного вида растительности к коэффициенту транспирации зерновых;

Z – номер рассматриваемой декады (декады занумерованы от 1 до Z).

Потребность в увлажнении определяют по формуле водного баланса:

где Р – сумма осадков за декаду;

Е – суммарное испарение, определяемое по формулам;

Д – сток (паводковый и подземный);

— дефицит влажности почвы в начале и конце декады.

В последнее время в Западной Европа метод Тюрка применяют главным образом для расчетов элементов водного баланса больших территорий.

В Германии режим увлажнения рассчитывают по разности между суммой эффективных осадков и фактическим испарением. Потенциальное испарение определяют по формулам Пенмана и Хауде с помощью испарителей, и оценивают повторяемость его суточных величин. Найдена и используется зависимость между продолжительность засушливых периодов и средней интенсивностью испарения.

Нормы поливов определяют по величине доступной влаги в почве, которую рассчитывают как разность между наименьшей влагоемкостью и влажностью завядания. Полив начинают при уменьшении доступной влаги до 30% от запаса влаги, а с учетом продолжительности полива всего поля – при 40…50%. Заканчивают увлажнение при увеличении до 70% общего запаса влаги в почве. Поливную норму определяют как разность между запасами воды в расчетном слое почвы, соответствующими 70 и 30% доступной влаги. Сроки полива находят по тензиометром с использованием графика зависимости потенциала от влажности почвы t (обычно ее принимают в пределах 20…40 мм). Каждую 1…2 недели местные метеостанции дают рекомендации по режиму орошения сельскохозяйственных культур.

В Англии, частично в Австралии и США метод Х.Л.Пенмана применяют для определения испарения с водной поверхности, оголенной почвы и травяного покрова на основе учета количества солнечной радиации, получаемой поверхностью земли. По количеству суточного тепла и испарения с водной поверхности рассчитывают суммарное водопотребление:

мм/сут,

где Е – суммарное водопотребление, мм;

— коэффициент, определяемый по формуле или по графику;

Е_а – испарение воды, определяемое по формуле:

где L_a – давление насыщенных паров при средней температура воздуха, мм рт.ст;

L_d – давление насыщенных паров при средней точке росы, мм рт.ст;

И₂ – средняя скорость ветра на высоте 2 м от земли, мили/сут;

Н – суточное количества тепла на поверхности земли, мм/сут, определяемое по формуле:

где R_a – вычисленная радиация, которая поступила бы на землю при отсутствия атмосферы, мм воды/сут;

— коэффициент отражения от поверхности, %;

n – фактическая продолжительность солнечного освещения;

N – максимальная возможность продолжительности солнечного освещения, ч;

G – константа Больцмана, G=2,1·10^-9 мм/сут;

GT_a⁴ – теоретическое излучение черных тел при температуре Т_а, мм/сут (определяют по специальной таблице).

В результате проведенной в разных районах США проверки метода установлена его относительная точность. В штате Калифорния вычисленное потенциальное водопотребление близко к испарению с мелких водоемов, а в штате Вашингтон установлено близкое совпадение расчетных с полученными на испарителях.

В Италии при определении поливной нормы (V) используют формуле Драгета:

м³/га,

где h – глубина активного слоя, м;

С – капиллярная влагоемкость;

W – влажность почвы, соответствующая влажности завядания.

Анализ зарубежных методов расчета режима увлажнения показывает, что в капиталистических странах основное внимание уделяют получению эмпирических связей для вычисления величины водопотребления, а также уравнений связи между погодными условиями и урожаем на материалах многолетних наблюдений. Общепринятой теоретической основы расчета режима увлажнения в этих странах нет.

В Польше потребность в дождевании определяют на основе водного баланса:

где М_бр – норма увлажнения (брутто);

К – коэффициент потерь воды при дождевании, равный 1,15…1,25;

Е_t – суммарное испарение;

Р – осадки;

R – запас влаги в почве, доступный растениям на период расчета.

В Румынии произведено сравнение вычисленных норм увлажнения и числа поливов, изменяющихся в зависимости от четырех факторов : от динамики влажности почвы, фаз развития растений, Е.Т.Р. (с поправкой) и Е.Т.R. Величина суммарного водопотребления Е.Т.Р. определяются количеством воды, израсходованной на испарение с поверхности почвы и транспирацию сомкнутого разительного покрова в условиях оптимальной обеспеченности растений водой. Е.Т.R. – фактический расход воды в условиях данного климата и почвы. На экспериментальной базе в городе Фундуля при возделывании кукурузы и сахарной свеклы в течение шести лет велись наблюдения за измерением Е.Т.Р. Значения Е.Т.Р. определяют по Торнвейту с применением поправочных коэффициентов Ботзана. Полученные данные сравнивают с фактическом режимом полива, который установлен на основе систематических наблюдений за динамикой влажности почвы, а также с режимом полива, принятым с учетом потребности растений в воде в критические фазы развития. Установлено, что режим увлажнения, принятые с учетом Е.Т.Р. и Е.Т.R., совпадают с требуемыми режимами увлажнения лишь в отдельные годы. Для получения более точных режимов предполагается найти коэффициенты пересчета на основания лизиметрических данных.

В 1964-1966 гг. в Германии на типичных лугопастбищных угодьях выполнены исследования по орошению пастбищ. Опыты по вариантам орошения с дозами удобрений 250…400 кг/га по азоту. За пять лет средняя прибавка от орошения составила около 7%. В начальный период первого отрастания травы орошение не проводят. Норму увлажнения на каждое отрастание устанавливают в пределах 30…40 мм и осуществляют его в первую треть периода отрастания. Только в особо засушливые периоды орошение проводят непосредственно после стравливания пастбищ. При этом поливную норму увеличивают, если во вторую треть отрастания орошение не проводят. Норму увлажнения устанавливают в зависимости от погодных условий, потребностей в воде травостоя и дозы азотных удобрений. Годовая норме увлажнения на пастбищах может изменяться от 80 до 150 мм.

Понятие о технике полива.

Одним из важных вопросов в агротехнике возделывания сельскохозяйственных культур является способы и техника орошения. Этие два вопроса имеет разные смысли но решаемые задачи одна: это обеспечения рациональной и экономной подачи воды в почву во время поливов. Они направлены на превращения водного потока в почвенную или в атмосферную влагу. С помощью способа и техники полива режим орошения претворяется в производственный процессе.

В настоящее время в основном существуют следующие способы орошения: поверхностный, дождевальный, подпочвенный, капельный, импульсный, аэрозольный. Иногда применяет смешанные способы полива: поверхностный полив с дождеванием или подпочвенный полив с дождеванием и.т.др.

Полив сельскохозяйственных культур надо рассматривать из 3-х позицию: способ полива, техника полива и организация поливных работ

(рис 6.1).

При поверхностном поливе – проточная вода распределяется по поверхности поле равномерно или подается сосредоточено в одну точку.

При поливе дождеванием – проточная вода механическим путем с помощью аппарата поднимается вверх и превращается в дождевые капли и подаются в почву с определенной высоты в виде дождя.

При подпочвенном способе полива – проточная вода подается в трубы увлажнители расположенные ниже 40 см слоя почвы. Здесь используется поглотительная способность почвы.

При капельном орошении – проточная вода с помощью специальных капельниц непрерывно с определенным расходом подает воду под кроны растении в виде капель.

Рис 6.1 Основные позиции проведения поливов.

При импульсной орошении – проточная вода с помощью импульсных аппаратов осуществляет прервистной подачи воды на определенную высоту орошаемого участка.

При аэрозольном орошения – проточная вода с помощью мощных насосов подается вверх до 40 и более метров высоту и вода на поле попадает в виде водного тумана.

Только при правильном выбора способа и техники орошения можно обеспечить подачу воды в почву в заданной норме и в заданные сроки, тем самом обеспечить получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур. При выборе надо обратить внимание на природно-климатические условия, на величину поливных норм, на уклон местности и рельеф, схему полива и наличие поливной техники, скорости впитывания воды в почву, степень засоленности почв, уровень залегания грунтовых вод, химической состав поливной воды, экономические показатели и наличие финансовых средств. Рассмотрим зависимости способов и техники поливать от некоторых факторов.

Зависимость от климатических факторов. Прежде чем определить необходимости способов поливов надо знать коэффициента увлажненности данной территории, которая определится по формуле

,

где, Р – атмосферные осадки, мм

Е – испарения влаги с поверхности почвы, мм.

Если этот коэффициент (К) окажется меньше 0,33 то данная территория относится к пустынной и полупустынной зоне. В таких местах поливы в основном следует проводить поверхностным способом. Проведения поливов подпочвенным способом или капельным способом обеспечивает высокие экономические показатели. Полив дождеванием здесь надо проводить очень осторожно и выборочно т.к. около 30-40% дождевые капли может не доидти к поверхности земли. Уходят на испарение в воздухе. Если коэффициент увлажнения (К) будет в пределах 0,77-1,33 то поливы в основном проводятся дождеванием.

При выборе способов поливов немаловажную роль сыграет скорость ветра. При скорости ветра 3-5 м/с снижается эффективность орошения дождеванием, а при скорости ветра 6-7 м/с орошения дождеванием не принимается.

Уклон и рельеф меткости окажет значительное препятствие выбору способов поливов. Уклон орошаемых участков можно подразделять на следующие показатели:

— низкий уклон, когда уклон меткости меньше 0,002.

— средний уклон, когда уклон меткости находится в пределах 0,002-0,007.

— большой уклон, когда уклон меткости находится в пределах 0,007-0,015.

— значительной уклон, когда уклон меткости больше 0,015.

При уклоне меткости больше 0,03 и меньше 0,02 очень затруднительно проводить поверхностные поливы. При сложном рельефе не зависимо от уклона местности можно применять полив дождеванием.

Зависимости от почвенных показателей. К таким показателям относится водопроницаемость, толщина увлажняемого слоя почвы, степень засоленности почв, уровень грунтовых вод и ее минерализация и др. От этих показателей зависят выбор того иного способы поливов.

Каждой почве свойственна определенная скорость впитывания воды, которая определяется по А.Н.Костякову

,

где: К – скорость впитывания воды в почву в конце расчетного периода, см/мин;

К_t – скорость впитывания воды в почву в начальной период определенного отрезка времени, см/мин;

t_o – время впитывания воды в почву, мин

— коэффициент учитывающий затухания впитывания в течении времени. Значения коэффициента ( ) принимается в пределах 0,3-0,8 в зависимости от водно-физических и химических свойств почвы.

Среднее значения скорости впитывания определятся по формуле:

В зависимости от скорости впитывания почва делятся на 3 группы:

— высокая скорость впитывая воды. Здесь скорость впитывания за первый час составляет м/час;

— средняя скорость впитывая воды. Здесь скорость впитывания за первый час составляет м/час;

— низкая скорость впитывая воды. Здесь скорость впитывания за первый час составляет м/час.

При высокой скорости впитывая воды надо очень осторожно применять поверхностной полив т.к приходится подавать воду со значительным расходом. А это в свою очередь приводят к подъему уровня грунтовых вод.

При низкой водопроницаемости не рекомендуется использовать полив дождеваниям.

На засоленных почвах и в ветреной зоне более выгодно использовать поверхностный способ полива. При неравномерной уклонности, при сложном рельефе и при близком залегании уровне грунтовых вод рекомендуется использовать дождевания.

К каждому способу поливов соответствует определенная техника поливов. К способам и технике орошения ставятся определенное сельскохозяйственное требования. Это обеспечения рациональное использования воды, повышения продуктивности оросительной воды и обеспечить экологической стабильности окружающей среды.

Требовании предъявляемые и способам и технике орошения можно с группировать на тир блока: агробиологической, агромелиоративной и организационно-хозяйственный.

1. Агробиологические требования. Это бесперебойное снабжения растении водой в течении вегетации в целях получения высоких урожаев. Она осуществляется следующим образом:

● режим орошения должен проводится таким образом, чтобы обеспечивала нужный водный, пищевой, воздушный, солевой и тепловой режим почвы;

● обеспечить равномерное распределения воды по поверхности поливного участка и довести коэффициент использовав воды до 0,85-0,95;

● не мешать проведению агротехнических работ на поле, не позволять полеганию растении и.др.

2. Агромелиоративной требования. Это сохранения, структуру и механической состав и мелиоративное состояние почвы. Она осуществляется путем:

● не допускать водной эрозии почвы;

● не разрушать структуру и уплотния почвы;

● не допускать вторичное засоления и заболачивания почвы.

3. Организационно-хозяйственное требования. Правильное организация поливного земледелия, осуществления правильного подбора и рациональное использовая поливной техники. Все агротехнические работы должно проводится своевременно и в достаточном объеме.

Наиболее важным показателем выбора способа и техники поливов является природная особенности зона орошения. В пустынных и полупустынных зонах Казахстана в основном применяется поверхностные поливы, а в зоне умеренного климата в основном используется дождевания. Кроме того во всех зонах в целях экономии воды рекомендуется использовать водосберегающие способа поливов.

При поверхностном способе полива вода подается на поверхность почвы с помощью борозд, полос. Вода двигаясь по уклону поверхности впитывается в почву. Это впитавшиеся вода частично используется растениями, в основном ее часть испаряются с поверхности почвы или уходят в нижние слои почвы.

Борозда – это арычок нарезаемые между рядками растении. Она нарезается перед первым поливом специальном культиватором бороздоделателем. Вода двигаясь по борозде за счет воздействия гравитационных и поглотительных свойств почвы впитываются в нее. По бороздам поливаются культуры рядкового посев а т.е. пропашные культура как хлопчатник, сахарная свекла, кукуруза, подсолнечник, картофель и овощные культуры.

На рисунке 6.2 показан поперечное сечения борозд.

Рисунок 6.2 Поперечное сечения борозд.

В – ширина по верху борозд, м; в – ширина по дну борозд, м;

а – междурядье, м; h_в – глубина воды в борозде, м; Н – полная глубина борозд, м.

По глубине борозды бывают 3 вида: мелькая (глубина 10-12 см), среднее (глубина 12-18 см) и глубокая (глубина 20-25 см).

Первоначально когда растении мало нарезаются мелкие борозды. По мере интенсивного роста растении в дальнейшем глубина нарезаемой борозды увеличивается. На тяжелых почвах рекомендуется нарезать борозды щели, примененья специально приваренного к бороздоделателью. При нарезке борозд этот нож делает на дня борозд щели глубиной 10-15 см, что увеличивает зону увлажнения в глубину.

С этой целью применяют различные способы подачи воды в борозды.

Преимуществом полива по бороздам является то что можно обеспечить подачу воды в большом объеме и увлажнять более глубокие слои почвы, между поливами имеются некоторые перерыва (5-10 дней), что позволяет проводить все агротехнические работы. Недостатком относится – требует равномерного уклона и тщательной планировки поверхности почвы, может разрушаться структура и появиться вторичное засоления почвы.

Борозды бывают различной длины. В зависимости от почвенных свойств и технологии полива ее длина бывают от 40 до 400 метров, а расход воды в борозды от 0,1 до 1 л/с. Самая оптимальный уклон меткости для борозд является 0,003-0,004. Междурядья зависят от культуры: для овощных культур 0,7-1,4 м, для хлопчатника – 1м, для сахарной свеклой – 0,6м, для кукурузы 0,7м и.т.др.

Глубина воды в борозде должна быть 2/3 общей ее глубины.

Длина и расход воды в борозды зависят от почвенных показателей (Таблица 6.1).

Таблица 6.1 Зависимость длины и расхода воды в борозде от почвенных показателей.

Главная задача при поверхностном поливе обеспечения равномерного увлажнения всей территории поливного участка.

Проточные борозды. Вода с постоянным расходом подается в голове борозд, впитывается в почву через капилляров. Не впитавшиеся часть воды протекают с конца борозд за пределы участка. Эта является ее недостатком. При плохой организации труда около 10-20% воды уходят на сброс с конца борозд. Поэтому, в целях уменьшая сброса воды, расход воды в борозду должен быть подобран с учетом почвенных условии и уклона меткости.

Непроточные борозды. В этом случае борозды делаются короткими, длиной 40-80 м. Они применяются на малых уклонах меткости (i ≈ 0,002). Их устраивают очень глубокими (50-60 см). Полив заключается в следующем: подают воду с большим расходом и быстро накопляет борозды, затем останавливают подачу воды. Поданная вода полностью впитываются в почву, больше воду не подают. Сбросы воды с конца борозд отсутствуют. Главный ее недостаток заключается в том, что при этом способа не удается подавать расчетную поливную норму, значить растения будет страдать от недостатки влаги.

Полив переменкой струей воды. Такой способ полива применяется в целях уменьшая сброса воды с конца борозд и увеличения равномерности увлажнения всей поверхности поливного участка. В этом способе сначала в голове борозд подается большой расход воды. Как только вода доходит до конца борозд расход воды в голове борозд уменьшают в 2-3 раза. При таком подходе сброс воды с конца борозд не превышает 5-8% от общего объема поданной воды.

Дискретный способ подачи воды в борозды – такой способ применяются в зарубежной практике. Сначала в голове борозд подают большой расход воды. Как только вода доходит до 30% длина борозд на 10-20 минут прекращает подачу воды в борозд. По истечению времени вновь подают воду в голове борозд и как только вода достигает 50% длине борозд снова прекращают подачу воды и.т.др. Вот таким образом происходит увлажнения всей длине борозды. В этом случае сброс воды с конца борозд практический отсутствует.

Для полива овощных культур во многих случаях борозды нарезаются с междурядью 1,2-1,4 м. В этом случае вдоль борозды делают незначительный бугорок (рис 6.3).

Рис 6.3 Борозды для полива рассады овощных культур.

Этие бугорки защищает нежные рассады от вздувания ветрами.

Основные элементы борозд находят путем проведения ниже- следующих расчетов.

1. Откос борозд.

,

где, В – ширина борозд по верху, м;

в – ширина дна борозд, м;

— глубина воды в борозде, м.

2. Площадь поперечного сечения борозд. ( ,м²)

, м²

где, — откос борозд.

3. Смоченный периметр борозд. ( ,м²)

, м

4. Гидравлический радиус. ( ,м)

, м

5. Скоростной коэффициент. (С)

,

где, — шереховность почв.

6. Скорость течения воды в борозде. ( ,м/с)

, м/с,

где, — уклон по длине борозд.

7. Коэффициент учитывающий особенности движения воды по борозде. ( )

,

где, — длина борозд, м;

— скорость течения воды, м/с;

— поливная норма, м³/га;

— расход воды в борозде, л/с.

8. Продолжительность полива. ( )

,

где, — смоческий периметр с учетом длины увлажненной бока борозд, м.

,

10. Длина борозд. ( )

, м

Найденной длины борозд подгоняет к длине поливного участка.

Полив по полосам. Применятся для орошения культур сплошного сева (многолетние и однолетние травы, зерновые культуры и.др). Полоса готовятся во время сева с помощью грейдеров или полосоделателем. Высота валов по сторонам полос колеблется в пределах 0,15-0,25 м, а ширина полос от 3,6 до 25 метров. Длина полос принимает такой же как длина борозд. Расход воды в полосы составляет 1-12 л/с на 1 погонный метр. Общий вид полос показан на рисунке 6.4.

Рис 6.4 Общий вид полос.

1 – вал; 2 – полоса; 3 – поверхность земли; 4 – вводная борозда; 5 – подача воды в голове полос; 6 – подача воды с боку полос.

При значительном поперечном уклоне участка воду в полосы подают с боку. Глубина воды в полосе составляет 3-10 см.

Полив по полосам имеют следующие недостатки:

— нарушается структура кислородный режим почвы;

— уменьшается работы почвенных бактерии;

— происходит полегания растении;

— поверхность полос должен быть равномерный продольный уклон.

Имеет следующие преимущество:

— при правильном назначении длины и ширины полос обеспечивается равномерные увлажнения всей территории полос;

— отсутствуют препятствия для работы сельскохозяйственных машин;

— повышается производительность труда.

Длину полос можно принять в следующих размерах (таблица 6.2)

Таблица 6.2 Длина полос и расход воды.

Расчет полос.

1). Расход воды подаваемый на 1 метр ширины полос. ( )

, л/с

где, -максимальная неразмываюшаяся скорость течения воды, м/с.

2). Глубина воды в полосе. ( )

, м

где, — уклон.

3). Продолжительность полива. ( )

,

где, — водопроницаемость грунта, м/час

4). Длина полос. ( )

,

5). Количество воды подаваемый на всю ширину полос. ( )

, л/с

где, — ширина полос, м.

Полив затоплением используют при возделывании риса и для проведения осеннее-зимних поливов. При этом способе необходимы почвы невысокой проницаемости и малые уклоны местности (0,0002…0,002). Затопляют площадь отдельными чеками, огражденными земляными валиками. Площадь чека в зависимости от уклона 0,25…4 га. Расположение чеков может быть в виде цепочки по уклону. В этом случае вода будет поступать последовательно из верхних чеков в нижние. При подаче воды из оросителя с противоположной стороны чека устраивают сбросной канал. Полив затоплением иногда используют и при орошении зерновых культур: воду подают в крупные чеки, размеры их на тяжелосуглинистых и глинистых почвах достигают 15…25 га.

Орошение по крупным чекам проще, требует меньше затрат. Однако при этом необходимы совершенная планировка и спокойный рельеф с небольшим уклоном. Такой способ неприменим на почвах высокой водопроницаемости. В Казахстане полив затоплением в основном проводятся на рисовых системах Приаралья на площадь 72 тыс.га.

В настоящее время поверхностный полив проводятся двумя схемами: продольная и поперечная (рис 6.5).

а) в)

Рис 6.5 Схемы поливов

а) продольная схема поливов; в) поперечная схема поливов.

При продольной схеме поливов воду из участкового канала забирает временные оросители которые проводятся по наибольшему уклону местности через 70…400 метров в зависимости от поперечных уклонов. Длина временных оросителей бывает до 800 метров. Из временных оросителей вода попадает во выводные борозды. Расстояния между выводными бороздами равна длине борозд или полос. Это схема полива применяется при малых уклонах ( ). Из выводных борозд вода подается непосредственно в борозды или полосы. Расход временных оросителей назначается более 100 л/с. Временные оросители до конца поливного участка не доходит на расстоянии равной длине борозд.

При поперечной схеме поливов из участкового канала воду также забирают временные оросители. Расстояния между временными оросителями равна длине борозд или полос. Длина временного оросителя бывает более 1000 метров. Из временных оросителей вода подается непосредственно в борозды или полосы. Здесь отсутствует вводные борозды. Временные оросители проводятся по минимальному уклону местности. Поперечная схема полива применятся при большом уклоне (>0,004). Расход временных оросителей назначаются менее 50 л/с.

Назначения разных расходов воды во временном оросителе связана с межполивной обработкой междурядье. При продольной схеме полива при обработке механизм не переходит через канал, поэтому ее делает на пропуск больших расходов, а при поперечном – обрабатывающий механизм часть переходят через временные оросители, поэтому ее устраивают на пропуск малых расходов. В этом случае временный ороситель не должен препятствовать сельскохозяйственному механизму.

Для распределения воды в поливных бороздах служат щитки (водосливы), поливные сифоны, трубки, гибкие и жестки трубопроводы, подземные поливные трубопроводы и поливные машины.

Поливные щитки изготавливают из стального листа толщиной 2 мм. Пропускная способность зависит от формы и диаметра водосливного отверстия, а также напора над ним. (рис 6.6, а)

Для работы необходимы два комплекта щитков из которых один используется для полива, другой в это время устанавливают на новой позиции (на расстоянии 15…20 см от входа в поливную борозду). Регулируют величину потока воды изменением высоты установки щитка.

Поливные сифоны – трубки длиной 1,2…1,3 м, применяемые для выпуска воды из оросителя в борозду или полосу. Сифоны бывают жесткие или гибкие. Жесткие изготавливают из тонкой листовой стали или полиэтилена. Для герметичности в металлическом сифоне поперечные швы, соединяющие его отдельные элементы, пропаивают, продольные – смолят, поверхность сифона окрашивают. Гибкие сифоны выполняют из резины или пластмассы, они лучше, чем жесткие, укладываются на валиках дамбочках (рис 6.6, б, в).

Перед началом полива раскладывают сифоны против каждой борозды. Расход воды сифоном зависит от его диаметра и напора. Принцип работы сифона основан на использовании разности уровня воды в подающем и отводящем каналах.

а) в)

д)

б) г)

Рис 6.6 Приспособление для поверхностного полива:

а – формы поливных щитков, применяемых для распределения воды по поливным бороздам; б – поливной сифон (размеры, в мм): 1 – временный ороситель; 2 – выводная борозда; в – трубка-не разряжающийся сифон ТСН (размеры, в мм): 1 – колено; 2 – водосборник; 3 – узел крепления водоснабжения;г – узел крепления водосборника трубки-сифона ТСН: 1 – вкладыш; 2 – хомут; 3 – упор; 4 – колпачок (см.рис, в, А-А); д – схема применения поливных трубок при поливе по бороздам (размеры в, см): 1 – выводная борозда; 2 – трубка; 3 – поливная борозда.

Для зарядки сифон погружают в воду, заполняют его и закрывают выходной конец. Затем этот конец, не открывая, вынимают из воды, переводят через дамбочку и опускают до дна борозды. Другой конец сифона в это время должен оставаться погруженным в воду. Сливное отверстие открывают, и сифон начинает работать. Малые сифоны (до 50 мм) прикрывают ладонью руки, большие – крышкой, заполненной мокрым глинистым раствором.

В последнее время в Туркмен НиГиМ разработан не разряжающиеся поливные трубки-сифоны марки ТСН; трубки из пластмассы или алюминиевого сплава; водосборник выполнен в виде цельного пластмассового стакана. Его можно устанавливать на трубках от 27 до 32 мм. Детали крепления изготовлены из пластмассы. Для обслуживания 120 таких трубок требуется один человек. Сифон не разряжается потому, что при падении уровня воды во временно оросителе в водосборниках остается вода, а в полости сифона остается разрежение. Вследствие этого при очередном подъеме уровня воды в оросителе сифон самопроизвольно включается в работу (Таблица 6.3).

В зависимости от рельефа поля и длины поливной борозды для более быстрого добегания поливной струи сначала устанавливают 2…3 сифона. После добегания струи и заполнения борозды для работы оставляют один сифон. При поливе такими сифонами производительность труда повышается, так как нет необходимости постоянно следить за состоянием оголовков поливных борозд, устранять последствия их размыва.

Таблица 6.3 Расходы не разряжающихся сифонов марки ТСН в зависимости от напора и диаметра.

Напор Н, м	Расход, л/с, при диаметре сифона , мм
0,02	0,115	0,135	0,150	0,160	0,185	0,215
0,04	0,170	0,200	0,220	0,230	0,270	0,310
0,06	0,205	0,240	0,265	0,280	0,325	0,380
0,08	0,230	0,270	0,295	0,330	0,380	0,435

Поливные трубки укладывают в бортике выводной или вспомогательной борозды (при поперечном расположении временных оросителей) на одной отметке против середины каждой борозды с таким расчетом, чтобы входные отверстия были под напором на менее 5 см, иначе они засорятся плавающим на поверхности воды мусором. Выходные отверстия трубок должны быть на 3…5 см выше горизонта воды в поливной борозде (рис 6.6, д).

Трубки изготавливают из листовой стали, резиновых шлангов, дерева, они могут быть с круглыми, квадратными или треугольными сечениями.

Переносные гибкие трубопроводы предназначены для механизации поверхностных поливов. Их изготавливают из мелиоративной ткани. Выпускают трубопроводы двух типов: транспортирующие и поливные с диаметрами 145…400 мм и производительностью 15…260 л/с. Первые выполняют без отверстий, во вторых с интервалами, равными расстоянию между поливными бороздами (40, 60, 70 или 90 см), делают водовыпускные отверстия с эластичными клапанами и конусными резиновыми пробками, при помощи которых плавно регулируют расход воды. Диаметр этих отверстий может быть 12, 20 или 40 мм.

Стандартная длина гибкого трубопровода 120 м. При поливе сельскохозяйственных культур оптимальные напоры в поливных трубопроводах равны 1,5…2 их диаметра, то есть 0,5…0,8 м.

Метод Шарова – Шейнкина. (рис 6.7). Этот способ позволяет автоматизировать подачи воды в борозды до 80-90%. Их применяют на участках с большим уклонам.

Рис 6.7 Система Шарова — Шейнкина

Основные элементы этой системы: Это магистральная и поливные трубопроводы из а нем труб. Магистральный трубопровод располагается по минимальному уклону местности. Подача воды в нее осуществляется самотеком из участкового канала.

На магистральном трубопроводы до естественного напора ≤4-х метров располагается надземные гидранты через 200-250метров с двухсторонним командованием, а далее когда естественный напор составляет >4-х метров устраиваются подземные водораспределительные регуляторы. От которых с двухсторон отходят поливные трубопроводы, имеющие отверстия Ø 6-8 мм через 0,6-0,7 метра.

К гидрантом подключается поливные шланги из мелиоративной ткани. Этие шланги имеют отверстия Ø 8-12 мм через 0,6-0,7 метров. Через эти отверстия вода попадают в борозды. Трубопроводы располагается на глубине промерзания грунта. Длина поливных шлангов и трубопроводов составляет 200-250 м каждая. Чтобы отверстия на поливном трубопроводе не засорился над ним устраивает каменную засыпку. Система Шарова-Шейнкина широкого распространение не получила. Но в Таджикистане на Самгаре и Паласе это система работает для полива хлопчатника и виноградников на площади 10 тыс.га.

Поливные передвижные агрегаты. К ним относится ППА-165У, ППА-300, и передвижной агрегат ПТ-250 (рис 6.8, 6.9, 6.10).

Рис 6.8 ППА-165У Рис 6.9 ППА-300, 80

Рис 6.10 Передвижной ПТ-250

Поливальщик передвижной агрегатный ППА-165У представляет комплект оборудования: насосная станция, механизм намотки с гибким поливным трубопроводом, навешенные на трактор класса тяги 0,9 или 1,4.

Насосная станция подает воду из открытых водоисточников в гибкий оросительный трубопровод, по которому вода через регулируемые водовыпуски распределяется по поливным бороздам. Станцию присоединяют к четырехзвеннику навески трактора. Она приводится в действие от вала отбора мощности.

Механизм намотки предназначен для механизированной раскладки и сборки гибких поливных трубопроводов

В таблице 6.4 приведены основные технические показатели поливных агрегатов.

Таблица 6.4 Поливные агрегаты и их показатели.

Комплект поливных трубопроводов состоит из трех отрезков длиной 100 м, соединяемых патрубками и хомутами. Трубопроводы с перфорацией, рассчитанные на междурядья 60, 70 и 90 см, имеют водовыпускные клапаны для регулирования расхода воды (рис 6.11).

Рис 6.11 Поливной трубопровод агрегата ППА-165У:

1 – канал для дистанционной сборки поливного трубопровода; 2 – гибкий трубопровод; 3 – соединительный патрубок; 4 – водовыпуск; 5 – хомут; 6 – напорный патрубок насосный установки.

Поливальщик передвижной агрегатный ППА-300 предназначен для полива сопутствующих культур в рисовом севообороте широким фронтом затопления, а также для влагозарядковых и промывных поливов.

Рис 6.12 Поливной трубопровод агрегата ППА-300

1 – полотно-гаситель; 2 – водовыпуск; 3 – застежка; 4 – петля; 5 – гибкий трубопровод; 6 – хомут; 7 – соединительный патрубок.

По конструкции основных узлов агрегат ППА-300 аналогичен поливальщику ППА-165У, но имеет более высокую производительность. Привод механизма намотки агрегата от гидросистемы трактора через аксиально-плунжерный гидромотор и червячный редуктор.

Вода, подаваемая насосом, поступает в поливной трубопровод и через водовыпускные отверстия распределяется напуском по чекам.

Поливальщик – трубоукладчик ПТ-250 предназначен для механизированного полива по бороздам, влагозарядковых и промывочных поливов.

Комплект поливальщика включает труботранспорте, быстроразборный оросительный трубопровод и передвижную насосную станцию СНП-150/5А.

В Казахстане в сильно ветровой зоне дождевальный агрегат ДДА-100МА переделывается на поливную машину. Для этого снимается все дефлекторные насадки. Вместе насадок вкручиваются штуцера, куда надеваются поливные капроновые трубки. Трубки бывают разной длины, который меняются в сторону увеличения длины от тракториста к концу фермы. Поливные шланги до дна борозд не доходит. Агрегат будет находится на одном месте и проводят поливы не дождями а струями воды прямо в борозду.

Орошения дождеванием.

Принцип дождевания разработан 1898 годах русским инженером Аристовым. Этот способ считается самым удобным и для почвы и для растении. При поливе дождеванием вода на орошаемое поле подается сверху в виде мелких каплей.

Дождевания имеет следующие преимущество:

● Полив полностью механизируется;

● Очень удобно при близком залегании грунтовых вод;

● Можно осуществить плотный посев;

● Не требует планировки поверхности земли;

● Сброс воды отсутствует;

● Позволяет орошать с малыми нормами.

Наряду с этими имеются ряд недостатков:

● Требует металлоконструкции для их изготовления;

● Требует горюго-смазочные материалы или электроэнергии;

● Увлажняется небольшой (40 см) слой почвы;

● Может нарушается структура почвы.

При использовании дождевального способа полива оросительная сеть могут быть закрытой или открытой. По принципу работы могут быть стационарная, полустационарная и передвижная.

При стационарной системе все оросительные системы и дождевальная техники находится в стационаре, они не двигаются.

При полустационарной системе – вся оросительная сеть находится в стационаре, а дождевальная техника находится в движении.

При передвижной системе – вся сеть и техника находится в движении.

Вся дождевальная техника по полету струй дождя делятся на 3 группа: короткоструйные, среднеструйные и дальнеструйные.

При короткоструйном – дальность полета струй дождя находится в пределах 10-15 м. К ним относится ДДА-100МА, Кубань.

При среднеструйном – дальность полета струй дождя находится в пределах 20-25 м. К ним относится «Днепр», «Волжанка» и «Фрегат».

При дальнеструйном – дальность полета струй дождя находится 30-50 метров. К ним относится ДДН-70, ДДН-100.

Каждый вид дождевания должен быть подобраны с учетом почвенно- климатических условий местности. При выборе следует обратить внимание на следующие:

♦ Интенсивность дождя должен быть равен или ниже водопроницаемости почвы. Только в этом случае поданной воды в виде дождя полностью впитывается в почву. т.е отсутствует поверхностная лужа. Для этого сначала определятся водопроницаемость данной почвы и по многочисленным измерением строится график водопроницаемость орошаемой почво-грунтов. Затем к этому графику накладывается интенсивность дождя данного агрегата. Если точка будет находиться выше линии водопроницаемость то такого агрегата в данной местности нельзя использовать т.к образуется лужа на поверхности следовательно нарушается принцип дождевания. Если точка окажется на графике или ниже графика, то такого агрегата можно использовать для полива.

Водопроницаемость почвы можно принять для почв тяжелого механического состава – 0,1-0,2 мм/мин, для грунта среднего механического состава – 0,2-0,3 мм/мин, для грунта легкого механического состава – 0,5-0,8 мм/мин;

♦ Диаметр дождя не должен превышать 1-2 мм. Иначе они могут разрушить структуру почвы;

♦ Расчетное поливная норма должна полностью подаваться дождевальной техникой и они должны полностью впитывается в почву;

♦ Коэффициент увлажнения должен доходит до 0,8.

Дождевальные насадки и аппараты. Для преобразования струи воды в дождевые капли применяют насадки и аппараты различного типа. В практике распространены короткоструйные насадки, работающие при давлении 0,05…0,25 МПа (0,5…2,5 кгс/см²), и струйные аппараты – при давлении 0,2…0,8 МПа (2…8 кгс/см²). Все насадки показаны на рисунке 6.13.

Короткоструйные насадки дефлекторного типа применяют на двухконсольном агрегате ДДА-100МА. Струи воды, выходя из отверстия сопла, обтекает конус дефлектора и принимает форму конической пленки, которая, распадаясь на отдельные капли, орошает площадь в виде круга.

Короткоструйные насадки секторного действия использует на дождевальной машине «Кубань».

Короткоструйные насадки равномерно распыляют воду с относительно малым размером капель (0,9…1,1 мм) и требуют небольших затрат энергии для образования дождя. Расход воды через насадку в зависимости от диаметра сопла и давления указан в таблице 6.5.

Таблица 6.5 Зависимость воды через короткоструйную насадку от диаметра сопла и давления.

Струйные аппараты создают поток воды в виде одной или нескольких струй, выбрасываемых через сопла под углом к горизонтальной плоскости. Струя, распыляясь, орошает узкую полосу земли вдоль направления полета.

Во время работы корпус аппарата вращается вокруг вертикальной оси, благодаря чему поливает круг радиусом, равным дальности полета струи. Аппарат поворачивается потоком воды, который воздействует на дефлекторное (отклоняющее) устройство механизма вращения.

1- короткоструйные насадки

2- среднеструйные насадки

3- дальнеструйные насадки

Рис 6.13 Струйные аппараты.

Двухконсольный дождевальной аграгат ДДА-100МА разработан и прошел государственную испытанию в 1950 во ВНИИГиМЕ (г.Москва). С тех пор с успехом пользуется всеми видами хозяйствования.

Агрегат ДДА-100МА поливает в движении, забирая воду из открытых оросителей, нарезанных на орошаемой площади через 120 м. Воду забирает из временных оросителей с помощью насоса агрегата и подает ее в двухконсольную ферму, на которой установлены дождевальные насадки.

Вдоль временных оросителей устраиваются дороги шириной 3-3,5 м, по ней двигается агрегат.

Первый временный ороситель проходит на растении 60 м от края поле, затем через каждые 120 метров. Технология работы агрегата ДДА-100МА показан на рисунке 6.14.

Рис 6.14 Технология организация и проведения орошения агрегата ДДА-100МА

1 – источник орошения; 2 – головной водозабор; 3 – магистральной канал; 4 – распределения воды и учет вода; 5 – хозяйственный канал; 6 – мосты и проезды; 7 – временный ороситель; 8 – дороги; 9 – граница полей; 10 – орошаемая поле; 11 – коллектор; 12 – ДДА-100МА.

Расход, л/с – 130;

Давление насоса, МПа – 0,37;

Средний слой дождя за один проход, мм – 5;

Производительность за 1 ч чистой работы (при норме поливе 600 м³/га), га – 0,8;

Ширина захвата, м – 120;

Скорость движения трактора, км/ч:

рабочая – до 1,03;

заднего хода — » 0,575;

транспортная — » 4,55;

Система управления консолей – гидравлическая;

Число гидроцилиндров:

фермы – 4;

всасывающей линии – 1;

Масса агрегата без трактора, кг – 4 240;

Масса агрегата с заправленным трактором, кг – 10 790.

Ферма агрегата сделана в виде пространственной конструкции, включающей центральную часть и две симметрично расположенные консоли. Поперечное их сечение имеет форму равностороннего треугольника, расположенного вершиной к верху.

Всего на ферме агрегата 54 дождевальных насадки, из них 52 короткоструйные с расходом воды 2,3 л/с каждая и две концевые струйные с расходом 5 л/с. На открылках тринадцатой панели устанавливаются щитки, защищающие от воды тракториста, трактор и проезжую часть.

При пуске агрегата насос заправляют водой; в это время ферма отключается при помощи обратного клапана в горловине поворотного круга.

Чтобы на заправлять насос после каждой остановки (если они кратковременны), в корпусе плавучего клапана укрепляют обратный клапан двумя створками. В нижней части плавучего клапана установлена съемная сетка, задерживающая крупные частицы. Для сохранения сетки к корпусу клапана приварены ограждающие полозки.

ДКШ-64, «Волжанка».

Установка (рис 6.15) представляет собой два дождевальных крыла, работающих позиционно с фронтальным механизированным перемещением. Забор воды от гидрантов оросительных трубопроводов, которая располагаются через 18 метров по длине трубопровода (рис 6.16).

Рис 6.15 Общий вид агрегата Рис 6.16 Технологическая схема

«Волжанка» работы агрегата «Волжанка»

1-главный трубопровод; 2-забор воды;

3-поливной трубопровод; 4-гидранты;

5-агрегат

Базовая модель трубопровода «Волжанка» — установка ДКШ-64 800 с захватом 800 м и расходом воды 64 л/с. В зависимости от конкретных условий землепользования можно применять установки с меньшим захватом и расходом воды (таблица 6.6).

Продолжительность работы агрегата на одном гидранте определяется по формуле:

, мин;

где: — поливная норма, м³/га;

— интенсивность дождя, мм/мин;

— расход воды, л/с.

После завершения полива агрегат механическим путем перемешается в другой гидрант, расположений на расстолкой 18 м.

Таблица 6.6 Дождевальный колесный трубопровод «Волжанка».

Передвижения происходить с помощью приводной тележки, расположение на средние каждого крыла (рис 6.16).

Рис 6.17 Приводная тележка дождевального трубопровода «Волжанка» (кожух снят):

1 – ограждение; 2 – тормоз; 3 – вал-труба; 4 – рама; 5 – цепная передача; 6 – реверс-редуктор с двигателем; 7 – колесо.

В качестве привода тележки применяют одноцилиндровый карбюраторный двухтактный двигатель от бензомоторный пилы «Дружба-4». Запускают двигатель съемным стартером.

Во время полива и при стоянке (в нерабочее время) тормоза опираются на грунт по обе стороны трубопровода и препятствуют его перемещению под действием ветра.

Для подключения к гидранту дождевального трубопровода сделано присоединительное устройство (рис 6.18).

Рис 6.18 Узел присоединения трубопровода «Волжанка»:

1 и 6 – крючки; 2 – патрубок; 3 – шланг; 4 – труба телескопа; 5 – подвижной хомут; 7 – резиновый ремень; 8 – опора.

ДДН-100арегатируется с тракторами ДТ-75М, ДТ-75 и Т-74. Воду для полива берут из временных оросителей которая нарезаются через 100 метров. Машина оборудована приспособлением для внесения удобрений – гидроподкормщиком (рис 6.25). В таблице 6.9 приведены техническая характеристика агрегата.

Таблица 6.9 Навесные дальнеструйные машины.

Рис 6.25 ДДН-100 навесный на

трактора Т – 150К

Агрегат может работать как по кругу так и по сектору (рис 6.26).

Рис 6.26 Технологическая схема работы агрегата ДДН-100

а) по кругу; б) по сектору; 1 – временный орошения; 2 – дорога.

Самым важным показателем при использовании дождевальных установок является интенсивность дождя и диаметр капли дождя. Поэтому их необходимо определить расчетным путем и сопоставить с паспортных данными.

Интенсивность дождя — это количество дождя выпадающие на поверхность земли за 1 минут, измеряется в мм/мин. Бывает два вида интенсивности: фактический и средний.

Фактическая интенсивность (р) это скорость впадения капли дождя в конкретную точку земли. Она определяется по формуле:

При выборе дождевальной техники ориентируется на среднюю интенсивность дождя.

, ;

тогда,

где, — средний слой дождя впитавшаяся на известную площади (F), мм;

— время за которые выпала дождь слоем , мин;

— расход воды агрегата, л/с.

Для дождевателей работающие не одном месте (КИ-50; «Радуга», «Сигма», «Волжанка», «Днепр») средняя интенсивность определяется по формуле:

,

где, в и l – длина и ширина увлажняемого участка при нахождении агрегата на одной позиции.

Для дождевателей работающие в движений (ДДА-100МА, «Кубань-М», «Фрегат», «Бригантина») средняя интенсивность дождя определятся по формуле

,

где, и — длина и ширина увлажняемой площади, м;

— проходной путь агрегата за 1 минуту, м.

Средняя интенсивность дождя сравнивается со скоростно влитывания воды в почву. Одним из эффективных показателей дождеваний является продолжительности полива. Она зависит от марка машины.

Для агрегатов ДДН-70, ДДН-100 продолжительность полива определяется

,

а для «Днепр» и «Волжанка»

,

где, — поливная норма, м³/га;

— средняя интенсивность дождя, мм/мин;

— коэффициент учитывающий испарения дождя;

— скорость вращения насадки, м/мин.

Для агрегата ДДА-100МА сначала необходимо определить сколько раз ( ) он будет проходить на одном бьефе, т.е.

,

где, — слой дождя за один проход, мм. Желательно чтобы значения ( ) был несчетные число, в этом случае не будет холостого хода.

Количество дождя за один проход ( ) определяется по зависимости

где, — продолжительность работы агрегата на одном бьефе. , час.

— длина бьефа, м;

— скорость движения агрегата, м/час. (400 м/час)

Длина бьефе ( ) определяется по формуле:

,

где, — строительная глубина временного оросителя, м (0,75-1,3 м);

— минимальный горизонт воды во временном оросителе (0,3м);

— высота верха временного оросителя над уровнем воды в нем (0,1-0,15 м);

— уклон по длине временного оросителя (0,001-0,002).

Для агрегата «Фрегат» продолжительность работы на одном гидранте определяется по формуле

;

где, — площадь полива с одного гидранта, м²;

— поливная норма, м³/га;

— расход агрегата, л/с;

— коэффициент учитывающий климатических условий;

— коэффициент использовая времени смена;

— коэффициент учитывающий испарения.

Для агрегата «Кубань-М» продолжительность полива определяется по формуле:

,

где, — площадь участка, га;

— потери времени за сутки;

— коэффициент (0,8-0,95);

— расход агрегата, л/с;

— поливная норма, м³/га;

— коэффициент учитывающей испарения.

Производительность труда при орошении дождеванием определяется по формуле:

,

где, К – коэффициент чистого использовая времени .

Производительность дождевания за сезон определяется по одной из формуле:

через значении гидромодуле ,

через поливную норму ,

через суточного объеме воды ,

где, — максимальная ордината графика гидромодуль, л/с га;

— минимальное значения межполивного периода, сут;

— суточный объем воды, м³/га;

— коэффициент учитывающий потери рабочего времен из за погодных условий;

— коэффициент учитывающий потери времени во время перемещения с одной позиции в другой;

— коэффициент.

Площади поливаемый агрегатом «Кубань-М» за сезон определяется по формуле:

,

где, — нехватка воды во время интенсивного водопотребления растении, мм.

,

где, — количество смен;

— продолжительность смены, час;

— коэффициент использовая рабочего времен;

— коэффициент учитывающий потери времен не по вине агрегата;

;

где, — остановка работы по причине отказа работы насоса;

— коэффициент учитывающий потери на испарения. ;

— потери на испарения 5-6%;

Необходимо количество дождевальных агрегатов определятся по формуле:

,

где, — площадь орошения, га;

— сезонная производительность агрегата, га;

6.5 Подпочвенное орошение.

При подпочвенном способе орошения увлажняется нижние слой почвы, поверхность земли остаются сухими. Воду в почвенные слой подают специально устроенные увлажнителями. Они располагается на глубине 40-45 см. В увлажнителях имеются многочисленные отверстия, через которой влагу всасывает грунт. Чем суше почва тем больше всасывания. Растения в свою очередь питается этой влагой. Подпочвенный полив бывает 2-х видов: безнапорный и напорный (рис 6.27).

Рис 6.27 Напорная и безнапорная подпочвенная система орошения

а) безнапорная; б) напорная;

1 – увлажнители; 2 – засыпной песок; 3 – закрытый трубопровод;

Диаметр увлажнителей бывает 5-7,5 см. Их изготавливают из пластмассовых труб. Длина увлажнителей 100-300 метров. (рис 6.28).

Подпочвенный способ полива имеет следующие преимущества:

● Поверхность земли остается без изменения;

● Не требуется планировки участка;

● На поверхности не образуется корки и не нарушается кислородный режим почвы;

● Вода и удобрения подается непосредственно в корневую зону растений;

● Не препятствует работе сельскохозяйственные машин;

● Издержки при поливах уменьшается;

● Повышается коэффициент использования земли;

Имеется следующие недостатки:

● Требуется значительные инвестиционные вложения на их строительства;

● Недостаточно исследованы;

● Ставится высокое требование к качеству воды.

К подпочвенному орошению ставится строгое требования: глубина укладки увлажнителей должна быть в пределах 0,4-0,5 м, напор воды в нем должен быть 0,5 м, на каждое 100 м длины расход воды составляет 0,002-0,13 л/с, длина увлажнителей от 50 до 100 метров, а расстояния между ними 1-3,5 м. На рисунке 6.29 показан технология увлажнения почв.

Рис 6.29 Технология увлажнения при подпочвенном орошении.

а) подача воды без напора; б) напорная подача воды;

Расчет подпочвенного полива

1. Расстояния между увлажнителями (В).

,

где, — расход воды в л/с на 1 погонный метр увлажнителя;

— коэффициент поглощения, м/с;

— коэффициент зависящий от почвы; 1,0

— объемная масса грунта;

2. Длина увлажнительных труб ( )

, м

где, — расход воды в голове труб, м³/с;

— скорость водопроницаемости, м/с;

3. Объем воды поглощенные почвой ( )

,

где, — диаметр труб, мм;

— рабочая площадь труб, м²;

— коэффициент водопропуска;

— напор воды в трубе, м;

— показатель. Он принимается 0,7-0,9. при самотечном поливе.

Капельное орошения.

Капельное орошения обеспечивает локальное увлажнения, т.е увлажняется только под кроновое зона растении с помощью специальных капельниц (рис 6.30)

Рис 6.23 Общий вид капельного орошения.

1-подводящий канал; 2-насос; 3-задвижка; 4-фильтр; 5-водомер; 6-манометр;

7-устройство для смешения и подачи удобрений; 8-магистральный трубопровод;

9-распределительный трубопровод; 10-поливной трубопровод; 11-водовыпуск-капельница; 12-клапан для регулирования давления и расхода.

Капельное орошения имеет следующие преимущества.

1. Вода подается в нужном количества.

2. Воду можно подавать непрерывно в течении вегетации.

3. Увеличивается урожайность.

4. Происходит экономия воды на 50% на сравнению с поверхностным полива.

5. Нет надобности в тщательной планировке поверхности земли.

6. Повреждение растении не происходит.

7. Нет надобности в дренаже.

Имеет некоторые недостатки.

1. Часто засоряется капельницы.

2. Строительства очень дорого.

3. Необходимо энергообразующая установка и фильтр для воды.

На песчаных почвах требуется ежедневный полив, а на тяжелых почвах два раза в неделю. Ежедневный норма вода подачи должна быть ровна ежедневному расходу воды.

Ежедневный объем подачи воды определятся по формуле:

где, — суточный объем подачи м³/га сутки;

— коэффициент зависят от погодных условий и от фазы развития растений;

— коэффициент учитывающий потери воды на испарения во время поливов;

— коэффициент учитывающий поглотительной способности почвы;

— расход воды за сутки м³/га сутки.

Существующая капельная система очень дорого. При строительства на каждой 1 га требуется 9-10 тыс.$ США инвестиционные вложения. Не каждому фермеру под силу приобрести такую систему. Существующие капельники работают при напоре воды 2-3 м. Поэтому принимают напорные трубы. Они очень дорого. В Казахстане предложена низконапорная капельная система БСКО с безнапорной капельницей (рис 6.31, 6.32).

Рис 6.31 Капельница Рис 6.32 Безнапорная система капельно

го орошения.

В этой системе упрощена конструкция капельницы и снижены стоимости системы, трудоемкости ее обслуживания и повышены надежности работы капельницы.

Управляющим по подачи воды в систему является тот же задающийся устройство, применяемое в системе инъекционного полива.

Здесь мы проводим порядок подключения системы к работе.

На чертежах изображены предлагаемая конструкция капельницы в разрезе и безнапорная система капельного орошения (БСКО) с предлагаемой капельницей.

Капельница состоит из штуцера 1, соединенного одним концом с поливным трубопроводом 2, а другим концом с мягкой и упругой резиновой трубкой 3, крышки 4, имеющей конусообразный выступ 5, располагающейся внутри резиновой трубки 3 и отверстия 6, контргайки 7, прокладки 8. Крышка 4 имеет свободу перемещения по оси относительно штуцера 1.

Система БСКО состоит из поливных трубопроводов 2 с капельницами 9, распределительного трубопровода 10, на который подсоединен гидроаккумулятор 11 со штуцером 12. Распределительный трубопровод 10 имеет запорный орган 13. Система снабжена также переносным пневмоаккумулятором 14.

Система БСКО работает следующим образом.

Перед проведением полива производят наполнение поливной трубопроводной сети 2 системы водой, подачей ее из головной части самотеком, под имеющимся незначительным перепадом (15-20 см) и выпуском воздуха из сети в атмосферу. При этом крышка 4 капельницы системы находится в крайнем правом положении, соответствующем закрытому состоянию капельниц.

С окончанием поверхности наполнения трубопроводной сети водой приступают к запуску капельниц в работу. Для чего путем постепенного откручивания крышки 4 капельницы 9 производят регулирование взаимного расположения конусного выступа 5 и выходного сечения резиновой трубки 3 с целью достижения каплеобразования.

При постепенном откручивании крышки 4 достигается нужная степень прилегания кольцевой стенки отверстия резиновой трубки 3 к конусной поверхности выступа 5, крышки 4, где будет образовываться зазор, обеспечивающий нужный расход капли. После окончания регулировки с целью исключения изменения положения крышки зафиксирует ее контргайкой 7.

Отрегулированный расход воды посредством отверстия 6 в крышке 4 подается в виде капли к корням растений.

При изменении значения водопотребности растений в период вегетационного полива расход воды через капельницы изменяется путем изменения рабочего напора в системе.

Расчет система капельного орошения.

Особо важным при расчете капельного орошения является водоподача на почву, покрытья дефицита водного баланса в наиболее напряженный период, подержания влажности заданного объема почвы на минимальном уровне и исключения сброса воды на глубинную фильтрацию.

Первое условие будет выполнено, если

,

где, — удельный расход (гидромодуль) системы капельного орошения, л/с. га;

— расчетный гидромодуль орошаемой культуры, л/с.га.

Удельный расход (гидромодуль) системы капельного орошения определяется по формуле:

,

где, — расход одной капельницы, л/час;

— число капельниц на Ι га орошения.

Для проектируемой систем ( га) при установки одной капельницы на дерево, число капельниц на гектар составляет в среднем 550 штук.

Средний расход одной капельницы в дальнейших расчетах использована 4 л/час. Подставляя это значение в формулу, получим

л/с. га

Расчетное значение гидромодуля орошаемой культуры определяем обычно биоклиматическим методом с учетом того, что при капельном орошена нужно поддерживать оптимальную влажность почвы не на всей площади, а только на ее части: (локальное увлажнение)

,

где, — максимальное суточное водопотребление расчетной обеспеченности, м³ /га;

— коэффициент относительного увлажнения площади.

Расчет максимального суточного водопотребления сада приведен в таблице 6.10. При этом за культуру — аналог при определении значений личных дефицитов водопотреблений принята сахарная свекла, а значение дефицитов водопотребления сада получены по формуле:

,

где, —месячный дефицит водопотребления сада, м³/га.мес;

— то же для сахарной свеклы

—месячные средневзвешенные значения биотических коэффициентов сада и сахарной свеклы.

Значения биотических коэффициентов и месячных дефицитов водопотребления сахарной свеклы приняты по «Справочнику гидротехника» издания 2, «Кайнар», Алма-Аты», 1972).

Таблица 6.10 Расчет суточной водопотребления сада (коэффициент естественного увлажнения К=0,6)

Максимальный дефицит водопотребления расчетной (75%) обеспеченности наблюдается в августе и равен 1554 м³/га, при этом суточное возпотребление равно:

м³/га

По схеме посадки деревьев в ряд через 2 м и установке одной капельницы на каждое дерево контуры увлажнения вдоль ряда в условиях суглинистых грунтов участка будут смыкаться, поэтому будет увлажняться полоса шириной В=2м.

На проектируемом участке капельного орошения имеются террасы длиной 4 и 6 метров, соответственно, с одним и двумя рядами деревьев. Поэтому средний коэффициент увлажнения данной площади определяется по формуле:

где, В—ширина увлажняемой полосы, м; В=2м;

, — ширина террас, м;

, — доля террас шириной соответственно ; ;

— доля площади, занимаемая террасами

Зная максимальное суточное водопотребления и коэффициент относительного увлажнения площади, определим расчетное значение гидромодуля по формуле:

л/с га

, то система капельного орошения с принятой схеме растоновки капельниц обеспечит покрытие дефицита водного баланса орошаемой культуры, причем одновременно могут работать не все капельницы, т.е. полив можно осуществлять тактами по зонам. Количество поочередно работающих зон можно определить из соотношения:

Поскольку система капельного орошения в Казахстане проектируется впервые, то из соображений возможных поисков рациональной технологии полива с некоторым запасом принимаем три зоны =3

Потребная величина водоподачи на систему определена по формуле:

,

где, —расчетный расход, л/с

F_нетто—плошадь орошения нетто, га

Получаем:

м³/час

Таким образом, производительность существующей насосной станции вполне соответствует потребному расходу воды и для дальнейшей ее эксплуатации необходимо лишь произвестности капитальный ремонт НС и автоматизировать ее работу и аварийную защиту.

Режим водоподачи назначают из условия компенсации системной суточного водопотребленрия, которой определяется по формуле:

час

Это значит, что продолжительность работы каждой из трех зон при дневном поливе составляет 5 часов, длительность работы всей системы —15 часов в сутки.

Коэффициент загрузки системы при условии полного обеспечения водой ратевий и круглосуточной работы системы в самый напряжений период вегетации составляет:

Около 37,5% рабочего времени могут быть использованы на ремонт и неполадку системы, а также для создания необходимых запасов влаги в почве на длительный период простоя.

При использовании капельной системы орошения в производственных условиях очень важно установлении режима орошения. Ряд исследователи считают, что главным показателем, позволяющий впрямую перейти к определению сроков, нормы и продолжительности межполивных периодов растений является суточное водопотребление.

Суточное водопотребление определяется по формуле:

, м³/га,

где, — испаряемость по Н.И.Иванову;

— биологический коэффициент;

— коэффициент, учитывающий степень не сплошного увлажнения почвы.

Применяя известную формулу Н.И.Иванова определяется по формуле:

, м³/га сут

где, — среднесуточная температура воздуха, С⁰;

— среднесуточная влажность воздуха, %;

— коэффициент учитывающий степень не сплошного увлажнения почвы, который определятся по формуле:

,

где, — площадь капельного увлажнения на одном гектаре, м²;

— площадь в одном гектаре – 10000 м².

,

где, Д – диаметр увлажнения у поверхности почв, м.

Объем увлажненного слоя:

, м³

где, — глубина увлажнения.

Поливная норма устанавливаются по зависимости:

,

где, — элементарная поливная норма, м³/куст;

— число растений на одном гектаре.

Элементарная поливная норма определяется по формуле:

, м³/куст

где, — продолжительность увлажнения расчетного слоя почвы, мин.

Значения должна быть определена на специальной установке, позволяющий наблюдать контуры и объемы увлажнения расчетного слоя почвы. Например, для сероземных почв среднего механического состава в нашем опыте расчетный слой (50 см) при поддержания пред поливной влажности 70% НВ и при поливе одной капельницей увлажнялся в среднем за 240 минут.

Межполивные периоды (Т) определяется по зависимости:

,

Число полива (N) определяется по зависимости:

,

где, N – число дней в месяце.

Расчеты поливного режима по описанной методике приведены в таблице 6.11.

Таблица 6.11 Поливной режим томата при капельном орошении по предлагаемой методике.

Импульсное орошения.

В основном используется для полива садов и виноградов. Вода с помощью специального аппарата «Роса-3» через определенные время импульсно сбрасывает воду до 25 м с расходом 25-27 метр/сек. За это время ствол-насадка поворачивается на 10 градусов. Импульсные аппараты бывают разные (рис 6.33).

Рис 6.33 Импульсные аппараты конструкции КазНИИВХ

а) 1 – гидроаккумуляторы; 2 – регулирующая стойка; 3 – опорное ножки;

4 – корпус; 5 – стакан; 6 – ушка; 7 – сопло; 8 – опора; 9 – пробка; 10 – резиновый манжет; 11 – отверстия; 12 – поливная труба; 13 – гибкая шланга; 14 – трос; 15 – земляная опора; 16 – аппарат «Роса-3» б) 1 – гидроаккумулятор; 2 – опора; 3 – аппарат «Роса-3»; 4 – мембрана; 5 – крышка; 6 – трубопровода.

С помощью высоконапорных насосных станции можно обеспечить работу множеств аппаратов «Роса-3». На рисунке 6.34 представлен схема импульсный система руработанный КазНИИВХ

Рис 6.34 КСИД-10С импульсное дождевания

1 – насосная станция; 2 – импульсный напорный генератор; 3 – вакуумный насос; 4 – пульт управления; 5 – дождеватель импульсный; 6 – поливной трубопровод; 7 – распределительный трубопровод; 8 – командный импульсный дождеватель; 9 – аванкамера.

В технологии возделывания сельскохозяйственных культур важное место отводится способу и технике поливов, являющихся важной составной частью проекта оросительных систем.

Все способы поливов имеют свои преимущества и недостатки. основным недостатком, присушим всем способам поливов, являются высокие затраты оросительной воды. При всех способах поливах происходит искусственное увлажнение почвы т.с. производится орошение почвы, а не растении. Вследствие чего огромное количество воды остается не использованной. Следовательно, нужны новые подходы к орошению сельскохозяйственных культур, исключающие все виды безполезненых потерь воды. Техника орошения должна быть такой, чтобы поданная вода расходовалась только на транспирацию растения.

В современных условиях водопользования, фермеры, крестьянские и другие формы хозяйствования не совсем согласны переводу природной воды в почвенную и воздушную влагу, в этом случае огромное количество поданной воды теряется бесполезно. Воду необходимо подавать непосредственно в растении по ее водопотребности, а другое расходование воды свести к нулю. Здесь наиболее важными являются технические средства, осуществляющие подачу воды растениям. Настало время переходить от полива «почвы» к поливу «растений». В этом плане нами впервые получено авторское свидетельство на «Инъекционный способ полива» [АС 22126], позволяющий подавать воду непосредственно в ксилему растений, а также предварительные патенты РК и положительные решения на выдачу предпатентов РК на несколько их вариантов.

Основными составляющими инъекционной системы орошения являются: задающее устройство транспортирующий трубопровод из резиновых шлангов, поливных трубок и наконечники (иглы) для инъекцирования (рисунок 6.35).

Общая схема компоновки инъекционной системы орошения показана на рисунке.

Рис 6.35 Примерный вид орошаемого участка при инъекционном поливе.

1 – бак для воды; 2 – регулирующая установка; 3,4,6,7 – трубки шланговые;

5 – регулятор; 8,9 – шланга с иглой; 10 – растение.

Задающееся устройство устанавливается на краю поля на подставке. Затем укладываются транспортирующие и поливные резиновые трубки с наконечниками по междурядьям растений. Расстояние между поливной резиновой трубкой равно межстрочному расстоянию растений. Затем, в момент поступления срока первого полива, начинается инъекцирование каждого растения. Наши опыты показали, что к этому моменту, например, растения кукурузы приобретают высоту 40-50 см и имеют четко выраженные корневые системы. До этого времени, т7е7 до укладки трубок, должны быть проведены все агротехнические мероприятия: обработка химикатами, уничтожение сорняков, культивация, рыхления и т.д. Перед инъекцированием к работе необходимо запустить задающиеся устройство. В первоначальном задающемся устройстве были отмечены ряд недостатков. С учетом этих недостатков было разработано и получено авторское свидетельство на новую конструкцию задающегося устройства №40796 (рис 6.36).

Рис 6.36 Органы управления инъекционной системы орошения с задающим устройством А.С. №40796.

Устройство состоит из цистерны 1, располагающейся на подставке 2 и оросительного бака 3. Цистерна 1 имеет водозаправочное отверстие 4 с герметичной крышкой 5, снабжена гибкой соединительной трубкой 6 и воздушной трубкой 7, нижние концы, которых размещены внутри оросительного бака 3. Воздушная трубка 7 выполнена также из гибкого материала и свободно перемещается в вертикальном направлении вверх-вниз и фиксируется на направляющих 8. Оросительный бак 3 соединен с системным трубопроводом 9, снабженного пробкой 10. Нижний конец воздушной трубки 7 может изменять свое положение от отметки , до при этом рабочий уровень воды будет изменяться соответственно от до . В любом положении нижнего конца воздушной трубки 7 и в момент его срабатывания рабочий уровень воды будет изменяться в узком диапазоне .

Перед пуском задающегося устройства в работу нижний конец воздушной трубки будет находиться в нижнем положении на отметке . Для запуска устройства открывают крышку 5 и начинают заправлять цистерну 1 водным раствором питательных веществ. При этом раствор, протекая через соединительную трубку 6, оросительный бак 3 и трубопровод 9, заполняет трубопроводную сеть поливной системы. Регулирую подачу водного раствора в цистерну, закрывают ее крышкой 5 с обязательным установлением рабочего уровня воды в оросительном баке . Этот уровень является необходимым напором при работе системы для удовлетворения водопотребности растений в начальной фазе развития. По мере потребления растением определенного объема воды в оросительном баке 3 уровень воды будет опускаться до отметки . При этом изменение уровня воды будет происходить в узком диапазоне , который не повлияет на режим работы поливной системы. С сообщением конца воздушной трубки 1, в результате чего порция воды из цистерны по соединительной трубке 6 перетекает в оросительный бак 3, поднимая уровень воды в нем до — при этом доступ воздуха в воздушную трубку 7 прекращается. В цистерне устанавливается вакуум, который поддерживает равновесие в задающем устройстве уже при другом (пониженном) уровне воды в цистерне. Воду привозят водовозом или другими путями и заливают в бак.

В дальнейшем описанный процесс будет повторяться аналогично. Согласно составленному расписанию эксплуатации обслуживающий персонал, обходя систему, будет производить заправку цистерн. Для этого закрывают соединительную трубку 6, надевая ее на пробку 10, открывают крышку 5. После заполнения цистерны закрывают крышку 5 и открывают соединительную трубку 6. При этом процесс полива будет продолжаться.

При изменении суточного водопотребления растений, в зависисмости от погодных условий, от фазового развития, подача воды в соответствии с создавшимся ритмом потребления обеспечивается перемещением воздушной трубки в вертикальном направлении (вверх или вниз) и фиксацией его на нужной отметке. Таким образом, устанавливается необходимый напор в оросительной системе, обеспечивающий водопотребность растений в данной фазе его развития.

Методика инъекцирования. После пуска задающегося устройства необходимо пройти по трассе трубопроводов и убедиться в том, что к каждой игле подошла вода. Сильного истечения воды с игл не должно быть. Если идет сильное истечение воды с кончика иглы, то необходимо уменьшить напор воды задающегося устройства.

Потом каждое растение инъекцируется инъекционной иглой.

Инъекцирование проводится следующим образом; возле растений производится откоп до появления зоны распространения корневых волосков (рис 6.37).

Рис 6.37 Инъекцирования

1-растение; 2-игла; 3-откоп у растений; 4-корневые волоски; 5-зона распространения корневых волос.

Затем под углом 10-15⁰ в направлении вниз в зону распространения корневых волос втыкается игла. При этом кончик иглы должен достичь до середины ксилемы растения, по которому вода будет двигаться вверх. При инъекцировании возможно засорение кончика иглы, поэтому рекомендуется вытащить иглу, очистить и заново воткнуть в то же место. Кончик иглы можно чуть согнуть во внутрь, как показано на рисунке. По шкале необходимо систематически наблюдать за расходом воды.

По мере снижения уровня воды до нулевой отметки необходимо заправить емкость водой привезенные водовозом из ближайшего водоисточника. При этом следует соблюдать герметичность пробки и вакуумность.

Рекомендуется пройти по ряду растении и слегка один два раза зажимать резиновые трубки у иглы.

Инъекционная система орошения – новое направление, поэтому исследования будут проходить длительное время, возможно расширится ассортимент культур. Мы рекомендуем орошать пропашные ценные культуры, продукцией которых является надземные органы (кукуруза, подсолнечник, сорго, хлопчатник, томаты, огурцы, тыква, баклажаны, перец, молодые побеги малины, смородины, и др.).

Не исключено орошение молодых плодовых деревьев (при этом диаметр иглы увеличится).

Инъекционную систему орошения целесообразно использовать на малых площадях, где подача воды с помощью каналов затруднительна так например, в теплицах в условиях закрытого грунта, в опытных хозяйствах для полива небольших участков с дорогостоящими культурами.

В условиях инъекционного способа полива растения находится в режиме самополива и не страдают от недостатка влаги. Растения регулярно, без перерыва снабжаются водой с помощью инъекционной иглы. Поэтому фотосинтез будет, проходит нормально и без каких – либо нарушений. При обычном способе полива в межполивные периоды наблюдаются недостаток или избыток воды в почве. При избытке воды растения будут угнетены из-за плохой аэрации, а при недостатке – водное голодание.

При обычном способе полива методы установления режима орошения сельскохозяйственных культур широко известны. При инъекционном способе полива режим орошения имеет свои особенности. Этот вопрос изучался впервые, поэтому мы предлагаем временную рекомендацию по установлению режима орошения при инъекционном способе полива.

Суммарное водопотреблении растений рекомендуется определять по сокращенной формуле водного баланса.

,

где, Е – суммарное водопотребление растении, м³/га;

М – оросительная норма, м³/га;

— используемая влага из почвы, м³/га;

О – использованный осадок, м³/га;

— использование влаги из грунтовых вод, м³/га.

Здесь оросительная норма (М) определяется по зависимости:

где, — количество воды подаваемый при инъекции на одно растении, м³/штук. Она устанавливается опытном путем. Для кукурузы на силос в наиболее увлажненный год расход воды составил 1,0 литр/растения, а средний по увлажненности год 3,1 литр/растение, а для сухого года 4-4,2 литр/растение N – число растений на 1 га. Для томатов в средний сухой год расход воды составляет 9 – 10 литра.

Остальные составляющие формулы определяются теми же методами, что принято в обычной ирригации.

Следует учесть тот факт, что при инъекцировании корни растений продолжают всасывать воду из почвы. Так, например, кукуруза на силос в 2003 году (более увлажненный год) из запасов почвы при инъекционном способе полива использовала 1000 м³/га, а в более сухой год (2004 год) – 1900 м³/га.

При инъекционном способе полива отсутствует понятие поливная норма. Вода в ксилему поступает непрерывно в течение оросительного периода. Но можно выделить количество подаваемой воды при инъекции в каждом месяце по фактическим замерам.

Например, томат в условиях Жамбылской области с 5 мая по 31 июля при инъекции использовала 150 литра воды, в июне 250 литра, в июле 250 литра, а в августе 7,8 литра воды.

Таким образом, водный режим растений, как при инъекционном, так и при обычном способах полива подчиняются общей закономерности природы. Но если при обычном поливе оросительная норма расходуется на физическое испарение, на транспирацию и на инфильтрацию, то при инъекционном способе поливе она расходуется только на транспирацию. В этом и заключается экономия оросительной воды.

В таблице 6.12 приводится основные показатели опытных исследовании за 5 лет по орошению кукурузы на силос поверхностным и инъекционным способами. Эти данные показывают высокой продуктивности оросительной воды при инъекционном орошении.

Таблица 6.12 Основные показатели режима орошения кукурузы на силос за 5 лет

* Примечание. В числителе данные по бороздам, в знаменателе – данные инъекционного полива.

Для обеспечения непрерывного поступления воды в ксилему растений при инъекционном способе полива необходимо поддержать определенный напор воды (Н) в задающей установке над инъекционной иглой (рис 6.38).

Наши наблюдения показала, что расход воды инъекционной иглы находится в прямой зависимости от напора воды над иглой. Оптимальный уровень напора воды над иглой отмечается в среднем в пределах 6-8 см. (рис 6.39).

Рис 6.38 Схема напора над инъекционной иглой

1 – растения; 2 – игла; 3 – шланга для подача воды к иглу; 4 – отверстия;

5- регулирующая установка; 6 – уровень воды в регулирующей установке; 7 – бак;

8 – шланг намерения расхода воды; 9 – шланг для подачи воды в регулирующей установку; 10 – место для заправки бака;

Рис 6.39 График зависимости расхода иглы от напора воды

В зависимости от фазы развития растения, напор необходимо выдержать в пределах: в начале вегетации 6 см, в середине 8 см и в конце 7-6 см. При инъекционном поливе очень важно определить зону действия одной задающейся установки. Она зависит от уклона местности и от конфигурации полей.

Наши наблюдения показали, что одна установка при оптимальном напоре 6-8 см может обслужить площадь диаметром от 3-х до 80 метров в зависимости от уклона местности (рис 6.40).

Рис 6.40 Определения зоны действия одного задающегося установки

Рис 6.41 Общий вид инъекционного способа полива

1 – водовоз; 2 – крышка горловины бака; 3 – бак; 4 – фильтр съемный;

5 – сообщающееся труба; 6 – инъекционная установка; 7 – регулятор давления; 8 – магистральный гибкий шланг; 9 – оросительные шланги;

10 – растения; 11 – поливные шланги с иглой.

В данной работе мы попытались ознакомить специалистов с новым направлением в водосбережении. Исследования продолжается. Многие вопросы еще нуждаются в уточнении. Мы пока не умоляем о широком его внедрении, но этот способ полива нуждается всякой поддержки т.к. в условиях возрастающей дефицита воды он имеет большую перспективность.

Понятие о каналах.

Канал – искусственный водовод в земляном русле или из сборных элементов, уложенных не поверхности земли или на опорах (лоток). Они призваны обеспечить водопотребителей необходимым количеством воды своевременно. Каналы бывают открытие, закрытые.

Открытие каналы – по конструкции каналы бывают грунтовые необлицованные, грунтовые облицованные, лотковые. По условиям использования – постоянные и временные. По условиям трассировки – в выемке, в насыпи и в полувыемке и полунасыпи. По технологии работы – с непрерывным циклом и прерывистым циклом.

Оросительные каналы прокладывают на отметках, позволяющих командовать над возможно большей площадью, с учетом взаимосвязи их работы, то есть должно обеспечиваться командование временных или поливных оросителей над орошаемой площадью (на 0,5…0,1 м), участковых – над поливными (на 0,05…0,1 м) и над переносными трубопроводами (на 0,15…0,2 м) и т.д. Подводящие каналы НС прокладывают с возможно меньшим уклоном для обеспечения резерва воды в бьефах.

Поперечине сечения каналов должно быть удобными, с минимальным размеров, способные обеспечивать подачу расчетных расходов.

Параметры и формы поперечного сечения каналов определяют гидравлическим расчетом в зависимости от схемы водораспределения или водосбора для установившегося (равномерного или неравномерного) или нестационарного режима движения воды. На рисунке 7.1 показаны поперечное сечения каналов.

Рис 7.1 Сечения открытых каналов в земляном русле.

а) трапециидальное сечения;

б) параболическое;

в) овальное;

г) террасное сечение;

д) треугольное;

с) с пологим уклоном;

В зависимости рельефа местности канала бывают: в выемки, полувыемка и полунасыпи, в насыпи (рис 7.2).

а) Рис 7.2 Вида каналов

а) насыпной канал;

б) каналы в полувыемки и

б) полунасыпи;

в) канал на полугорах;

г) выемка.

в)

г)

Требования предъявляемые к проектированию каналов.

При проектировании каналов предъявляется следующие требования:

● Прибрежные к каналу участки не должны затопляться и заболачивается;

● Трасса канала должна быть изыскана гидрологическим и гидрогеологическими путями;

● Предусмотреть комплексные использования каналов, особенно больших каналов;

● Необходимо создать условия полного использования каналов;

Трасса канала назначается исходя из назначении канала и технико-экономическими расчетами. В первую очередь надо учесть инженерно-геологические условия района и интересы водопользователей.

Вдоль трассы канала могут быть различные инженерно-геологические и топографические препятствие. Например вдоль трассы канала могут находится производственные здания, инженерные строительные объекты, нарушенные земли, половины высокий уровень грунтовых вод, склоны, ливнепрохода и др. В таких случаях предусматривается меры по изменению трассы каналов или другие инженерные решения.

При механическом водоподъеме необходимо всемерно сокрушать длину трубопровода. Для этого находят высотные точки массива орошения и воду кратчайшим путем поднимают в эту точку а далее вода пойдет самотеком. При проектировании трассы каналов желательно, чтобы канал проходил в выемке. т.к. выемку можно проводить круглый год.

Наиболее выгодно канал в полувыемке и в полунасыпи.

Если по каналу намечается пропуск ледохода то повороты в каналах необходимо устраивать с радиусом

, м

где, — скорость движения вода в канале, м/с;

— площадь поперечного сечения канала, м²;

Этот радиус должен быть в 5 раза больше чем поречий урез воды в канале.

Каналы рассчитывается на 3 расход воды:

— Максимальный расход воды — этот расход назначается по максимальному ординату гидромодуля водоподачи. По этому расходу определяют основные гидравлические элементы каналов.

— Минимальный расход воды – этот расход определяется по минимальной ординате гидромодуля водоподачи. Поэтому расходу проверяется незаилямость каналов и местоположения подпорных сооружении.

— Форсированный расход воды – это максимальный расход, увеличений на коэффициент форсировании (К_р=1,0 – 1,2). Поэтому расходу проверяет превышения дамб и бровки берм над уровнем воды в канале и проверка неразмываемости.

Поперечное сечение оросительных каналов принимают, как правило, трапецеидальной формы. Другие формы допускают при надлежащем обосновании. Параметры каналов приведены в таблице 7.1.

Таблица 7.1 Стандартные параметры трапецеидального сечения оросительных каналов расходом до 10 м³/с

Примечание. Для каналов со сборной железобетонной облицовкой шаг строительной глубины принимают 0,25 м в соответствии с шагом размеров плит, а для каналов с монолитной бетонной облицовкой 0,1 м – с учетом технических характеристик бетоноукладочных машин. При использовании в качестве противофильтрационной облицовки и противоэрозионного крепления железобетонных плит в зависимости от конструкции их сопряжения в донной части допускают отклонение ширины по дну ±5%.

Коэффициент заложения имеет следующие значения в зависимости от грунта:

Здесь как и в таблице , первое значение для каналов с расходом менее 0,5 м³/с, второе – более 10 м³/с. Заложения внутренних и наружных откосов могут быть увеличены по условиям производства работ.

Ширину бермы или дамбы канала назначают в соответствии с техническими характеристиками машин и технологией производства работ по устройству русла канала, противофильтрационных и защитных мероприятий. Минимальную ширину дамбы принимают на основании фильтрационных расчетов. Превышение гребня дамб и бровки берм над максимальным уровнем воды в канале определяют при расходе до 100 м³/с по таблице, при расходе свыше 100 м³/с – по формуле с учетом волнового воздействия.

Промежуточные бермы устраивают в откосах каналов, проходящих в выемках глубже 5 м, для повышения их устойчивости. Бермы шириной 1…3 м располагают выше максимального уровня воды через каждые 5 м по высоте. Вдоль берм устраивают кюветы для сбора ливневых вод. Первую берму делают на высоте [ — максимальная глубина воды в канале; — превышение бермы]. В таблице 7.2 показаны высота дамбы и бровки каналов над уровнем воды в канале.

Таблица 7.2 Высота дамб и бровки берм над максимальным уровнем воды в канале, см.

Внешний резерв грунта вдоль канала закладывают на расстоянии, определяемом в зависимости от способа производства работ и устойчивости откоса дамбы, от подошвы откоса дамбы не менее 1,5 м при глубине выработки грунта 0,5 м и3 м при глубине выработки более 0,5 м. Расстояние от бровки выемки до подошвы отвала принимают: при глубине выемки до 2,5 м – 3 м; 2…5 м – 5 м; более 5 м и при слабых грунтах – по расчету устойчивости откоса; допускают его увеличение, исходя из условий производства работ.

Основная задача гидравлического расчета – определение устойчивой формы и параметров живого сечения потока с требуемым расходом. Поперечные сечения каналов принимают, как правило, трапецеидальной формы. Допускают применением сечений полигональной, параболической или прямоугольной формы в зависимости от геологических условий и способа производства работ.

На рисунке 7.3 даны продольный и поперечный продина земляного русла канала. С его помощью можно ознакомится с основными гидравлическими элементами канала.

Рис 7.3 Основная гидравлические элементы каналов.

Линия Д, А, F, C, G, B, E пересечения канала с плоскостью его поперечного сечения называется поперечным периметрам канала часть этой линии А, F, C, G, B, находящаяся под водой, называется смоченным периметрам и обычно обозначается буквой .

Площадь А, F, C, G, B, занятой водой, называется живым сечением канала и обозначается буквой .

Отношение называется средним гидравлическим радиусом сечения.

Вертикальное превышение в точки под точкой этого же профиля называется падением канала на длине , равно й расстоянию между точкой и , измеренному по свободной поверхности. Падение на единицу длины, т.е. уклон канала составляет . Обычно угол так мал, что синус его можно считать равным величине самого угла. Тогда можно измерять по дну канала по горизонтали и по свободной поверхности.

При равномерном движении турбулентных потоков в открытых руслах пользуются основной формулой Шези:

где, — средняя скорость течения воды, м/с;

С – скоростной коэффициент, называемым коэффициентом Шези;

— гидравлический радиус, м;

— гидравлический уклон.

Из формулы Шези получаем:

1) значение гидравлического уклона:

2) значение потерь напора по длине:

3) величину расхода воды:

4) модуль расхода:

Коэффициент Шези С определяем по формуле Н.Н.Павловского

где, — коэффициент шероховатости почвы.

Вообще при гидравлических расчетах каналов трапециидального сечения наиболее часто встречаются следующие типы задач:

— определение пропускной способности канала, то есть расхода воды , если известны размеры канала, продольный уклон и коэффициент шероховатости;

— определение ширины по дну или глубина воды, если известны все остальные размеры канала, расход и коэффициент шероховатости и уклон;

— определение размеров поперечного сечения канала, если ширина по дну и глубина не ограничены условиями когда известны , , и .

В нашем случае гидравлический расчет производим, когда назначена пропускная способность канала 228 м³/с, надо добиться глубины наполнения м, при условий сформировавшеюся уклона русла , величины заложения откосов м с шероховатостью , а м. Это первый тип задач.

Определяем площадь живого сечения:

м²

Находим размер смоченного периметра:

м

Устанавливаем значение гидравлического радиуса:

м

Вычисляем скорость патока в русле:

м³/с

Получаем величину расхода канала при этих данных русла:

м³/с

Значит наш расчетный расход 228 м³/с пройдет по этому руслу и обеспечит командование под подвешенной площадью.

Мы все же решим основную задачу при гидравлическом расчете каналов, когда даны расход, уклон и заложение откосов, а надо установить ширину по дну и наполнение русла.

Все производимые вычисления для удобства рекомендуется сводить а таблицу 7.3 следующей формы:

Таблица 7.3 Табличная форма расчета каналов

в,м	h,м	, м2	, м	, м			С	, м/с	,м3/с
				1,71 3,30 4,55	1,31 1,82 2,13	0,008 0,008 0,008	44,6 45,1 51,8	0,47 0,66 0,88	22,56

Из рисунке 7.4 видно, что при пропуске 228 м³/с глубина в русле составит 5,7 м. Так что мы по расчету канала с графика зависимости между и получаем эту величину равной заданной глубине (рис).

Из рисунке 7.5 видно для пропуска по руслу 228 м³/с достаточно ширины по дну 36 м. Так мы с помощью графика зависимости между и установили, что для наших параметров канала и пропуска 228 м³/с необходима ширина русла по дну 36 м.

Рис7.4 Зависимость Рис 7.5 Зависимость

Все виды гидротехнических сооружении плотины водозаборные узлы, каналы с их подпорно-регулирующими сооружениями служат для своевременной доставке и в необходимом объеме потребной воды. Они в течение длительного времени удерживают, пропускают через себя огромные массы воды. Большая часть из них работает сезонно, а некоторые круглогодично. То есть они подвернсены действиями разрушительных ветров, самого патока, дождей, снега, сейсмических сил и.т.д.

Помимо внешних сил на гидросооружения воздействуют фильтрационные силы на грунты оснований, что чревато разрушениями. Они очень опасны, так как их воздействие визуально не видно, а проявляются они в виде сдвигов и обрушений креплений, устоев и плит водобоя и т.д.

Поэтому в качестве примеров приводим случаи подсчета разрушительных сил фильтрации на флютбет и основание земляной плотины, а также оценку устойчивости откоса земляной плотины это самые типичные случаи расчетов.

Расчет флютбета.

Флютбет сооружают с целью безопасного пропуска поверхностного потока воды из верхнего бьефа в нижний и гашения напора фильтрационного потока. Он состоит из следующих частей. Понур – водонепроницаемости покрытие дна в верхнем бьефе удлиняет пути фильтрации и предупреждает размыв грунта. Водобой – водонепроницаемости плита – воспринимает динамическое давление поверхностного потока и защищает русло от размыва. Рисберма – водопроницаемый участок флютбета частично гасит кинетическую энергию поверхностного потока.

Гидромеханическое решение движения воды в грунте основания под плотинами даны Н.Н.Павловским на основании следующих предпосылок:

1) движение грунтовых вод подчиняются закону Дарси, по которому , где — скорость движения; — коэффициент фильтрации; — пьезаметрический уклон;

2) движение воды происходит в однородном грунте;

3) движение воды рассматривается в плоскости, нормальной к оси сооружения и как установившееся.

Построение гидродинамической сетки графическим методом основано не том что сетка должна состоять из криволинейных квадратов.

Для этого принимают что линия подземного контура (рис 7.6) является первой линией тока, а линия водонепроницаемого подстилающего слоя – последний.

Рис 7.6 Схема флютбета.

Расстояние между первой и последней линиями таков делят на целое число лент и проводят плавную кривую «ав», огибающую подземное очертание элементов флютбета и проходящую под водобоем примерно на глубины проницаемого слоя. Также проводят линии «cd» и «ed». Полосу между подземным контурам и линией «ed» делят на криволинейные квадраты – получилось 10 штук. Построение криволинейных квадратов можно начинать с середины водобоя (точки «m»), проводя вертикальную линию с небольшим наклоном в сторону нижнего бьефа. Таким образом будет получено десять поясов давления с линиями равных давлений.

Форма квадратов сетки проверяется путем измерения средних линий криволинейных квадратов. Эти линии должны быть равными между собой. Полученная сетка является первым приближением. Она может быть уточнена исправлением построенной сетки.

В построенной гидродинамической сетки теряется одна и та же доля напора , где — число поясов равных напоров. Так, при м, м.

Пользуясь гидродинамической сеткой, можно подсчитать изменение фильтрационного напора по подземному контуру (таблица 7.4) где для данной точки.

Таблица 7.4 Значение величин фильтрационного напора

№ точек
Число поясов		1,0	2,5	3,5	4,25
, м		3,6	3,0	2,6	2,3	0,4

На основании полученных значении (таблица 7.4) строится эпюра фильтрационного давления подземный контур флютбета (рис 7.7).

Рис 7.7 Графическое построение эпюры фильтрационного давления на сетку

а) гидродинамическая сетка движения воды; б) эпюра фильтрационного давления;

Средняя скорость течения в любой точке будет равна:

где, — сторона квадрата стенки;

— коэффициент фильтрации;

— средний градиент падения напора;

Удельный расход q на фильтрацию под флютбетом равен (на один погонный метр флютбета):

,

где, — число лент (три);

— число поясов (десять);

, л/сут

Толщину флютбета находил из формулы:

где, — расчетный напор, т.е. расстояние в метрах от пьезаметрической линии до верхней поверхности незатопленного флютбета.

— коэффициент запаса, 1,1;

— объемный вес бетона, т/м³;

Расчет устойчивости откосов грунтовых плотин сводится к сопоставлению минимального расчетного значения К_з и нормального К доп коэффициентов устойчивости.

Минимальный расчетный коэффициент устойчивости К_з определяется по СНиП 2.06.05-84 по зависимости:

,

где, К_Н – коэффициент надежности (см.таб.2.7); К_С – коэффициент, зависящий от сочетания – К_С =1,0, для особого – К_С = 0,9, для строительного – К_С = 0,95; К_М – коэффициент равный 0,9.

При проверке устойчивости необходимо рассматривать три расчетных случая [СНиП 2.06.05-84; 5 стр. 136]. Однако в основном сочетании нагрузок и воздействий, нормальном подпертом уровне /НПУ/ в верхнем бьефе (ВБ) и отсутствии воды в нижнем бьефе (НБ), для поперечного сечения плотины с наибольшей высотой, то есть для такого сечения, у которого отметка дна находится на отметке дна тальвега.

Рекомендуется расчет выполнять графоаналитическим способом, основанным на использовании расчетной модели обрушения по круглоцилиндрической поверхности скольжения.

Коэффициент устойчивости откоса следует определять для 3-4 поверхностей скольжения и в качестве расчетного принимать его минимальное значение.

Если расчетное значение коэффициента устойчивости откоса акжется меньше нормального, то есть К₃>К_доп то необходимо предусмотреть мероприятия по повышению устойчивости откоса, сделать его более пологим или предусмотреть пригрузку.

Рис 7.9 Расчетное схемы устойчивости низового откоса

а – при отсутствии дренажа; б – составные части отсека; в – при наличии дренажа; г – для расчета с применением ЭВМ.

Методика расчета по определению коэффициента устойчивости приведена ниже [5 стр. 137-141].

Вычерчивается поперечный профиль плотины, при этом горизонтальный и вертикальный масштаб одинаковы. Следует провести осредненную линию низового откоса. А и В (см.рисунок 7.9). На профиль наносят кривую депрессионной поверхности фильтрационного потока в теле плотины.

Действующие силы определяют в такой последовательности. Профессор В.В.Фандеев рекомендует центры кривых скольжения располагать в секторе ББ’ ЖЖ’. Для построения этого прямоугольника из середины низового откоса (точки С) прочерчивают вертикаль и линию под углом 850 к откосу. Затем пользуясь таблицей 7.7 вычисляют радиусы и и проводят дуги ББ’ и ЖЖ’.

Таблица 7.7 К построению кривой скольжения.

В секторе ББ’ЖЖ’ выбирают центр скольжения «0», из которого радиусом «R» очерчивают кривую скольжения «АД» с таким расчетом, чтобы она проходила между осью плотины и бровкой низового откоса плотины.

Для выявления всех действующих на откосе плотины массив АА’ ЕВДА делят на вертикальные полосы шириной 0,1R. Разбивкой полос начинают с нулевой, которая располагается по обе стороны от вертикали, опущенной из точки «0»до пересечения с кривой скольжения АД.

Подсчет действующих сил производим в табличной форме (см.таб 7.8).

Порядок заполнения таблицы 7.8 следующий: sinб для рассматриваемой полосы равен ее порядковому номеру, поделенному на 10. Для полос, расположенных от нулевой полосы влево, sinб – положительные, а для полос, расположенных вправо – отрицательные. При этом sinб первой и последней полосы принимается в зависимости от доли полосы по отношению к полной ее ширине, например в полосе 9 sinб=0,82, в полосе 5 sinб=0,43. cosб – вычисляют по формуле.

Таблица 7.8 Подсчет действующих сил на откосе грунтовых плотин

;

По оси полосы измеряют среднюю высоту ее. От поверхности откоса плотины (АД) до линии депрессии грунт находится в состоянии естественной влажности, поэтому средняя высота этих полос составляет h_ест. От линии депрессии до линии скольжения (АД) грунт насыщен водой, поэтому средняя высота полосы в этой зоне обозначается h_нас.

Приведенную высоту полосы определяют по формуле:

где, — объемная масса грунта при естественной влажности, т/м³; — объемная масса грунта насыщения водой, т/м³; — относительная пористость грунта; гr – плотность грунта определяется в зависимости от рода грунта, т/м³; гВ – плотность воды, т/м³; К – коэффициент, зависящий от влажности грунта, % при коэффициент.

Если полоса включает еще и грунт основания, то

,

где, h₀ – глубина слоя воды над отсеком, м.

Угол внутреннего трения «ц» и удельное сцепление «С» применяются по зонам, соответственно, состоянию и физико-техническим характеристикам грунтов, по таблице 7.9. Например: в зоне прохождения кривой скольжения от «А» до «М» принимается «ц1С1»; от «М» до «К»; «ц2С2»; от «К» до «Д» — «ц3С3».

Таблица 7.9 Допустимые значения и С

Длину дуги кривой скольжения вычисляют по формуле:

,

где, R – радиус кривой скольжения, м; — центральные углы АМ; МК и КД.

Заполнив таблицу 7.8, следует просуммировать данные по графам.

Развернутая формула для определения коэффициента запаса на устойчивость выглядит так:

,

где, — сила трения; -сила сцепления; — сдвигающая сила от собственного веса; — сдвигающая сила от гидравлического давления фильтрационного потока; r – плечо силы площадь фильтрационного потока в зоне оползаемого массива; — средний градиент в этой зоне; , — параметры градиента фильтрационного потока в зоне оползаемого массива.

Далее делают вывод об устойчивости откоса и правильности принятого его заложения (m2). Откос считается устойчивым, если

,

где, К_н – коэффициент надежности по ответственности сооружения, принимается в зависимости от класса сооружения – для I кл – К_н=1,25; II кл – К_н=1,20; III кл – К_н=1,15 и IV кл – К_н=1,10; К_с – коэффициент, зависящий от сочетания нагрузок и равный для основного сочетания – 1,0; для особого сечения – 0,9; для строительного периода -0,95; К_м – коэффициент, равный 0,95 при упрощенных методах расчета и 1,0 – при удовлетворяющих условиях равновесия.

Лотковые каналы.

В Казахстане лотковые каналы впервые было использована в 1960 году. Тогда использовали седловые лотки длиной 4-6 м, глубиной 40-80 см. Этие лотки назывались ЛС-40, ЛС-60, ЛС-80. Начиная в 1970 года выпускали лотки марки ЛР-40, ЛР-60 до ЛР-120. Такие лотки пропускает расход воды до 5 м³/с.

Лотковые каналы можно построить на любой почве. Особенно выгодно их строить в предгорьях.

Лотковые каналы имеют следующие преимущество:

— уменьшается потери воды;

— подлине канала наносы не оседают и они не зарастают;

— повышается КЗИ;

— сокращается длине каналов.

По сравнению с бетонным каналом потери воды в лотковых каналов на 5-15% меньше. Особенность этого канала это быстрота их сбора и простота механизмов по их строительству.

При неправильном выборе уклоне по длине лотковый сеть и в водораспределительных колодцах отлагаются наносы. На юге Казахстана на 1 км длине лотковый сеть за один год отлагаются 900 м³ наносов. На некоторых местах толщине наносов достигала до 50 см. Поэтому при строительстве лотковых каналов надо принимать большие уклона, чтобы скорость течения воды не позволяла наносов. Но скорость течения воды по лотковой сети не должна превышать 5 м/с.

При хорошей изоляции стоков лотков можно достичь коэффициент полезного действия до 0,97-0,98. Толщина лотка 4-6 см. В зависимости от рельефа местности лотки устанавливается на низком, среднем и высоком опорах (рис 7.10).

Рис 7.10 Параболические лотки.

а – на высоких стоиках; б – на сваиах; в- на бетонных опорах; г – в земле; 1 – лотки;

2 – сваи; 3 – толщина; 4 – опора; 5 – цементный раствор; 6 – плита; 7 – песчаная подготовка t=6-10 см; 8 – плиточная опора.

С помощью лотков можно автоматизировать подачу вода в борозды, в полоса. В этом случая хозяйственные и участковые каналы устраиваются из лотков. Длина участковых каналов обычно составляет 1-1,2 км. Расстояния между этими каналам составляет 400 м. Один участковый канал может поливать 40-80 га земли. По длине участковых каналов через 70-100 метров устраивается перемычка и через 0,70 м устраиваются водовыпускные отверстия с пробками. (рис 7.11)

На этих отверстиях устраиваются трубчатые водовыпуски, через которых вода попадает в борозды или полосы.

Рис 7.11 Участковые лотковые каналы.

9 – водовыпускное отверстия; 10 – канал; 11 – вентиль; 12 – поливная шланга.

Гидравлический расчет лотковых каналов.

Лотковые каналы рассчитывается на равномерной режим при шероховатости 0,012-0,013. Расход нетто определяется по формуле:

, м³/с;

где, — гидравлический радиус, , м; живое сечение , м²; , м;

здесь, — ширина по уровню воды в почве; — глубина воды в лотки, м; — смоченный периметр, м;

; ; .

где, — показатель парабола, ;

Незаиляющая скорость определяется по формуле:

м/с

Пример расчета лоткового канала:

Известны следующие показатели лотка м; м; ; ; . Необходимо определить скорость течения воды в лотковом канале; расход вод, смоченный периметр, и координаты поперечного сечения лотка.

Решения. Находим ; Из справочных книг при и находим ; и ; отсюда находим т.е. .

Исходя из этих данных находим значении соответствующий и , и м/с.

Также находим ;

м/с.

После находим длину смоченного периметра лотка

м.

По данным и находим координаты поперечного сечения лоткового канала (таблица 7.6, рис 7.12).

Таблица 7.10 Поперечное сечения лоткового канала

	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
	0,51	0,643	0,736	0,81	0,973	0,927	0,975	1,02	1,061	1,1

Рис 7.12 Поперечное сечения лоткового канала.

Эксплуатация лотковых каналов. На лотковом канала в начале и в конце должен быть написана красной краской номер канала и номера пикетов. При эксплуатации строго следить за отложением наносов, своевременно очистить от наносов водораспределительные колодцы, следить за утечкой воды на стыках. Все наблюдения заиливается в журнал.

В лотковых каналах закрепляется содержания, хранения и раствора минеральных удобрении. В зимнее время по лотковому каналу запрешается транспортировать воду. К зиме в лотках и в колодцах не должно быть воды. Все автоматические устройство должен находиться в поднятом положении.

Закрытая оросительная сеть

При закрытой оросительной системе транспортировка воды, распределения осуществляется напорными трубопроводами. По конструкции и расположению бывает: стационарная, подвижная и полустационарная.

При стационарной закрытой сети все трубопроводы и поливная техника находится в стационаре.

При полустационарной системе – вся сеть располагается стационарно а поливная техника находится в движений. Воду к поливной технике доставляет передвижной быстроразбирающейся трубопроводами. После полива это труба быстро собираются и переноситься на другой участке.

При передвижной закрытой системе все трубопровода и поливная техника находится в движении. Они находится на поверхности земли.

В настоящее время закрытая система устраиваются по «Т», «Ш», «П» образной форме. На закрытых системах вода на любой участок земли доставляется равномерно. Отмечается высокий КПД и КЗИ. Однако закрытая система очень дорого. Закрытая оросительная сеть в основном используется при поливе дождеванием. Все элементы закрытой сети должна быть обосновано расчетами.

Расход воды нетто в трубопроводах обычно определяются по формуле.

или

где, — площадь орошаемой из данного трубопровода, га;

— максимальная ордината гидромодуля;

— число агрегата;

Потери воды по длине трубопровода

,

где, — потери напора по длине трубопровода, м;

— коэффициент гидравлического сопротивление;

— длина трубопровода, м;

— скорость течения воды, м/с;

— внутренний диаметр трубопровода, м;

м/с.

,

где, — наружный диаметр трубопровода, л

Полной напор в трубопровода

,

где, — геодезическая высота орошаемой территории;

— потери напора по длине трубопровода, м;

— местности потери напора, м

— вольный напор гидранта, м

Диаметр трубопровода

или , мм

Диаметр трубопровода рассчитывается на различные скорости течения воды. (1-2 м/с). Потом их подгоняет до стандартного диаметра.

После повторно определяет скорость течения воды

, м/с

Этот скорость течения воды должен быть меньше максимального ( ) и меньше максимальной ( )

Этие скорости определяются по формулам

где, — время прохождения наносов по трубопровода, сут;

— объем наносов, м³;

— мутность воды, кг/м³;

Потребную мощность насосной станции.

Определяют по формуле

кВт

где, — объемный вес воды кг/м³;

— расчетный расход насосной станции, м³/сек;

— полный напор насосной станции, м

— КПД насоса. Центр насос=

— КПД двигателя.

Затем согласно , и подбирается насосно-силовые оборудования.

Затем строится продольный профиль по трассам трублироваться с учетом:

1) минимальная глубина заложения трубопроводов в грунт находя из глубины промерзать 0,7-0,8 м.

2) Не допускать переломных участков.

3) Не допускать обратный уклон.

4) В нижних отметках устраивать специальные водоовыпуски.

5) На высших точных перегиба устраивать вантузы.

6) В местах разветвления устраиваются смотровая колодцы.

Сооружения на каналах

Все сооружения на каналах можно сгруппировать:

— водорегулирующие сооружения к ним относится шлюзы-регуляторы, подпорное сооружения, сбросные сооружения;

— соопрегаюшие сооружения к ним относится перепады и быстротоки;

— проводящие сооружения к ним относится дюкер и акведук.

Шлюзы-регуляторы могут быть открытие (рис 7.13) или закрытие (трубчатые, рис 7.14). Отверстие регулятора перекрывают щитом, высота подъема которого определяет величину подаваемого через регулятор расхода.

Подпорные сооружения на каналах могут быть щитового или водосливного типов.

Рис 7.13 Распределительный узел

Рис 7.14 Закрытый трубчатый шлюз регулятор:

1-затвор; 2-подъемник.

Перепады и быстротоки применяются при прокладке оросительных каналов на участках с большим уклоном местности, чтобы избежать размыва каналов (рис 7.15, 7.16). В некоторых случаях при этом целесообразно строить гидроэлектростанции.

Если оросительный канал пересекается с водным потоком, оврагами, дорогами или в случае неровного рельефа местности, когда проведение канала в обход невозможно или очень дорого, строят акведуки, дюкеры, гидротехнические туннели, желоба и трубы.

Рис 7.15 Перепад (продольный разрез)

Рис 7.16 Быстроток (продольный разрез)

Акведуки применяют при переходе канала через естественные понижения местности (балки, овраги и др.) или другие водотоки (рис 7.17). Акведук представляет собой открытый железобетонный, деревянный или металлический лоток прямоугольного (реже полукруглого) сечения.

Если необходимо провести канал на небольшой высоте через дорогу или другой канал, часто используют дюкеры (рис 7.18). В этом случае воду проводят по трубе под препятствием (другим каналом или дорогой).

Рис 7.17 Акведук

Рис 7.18 Продольный разрез по оси дюкера

Учет воды в каналах

В условиях платного водопользования немаловажную роль сыграет учет воды в поливной сети. Существует следующие методы учета воды:

1. Русловой метод. Здесь с помощью различных гидрометрических приборов определяют показателей поперечного сечения канала по которым течет вода и среднюю скорость движения воды а далее расход воды.

2. Гидравлический метод. Здесь расход воды протекающий по каналу определяются с использованием водосливов. Этие водосливы группируется на 3 группы:

а) для измерения расхода воды: Здесь расход воды измеряются водосливами треугольной и трапециидальной формы. К ним относиться водосливы Иванова, Чиполетти и Томпсона.

б) для измерения и регулирования расхода воды. Здесь устройства выполняет две функции: измеряет расход воды и ее регулирует. В устройстве имеется специальные измерители, которые показывает расход воды. К ним относится ВПГ-58; ВДГ-58, ДРС-60.

в) автоматические водоизмерители. К ним относится Баку, Ташкент, Валдай и др.

Водосливы треугольным вырезом с углом 40⁰ и 90⁰ самые простые (рис 7.19). Они измеряет расход воды до 20 л/с.

Рис 7.19 Треугольные водосливы.

При измерении расхода воды должны соблюдаться:

— водослив должен быть установлен перпендикулярно к течению воды;

— уровень воды в нижнем бьефе должно быть на 3-5 см ниже треугольного выреза;

— точная величина расхода будет в случае соблюдения Н Р>3Н (Н=0,06-0,65 м)

где, Н – уровень воды в верхнем бьефе водослива, м;

Р – высота подача выреза от дна канала, м.

Расход воды протекающий через треугольного выреза с углом 45⁰ определяется по формуле:

, м³/с

где, — расход воды, м³/с;

— коэффициент расхода воды;

— показатель треугольника;

— уровень воды, над водосливом, м;

— 9,81.

Для водослива с углом 90⁰ расход воды определяется по формуле:

, м³/с

Для водослива с 90⁰ вырезом расход воды в зависимости от Н приведены в таблице 7.11.

Таблица 7.11 Расход воды через треугольного водослива 90⁰ углом.

Водослив Чиполетти представляет вырез трапециидальной формы (рис 7.20).

Боковой откос трапеции 1:4. Водослив предназначен для измерения расходов на более крупных каналов. Они также устанавливаются поперек течения воды в канале.

Рис 7.20 Водослив Чиполетти

В зависимости от ширины и высоты выреза водослив Чиполетти бывают 5 видов (таблица 7.12).

Таблица 7.12 Показатели водослива Чиполетти

Для измерения расхода воды необходимо измерить высоту воды над порогом водослива, потом по формуле определяется расход воды:

, л/с

Или воспользоваться данными таблицы 7.13.

Таблица 7.13 Расход воды через водослива Чиполетти.

Для измерения расхода воды в каналах также используется водоизмерительная насадка (рис 7.21).

Рис 7.21 Насадки.

Насадки конусообразной формы. Для точного учета воды должны быть соблюдены следующие требования:

— Обе стороны конуса должны быть затоплены водой;

— Уровень воды впереди насадки (Н) и после (h) изменяются в пределах 4-30 см;

— Насадки устанавливается вертикально и по средине канала.

Уровень воды (Н и h) измеряется с помощью реек. Насадки бывают круглые, прямоугольные и квадратные. Поэтому расходы воды определяются разной формулой:

для насадки с круглым сечением

для четырехугольной формы

для квадратной формы

здесь, — расход воды, м³/с;

— диаметр выходного отверстия насадки;

— ширина и длина отверстия на выходе насадки.

, м

Во многих каналах Казахстана для измерения расходе воды применяют реечный метод (рис 7.22).

Рис 7.22 Измерение расхода воды рейками

Рядом с каналам (с боку) устраивается колодец. Этот колодец имеет сообщение с каналом. Уровень воды в колодце показывает спокойной уровня воды в канале. С помощью рейки измеряет высоту уровня воды в колодце и с помощью тарированных таблиц определяет расход воды.

Переносный прибор водоучета (ПВУ-П).Прибор устанавливается на тонкостенных водосливах Томпсона, Чиполетти, Иванова и предназначен для автоматического учета оросительной воды поданной в оросители с небольшими расходами. Переносной прибор может использоваться как средство учета водоподачи потребителям одного орошаемого массива, для которого осуществляется поочередная водоподача на поливные участки.

Техническая характеристика прибора

Рис 7.23 Прибор ПВУ-П

Автономный прибор водоучета (ПВУ-А).Предназначен для контроля и учета стока вод на водомерных гидропостах и специальных суженых водомерных сооружениях на каналах для автоматического измерения режимов водоподачи по расчетному интервалу времени (рис 7.24).

Рис 7.24 Автономный прибор ПВУ-А

Техническая характеристика прибора

Прибор с дистанционным съемом информации (ПВУ-Д).Прибор предназначен для автоматического измерения ровня воды в заданном режиме, накопление показателей уровня воды в памяти датчика и передача их на пульт дистанционного доступа (рис 7.25).

Отображает уровень, расход и сток на индикаторе пульта дистанционного доступа. Пульт управления дистанционного доступа может обслуживать массив орошения с 1000 водопользователей.

Рис 7.25 Прибор ПВУ-Д

Техническая характеристика прибора

Техническое соcтояние каналов прежде всего характеризуется показателем коэффициента полезного действия – ( КПД ). Чем выше КПД тем лучше техническое состояние каналов. В условиях платного водопользования борьба с потерями воды является важней задачей.

На орошаемых землях потери воды зависят от следующих:

— состав и свойство почвогрунтов орошаемых земель;

— уровень грунтовых вод;

— состав и количество наносов поступающих в канал;

В каналах потери воды слагаются из следующих показателей

— фильтрация воды в почву (30-35%);

—от организации работ по водораспределению (10-15%);

— испарение (2-5%).

Потеря воды в постоянно работающих каналах меньше чем непостоянно работающих.

Методы определения потерь воды делятся на 2 группы:

– измерение скорости течения в отдельных точках живого сечения по тока и определения площади потока;

– непосредственное определение КПД;

— объемный, балансовый, метод фильтрационных колон, с помощью теоретических и экспериментальных формул, гидрометрических и.т.д

1. Гидрометрический метод заключается в вычислений потерь по разности расходов в двух смешанных гидрометрических створах путем замера площади живого сечения и определения средней скорости движение потока Qn = Q₁ – Q₂.

Точность измерения ±5-7%

2.Объемный метод – прост в исполнении, но осуществим только при выключенном канале, т.е канал закрываются перегораживающими сооружениями с двух сторон и заполняет водой, и по 2-3 водомерными рейками определяют снижения уровня воды ( ∆h ) за время (∆t ). Точность измерения ±1-2%.

3. Балансовый метод применим для определения потеры воды на оросительной системе в целом, а также по отдельным каналам. Сущность его состоит в определение баланса прихода и расхода оросительной воды.

Для этого во всех узлах системы надо имеет точные водоизмерительные приборы и устройство.

4. Метод фильтрационных колонн состоит в определение скорости фильтрации, объема фильтрованный воды.

Коэффициент полезного действом оросительных систем можно определить отношением количества воды, поданный на поля (W нетто) к количеству воды, забранной в голове системы (Wбр) за определенный период.

η с= Wнетто / Wбрутто

Q брутто равен Q нетто плюс потери воды от головы системы по поля т.е

Qбр = Qнетто ∑Qσl / 100 ,

где: σ — % потерь на 1 км длины канала от расхода Qбрутто

l- рабочая длина канала, системы, км;

Q — расходы воды в канале (нетто), м³/с;

КПД периодически действующей сети каналов определяется

η = 1 – σ*l/100

где σ l — удельные потери в периодически действующей сети и действующая длина каналов.

Для определений значений сигмы (σ ) постоянно действующей сети А.Н.Костяков предложил формулы, по которым определяют потери воды в каналах:

,

где А и m – коэффициенты, значение которых измеряется в зависимости от водопроницаемости грунта в следующих приделах: при слабой водопроницаемости А = 0,7, m = 0,3: при средней А= 1,9, m=0,4:при сильной водопроницаемости А =3,7, m = 0,5.

Если известны параметры каналов, то более точно потери воды можно определить по формуле Н.Н.Павловского

S = 0.0116 ( B 2 h ) Kф

где S – потери воды на1км длины канала, м3/с,

B – ширина канала по урезу воды, м,:

h- глубина воды в канале, м ;

Kф– коэффициент фильтрации грунта, м/сутки.

Потери воды на км длины канала можно определить и по формуле С.А.Гиршкана

S = 0.063 * Кф

Методы борьбы с потерями воды

Борьба с потерями воды из оросительных каналов слагается из инженерных и эксплуатационных мероприятии :

1. Эксплуатационные меры борьбы с потерями воды включают

— правильная организация и проведение внутри планов водопользования и системных планов водораспределения ;

— рациональное распределение воды ;

— своевременное проведение работ по ремонту и уходу за каналами, ГТС и.т.д ;

— правильная эксплуатация каналов :

2. инженерные меры

— рациональное проектирование поперечного сечение оросительных каналов с учетом минимума потерь ;

— уменьшение водопроницаемости грунта ложа каналов ;

— устройство противофильтрационных покрытий в ложе каналов;

— применение технически совершенных оросительных системы.

Этие меры осуществляется путем проведения следующих работ:

1 Кольматация при скорости потоке υ=0.1 – 0,2 м /с

а) кольматация в движущемся потоке ;

б) кольматация при спокойной воде ;

2. Уплотнение ложе канала – создание грунтового экрана по периметру канала механизмами ударного действия. Уплотнение делают в связанных грунтах.

3. Пропитывание вяжущими материалами заполнение грунта жидкостью битумной эмульсия, нефтью, мазута при t=150⁰.

Расход 8-12 кг на 1 м² поверхности. Долговечность -4-5 лет, потери воды уменьшаются в 3-4 раза.

4.Солонцевание уменьшает активную порозность грунта. Сущность заключается в непосредственном воздействии на грунт солей натрия:

5.Бетонные одежды – сборный ж/б, монолитный бетон, ж/б лотки – каналы);

6. Асфальтовые одежды;

7. Синтетические пленки;

8. Мощение каналов камнями;

9. Уплотнение дна каналов подводными взрывами.

Снижение потерь воды в каналах определяют по формуле

α =( η₁ – η / 1- η)* 100

где η₁ – величина КПД после мероприятии.

η – исходная величина КПД

Эффективность мероприятий по снижению потерь воды в каналах показаны в таблице 7.14.

Таблица 7.14 Эффективность антифильтрационных мероприятии.

Стоимость повышение к.п.д определяют по формуле:

S = L*x * c

L- длина канала, м;

X – периметр канала, м (зависит от расхода канала);

C – стоимость работ на 1 м² ложе канала, тенге.

Лиманное орошения.

Лиманное орошение — это одноразовые орошения за счет использования весеннего половодья. Для этого на пути стока талой воды устраивают ряды валов или дамб, за которыми и происходит застаивание воды, т. е. образование лиманов. Таким образом, при лиманном орошении используются воды местного стока.

Лиманного орошения применяется в степных и полустепных районах, где сумма осадков за год составляет 200-400 мм.

Преимущество лиманного орошения:

— дешевая система;

— вода бесплатная;

— простота в эксплуатации;

Недостатки лиманов орошения:

1) Однократность полива;

2) Невозможность проведения вегетационных поливов;

3) Изменение по годом размеров орошаемой площадей;

4) Неравномерные увлажнения площади, что снижается урожай;

5) Опасность вторичного засоления.

Типы и виды лиманов. В зависимости от способа наполнения лиманов водой, характера рельефа, величины уклона поверх­ности и вида орошаемой площади устраиваются различные лиманы.

По способу наполнения водой лиманы разделяются на три типа: лиманы непосредственного наполнения, наполняющиеся непосредственно стекающей с водосбора талой снеговой водой; лиманы, наполняющиеся из прудов и рек, и пойменные лиманы, наполняющиеся водой при разливе рек. Лиманы непосредственного наполнения бывает продольная и поперечная (рис 8.1).

Рис 8.1 Лиманы непосредственного наполнения:

а — продольный; б — поперечный

Лиманы непосредственного наполнения устраивают или на пологих склонах, или в естественных понижениях и западинах. На пологих склонах главная дамба располагается вдоль оси тальвега (рис 8.1, а) или поперек (рис 8.1, б). При поперечном расположении делают более высокую дамбу. Устраивают также комбинированные лиманы, т. е. на части пло­щади поперечные, а на части продольные дамбы.

В естественных западинах лиманы имеют кольцеоб­разную форму. Для питания лиманов из прудов используют сбрасываемые воды, когда водохранилище не может вместить всей стекающей в него воды, В этом случае водосливное, сооружение при плотине делают в виде подводящего канала с неболь­шим уклоном. Этот канал и подает воду на обвалованную пло­щадь (рис 8.2)

Пойменные лиманы устраивают в поймах рек. В про­стейшем виде их устраивают без регулирования затопления пой­менных земель. В этом случае на реке делают плотину и боко­вые дамбы, которые направляют воду из верхнего бьефа пло­тины на пойму (рис 8.3). При регулировании затопления, кроме плотины и дамб, направляющих воду на пойму, возводят еще систему береговых продольных и поперечных дамб с водоспус­ками, которые позволяют регулировать высоту и продолжи­тельность затопления лиманов и сбрасывать лишние воды.

Рис 8.2 Схема наполнения лиманов из водохранилища:

1— магистральный оросительный канал; 2 —плотина; 3 — водохранилище; 4 — сброс­ной канал; 5 — питательный канал лиманного орошения; 6 — лиман I яруса водовы пуска; 7 —лиман II яруса водовыпуска

По глубине наполнения лиманы подразделяются на лиманы мелкого наполнения с глубиной воды 0,2—0,4 м и лиманы глу­бокого наполнения с глубиной воды 0,6—1,0 м и более. В боль­шинстве случаев для необходимой влагозарядки почвы доста­точно лиманов мелкого наполнения, которые значительно проще по устройству, чем лиманы глубокого наполнения.

Лиманы устраивают простые (одноярусные) и ярусные. Простые лиманы делают при малых уклонах поверхности на склоне (продольный лиман) или на широких балках (попе­речный лиман). Лиманы отграничиваются валами высотой 40— 60 см (при мелком наполнении) с пологими откосами (обычно 4:1). Верх вала должен быть горизонтальным по всей длине вала. Излишняя вода отводится через одернованные водообходы (по краям валов) или через специальные водовыпуски в самых валах; в простейшем виде водовыпуски представляют одерно­ванные понижения. При мелких лиманах часто вся вода впиты­вается без сброса.

При больших уклонах поверхности и значительных водосбо­рах, когда устройство простых лиманов нецелесообразно из-за необходимости насыпать высокие валы, устраивают ярусные лиманы (рис 8.4). В этом случае ряды валов делят всю оро­шаемую площадь на несколько частей — ярусов. Стекающая по склону или сбрасываемая из прудов и рек вода задерживается первым рядом валов, переходя затем из одного яруса в дру­гой, и наполняет их. Излишняя вода сбрасывается через водо­обходы или водовыпуски в теле дамб.

Рис 8.3 Лиманы в пойме реки: Рис 8.4 Ярусные лиманы:

1— водовыпуск; 2 —плотина; 1 — I ярус; 2 —II ярус;

3— земляной вал; 4—-лиман; 3 — III ярус

5 —река; 6 — 1 ярус;

7 — II ярус; В — III ярус

Ярусные лиманы делают как глубокого, так и мелкого наполнения. При глубоких лиманах высота дамб принимается 1—2 м, ширина ярусов в зависимости от уклона 200—1500 м. Высота дамб лиманов мелкого наполнения 0,2—0,4 м.

Ярусные лиманы мелкого наполнения следует сооружать на площадях с малыми уклонами поверхности, делая валики с по­логими откосами, проходимыми для машин, или устраивая вре­менные валики. Для насыпки дамб лучший грунт — суглинок с содержанием 50—70% песка. Такой грунт достаточно водонепроницаем, не пучится и не дает трещин. Резервы для насыпки дамб делают внутри лимана, и они служат в качестве осуши­тельного канала, если же осушение лимана не требуется, то резервы делают с наружной стороны глубиной не больше 0,6— 1,0 м, В зависимости от рельефа валы могут быть прямыми; скобообразными или кольцевыми (на замкнутых понижениях). Трасса вала намечается с помощью нивелира. Валы устраивают тракторными плугами (вспашкой всвал), грейдером и другими орудиями.

Расстояние между валами зависит от уклона поверхности и определяется по формуле

В = (h₁-h₂)/i

где В — ширина яруса (по уклону поверхности), м; I — уклон поверхности;

h₁— глубина воды в нижней части яруса, м (при мелком наполнении 0,2—0,4 м); h₂— минимальная глубина воды в верхней части яруса, м (для- ярусных лиманов принимается 0,06—0,10 м, для простых лиманов равна нулю).

В зависимости от рельефа площадь одного лимана колеб­лется от нескольких гектаров (при устройстве мелких ярусных ^ лиманов) до 1000 га и более (при простых и ярусных лиманах ‘ глубокого наполнения). Расчет наполнения лимана произво­дится по формуле на обеспеченность стока весенних вод 25 или 50%. Для большинства районов лиманного орошения этот сток колеблется соответственно от 10 до 90 мм и от 5—60 мм в год.

Сооружения на лиманах.

К сооружению относится плотины в русле реки, водосбросы оградительные валы, водообходы, водовыпуски, переезды через валов.

Высота земляных плотин, валов не превышает 4-6 м. Верховые откос укрепляют плитами, каменный отноской, оградительные валы делают проходимым сельскохозяйственных машин или непроходимые.

Для склонового лиманов непосредственного наполнения объем весеннего стока определяется

, м³

где, — средний слой весеннего стока, мм;

— модульный коэффициент;

— площадь водосбора, км²;

где, -величина среднего слоя;

— коэффициент уменьшение стока половодья, ;

— влияние величины на весенний сток, ;

— учет слоя снега (25%), ;

При эксплуатации лиманов прежде всего следует обращать внимание:

1) Своевременное проведение перед наступлением паводка (до таяние снега) подготовительных мероприятии: к наполнению лиманов (очистка от снега отверстии водовыпускных сооружений и перелива водообходов, организация аварийных бригад, проверка состояния валов);

2) Регулирование режима затопления лиманов (поступления воды и длительности затопления), отвечающего потребностям выделываемых культур и предупреждающего подъема уровня грунтовых вод и засоление почвы;

3) Устранение застаивания воды и бесточности лиманов, как в период весеннего паводка, так и в период летнее-осенних дождей.

Кроме этого в весенний, летний и осенние период по заранее составленному календарному графику проводятся работы, связанных с поддержанием в исправном состоянии и ремонтом систем лиманного орошения.

Лиманные валы и другие сооружения с осени до наступления заморозков подготавливают к весеннему паводку и началу полива. Валы тщательно осматривают.

Весной перед началом паводка вали очищают от снега и осматривают все трещины, особенно сквозные входящие на сухой откос. Трещины заливают жидким раствором глины.

Для наблюдения за наполнением в них около валов устанавливают водомерные рейки, на которых указана отметка, выше которой нельзя допустить наполнения лимана.

На время наполнения лиманов и стояние воды в них организуют бригаду рабочих, которая следит за тем, чтобы вода в лиманах не поднималась выше установленных горизонтов. Перелив через гребень лиманных валов и плотин не допускается.

Время и продолжительного затопления определяются периодом снеготаяния и впитывания талых вод в почву, а также зависит от характера сельскохозяйственного использования лимана, сроков посева сельскохозяйственных культур в лимане.

Расчет лиманного орошения.

1. Определяем объем весеннего стока:

, м³

где, — расчетная величина стока, мм;

— площадь водосбора, км²;

— коэффициент снижения стока.

2. Нормы лиманного орошения:

, м³/га

где, — расчетный слой почвы на лиманах, (1,5…2);

— объемная масса почвы, т/м³;

— наименьшая влагоемкость почвы, %;

— влажность почвы перед затоплением, %;

— осадки, мм;

— испарение с водной поверхности за время затопления лимана, мм.

3. Определяем орошаемую площадь:

, га

4. Максимальная глубина накопления лимана:

, м

где, — минимальная глубина (0,1…0,15 м)

5. Высота вала: ,

где, — высота запаса (0,1…0,35 м)

6. Расстояние между валами (рис 8.5):

, м

7. Число ярусов:

,

где, — длина дамбы (200…1000 м).

Рис 8.5 Расположение валов.

Это направление для Казахстана новое, поэтому этот вопрос более подробно рассматривается.

Сточными водами называют воду загрязненные промышленно-бытовыми отходами и удаляемые с территории гидравлическим путем за пределы ее образования. Их бывают: хозбытовые, промышленные, городские и животноводческие. В настоящее большая проблема возникла по утилизации городских сточных вод. В мировой практике в основном их используют для орошения сельскохозяйственных культур применяя почвенного метода доочистки. Это самый оптимальный вариант.

Орошение сточными водами осуществляется фермерами, производственными объединениями и другими водопользователями АПК при согласовании с органами государственного санитарного надзора, органами по регулированию использования и охране вод, по охране природы, органами ветеринарного надзора и территориальной гидрогеологической службы.

Для приема и использования сточных вод должна быть построена оросительная система с использовнаием сточных вод (ОССВ). Это специализированная мелиоративная система для приема предварительного очищенных сточных вод с целью дальнейшего использования их для орошения и удобрения сельскохозяйственных угодий, а также доочистки в естественных условиях и охраны водных источников от загрязнений.

В состав ОССВ могут входить: пруды-накопители, биологические пруды, регулирующие емкости, насосные станции перекачки и оросительной сети, магистарльные трубопроводы и каналы, оросительная и дренажная сеть, сооружения на сети, устройства и приборы управления и автоматизации, водоохранные сооружения, производственные здания и сооружения службы эксплуатации, средства контроля за состоянием окружающей среды, дороги, лесозащитные насаждения и др.

Для полива полей орошения допускаются хозяйственно-бытовые и смешанные сточные воды после соответствующей их подготовки на сооружениях механической и биологической очистки.

Проектирование и эксплуатация ОССВ регламентируется следующими изданиями:

— оросительные системы с использовнаием сточных вод. Нормы проектирования ВСН. 33-2.2. 02-86 М., 1986;

— правила эксплуатации земледельческих полей орошения М., 1976;

— санитарные правила устройства и эксплуатации земледельческих полей орошения №3226-85 от 26.03.85.

Выбор участков для орошения сточными водами. Прежде, чем произвести орошение сточными водами, должны быть выбраны земельные участки.

Выбор участков для строительства ОССВ должна проводить специальная комиссия районного или областного акиматов, в которую должны входить представители водопотребителей, вододателей, санитарного надзора, проектировщиков, общественных организаций и комитета охраны природы.

На участках, где намечается орошение сточными водами, следует обеспечить условия защищенности подземных вод, глубина залегания которых должна быть не менее 3,5 м от дневной поверхности.

ОССВ следует распологать, как правило, вниз по течению грунтового потока от сооружений забора подземных вод для централизованного водоснабжения в соответствии с требованиями.

Не допускается устройство ОССВ на территории 1 и 2 поясов санитарной охраны источников централизованного хозпитьевого водоснабжения на территории выклинивания водоносных горизонтов в пределах округа санитарной охраны курортов.

От края полей орошения до ближайшего населенного пункта должно быть 200 м при поверхностном поливе и 300 м при дождевании; до дорог межхозяйственного значения – 100 м.

Санитарно-защитные зоны от орошаемого участка до магистральных дорог должны составлять не менее 100 м, включая полосу отчуждения.

При выборе территории следует учитывать необходимость обеспечения глубины залегания уровня грунтовых вод при поливах не менее 1,0 м – для суглинистых и 1,25 м – для супесчаных почв. Потребность в устройстве дренажа для регулирования глубины залегания грунтовых вод и его конструкция, а также система повторного использования дренажного стока устанавливается при проектировании на основе изысканий, прогнозных гидрогеологических расчетов с учетом охраны водных ресурсов.

Накопители сточных вод целесообразно устраивать на малопригодных для сельского хозяйства землях и на слабопроницаемых почвогрунтах, по соглосованию с органами территориальной геологической и санитарной служб.

Накопители сточных вод и орошаемые массивы рационально распологать вблизи друг от друга и с использованием самотечной подачи сточных вод. При этом поля орошения могут состоять из нескольких самостоятельных участков в зависимости от принятой схемы водоподачи.

Для устройства ОССВ пригодны в первую очередь почвогрунты с хорошими фильтрационными свойствами. Для утилизации сточных вод городов южного региона наиболее благоприятные почвенно-климатические условия для строительства ОССВ имеются в Алматинской области: земли хозяйств «Бурундайский», «Каскеленский», «Илийский»; самые лучшие условия – вокруг накопителя «Сорбулак»; в Южно-Казахстанской области: земли в междуречье рек Бадам и Арыс, в Жамбылской области: земли ПК «Тас тобе», «Асса»; в Кызылординской области земли учхоза; возле г.Талдыкорган земли ТОО «Тажирибе».

Гидрогеологические условия этих районов отличаются хорошими водопроницаемыми почвами и грунтами зоны аэрации (К-0,3…10 м/сут), глубоким залеганием грунтовых вод (6…7 м), надежной изоляцией между грунтами и артезианскими водами.

Учет качественного состава сточных вод и подготовка их к орошению.Пригодность городских сточных вод для орошения определяется на основе анализа их химического состава с учетом типа почв, климатических условий, проектного режима орошения и биологических особенностей возделываемых культур.

Основными химическими показателями пригодности городских сточных вод для орошения является реакция среды (рН), общее содержание растворимых солей (минерализация) и соотношение катионов.

Городские сточные воды при использовании на орошение должны иметь реакцию среды в пределах рН = 6,0…8,5. Сточные воды с минерализацией до 1 г/л (около 15 мг-экв/л)) не создают опасности засоления почв; при минерализации 1,5-3 г/л и более требуется применение технологии орошения, предотвращающей засоление и осолонцевание почв.

Для оценки пригодности поливной воды по соотношению катионов (по осоленцеванию почв) можно рекомендовать формулу (в мг-экв/л):

Допустимое количество основных питательных элементов – азота, фосфора и калия, внесенных в почву с поливной водой, определяется величиной выноса и коэффициента использования этих веществ урожаем:

,

где: Кс – концентрация питательного элемента в сточных водах (поливных), мг/л;

У – планируемая величина урожая, цга;

Ку – содержание питательного элемента в урожае, %;

Мс – годовая норма орошения сточными водами нетто, м³/га;

Ки – коэффициент использования питательных элементов.

(Размерность показателей в формуле приводится в одну систему добавлением коэффициента 10³).

Коэффициент использования питательных элементов, поступающих в почву со сточными водами с учетом потерь при поливе, можно назначить для азота – 0,6-08; фосфора и калия – 0,8-1,0.

По химическому составу городские сточные воды после очистки, как правило, удовлетворяют требования к качественному составу для регулярного орошения.

Степень изученности химического состава городских сточных вод на современном этапе, материалы научно-исследовательских институтов, практика хозяйств, использующих сточные воды и материалы собственных исследований позволяют определить химический состав городских сточных вод не вызывающих отрицательных воздействий на почву, урожай и качество продукции при орошении (таблица 8.1).

Таблица 8.1 – Химический состав сточных вод городов юга и юго-востока Казахстана используемые для орошения

Потребность сельскохозяйственных культур в основных питательных веществах (азот, фосфор, калий) за счет орошения городскими сточными водами, как правило, полностью не обеспечивается и может быть восполнена внесением минеральных и органических удобрений. Целесообразно при этом обогащение сточных вод проводить путем смешивания с высокоудобрительными животноводческими стоками и сточными водами производств пищевой, микробиологической промышленности (крахмало-паточные, сахарные, солодоваренные заводы, маслосырзаводы, заводы белково-витаминных концентратов, биохимические и гидролизные заводы и др.), прошедшими соответствующую санитарным правилам подготовку. Смешение с животноводческими стоками в каждом конкретном случае следует согласовывать с ветеринарной службой на стадии предпроектных решений.

В городских сточных водах, при сбросе в общую городскую сеть промышленных стоков, встречаются элементы тяжелых металлов. Поэтому необходимо строго следить за накоплением ионов тяжелых металлов в почве. Это накопление может постепенно приближать содержание того или иного тяжелого металла к предельно допустимым концентрациям. В этих условиях управляющим фактором в определении ПДК становится время, в течение которого накапливается количество загрязняющего вещества, достигающие ПДК. Определение проводилось в следующем порядке:

1. Количество тех или иных ионов тяжелых металлов, поступающих ежегодно со сточными водами при орошении (П)

П= 1000 х С х М, мг;

где: С – содержание тяжелого металла в сточной воде, мг/л;

М – средневзвешенная оросительная норма, м3/га.

2. Внесено в метровой слой почвы за 1 год

В=1000 х П/О, мг/кг;

где: О – масса метрового слоя почвы;

О=10000 х 10000 х 100 х γ = 12000000 кг;

здесь γ – объемная масса почвы 1,2 г/см3.

3. Срок насыщения почв теми или иными ионами тяжелых металлов

где: ПДК – существующая предельно допустимая концентрация тяжелых металлов в почве, мг/кг, из-за отсутствия ПДК по подвижным формам марганца, свинца и кадмия их значения в расчетах приняты как ПДК по валовому содержанию;

И – исходное содержение ионов тяжелых металлов в почве, мг/кг.

В этом плане рачеты проведенные со сточными водами г.Алматы показали, что насыщение почвы тяжелыми металлами до ПДК происходит через 130 и более лет. Такой период допустим, т.к. в Европе этот показатель равен 50 лет.

Рекомендуемая схема подготовки, накопления и использования городских сточных вод.На оснований многолетних исследований для доочистки, полного сельскохозяйственного использования городских сточных вод Казахстана и сокращения площадей накопителей рекомендована ОССВ круглогодового действия (рис 8.6).

По этой схеме ОССВ устраивается с двумя независимыми участками. Первый участок поливается непосредственно после очистных сооружений, а второй – из пруда-накопителя. Каждый участок может включать один или несколько самостоятельных севооборотов в зависимости от размеров орошаемой площади и количества подаваемой воды.

Рис 8.6 Оросительная система с использованием сточных вод круглогодового действия

Сточные воды после соответствующей очистки в период апрель-октябрь подаются на полив с/х культур первого участка ОССВ в объеме:

W₁ = Q x T _IV—X или W₁ = 214 х Q , м³,

где: Q — среднесуточный расход сточной воды, м³/сут;

T _IV—X — продолжительность подачи сточной воды на поля орошения, сут.

В остальное время сточные воды для дальнейшего использования во втором участке направляются в пруд-накопитель, объем которого равен:

W_пр = W — W₁ W₀ ,

где: W – годовом объем сточных вод, м³/год;

W₀ – объем атмосферных осадков, м³/год.

С другой стороны, объем пруда можно записать так:

W_пр = W₂ W_зап W_пот ,

где: W₂ – количество сточной воды, подаваемой из пруда-накопителя на 2 участок ОССВ, м³;

W_пот – потери воды из пруда-накопителя на испарение и фильтрацию, м³;

W_зап — запас воды в пруде-накопителе, м³ .

Равняя правые стороны 2-ой и 3-ей формулы, получаем:

W₂ = W W₀ — W₁ — W_пот — W_пот

Определения значений W₀ ; W_пот ; W_пот в формуле производят общеизвестными методами. Для предупреждения загрязнения грунтовых вод в районе пруда-накопителя необходимо применять антифильтрационные мероприятия.

Площадь первого участка ОССВ определяют, исходя из условий приема сточных вод в объеме W₁ , а 2-участка – по объему W₂ , то есть:

где: М₁ и М₂ – средневзвешенная оросительная норма сельскохозяйственных культур (м³/га) соответственно на 1 и 2 участках.

На втором участке ОССВ переменную потребность сельскохозяйственных культур в воде регулируют с помощью пруда-накопителя. На первом участке в отдельные периоды вегетации водоподача может превышать водопотребление растений или, наоборот, будет нехватка оросительной воды. В первом случае излишки сточной воды направляются на резервные поля или в пруд-накопитель, а во втором случае недостающую воду забирают из пруда-накопителя с помощью передвижных насосных станций, подключаемых к трубопроводу.

Резервные поля засеивают травами или сажают на них влаголюбивые деревья. Площадь резервной территории (Fp) можно определить по формуле:

где: Wp – расчетное количество сточных вод, подаваемое на резервные поля, м³;

М – допустимая оросительная норма определенных видов трав или деревьев на резервных полях, м³/га.

Размеры резервных территорий определяют для самых неблагоприятных условий, когда необходимо принять расчетное количество сточных вод при минимальном водопотреблении или во время обильных осадков, то есть:

или Wp = Q · (T_ав T_дож),

где: q_мин – минимальная ордината графика гидромодуля, с/л га;

ω — площадь нетто 1-го участка ОССВ, га;

ηс – КПД системы;

T_дож— продолжительность обильных осадков, сут;

Т – продолжительность периода минимального водопотребления, сут;

T_ав – число дней, необходимых для устранения аварии на постоянной оросительной сети (обычно 2-4 дня).

За расчет принимают наибольшее из вычисленных.

Примечание: Формула получена для южных районов Казахстана.

Проектирование ОССВ по указанной схеме позволяет максимально использовать весь расчетный объем сточных вод на орошение, сократить объем пруда-накопителя и обеспечить полную охрану от загрязнения открытых водоемов. Не исключена возможность сокращения срока окупаемости капиталовложений на строительство ОССВ за счет полного использования всего объема сточных вод.

Подбор возделываемых культур.Литературные данные и опыт орошения сточными водами в нашей республике и за рубежом показывают, что на орошение сточными водами резким ростом урожайности отзываются многолетние травы (костер безостый, тимофеевка луговая, клевер белый, ежа сборная, овсяница тростниковая, канареечник тростниковидынй, суданская трава, эспарцет и др.), зерновые (кукуруза, горох, овес, ячмень, рожь, сорго, пшеница), технические и масличные культуры (сахарная свекла, лен, подсолнечник, хлопчатник), древесно-кустарниковые насаждения.

Опираясь на материалы собственных научно-исследовательских работ и опыт хозяйств, использующих сточные воды на суглинистых и супесчаных почвах юга и юго-востока Казахстана, при орошении очищенными сточными водами рекомендуется возделывать люцерну на сенаж, ячмень на зерно, сахарную свеклу, сою на семена и рапс. Все они при поливе сточными водами дают на 30-50% урожая больше, чем при поливе обычной водой, не снижая при этом качества продукции.

Соответствующее место на ОССВ должны занять и древесные насаждения, возделываемые в настоящее время лишь в многорядных лесополосах, защищающих поля от иссушающего действия ветров и дефляции.

В условиях юга и юго-востока Казахстана наибольшего внимания заслуживают тополя «Казахстанский», «Кайрат», «Кызыл-Тан», выведенные профессором Бессчетновым П.П. Им присущи быстрый рост и высокая приживаемость (96-98%).

Для производства сбалансированного корма в зоне накопителя Сорбулак рекомендуется возделывать нетрадиционные кормовые культуры (топинамбур, топинсолнечник, мальва, амарант, никандра, сильфия). Они обладают высокой продуктивностью и избирательной способностью накапливать химические вещества без вреда для себя.

Кукуруза на силос является наилучшей и широко распространенной культурой на ОССВ. На недостаток влаги она реагирует замедленным ростом. При поливе с порогом предполивной влажности 70…80 % НВ площадь листовой поверхности достигает 6500 см², а высота 300 см. При поливе сточными водами ростовые процессы продолжаются до уборки, и к этому моменту больше сохраняется зеленых живых листьев. За вегетационный период кукуруза на силос в средний по влажности год на юге республики поливается 5 раз, с оросительной нормой примерно 4300-4400 м³/га, а в неблагоприятный год – 6 раз с оросительной нормой 5000 м³/га. В Алматинской области она соответственно поливается 3 раза с оросительной нормой 2300-2400 м³/га.

Для сокращения числа вегетационных поливов кукурузы на юго-востоке рекомендуется проводить два зимних полива с нормой 1500-2000 м³/га из расчета увлажнения 1,5-2 метрового слоя почвы. Наибольший прирост листьев кукуруза дает с 15 июня по 1 августа. При прочих равных условиях в среднем на 110-130 ц/га больше, чем при поливе чистой водой. При хорошей организации полевых работ урожайность кукурузы на силос доходит до 570 ц/га.

Наилучшим способом полива является поверхностный полив по бороздам. Длина борозд 200…250 м, поливная струя 0,4 / 0,2 и 0, 6 / 0, 3 л/с. При больших уклонах местности в целях уменьшения поверхностного стока рекомендуется устраивать (одним проходом культиватора с двумя бороздодателями) через определенное расстояние по длине борозды (30…50м) поперечные валики.

На юго-востоке республики не исключена возможность полива дождеванием с применением агрегатов «Днепр» и «Фрегат».

В условиях закрытой оросительной сети юга и юго-востока республики для полива рекомендуется использовать комплект поливных шлангов. При этом транспортирующие трубопроводы необходимо уложить вдоль горизонталей и гидранты, в них, расположить через 400 метров. Расстояние между закрытыми трубопроводами равно 400 м. Гидранты должны быть 4-рукавными при двухстороннем и 3-рукавными при одностороннем командовании. Каждый рукав должен иметь задвижку для открытия и закрытия воды. К рукавам присоединяются поливные шланги. Поливные и транспортирующие шланги имеют длину до 200 м, на поливных шлангах имеются отверстия 8-12 мм, в зависимости от расхода воды в борозде. Один поливной шланг может обслужить 286 борозд с междурядьем 0,7 м. Диаметр шланга подбирается в зависимости от расхода воды. Все поливные шланги включаются одновременно. Суммарный расход воды в гидранте должен быть не более 150…200 л/с. Один такой комплект поливает 16 га земли с одной позиции.

Люцерна – влаголюбивая культура и способна принимать сточные воды в те моменты, когда полив других культур невозможен. Кроме того, она восстанавливает структуру почвы и благодаря обилию корневых остатков обогащает ее питательными веществами.

Люцерна обладает высокой солеустойчивостью. Выносит с урожаем значительное количество солей, предупреждая засоление, хорошо реагирует на глубокое увлажнение почвы большими поливными нормами. Под посевами люцерны наблюдается увеличение азота в почве. Следовательно, она обладает способностью к ассимиляции азота клубеньковыми бактериями. На участках, где интенсивно возделывается люцерна, наблюдается уменьшение солей, не образуется сода.

При орошении городскими сточными водами урожайность люцерны доходит до 500-700 ц/га, что на 140-170 ц/га больше, чем при поливе чистой водой. В условиях Южно-Казахстанской области можно возделывать люцерну на одном поле 4 года, а Жамбылской и Алматинской областей – не более трех лет. Поливы рекомендуется проводить по мере достижения предполивной влажности 70% НВ. При хорошей организации труда можно получить четыре полноценных укоса. Продолжительность между укосами составляет 30…66 дней. В Алматинской области первый укос можно проводить до первого полива, если будут проведены зимние поливы.

За вегетационный период люцерна в Южно-Казахстанской области поливается 7…8 раз с оросительной нормой 6000…7000 м³/га, в Жамбылской – 6…8 раз с оросительной нормой 5400…7000 м³/га, в Алматинской области – 5…6 раз с оросительной нормой 4500….5600 м³/га.

Люцерна первого года плохо переносит зимовку. Поэтому рекомендуется последний укос проводить с таким расчетом, чтобы к началу первых заморозков люцерна была достаточно развитой.

Люцерна поливается по полосам. Длина полосы принимается такой же как у борозды. Для лучшей организации полива рекомендуется использовать засеваемые неглубокие борозды. На юго-востоке республики поливы можно проводить дождеванием при соблюдении известных санитарных требований.

Зерновые культуры. В севооборотах зерновые культуры занимают особое положение. В нашей стране полив зерновых культур сточными водами с целью получения зерна изучен слабо. Данные многих авторов свидетельствуют, что зерновые культуры на ОССВ часто полегают и созревают недружно. Кроме того, наличие в сточной воде большего количества азота способствует развитию соломы и малому урожаю зерна. Поэтому зерновые дают самые концентрированные корма.

Яровая пшеница по урожайности обычно уступает озимой пшенице, но по содержанию сырого протеина яровая пшеница превосходит озимую (без орошения – 20,1%, при поливе – 20,6%). Кроме того, яровая пшеница более устойчива к полеганию и листовой бурой ржавчине, чем озимая. Так же в севооборот необходимо включить яровую рожь, ячмень, овес. Эти зерновые культуры хорошо отзываются на сточную воду.

Из зерновых особое значение приобретает кукуруза. Для нее необходимо наличие в почве большого количества питательных веществ. Поэтому важным является полив в период ее максимального роста и развития. Проведение лишь двух вегетационных поливов увеличило выход зерна на 13,7 ц/га. Кроме того, при орошении сточными водами в момент вызревания початков стебли и листья кукурузы остаются зелеными, сочными, что позволяет использовать их как зеленый корм.

Яровой ячмень. Она получила широкое распространение на полях орошения юга и юго-востока республики. Урожайность ячменя при поливе сточными водами доходит до 29-30 ц/га, тогда как на богаре составляет 12-13 ц/га. На урожайность большое влияние оказывают предшественники. Самым лучшим предшественником является люцерна.

За вегетационный период ячмень поливается 2-4 раза с оросительной нормой 2500…3500 м³/га. Полив проводится как поверхностным способом, так и дождеванием. После уборки ячменя в целях предупреждения восходящих токов солей рекомендуется возделывать пожнивные культуры. При обильных поливах наблюдается полегание ячменя, и нижняя часть стебля покрывается зеленоватой ржавчиной. Поэтому рекомендуется строго нормировать подачу оросительной воды.

Сахарная свекла. Широко распространенная техническая культура на юге и юге-востоке республики. Влаголюбивая культура. По мере улучшения водообеспеченности увеличивается урожайность, но снижается сахаристость. Оптимальный уровень водоснабжения сахарной свеклы – полив на уровне 70% НВ. При таком поливе урожайность доходит до 630 ц/га, а сахаристость до 15%. За вегетационный период сахарная свекла в Жамбылской области поливается 6…8 раз с оросительной нормой 5000…6900 м³/га, лучшим способом полива является полив по бороздам длиной 200…250 м и поливной струей 0,6 / 0, 3 л/с.

Интенсивный рост корнеплодов свеклы наблюдается до середины сентября, а в дальнейшем идет незаметное нарастание. К моменту уборки сохраняется больше листьев, которые могут использоваться в качестве корма. Вес корнеплода при поливе сточной водой на 50-150 г больше, чем при поливе чистой водой. Предкопочные поливы проводить не рекомендуется. Между последним поливом и уборкой необходимо выдержать карантинный срок 13…15 дней. За это время сохранится достаточная для уборки влажность почвы.

Соя на семена – ценнейшая зернобобовая культура, обладающая низкой солеустойчивостью, но благодаря клубеньковым бактериям в корнях способствующей обогащению почвы азотом. Она является хорошим предшественником для многих культур. После уборки сои в почве остается много азота (80…120 кг/га).

Соя предъявляет высокие требования к влаге. В условиях Алматинской области за вегетационный период соя поливается 5…6 раз с оросительной нормой 4800…5100 м³/га. Это способствует поддержанию предполивной влажности не ниже 70 % НВ. Урожайность зерна сои составляет в среднем 18 ц/га. Предпочтительнее поливать сою поверхностным способом по бороздам.

Топинамбур и топинсолнечник – обладают высокой урожайностью. Развивая большую надземную массу, они хорошо заглушают сорную растительность. Наряду с зеленой массой большое кормовое значение имеют клубни, по питательности не уступающие картофелю. В условиях Алматинской области четыре полива за вегетацию позволяют получить урожай зеленой массы 1100-1200 и 480-550 ц/га клубней. Полив рекомендуется проводить по бороздам. Эти культуры в основном используются для силосования. Силос обладает хорошими качествами, охотно поедается всеми видами скота. Клубни могут служить самым ранним кормом для свиней.

Сильфия пронзеннолистная – травянистое многолетнее поликарпическое растение озимого типа. Зеленая масса отличается высокой питательной ценностью. Надземная масса сильфии является хорошим сырьем для приготовления высококачественной травяной муки, неплохо переносит временный недостаток влаги. Проведение четырех поливов в условиях Алматинской области обеспечило урожайность зеленой массы 1400 ц/га. Полив также проводится по бороздам. Из сильфии можно приготовить силос как в чистом виде, так и с измельченной соломой или полусухими кукурузными стеблями. Имеются сведения, что кормление таким силосом хорошо сказывается на молочной продуктивности скота и на качестве сливочного масла.

Мальва – высокобелковая культура, достигающая высоты 90-240 см. По содержанию белковых веществ она не уступает бобовым растениям. Интенсивное накопление сухого вещества у мальвы происходит в период с 3 декады июля до 1 декады августа. До наступления осенних холодов листья остаются жизнеспособными и сочными.

Хорошо отзывается на орошение сточными водами. При пяти поливах дает урожай зеленой массы 450…570 ц/га. Использование возможно в виде зеленой массы, богатой белками, витаминами и минеральными веществами и силоса (силосуется со свеклой, кукурузой и др.).

Качество продукции и контроль за ним. Применение сточных вод для орошения без ухудшения состояния окружающей среды возможно только при соблюдении на ОССВ высокой культуры производства, строгого соблюдения поливных режимов и способов поливов, а также установленных зооветеринарных и санитарных требований, исключающих возможность накопления в продукции токсикантов.

При контроле качества сельскохозяйственной продукции необходимо исследовать прежде всего зоотехнический и микроэлементный состав. Если диапазон ингредиентов по первому относительно отработан, то по второму рекомендации отсутствуют. Например, в оросительной воде изучается, согласно СНиП «Гидромелиоративные системы и сооружения», около 25 микроэлементов (Fe, Zn, Ca. B, F, Mn, Co, Mo, Al, Sr, Li, V, Cr, Ni, As, Be, Pb, Cd, Se, Hg, Sb, Ba, Br, Sn).

Следует полагать, что и в других базовых элементах пищевой цепи (почва, растения) необходимо знать этот же комплекс. Анализ материалов, полученных в районе накопителя сточных вод г.Алматы (н.Сорбулак) свидетельствует, что даже при благоприятном (по тяжелым металлам) составе оросительной воды и почвы не обеспечивается доброкачественность растительной продукции по всему ряду ингредиентов. Поэтому на первых стадиях исследования рекомендуется определять все микроэлементы и только потом спектр их может быть сокращен за счет неопасных по концентрации компонентов.

За критерии при контроле качества сельскохозяйственной продукции, получаемой с ОССВ, следует использовать шкалы ПДК главного санитарно-эпидемиологического управления и МДУ (максимально допустимые уровни) Главного управления ветеринарии содержания химических веществ в продукции.

Для определения качества продукции сельскохозяйственных культур в момент уборки с каждого вида культур отбираются образцы растений. И в спецлабораториях проверяются и химические анализы. Оценка результатов анализов (с точки зрения питательной ценности) проводится путем сопоставления их со справочными и литературными данными.

При поливе городскими сточными водами на юге и юго-востоке республики происходит в некоторой степени повышение кормового качества люцерны по сравнению с поливами чистой водой. Наблюдается значительное повышение сахара, жира, клетчатки, золы, но в пределах нормы.

Важное значение, в оценке кормового достоинства растений, имеет содержание сырой клетчатки. У многолетних трав (люцерна третьего года жизни), выращенных на сточных водах, этот показатель заметно выше, чем у люцерны первого года жизни. При орошении же чистыми водами происходит большое накопление каротина, чем при поливе сточными водами.

Для кормления животных необходимыми элементами следует считать концентрацию в растениях калия, кальция и фосфора. Эти элементы, как правило, находятся в пределах допустимой нормы, но есть заметное повышение их по годам выращивания люцерны.

Орошение сточными водами приводит к заметному увеличению сырого протеина как в зерне, так и в соломе ячменя. Происходит заметное увеличение содержания фосфора. По остальным показателям изменений не наблюдается. Уменьшение кальция в соломе ячменя в Жамбылской области объясняется тем, что поступающий кальций со сточными водами слабо удерживается почвой. Как показали лизиметрические опыты, кальций часто вымывается за пределы 0,9 метрового слоя почвы.

По сравнению с ячменем, выращенным без полива (контроль) жира, клетчатки, золы, кальция и сахара в зерне ячменя, полученного на ОССВ, несколько выше. Обогащение, вероятно, происходит за счет минеральных веществ, поступающих со сточными водами во время поливов.

У кукурузы на силос при поливе сточными водами заметно повышается содержание перевариваемого протеина и выход кормовых единиц.

Орошение сточными водами несколько увеличивает массу безазотистых экстрактивных веществ (БЭВ). Прибавка их прямо коррелирует с величиной с величиной порога предполивной влажности 80% НВ.

Во многих опытах выявлено уменьшение содержания клетчатки в зеленой массе кукурузы. Это результат положительного действия сточных вод, так как клетчатка (целлюлоза) является самым неподвижным полисахаридом, образующим скелет растения и трудно усваивается животными.

Существенных изменений в химсоставе сахарной свеклы при поливе сточными водами не происходит. Наблюдается тенденция некоторого накопления азота, фосфора, калия и золы в листьях.

С изменением порога предполивной влажности от 70 до 80 % НВ кормовая ценность исследуемых мало распространенных кормовых культур, выращиваемых на ОССВ, изменяется. При предполивной влажности 80% НВ содержание сахара уменьшается, а клетчатки – повышается. У силфии и амаранта количество клетчатки повышается 1,5-2 раза. Определенные закономерности выявлены и в зольной части корма. При частом поливе общий вес сырой золы, как правило, повышается. Исследуемые культуры характеризуются одинаковым содержанием жира в обоих вариантах (0,7 и 0,8 НВ). Все это свидетельствует о сравнительно хорошей питательности кормов.

При орошении сточной водой в почву помимо необходимых с/х культурам азота, фосфора, калия поступает большое количество балластовых веществ, содержащих микроэлементы и тяжелые металлы. Хроническая нехватка или перенасыщенность тяжелыми металлами проявляется во внешнем виде растений (хлороз, крапчатость листьев, угнетенное состояние, темный цвет, недоразвитость корней).

Растения на ОССВ южного и юго-восточного Казахстана не имеют признаков заболевания и нормально развиты (если не нарушаются агротехника и режим орошения). Результаты их анализов показывают, что содержание тяжелых металлов в рапсе озимом, ячмене яровом, люцерне на сенаж или травяной муке, кукурузе на зерно, преобладающих в структуре севооборотов, не превышает максимально допустимого уровня.

В целом количество ведущих сельскохозяйственных культур (по зоотехническому составу и тяжелыми металлами: Zn, Mn, Pb, Cu, Сb, B) отвечает требованиям, предъявляемым в стране к грубым, сочным и зерно-фуражным нормам и они могут использоваться в виде основного корма. В случаях, когда имеет место превышение концентрации микроэлементов над МДУ (как, например, железа в люцерне, кобальта и хрома в зерне сои), требуется расчет сбалансированного по ним кормового рациона или скашивание люцерны в более ранние фазы развития, что позволит исключить их отрицательное влияние на животных.

Обработка почвы на полях орошения.При обработке почвы необходимо придать пахотному слою комковатую структуру с одновременным созданием в почве наиболее благоприятного водно-воздушного режима с преобладанием окислительных процессов над восстановительными.

Обработку почвы необходимо начинать с ежегодной текущей планировки полей, которая в рассматриваемой зоне проводится осенью – после уборки урожая. При этом необходимо выровнять микрорельеф почвы, иначе в отдельных понижениях будут скапливаться сточные воды, что совершенно нежелательно.

Основной и обязательный прием осенней обработки — зяблевая вспашка. Ее проводят на одинаковую глубину всеми корпусами плуга, выравнивают поверхность бороной или шлейфом.

Весенняя предпосевная обработка зависит от того, проводили или не проводили на данной площади зимние удобрительные поливы. Если такой полив проводился, то весенние работы начинают с глубокого безотвального рыхления плугами и чизелями. До посева необходимы ранневесенние боронование и рыхление, ранняя культивация на глубину 10-12 см.

На почвах, где не проводили зимние поливы, весенние работы начинают с боронования в 1-2 следа. Все весенние работы проводятся по достижении спелости почвы.

Посев, уход за посевами и уборка урожая.Посев культур производится по всем установленным правилам принятой агротехники.

Для обеспечения равномерного увлажнения по всей площади в данной зоне культуры сплошного сева рекомендуется высеевать с нарезкой борозд внутри полос (полив по засеваемым бороздам), а пропашные – по бороздам. Борозды нарезают перед первым поливом; почву – после посева прикатывают.

Устройство полос для вегетационных поливов наиболее целесообразно проводить полосооб

Кроме поверхностных вод на орошения могут быть использоваться подземные воды. В странах СНГ подземными водами орошается: в Крыму, в Молдавии, на Украине, в Поволжье, Средней Азии, Казахстане, в Закавказье.

Скважина с удельным дебитом 2 ^л/_с и глубиной откачки 50-60м. может дать расход воды около 100 ^л/_с . При гидромодуле 0,25 ^л/_с на 1 га дает возможность орошать из одной скважин около 400 га. Обычно дебит скважин составляет от 2 до 25 ^л/_с.

Достоинством использования подземных вод на орошения является:

— Возможность получения воды на месте, вблизи орошаемых земель отсутствие необходимости иметь длинную холостую часть магистрального канала;

— Содействия общему понижению грунтовых вод на орошаемой площади;

— Небольшая потери воды и высокий КПД вследствие небольшой длина каналов;

— Не заиляемость каналов, т .к вода не содержать наносов.

Особенно ценно использование артезианских самоизливающихся подземных вод , так как не требует расходов энергии.

Практика использования подземных вод на орошения показывает, что инвестиционное вложении на 1 га орошения при достаточной водообильности скважины и современном техническом оборудовании ее не выше (а часто ниже) чем инвестиционное вложении на 1 га поверхностного полива.

Что же касается эксплуатационных затрат, то он при орошении подземными водами выше чем при поверхностном орошении. На 1 га затрачивается 400-500 квт элекро энергии при подъеме воды из колодцев с глубин 30 м, до 1500-1600 квт при глубине подъемы 100 м .

Слабые стороны орошения подземными водами:

1. Такое орошения не всегда возможно. Ограничение могут обуславливаться:

a) Глубиной залегания их и размером дебита, (большая глубина и неустойчивый дебит часто делают использование подземных вод не эффективными).

б) Качество этих вода во многих случаях они сильно минерализовала.

Поэтому подземные воды, прежде чем использовать подвергается к тщательному гидрогеологическому исследованию и химическим анализам.

в) необходимость механической откачки и высокая эксплуатационная затраты;

г) отсутствие в них взвешанных частиц;

д) низкая температура воды;

ж) при интенсивной откачке, превышающий их естественное питание, наступает постепенное истощение запасов подземных вод и понижения их уровня.

Например за 10 лет (1940-1950 г.г.) площадь орошаемых подземными водами в США увеличился почти на 2 млн.га, вследствие чего резко уменьшилось горизонты грунтовых вод. Это понижение в Калифорнии составило 1 м в год.

В целях недопущения таких понижение необходимо чтобы забор этих вод не превышало размеров их питания.

Для добычи подземных вод на орошения применяется следующие устройства:

— Каптаж ключей, или родников;

— Шахтные и артезианские колодцев;

— Водосбросных галерей;

Каптаж ключей предоставляет большие удобства для орошения склонов, расположенные ниже выхода ключей. Дебит ключей не велик и бывают достаточен для орошения небольших участков.

Вода из каптированного ключа на орошения подается самотеком (рис 8.8).

Рис 8.8 Каптаж родников и ключей.

Колодцы :в целях орошения применяется как шахтные , так и трубчатые или буровые колодцы. Диаметр трубчатых колодцев принимается 75-100 см.

Вертикальные колодцы должны быть оборудованы глубинным и высоко- производительными насосами.

Один колодец может давать от 100 до 2500 м³ в сутки воды.

Шахтные колодцы– насос помешается в колодец, а двигать на поверхности земли, или же насос и двигалась помешается в шахте колодца.

Трубчатые колодцы —насос опушен в трубу колодца (поршневой).

Стоимость 1 м³ воды, добываемой из скважин с откачкой снижается:

— с уменьшением глубины залегание уровня вод;

— с увеличением глубины откачки;

— с повышением удельной водоподачи.

При самоизливающихся скважных стоимость орошения на 1 га и стоимость 1 м³ воды возрастает с увеличением глубины скважины и с уменьшением дебита ее.

Галерей при орошения подземными водами делаются ввиде резервуара. Они позволяют увеличить размеры орошаемой площади.

Дебит должен быть увязан сроками посева и фазами развития культур.

Положим, что продолжительность полива площади W составляет t, при поливной норме m, м³/га, необходимой расход определяются Q = mw/ 86,4 t.

Если в поливной период (t) дебит источника грунтовых вод равен Q_0, л/с окажется меньше чем Q то в период t будем иметь дефицит воды

,

а суммарный дефицит ∑ t (Q- Q₀ ).

Этот дефицит должен быть покрыт из резервуара емкость, которых должен быть не меньше W= t (Q- Q₀ ) или W= (mw-Qt)Σn

n≥1 поправочная коэффициент на потери воды.

Время наполнения резервуара t₀

t₀ =W/ Q₀

при отсутствии резервуара за время (t) непосредственно можно полить площади равной

Q₀ *86,4*t

F= <w Этот площадь окажется меньше чем запланированной площади так как Q₀< Q m.

Орошения с механический подъемом воды. Механический подъем применяется для орошения высоких земель. Такое орошение развита во всех странах. В СНГ этим способом орошается около 1 млн.га.

Недостатки: большая величина эксплуатационных расходов.

При механическом водоподъеме трассировка главных оросительных каналов может быть сделан по следующими схемами (рис 8.9).

1) 2)

С

3) 4)

Рис 8.9 Трассировка оросительной сеть.

Сбор местного стока в прудах и водохранилищах. Особенность местного стока крайнее неравномерности его распределение за год. Поэтому для перераспределения стока во времени прибегают к его регулированию путем задержания их в прудах, водохранилищах и расходуется по мере необходимости.

Бывают сезонные и многолетние регулирования.

Сезонное — наполняют за год и расходуется за год.

Многолетние— регулируется стоки за много лет.

Пруд или водохранилище это искусственный водоем, образованны водоподпорным сооружением на водотоке для хранения и регулирования стока воды.

Мелководные водохранилище емкость не более 1 км² принято называть — прудом. Пруд позволяет

1)Равномерно использовать местный сток за год для обводение, водоснабжения и орошения;

2) способствует накопление грунтовых вод;

3) уменьшает эрозии почвы;

Поперечное сечения прудов показано на рисунке 8.10.

Рис 8.10 Вид прудов

В прудах различает : мертвый, рабочий, полный и полезные объемы.

Мертвый объем W_МО использует для отложения наносов и необходимо для зимовки рыб. Ему соответствует уровень мертвого объема, который принимает на 1,5-2 м от дна у плотины.

На отметке МО и располагают порог для выпуска воды.

Рабочий объем воды располагается выше мертвого объема. Он включает в себе полезный объем W_П , потери воды на испарения W_И и фильтрацию W_Ф.

Расчет пруда

Объем наносов за год (W)

K₁*ρ *S_a (1 r)

W_{за год} = м³/ год.

10⁶ γ

Где: ρ – мутность воды, г/м³;

r- данные отложения, 0,08 W;

S_a – площади водосбора км²;

K₁— коэффициент, от 1- 20

— объем масса наносов.

Обычно затопления мертвого объема наносами принимают 20-50 лет.

Объем наносов за это время составляет.

W_нам = β₂* W_е*T м³.

где: β₂ = 0,6- 0,8

Потери воды зависит от площади пруда т.е.

V_р

V_{ср.объем пруда} = V₀ , м³,

Слой потери воды на испарение, в мм

Z_N= E_В – Р — Е_С , мм

где: E_В — потери на испарения с водной поверхности, мм;

Р – осадки, мм;

Е_С – потери с водоема до его устройство.

Суммарные потери воды.

Z = Z_ф Е _испар, мм

Объем потери из пруда равен

V_z= 10* Z* W_ср, м³

где W_ср— площадь зеркала пруда в га при V_ср;

Рабочий объем вместе с мертвым объемом составляет полный объем. К нему соответствует нормальный подпертый уровень (НПУ) т.е.

Кроме того надо иметь форсированный уровень (ФПУ) выше нормального. Объем между НПУ и ФПУ называют регулирующей призмой, где задерживают временные поводковые воды м. (рис 8.11).

Рис 8.11 Графическое изображения горизонт воды в прудах.

Борьба с засолением и заболачиванием почв явля­ется одной из важнейших народнохозяйственных задач. Засоленные земля преследует человека всей ее жизни. Царь Хамурапи, уделявший большое внимание к водопользованию, не смог выяснить причину этого процесса. Только сегодня люди могли понять основную причина засоления почвы.

Причиной засоления почв может быть близкое зале­гание минерализованных грунтовых код (верховодок) к по­верхности земли, особенно при отсутствии или слабом их оттоке и интенсивном испарении поверхностью поч­вы. Засоленные земли бывает первичные и вторичные.

Первичные засоления почв происходят не зависимо от человека. Образование солей в почве происходит за счет засоленных ма­теринских отложений, а вторичное засоления почв происходит под деятельности человека она происходит за счет минерализованных подземных вод, поднимающихся по капиллярам к по­верхности земли.

Почвы, содержащие большое количество натрия в почвенном растворе (хлориды, «сульфаты, карбонаты) и малое количество поглощенного натрия, называются солончаками.

Почвы, содержащие очень мало солей в почвенном растворе и очень большое количество поглощенного на­трия, называются солонцами.

В природе солонцовые и солончаковые почвы. Находятся в определенной зависимости. При некоторых оп­ределенных условиях из Солонцов могут образоваться содовые солончаки, и, наоборот, в случае прекращения грунтового увлажнения и подъема солей солончаки расселяются и возможен переход их в солонцы.

Заболачивание земель происходит под влиянием из­быточного’ увлажнения пресными, слабое сильномине­рализованными водами.

Неправильное использование оросительной воды мо­жет ухудшить установившийся ранее гидрогеологиче­ский режим — вызвать поднятие уровня грунтовых вод близко к поверхности. .

Интенсивность накопления и поднятия уровня грун­товых вод находится в прямой зависимости от количе­ства поступившей излишней воды в грунт, что вызыва­ется самыми разнообразными причинами. Наиболее су­щественные из них следующие: завышенные поливные нормы; низкий КПД оросительных каналов; завышен­ные объемы воды, подаваемой в оросительную систему в неполивной период для водоснабжения населенных пунктов и животноводства; отсутствие коллекторно-дренажной сети или неудовлетворительная ее работа; подъем уровня воды в источнике орошения вследствие подпоров, многоводности в отдельные годы и др.

Все это в целом способствует поднятию грунтовых вод выше критической глубины и может привести к вторичному засолению почв. Близкое залегание грунтовых вод к поверхности зем­ли может быть вызвано притоком подземных и поверх­ностных вод извне, подпором уровней воды в реках, выпадением большого количества осадков и др. ;

Засоление земли очень много в странах ближнего Востока начиная с Афганистана, Ирана, Ирака до Марокко в Африке. В Афганистане, Ираке и Иране до 80 % земли подвержено к засолению. В междуречье Тигра и Евфрата, когда-то в сказочном крае, всего 10-15 % земли не засоленные. Самая благоприятная страна это Болгария. Здесь на глубине 1,5-2 м имеется галечниковый слой, которой является естественным дренажом. В Казахстане засоленное земли в основном находятся в южных регионах.

Академик Ковда степень засоленности земель разделяет на 4 категорий ( таблица 9.1)

Таблица 9.1. Степени засоленности земель

Сероземные почва Казахстана в основном находится в пределах слабой и средне засоленной. Поэтому ежегодно теряем 30-40% урожая из- за соли.

Степень вредности водорастворимых солей для растении по Л.П.Розову представляется следующей схемой:

NaCl Na₂S0₄ Na₂C0₃

MgCl₂ MgS0₄ MgCO₃

СаС1₂ CaS0₄ CaC0₃

Соли, расположенные выше черты, вредны, особенно Na₂C0₃ и хлориды.

Высокая концентрация почвенных растворов сопро­вождается повышением осмотического давления. Это ухудшает водный режим растений, так как всасывающая сила корневых волосков становится недостаточной для отбора воды из почвы в необходимом количестве. В этом случае уменьшается интенсивность транспирации растений, нарушается их минеральное питание и как следствие замедляется рост растений, снижается урожай и. его качество.

Допустимое содержание солей в активном слое почвы зависит от механического состава, влажности и со­держания гумуса. На легких, хорошо увлажненных и более богатых гумусом почвах допустимое количество солей для одной и той же культуры повышается .

Основной причиной засоление орошаемых землях Казахстана является подъем уровня минерализованных грунтовых вод, повышение поливных норм и качество поливной воды. В последнее время на поверхности земли соли приходит из Аральского моря через воздушное пространство.

Причиной подъема уровня грунтовых вод является высокая температура воздуха. При сильном нагревиный близкорасположенные грунтовых вод по капилляром испаряется и в почвенном горизонтах оставляет различных водорастворимых солей. Второй причиной их подъема является завышение поливной нормы. Каждое лично поданная 100 м³/га воды при поливах позволяет подъемы уровня грунтовых вод на 10 см.

Причиной появления вторичного засоления является также качество оросительной воды. Если минерализация поливной воды будет больше 1^б/_л, то при длительном использование таких вод может вызвать засоление почвы.

Грунтовые воды на орошаемых землях не должна подниматься выше критической (Н_к)_, которая определяется по формуле

Н_кр = 170 8t, см,

где, t – среднегодовая температура воздуха ⁰С.

Детальное изучение составных элементов баланса грунтовых вод, установление изменений их по годам и характерным периодам в течение года позволяют уста­новить главные причины поднятия уровня грунтовых вод и определить направление эксплуатационных мероприятии по улучшению гидрогеологического режима.

В целях изучения гидрогеологического режима мас­сива в каждом хозяйстве должны быть организованы систематические наблюдения за динамикой уровня грун­товых вод и их минерализацией. Для этого закладыва­ют пьезометрические (смотровые) колодцы по опреде­ленным створам орошаемого массива или на каждом поле севооборота. На основании данных наблюдений со­ставляют график колебаний уровня грунтовых вод. Сравнивая графики колебаний текущего года и преды­дущих лет, устанавливают характер изменения гидро­геологического режима и в соответствии с этим наме­чают мероприятия.

Учет засоленных и заболоченных земель рекоменду­ется проводить летом (один раз в год), когда степень засоленности или заболоченности отдельных участков можно ориентировочно определить по состоянию расте­ний и выцвету солей на поверхности.

Для сильнозасоленных земель характерны явно вы­раженные выцветы солей и сильная (до 50% и более) изреженность растительного покрова; на среднезасоленных почвах растительный покров изрежем на 30..’.50;% и на поверхности имеются выцветы солей; на слабозасоленных землях растительный покров изрежем на 10…30% и имеются отдельные пятна выцвета солей.

Степень заболоченности различают в зависимости от глубины залегания грунтовых вод: при глубине до 1 m первая степень; от 1 до 2 м—-вторая. При рас­положении поверхности грунтовых вод глубже 2 м земли считаются незаболоченными.

В целях предупреждения засоления и заболачивания почв проводят агротехнические, лесомелиоративные и эксплуатационно-ирригационные мероприятия.

Агротехнические и лесомелиоративные мероприятия снижают испарение влаги с поверхности почвы и умень­шают капиллярный подъем воды. Основными агротех­ническими приемами, позволяющими -регулировать солевой режим засоленных орошаемых земель, направ­ляя его в сторону расселения, являются обработка поч­вы, включение люцерны в севообороты,’ густота сель­скохозяйственных растений, поддержание оптимальной влажности в активном слое почвы.

На слабо- и среднезасоленных почвах весьма эффек­тивны глубокая зяблевая вспашка и тщательная куль­тивация пропашных культур. Эти мероприятия, снижая испарение с поверхности почвы, значительно уменьша­ют процесс после поливного и сезонного засоления.

Высокое расселяющее действие оказывает люцерна. Она снижает уровень грунтовых вод, сильно уменьша­ет испарение с поверхности, улучшает агрофизические свойства почвы, способствует перераспределению солей из пахотного и корнеобитаемого горизонта в более глу­бокие подпахотные. Применение правильных севообо­ротов и более совершенной обработки почвы, а также внесение органических и минеральных удобрений спо­собствуют о структуриванию почвы —одному из главных условий уменьшения капиллярного подъема грунтовых вод. Снижение испарения влаги с земной поверхности при возделывании широкорядных культур достигается послеполивной обработкой почвы и посадкой защитных лесополос. Все это в общей сложности предотвращает миграцию солей из нижних горизонтов в верхние, сни­жает непроизводительные затраты оросительной воды, удлиняет межполивные периоды, сокращает число по­ливов, повышает коэффициент полезного использования оросительной воды, улучшает водный, воздушный, пита­тельный и тепловой режимы.

К эксплуатационном мероприятиям относятся строгое соблюдение установленного режима орошения сельскохозяйственных культур и повышение ҚПД внутрихозяйственной оросительной сети; применение более совершенной техники полива, обеспечивающей высокий
КИВ; недопущение затоплений орошаемых земель; устранение, последствий засоления и заболачивания земель.

Вегетационные поливы на средней сильнозасоленных, почвах вновь в сочетании с высокой агротехникой являются весьма сильным средством регулирования солевого режима и рассоления почв. Поливные нормы в этом случае при­меняют с учетом уменьшения концентрации солей в ак­тивном слое почвы, что обеспечивает ликвидацию се-, зонного засоления и создает нормальные условия для’ роста и развития растений и получения высокого урожая.

Разработку мероприятий по понижению уровня грун­товых вод обычно начинают с установления причин, вы­зывающих неблагоприятные гидрогеологические условия массива.

Для улучшения гидрогеологического режима преж­де- всего усиливают естественную дренированность и снижают приходную часть водного баланса. Если этого недостаточно, предусматривают специальные дренаж­ные устройства — горизонтальную дренажную сеть или вертикальный дренаж.

В практике чаще применяют горизонтальный дре­наж. Дрены-собиратели могут быть открытыми и за­крытыми. Закрытая система во всех отношениях лучше открытой: она не затрудняет механизацию сельскохо­зяйственных работ, повышает коэффициент полезного использования земли по сравнению с открытой, легче в эксплуатации. Для устройства дрен используют гон­чарные или пластмассовые трубы. Межхозяйственные и внутрихозяйственные коллекторы делают открытыми. Дрены и коллекторы прокладывают на некотором рас­стоянии от каналов оросительной сети по наиболее низ­ким отметкам рельефа.

Чтобы усилить дренажный сток и ускорить вынос солей при промывке засоленных почвогрунтов низким коэффициентом фильтрации, кроме глубоких, устраи­вают мелкие дрены —глубиной 1…1,2 м. Их располагают в междуречье (середина) глубоких дрен, Мелкий дре­наж работает в основном во время промывки.

Вертикальный дренаж представляет собой глубокие трубчатые колодцы, из которых грунтовая вода отка­чивается насосами. Применение его экономически це­лесообразно, если удельный приток воды на 1м глу­бины колодца намного больше удельного притока в горизонтальную дрену. Это наблюдается в тех случаях, когда почва подстилается мощной легководопроницае­мой толщей грунта.

Вертикальный дренаж обеспечивает забор воды из глубоких водоносных напорных горизонтов, перекрытых слабопроницаемыми породами, что обусловливает сни­жение напора и предотвращает восходящие в почве по­токи подземных вод. Откачиваемые в большом количе­стве из колодцев слабоминерализованные подземные воды могут быть» использованы для орошения сельско­хозяйственных культур.

Вертикальный дренаж особенно экономически эф­фективен при сочетании-двух мероприятий: борьбы с избыточным увлажнением земель и использования от­качиваемой воды на орошение. Стоимость эксплуата­ционных затрат, отнесенных на понижение уровня грун­товых вод, в этом случае значительно уменьшается.

Рассоления слабозасоленных почв может быть до­стигнуто выполнением комплекса агротехнических ме­роприятий, а сильнозасоленных — промывкой.

Рассоление земель проводят двумя способами: пу­тем ежегодных промывок при умеренных нормах и пу­тем формированной промывки большой нормой. В пер­вом случае процесс рассоления протекает медленно и не во всей аэрированной толще почвогрунтов. Во вто­ром случае полное рассоление слоя аэрации и частич­ное опреснение грунтовой воды может быть достигнуто в течение 4…6 месяцев.

Глубокая промывка засоленных земель очень хоро­шо сочетается с рисосеянием. Выращивание риса в ус­ловиях постоянного затопления обеспечивает коренную промывку засоленных земель.

Нормы промывных поливов зависят от глубины про­мываемой толщи почвогрунта и степени ее засоленности и солонцеватости; обычно ее принимают равной 1,5…10 тыс. м³/га.

Для определения промывной нормы существует ряд формул. Однако в практике чаще применяют формулу В. Р. Волобуева

M_npoм= klg(S₁/S_o)^a,

где М_пром — промывная норма, м³/га; S₁ и S_o — исходное и допу­стимое содержание солей в промываемой толще, % или г/л; а — угловой коэффициент, соответствующий прямой на полулогарифми­ческом графике; k — коэффициент пропорциональности (при расче­те, промывной нормы в м³/га он равен 10 000).

Показатель степени а отражает характер засоления почв и их механический состав и в зависимости от хи­мического и механического состава промываемого поч­вогрунта изменяется от 0,40 до 1,32.

Для повышения рассоляющего действия промывку проводят в несколько приемов. Норму первого полива устанав­ливают из расчета увлажнения промываемой толщи почвогрунта до наименьшей влагоемкости. Нормы по­следующих поливов могут быть одинаковыми.

Число поливов зависит от степени засоления, почво­грунтов. При сильном засолении промывку проводят в 3…4 приема. Интервалы между поливами принимают 3…5 сут, на легких почвах—1…2 сут.

Водорастворимые соли нельзя удалять из почвы полностью, так как составляющие их ионы в соответ­ствующих количествах необходимы для питания расте­ний и для структурообразования почв. Лучшее время для промывки — осень и зима до наступления силь­ных морозов.

Несоблюдение установленных сроков промывок при­водит к нежелательным последствиям. Например, про­мывка в слишком поздние сроки задерживает весенние сельскохозяйственные работы, а в ранние сроки вызы­вает потери воды на испарение.

Нередко промывные поливы совмещают с влагоза-рядковыми под озимые культуры. В этих случаях сроки промывок целесообразно приурочивать к оптимальным срокам посева ‘этих культур.

В тех случаях, когда для выполнения промывок осенне-зимнего периода недостаточно, проводят ранне-весеннюю промывку наиболее легких по механическому составу почв.

Наиболее приемлемый способ промывки засоленных почв.— затопление чеков. Площадь их обычно прини­мают равной 0,1…0,5 га. Валики нарезаіот палоделателем или плантажным плугом за проход вперед и назад всовал. Стыки продольных и поперечных валиков заде­лывают бульдозером. При устройстве мелких дрен (0,8…1 м) на период промывки отвалы служат валика­ми чеков. Чек чаще заполняют водой отдельно, реже перепуском воды из чека в чек. В последнем случае нормы промывки получаются больше, технически полив сложнее, эффективность промывки ниже.

Перед промывкой проводят глубокую вспашку поля с последующей планировкой поверхности чека. Объем поступающей в чек воды должен строго соответство­вать установленной промывной норме. Промывку луч­ше начинать с чеков, расположенных выше по уклону. При наличии дрен промывка солей, более эффективна, если ее начинать с середины участка между дренами. В этом случае пресная вода вытесняет соленую от се­редины участка к дренам.

Мелиорация солонцовых почв наиболее эффективна при сочетании агротехнических приемов с химическими. При удалении из корнеобитаемого слоя почвы Na₂S0₄ наиболее надежно действует гипс, в противном случае возможно вторичное осолонцевание. Норму внесения гипса определяют по формуле

N=0,086(Nа 0,1T)HD,

где N— норма гипса, т/га; Na — содержание’ обменного натрия, мг-экв’на 100 г почвы; 0,1—норма неактивного Na (5…10% емко­сти поглощения); Т — емкость поглощения, мг-экв на 100 г почвы; Н — мощность мелиорируемого слоя, см; D — объемная масса поч­вы, г/см³; 0,086 коэффициент перевода Са в гипс, мг-экв.

Нормы внесения гипса в условиях орошения могут изменяться примерно от 10 до 15т/га.

Важнейший фактор развития эрозии при орошении –является уклон поверхности почвы. Участки земель с уклонами более 0,03 обладают большой потенциальной возможностью развития эрозии при поверхностном стоке как за пределы, так и внутри орошаемого участка. В связи с этим основное условие по предупреждению эрозии на орошаемых землях заключается в недопущении при проектировании и строительстве оросительных систем принятия технических решений с уклонам больше допустимых.

Технику полива недопустимо принять, чтобы по поверхности почвы распределялось количество воды, полностью переходящее в состояние почвенной влажности.

При поверхностных самотечных поливах должны обеспечиваться допустимые скорость течения и слой воды в поливной сети, при поливе дождеванием – допустимые интенсивность дождя, крупность и сила удара его капель.

Для предупреждения сетевой эрозии необходимо исключить утечки воды из каналов, лотков, трубопроводов и через гидротехнические сооружения на сети.

В земляных каналах нельзя допускать: аварийных прорывов воды через дамбы, сопряжения каналов с гидротехническими сооружениями; утечку воды в местах устройства сооружений. В оросительных системах, расположенными уклонами, следует стремиться к устройству каналов полностью в выемке или полувыемке — полунасыпи. При этом надо обеспечить минимально необходимый уровень командования воды над орошаемой площадью. При строительтве каналов с отметками дна, превыщающими отметки поверхности земли, следует предусматривать строительство акведуков, дюкеров, лотков или в крайнем случае применять облицовку (одежду), полностью исключающую фильтрационные потери.

При строительстве лотковой оросительной сети необходимо предусматривать устройство опор, исключающее их просадку, а следовательно, и просадку участков лотковой сети, которая приводит к переливу воды через борта лотков. Кроме того, должна быть надежная гидроизоляция в местах стыков лотков на опорах и при соединении звеньев лотков с сооружениями на лотковой сети.

При строительстве трубопроводов следует обеспечить устройство стыков труб, полностью исключающих утечку воды.

Несоблюдение этих требований может привести к образованию поверхностных потоков воды в непредусмотренных местах и вызвать сетевую эрозию.

Поперечные сечения сбросных каналов должны соответствовать расходам воды, сбрасываемым в них, при соблюдении условия неразмываемости русла. Во избежание аварийных ситуаций с переливом воды через дамбы каналов оросительную сеть нужно оборудовать аварийными и концевыми сбросными сооружениями. Они позволят сбрасывать воду полностью или частично. Вода из сбросныхсоружений поступает в специально подготовленные и укрепленные против размыва сбросные каналы или естественные понижения местности.

Важное значение в предупреждении возникновения эрозии имеет правильная эксплуатация оросительных систем.

Требованиям предупреждения эрозии при орошении наиболее полно отвечает закрытые дождевальные системы.

При поверхностных поливах нужно соблюдать их направление с допустимыми уклонами поливных борозд и полос, поддерживать необходимые расходы и слои воды в поливной сети, продолжительность подачи воды в поливную сеть. Несоблюдение этих условий может привести к непроизводительному сбросу воды из поливной сети и к эрозии.

При поверхностных самотечных способах полива предотвращению эрозии наиболее способствуют поливы по тупым бороздам с малым уклоном их дна и неглубоким сквозным бороздам с добеганием струи без сброса в конце их при небольших расходах. При поверхностных поливах эрозию можно предотвратить с помощью применения поливных машин, позволяющих заменить временные оросители и выводные борозды распределительными и поливными перемещаемыми трубопроводами.

При поливе дождеванием снижение расчетных напоров, засорение или поломки насадок приводят к ухудшению качества дождя. Увеличивается диаметр капель, они сливаются в сплошные струйки, которые, падая на поверхность почвы, распыляют структурные отдельности. В результате почва уплотняется, снижается ее водопроницаемость, что способствует образованию луж и стока.

При наличии полевой эрозии необходимо: снизить продолжительность полива на одной позиции, уменьшив поливную норму; улучшить предполивную обработку почвы; внести в почву структурообразователи, способствуя улучшению ее водопроницаемости. Если эти мероприятия не прекращают полностью эрозии, необходимо дополнительное устройство на орошаемой площади прерывистых борозд или лунок для временного поверхностного аккумулирования невпитывающейся в процессе дождевания воды, щелей или кротовин для временного почвенного аккумулирования некоторого объема воды с последующим впитыванием ее в активный слой почвы после полива.

При поверхностных самотечных поливах, в случае размыва поливных борозд и полос, рекомендуют уменьшение слоя воды и длины борозд. При продолжении эрозии следует изменить направление полива в сторону меньшего уклона, в крайнем случае перейти на полив по тупым бороздам. При размыве временного оросителя или выводной борозды следует заменить их перемещаемым трубопроводом или применить поливную машину.

Для борьбы с эрозией при поливе дождеванием рекомендуют: снижение интенсивности дождя за счет смены насадок; сокращение продолжительности полива на одной позиции путем уменьшения поливных норм; повышение водопроницаемости способами ; аккумулирование невпитавшейся воды в прерывистых бороздах, лунках, щелях и кротовинах с последующим ее впитыванием в активный слой почвы после окончания дождевания.

Борьба с сетевой эрозией заключается: в постоянном контроле за состоянием оросительной сети; выявлении утечек воды; своевременном ремонте каналов и устранении аварийных ситуаций ; ликвидации последствий сетевой эрозии; очистке каналов от наносов и растительности; контроле за работой сбросных сооружений и состоянием русл сбросных каналов, а также за состоянием естественных понижений местности, используемых для отвода сбросных вод.

Поверхностные воды, поступающие с одного участка на другой, должны перехватываться каналами или дренами с фильтрующей засыпкой.

Организационно – хозяйственных мероприятий — это правильный выбор направления ведения сельского хозяйства и основных севооборотов; правильная организация территории хозяйств. Для этого делают почвенно – эрозионный план, на котором наносят границы почв, указывают степень их эродированности и подверженности водной и ветровой эрозии. На плане выделяют участки под специальные почвозащитные севообороты, полезащитные, водорегулирующие и овражно – балочные насаждения. В организационно – хозяйственные мероприятия включают также регулирование пастьбы скота, правильноеразмещение дорожной сети и организацию хозяйственной деятельности человека, которая должна быть направлена на предупреждение и прекращение различных видов эрозии почв.

Агромелиоративные мероприятий —это правильная агротехника: вспашка, боронование почвы, посев и посадка культур и их культивация поперек склона; проведение дополнительных операций по поделке прерывистых борозд, лунок, щелей, кротовин, устраняющих поверхностный сток; внесение в почву специальных химических продуктов – структурообразователей.

Лесомелиоративные мероприятия— это размещении на подверженной эрозии территории различных по своему назначению древесно-кустарниковых насаждений, называемых лесными полосами. В зависимости от назначения лесные полосы разделяются на полезащитные, водорегулирующие, прибалочные и приовражные.

Гидротехнические мероприятия это комплекс работ по устройству технически совершенной оросительной системы. Эта система обеспечивает перевод водяных струй в состояние почвенной влажности без образования на орошаемой поверхности луж и поверхностного стока.

ГЛАВА XI. ТЕСТОВЫЕ ВОПРОСЫ ПО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ МЕЛИОРАЦИЙ

(для самоподготовки)

Что означает мелиорация?

А) Орошение

В) Осушение

С) Обводнение

D) Улучшение

Е) Обработка земель

Понятие о сельскохозяйственной мелиорации?

А) Агротехническая мелиорация

В) Мероприятия направленные на улучшения природных условий для

сельского хозяйства

С) Орошение с/х культур

D) Обводнение иссушенных земель

E)Орошение увлажненных земель

Виды мелиорации, которые часто встречаются в Казахстане?

А) Гидротехническая, агротехническая

В) Культуртехническая, химическая

С) Биологическая, гидротехническая

D) Лесотехническая, культуртехническая

E) Агротехническая, лесотехническая

Какие виды мелиорации относятся к гидротехническим?

А) Орошение, осушение

В) Осушение, обводнение

С) Орошение, лиманное орошение

D) Орошение, осушение, обводнение

E) Обводнение, затопление

Сколько гектаров орошаемых земель имеется в Казахстане?

А) 1,2 млн.га

В) 2,5 млн.га

С) 2,3 млн.га

D) 0,5 млн.га

E) 5,0 млн.га

На какой реке построено Капчагайское водохранилище и ее объем?

А) На реке Ишим, объем 1,5 млн.м³;

В) На реке Чу, объем 3 млрд. м³;

С) На реке Или, объем 1 млрд. м³;

D) На реке Нарын, объем 0,5 млрд. м³;

Е) На реке Или, объем 2,8 млрд. м³;

На какой реке расположено Чардаринское водохранилище и ее объем?

А) На реке Арыс, объем 4,4 млрд. м³;

В) На реке Сырдарья, объем 5,7 млрд. м³;

С) На реке Бадам, объем 3,2 млрд. м³;

D) На реке Амударья, объем 6 млрд. м³;

Е) На реке Келес, объем 1,5 млрд. м³;

Площадь лиманного орошения в Казахстане?

А) 0,5 млн. га;

В) 1,6 млн. га;

С) 2,3 млн. га;

D) 2,6 млн. га;

Е) 1,0 млн. га;

Задачи культуртехнической мелиорации?

А) Планировка поверхности полей;

В) Удаление камней, корчевка пней, подготовка полей к с/х обороту;

С) Посадка деревьев и устройство дороги;

D) Удобрение полей от пожнивных остатков.

Задачи химической мелиорации?

А) Изменение состава почвы;

В) Улучшение механического состава почвы;

С) Улучшение химического и физического состава почвы;

D) Уменьшение объемной массы почвы;

Е) Улучшение плодородия почвы.

В каких случаях применяется фитомелиорация

А) В целях увеличения мелкой фракции почвы

В) В целях повышения гумуса

С) В целях оптимизации влажности почвы

D) Улучшения мелиоративного состояния почвы путем выращивания специальных видов растений

E) В целях внедрения их в севооборот

Какая формула использовалась А.Н.Костяковым при определении мелиоративных зон

А) К=Е/А

В) К=µЕ/А

С) К=А w/Е

D) К=Е е/А

E) К=М/Е

А) Лесополосы создают микроклимат над орошаемой территорией

В) Защита от ветровой и водной эрозии

С) Это посадка деревьев вдоль всех оросительных каналов

D) Охрана лесной полосы от различных вредителей

E) Это всемерное сохранение лесной растительности

Какие виды мероприятий по борьбе с оползнями бывают

А) Эксплуатационные и капитальные

В) Профилактические, эксплуатационные и капитальные

С) Профилактические и инженерные

D) Пассивные, эксплуатационные и инженерные

E) Активные, пассивные, капитальные, инженерные

Какие простейшие способы борьбы с действующими оврагами и с разливом берегов существует

А) Строительство ловчего канала

В) Строительство закрытого коллектора

С) Срезка вершины оврага под углом 20-25^о, сделать железобетонную врезку и дренаж

D) Заваливание камнями

E) Срезка вершины оврага под углом 20-25^о, сделать железобетонные выемки и завалить соломкой, мусором

Что такое модуль стока

А) Образование и течение воды с 1 гектара площади за 1 секунду

В) Это скорость течения воды

С) Выход воды с 1 гектара земель

D) Количество воды подаваемые на 1 гектар площади

E) Количество воды в прудах

Сколько озер в Казакстане?

А) 12 тысяча;

В) 24 тысяча;

С) 48 тысяча;

D) 72 тысяча;

Е) 18 тысяча.

Минимальная емкость водохранилиша

А) >10 млн.м³

В) 1 млн.м³

С) 5 млн.м³

D) 0,5 млн.м³

E) 8 млн.м³

Какая допускается минерализация грунтовых вод для использования на орошения

А) >3 г/л

В) >4 г/л

С) <<2,5 г/л

D) 3,5 г/л

E) 2 г/л

Что исследует гидрометрия?

А) Скорость течения воды;

В) Количество воды в ледниках;

С) Учет воды на водных ресурсах;

D) Учет воды на оросительной сети и плановое их использование;

Е) Измерение нормы подаваемой на поле воды.

Понятие о расходе воды в каналах?

А) Это вода, которая течет по каналу

В) это потери воды в каналах

С) Это количество воды истекающей через поперечное сечение канала за 1 сутки

D) Это количество воды истекающей по каналу за 1 час

E) Это количество воды истекающей через поперечное сечение канала за 1 сек

По какой формуле определяется расход воды?

А) Q=√Ri

В) Q=ωR/X

С) Q=mR/86.4

D) Q=W V

E) Q=qW/86.4

Для чево нужна вертушка?

А) Для определения скорости впитывания воды в почву;

В) Для определения скорости движения воды;

С) Для определения расхода воды;

D) Для определения потери воды;

Е) Для опредеоения химического состава воды.

Виды водосливов?

А) Четырехугольник;

В) Кольцообразный;

С) Трапеция, прямоугольник;

D) Трапеция, триугольник, прямоугольник;

Е) Параболический.

Какой виды почвенной влаги используют растения?

А) Пленчатую влагу;

В) Капиллярную влагу;

С) Гидроскопическую влагу;

D) Капиллярно-связанную влагу;

Е) Не используют.

Что такое наименьшая влагоемкость почвы?

А) Это водоудерживающая способность почвы

В) Это водопоглащающая способность почвы

С) Это предполивная влажность почвы

D) Это необходимое для растений влага

E) Это гигроскопическая влага

Состав оросительной системы?

А) Каналы и переезды

В) Гидротехнические сооружения, лесопосадки

С) Гидросооружения, каналы, трубопроводы, лесопосадки, дороги

D) Источник орошения, каналы

E) Каналы, коллектора

На какие группы делятся оросительная система?

А) Лотковая оросительная система;

В) Открытая оросительная система;

С) Закрытая оросительная система;

D) Открытая, закрытая и комбинированная оросительная система;

Е) Комбинированное оросительная система;

Схемы расположения временной оросительной сети?

А) Временные оросители и выводная борозда

В) Продольная, кольцевая

С) Вдоль выводной борозды

D) По комбинированной схеме

E) Продольная и поперечная

Когда применяется поперечная схема полива?

А) Когда уклон поверхности земли >0,005

В) Когда уклон поверхности земли <0,004

С) Когда уклон поверхности земли <0,002

D) Когда уклон поверхности земли <0,001

E) Когда нет уклона

Для чего применяется дюкер?

А) Для подачи воды из одного канала в другой

В) Для переброски канала через обрыв

С) Для провода канала под дорогой, под каналом

D) Для сопряжения уровней воды в каналах

E) Для забора воды из канала

Что относится к источникам поверхностных вод?

А) Река, море;

В) Каналы, океаны;

С) Подземные воды, озеры;

D) Реки, озеры, водохранилища;

Е) Пруд, озеры, моря, подземные воды.

Допустимая минерализация поливной воды?

А) <2 г/л

В) <1 г/л

С) <3 г/л

D) <4 г/л

E) <6 г/л

А) Где годовая сумма осадков<1200 мм;

В) Где годовая сумма осадков<800 мм;

С) Где годовая сумма осадков<500 мм;

D) Где годовая сумма осадков<600 мм;

Е) Где годовая сумма осадков<700 мм.

Виды орошения по времени проведения?

А) Одноразовое орошение;

В) Вегетационное орошение;

С) Осенне-зимние орошение;

D) Вегетационные и вневегетационные орошение;

С) Ранее-весение орошение.

Когда применяется механический водозабор?

А) Когда уровень воды находится выше орошаемой территории

В) Когда уровень воды и отметки орошаемой территории одинаковы

С) Когда уровень воды находится ниже отметки орошаемой территории

D) Когда орошаемая территория находится на значительном расстоянии от источника орошения

E) Когда орошаемая территория не ровная

Влияние орошения на микроклимат?

А) Уменьшается температура приземного слоя и повышается влажность воздуха;

В) Повышается температура поверхности почвы;

С) Температура приземного слоя остается без изменения;

D) Повышается влажность почвы и повышается температура воздуха;

Е) Никаких изменений не произойдет.

В какие фазы отмечается наибольшее водопотребления у зерновых?

А) В период цветения;

В) В конце вегетации;

С) В период стеблевании;

D) В период стеблевании, кущения, колошения;

Е) Равномерно в течении вегетации.

Что такое режим орошения?

А) Это количество подаваемой воды

В) Это время полива с/х культур

С) Это график полива

D) Это совокупность нормы, сроки и число поливов

E) Необходимое количество воды для полива

Элементы режима орошения?

А) Поливная норма, продолжительность полива

В) Поливная, оросительная нормы, суммарное водопотребление, сроки поливов

С) Объем подаваемой воды

D) Продолжительность полива, число полива

E) Оросительная и поливная норма

Понятие о суммарном водопотреблении?

А) Это объем воды для получения 1 тонны продукции

В) Это количество воды расходуемое на 1 гектар

С) Это весь объем используемый 1 гектаром

D) Это количество воды подаваемой на 1 гектар

E) Это количество воды подаваемой за 1 раз

По какой формуле определяется суммарное водопотребление?

А) Е=К_вУ

В) Е=К_бК_мУ

С) Е=2Т 4В, м³/га

D) Е=0,0018(25 1)²(100-а)

E) Е=М

Что такое оросительная норма?

А) Количество воды за один полив

В) Необходимое количество воды

С) Количество воды подаваемой на 1 га за вегетацию

D) Количество воды подаваемой на весь поливной участок

E) Это наименьшая влагоемкость почвы

По какой формуле определяется оросительная норма?

А) М=Е-10αР-W-W_г

В) М=Е-W-W_г

С) М=КУ — W_r

D) М=Е-[КА W_r(W_н— W_к)]/η

E) М=10αА (W_н— W_к)

Понятие о поливной норме?

А) Это необходимое количество воды

В) Это количество воды подаваемая на 1 га за один полив

С) Это количество воды подаваемая на поливной участок

D) Это количество воды подаваемая за одну смену

E) Это количество воды израсходуется для получения 1 тонны продукции

По какой формуле определяется поливная норма?

А) m=100H(β_нв-β_о)K

В) m=100H(β_нв β_о)K

С) m=100αH(β_нв-β_о)K

D) m=100αHβ_нвK

E) m=10Hα (β_нв-β_о)

По какому методу более точно определяется скорости поливов?

А) По внешнему виду листьев

В) По фазам развития

С) По заранее намеченной схеме

D) По влажности почвы

E) В зависимости от фенологии и растений

Что такое гидромодуль?

А) Количество воды подаваемой за 1 секунду

В) Количество воды подаваемой на один га за одну секунду в литрах

С) Это расход воды

D) Это количество воды расходуемое на получения одной тонны продукции

E) Весь объем подаваемой воды

По какой формуле определяется гидромодуль?

А) q=αF/86,4t

В) q=Fm/86,4t

С) q=αT/86,4t

D) q=QF/86,4t

E) q=αm/86,4t

По каким показателям строится графики гидромодулей?

А) По ординате гидромодуля и по числу поливов

В) По числу поливов и по срокам поливов

С) По поливной норме и по ординате гидромодуля

D) По ординате гидромодуля и время поливов

E) По ординате гидромодуля и по площади

Поверхностные способы поливов?

А) По полосам, затоплением;

В) По бороздам;

С) По полосам, по бороздам, затоплениям;

D) По полосам;

Е) По террасам.

Виды дождевания?

А) Обыкновенный, капельный;

В) Обыкновенный, импульсный и Аэрозольный;

С) Капельный, аэрозольный;

D) Импульсный, аэрозольный;

Е) Обыкновенный.

Способы поливов?

А) По бороздам, по полосам

В) Капельное, поверхностное, дождевание, по бороздам

С) Дождевание, капельное

D) Подпочвенное, поверхностное

E) Поверхностное, дождевание, капельное, подпочвенное

А) Ячмень, кукуруза, сафлор, пшеница

В) Кукуруза, хлопчатник, сахарная свекла

С) Сафлор, хлопчатник, пшеница, сахарная свекла

D) Огурцы, овощи, кукуруза, пшеница

E) Хлопчатник, подсолнечник, люцерна

55 Какие агрегаты относятся к короткоструйным ?

А) ДДН-70, Кубань

В) Волжанка, ДДН-100

С) Фрегат, Волжанка, ДДА-100 МА

D) ДДА-100 МА, Кубань, ДДА-100 М

E) Днепр, Кубань, Волжанка

Как определяется число проходов ДДА-100 МА?

А) n=М/100h

В) n=m/10h

С) n= m /100αh

D) n=М/10h

E) n= mf /10h

Какие машины относятся к среднеструйным?

А) Кубань, ДДА-100 МА, ДДН-70

В) ДДН-100, Волжанка, Фрегат

С) Волжанка, Днепр, Фрегат

D) Кубань, Волжанка, ДДН-100

E) ДДН 100, ДДА-100 МА

Как определяется время стоянки на одной позиции для Волжанки?

А) t=M/100hi

В) t=m/100i

С) t=m/10hi

D) t=m/10iβ

E) t=m/10Ri

Какие машины относятся к дальнеструйным?

А) ДДН-70, ДДН-100

В) ДДА-100 МА, Волжанка

С) Днепр, ДДН-70

D) ДДН-100, Фрегат

E) ДДА-100 МА, Кубань

Как определяется время работы на одной позиции дальнеструйных машин?

А) t=m/10iβ

В) t=m/10ih

С) t=M/100i

D) t=m/100hI

E) t=m/10Ri

Расстояние между гидрантами для Волжанки?

А) 10 м

В) 18 м

С) 9 м

D) 57 м

E) 400 м

Расстояние между гидрантами для Днепрь?

А) 60 м

В) 27 м

С) 18 м

D) 54 м

E) 400 м

За счет каких сил двигается Фрегат?

А) За счет энергетических сил

В) За гидравлики воды

С) За счет механических сил

D) Не двигается

E) С помощью трактора

При капельном орошении как вода подается на поле?

А) Вода подается внутри почвы

В) На листья с помощью капельниц

С) Подача в почву с помощью капельниц

D) Подается в воздух

E) На междурядья с помощью труб

На какой глубине укладываются увлажнители при подпочвенном орошении?

А) 20-335 см

В) 30-38 см

С) 60-80 см

D) 10-15 см

E) 40-60 см

Когда проводится лиманное орошение и сколько раз орошается?

А) Осенью один раз

В) Весной два раза

С) Зимой один раз

D) Весной один раз

E) Летом постоянно

Норма лиманного орошения?

А) M=100Кhα (β_нв-β_о) Е-Р

В) M=100Hγ(β_нв-β_о)

С) M=100Кhα (β_нв-β_о) Е-Р

D) M=100Кhα (β_нв-β_о) Р

E) M=100Hγ β_нв-Р

Что такое сточные воды?

А) Грязные воды;

В) Дренажные воды;

С) Загрязненные хозяйственно бытовными отходами и отбросами;

D) Дождевые грязные воды;

Е) Неиспользуемые воды.

Сколько азота содержится в городских сточных водах?

А) 20-28 гр/м³;

В) 100-120 гр/м³;

С) 160-200 гр/м³;

D) 30-80 гр/м³;

Е) 10-15 гр/м³.

Какие очистки проходят сточные воды перед орошением?

А) Механический;

В) Механический и биологический;

С) Поля фильтрации;

D) Только биологический;

Е) Не очищается;

Норма орошения сточными водами?

А) ;

В) ;

С) ;

D) ;

Е) ;

Что такое засоление почвы?

А) Когда сумма солей в активном слое почве 0,2%

В) Когда сумма солей в активном слое почве 0,28%

С) Когда сумма солей в активном слое почве 0,3%

D) Когда сумма солей в активном слое почве >0,3%

E) Когда сумма солей в активном слое почве 0,15%

Причины вторичного засоления почвы?

А) Понижения уровня грунтовых вод

В) Отсутствия грунтовых вод

С) Поднятие минерализованных грунтовых вод

D) Приход солей с паводковыми водами

E) Дренированность орошаемой территории

А) Когда содержание солей в метровом слое составят 0,3%;

В) Когда содержание солей в метровом слое составят 0,5%;

С) Когда содержание солей в метровом слое составят 1,0%;

D) Когда содержание солей в метровом слое составят 0,28%;

Е) Когда содержание солей в метровом слое составят 0,4%;

Самые опасные почвенные соли для растений?

А) CaSO₄;

В) NaCO₃;

C) MgSO₄;

D) Na₂SO₄;

E) Mg CO₃

Виды дренажа?

А) Плоскостная

В) Поперечная, уклонная

С) Вертикальная, уклонная

D) Кольцевая, вертикальная

E) Горизонтальная, вертикальная

Какой диаметр вертикальных скважин?

А) 30-70 см

В) 20-30 см

С) 15-40 см

D) 100-150 см

E) 200-205 см

В каких содержаниях хлора начинает промывку почвы?

А) Когда 0,002-0,003%;

В) Когда 0,02-0,03%;

С) Когда 0,01-0,018%;

D) Когда 0,08-0,1%;

Е) Когда 0,1-0,2%;

На средних почвах какая будет промывная норма?

А) М_кр=1200-1500 м³/га

В) М_кр=1000-1200 м³/га

С) М_кр=1900-2000 м³/га

D) М_кр=900-1000 м³/га

E) М_кр=1500-1800 м³/га

Как определяется промывная норма?

А) М_кр=101 g(S₁/S₀)²

В) М_кр=100Hγ(β_нв-β₀)К

С) М_кр=100Н[(β_нв-β₀) S₁ S₂/K]

D) М_кр=100αH[(β_нв-β₀) (S₁-S₂/K]

E) М_кр=1000 Hγβ_нв

В каких случаях проводится гипсование засоленных почв?

А) Если содержание натрия в почве превышает емкость поглощения на 3%

В) Если содержание натрия в почве превышает емкость поглощения на 10%

С) Если содержание натрия в почве превышает емкость поглощения на 5%

D) Если содержание натрия в почве превышает емкость поглощения на 4%

E) Если содержание натрия в почве превышает емкость поглощения на 1%

Что означает “Фитомелиорант”?

А) Увеличение гумуса;

В) С помощью галофитов увеличить солей в почве;

С) С помощью фитомелиорантов увеличить содержание фосфора;

D) С помощью солеустойчивых культур улучшить состояние почвы;

Е) С помощью голофитов увеличить содержания калия в почве.

83 Какой фитомелиорант увеличивает содержание азота в почве?

А) Сафлор;
В) Донник;

С) Жусан;

D) Сорсазан;

Е) Кермек.

Виды эрозии?

А) Пойменная

В) Ветровая

С) Пыльная

D) Ветровая и водная

E) Снеготаяние, овражная

Виды водной эрозии почвы?

А) Струйчатая, полевая

В) Овражная, сетевая

С) Овражная, струйчатая

D) Плоскостная, сетевая

E) Струйчатая, овражная, плоскостная

Виды ирригационной эрозии?

А) Междурядная, полевая

В) Полосная

С) Полевая и сетевая

D) Плоскостная, струйчатая

E) Струйчатая, овражная

Методы борьбы с эрозией почвы?

А) Гидротехническая, культуртехническая

В) Лесотехническая, агротехническая

С) Инженерная, гипсование

D) Хозяйственная, агротехническая, лесотехническая, гидротехническая

E) Гидротехническая, известкования

Что такое обводнение?

А) Водоснабжение населенного пункта

В) Обеспечение водой всех потребителей в обводняемой зоне

С) Распределение воды между каналами по графику

D) Охрана воды от безполезненных использований

E) Использование воды для орошения

Виды обводнении?

А) Ровное разделение воды между потребителями;

В) Деление воды только по заявкам;

С) Сбор воды в водохранилище и использование;

D) Орошение севооборота, обводнение бригад, интенсивный;

Е) Экстенсивный, средний и полный.

Площадь обводнения пастбищ в Казахстане?

А) 104 млн.га

В) 182 млн.га

С) 85 млн.га

D) 500 млн.га

E) 250 млн.га

Для чего создаются Ассоциации водопользователей?

А) Организованное водораспределение и ремонт каналов;

В) Ремонт и содержание оросительной сети;

С) Организация поливных работ фермеров;

D) Деление воды между бригадами;

Е) Для оказания помощи хозяйствам.

Чем занимаются кооперативы водопользователей?

А) Сбором платы за воду

В) Деление воды между звеньями

С) Пахотой, планировкой земель

D) Оборудование внутрихозяйственной оросительной сети, сбор оплаты за использование воды

E) Ремонт оросительной сети

93 Что такое внутрихозяйственный план водопользования?

А) Это договор между хозяйствами по использованию воды

В) Это документ по которой определяется порядок деления воды по полям, время их полива и норма

С) Это работы связанные с поливами

D) Это ремонт каналов, деления воды между каналами

E) Это посадка, полив, обработка, удобрения

94 С чего необходимо начинать работу для выполнения плана водопользования?

А) Очистка каналов

В) Расчет режима орошения, построения графиков гидромодулей

С) Составление договора между хозяйствами

D) Подготовка поливной механики

E) Ремонт каналов, гидротехнических сооружений и поливной техники

95 В каких случаях необходимо вносить изменения в плане водопользования?

А) Если колебание расхода воды составит более 5%

В) Если колебание расхода воды составит более 10%

С) Если колебание расхода воды составит более 20%

D) Если появится дополнительный источник питания

E) Если не платят за использование воды

А) Ремонт каналов оросительных систем

В) Ежегодно проводимые ремонтные работы

С) Строительство, реконструкции и переустройство

D) Переустройство, планировка

E) Дополнительное строительство, ремонт оросительных систем

Основные производственные мелиоративные фонды?

А) Дренажи, каналы, мосты;

В) Каналы, источник орошения, дороги;

С) Лесопосадки, каналы, дороги;

D) Каналы, гидросооружения, дренажи, трубопроводы;

Е) Каналы, трубопроводы, поля.

Как определятся себестоимость продукции?

А) С=И/ИК;

В) С=И/К;

С) С=И/у-К;

D) C=И/у;

Е) С=у/И.

Как определяется рентабельность мелиоративных работ?

А) Р= И/Т 100%;

В) Р= ЧП/И 100%;

С) Р= Т А/И 100%;
D) Р= Т/И %;

Е) Р= И/С.

Из каких частей состоит оплата за воду?

А) О_в=П_р Т_т Д_в;

В) О_в=Т_р Т_н;

С) О_в=Т_т ТК Д_в;

D) О_в=Т_р Д_в;

Е) О_в=Д_в Т_к.

За сколько суток завершается полив 36 гектар площади, если в сутки работает 3 поливальщика с производительностью каждого 2 гектара за смену ?

А) 3 суток

В) 2 суток

С) 6 суток

D) 10 суток

E) 8 суток

Сколько влаги находится в почве если выпал осадок 32 мм, а коэффициент использования осадков составляет 0,8?

А) 22 мм

В) 16 мм

С) 32 мм

D) 0,8 мм

E) 25,6 мм

103 Сколько гектаров можно орошать, если расход воды в канале 100 л/сек, а поливная норма 864 м³/га. Полив необходимо завершить за 2 суток?

А) 10 га

В) 20 га

С) 100 га

D) 86,4 га

E) 50 га

104 Какой будет расход воды в канале для завершения полива 43,2 гектара земли за 3 суток с поливной нормой 600 м³/га?

А) 50 л/с

В) 43,2 л/с

С) 600 л/с

D) 100 л/с

E) 300 л/с

105 По графику сахарная свекла должна была поливаться 5 июня с нормой 800 м³/га, а 3 и 4 июня выпал осадок слоем 20 мм. Ваше решение?

А) Поливаем нормой 600 м³/га

В) Поливаем нормой 300 м³/га

С) Поливаем нормой 800 м³/га

D) Поливаем нормой 200 м³/га

E) Поливаем нормой 400 м³/га

106 По графику пшеница должна была поливаться 15 июня нормой 680 м³/га, а 13 и 14 июня выпал дождь 38 мм. Ваше решение?

А) Поливаем нормой 600 м³/га

В) Поливаем нормой 300 м³/га

С) Поливаем нормой 800 м³/га

D) Поливаем нормой 200 м³/га

E) Поливаем нормой 1000 м³/га

107 В период с 8 по 15 июня подавали 8000 м³/га воды. Определите сколько воды подавали за период с 8 по 10 июля?

А) 1000 м³/га

В) 4000 м³/га

С) 6000 м³/га

D) 3000 м³/га

E) Позиции

Сколько воды протекло через водослив Чиполетти. Если ширина порога водослива 50 см и горизонт воды под порогом 22 см?

А) 0,95 м³;

В) 0,095 м³;

С) 0,15 м³;

D) 022 м³;

Е) 0,5 м³.

В период фазы кущения риса горизонт воды в чеке уменьшается до 5 см. Почему?

А) Для уничтожения сорняков;

В) Для увеличения удельного веса зерен;

С) Для улучшения прохождения фазы кущения;

D) Для проверки плотности всходов;

С) Для внесения удобрений.

110 Должны поливать агрегатом ДДА-100МА с нормой 420 м³/га;

Агрегат готов к работе. Ваше решение?

А) Начинаем поливать;

В) Сначала определяем скорость движения агрегата;

С) Определяем число проходов агрегата на одном бьефе;

D) Подаваемое количество воды делится на каждый час времени;

Е) Определяем время стоянка на одной позиции.

Как определяется интенсивность дождя ?

А) i=HA/mt

В) i=h/t

С) i=hQ/il

D) i=h/∑t

E) i=ht

Когда применяется продольная схема полива ?

А) При уклоне>0,008

В) При уклоне>0,02

С) При уклоне=0,01

D) При уклоне<0,005

E) Без уклона

Какие функции выполняет акведук?

А) Соединяет каналы на ровном месте

В) Проводят каналы под дороги

С) Соединяет канал с коллектором

D) Проводят канал через лог, овраг

E) Перебросить воду с одного канала в другой

114 Виды планировочных работ?

А) Ежедневная планировка

В) Ежедневная и вегетационная

С) Строительная и эксплуатационная

D) Кулисная

E) Послеуборочная планировка

Существующие способы подачи воды в систему ?

А) Самотечный и плотинный

В) Плотинный

С) Механический

D) Самотечный, механический, плотинный

E) Самотечный

В какой фазе хлопчатник употребляет больше воды?

А) В период колошения, перед цветением и бутонизации;

В) После бутонизации;

С) Перед уборкой;

D) В период колошения;

Е) После цветения.

Для чего строятся графики гидромодулей ?

А) Для определения глубины канала

В) Для определения площади поперечного сечения канала

С) Для определения сроков поливов

D) Для определения расхода воды в канале

E) Для составления графика полива и число поливальщиков

Какие культуры поливается по полосам?

А) Хлопчатник, рис;

В) Пропашные культуры;

С) Зерновые культуры;

D) Высокие культуры;

Е) Кукуруза, травы, картоп.

Существующие способы подачи воды в полосы ?

А) Подача с головы полосы

В) Подача воды с конца полосы

С) Подача воды с боку

D) Подача воды с боку и с головы

E) Подача воды по диагонали

Когда применяется головное подача воды в полосы?

А) При уклоне=0,008;

В) При уклоне>0,006;

С) Без уклона;
D) При уклоне>0,01;

Е) При уклоне<0,005.

Когда применяется боковая подача воды в полосы?

А) Если уклон<0,0006;

В) Без уклона;

С) Если уклон>0,005;

D) Если уклон=0,001;

Е) Если уклон=0,0008.

А) 2-3 м;

В) 0,6-1,2 м;

С) 0,1-0,3 м;

D) 3-4 м;

Е) 0,3-0,8 м.

Скорость течение воды в борозде не вызывающей эрозии почвы?

А) 0,1-0,2 м/с;

В) 0,4-0,5 м/с;

С) 0,3-0,4 м/с;

D) 0,6 м/с;

Е) 0,7 м/с.

Ширина захвата агрегата ДДА-100 МА?

А) 60 м

В) 240 м

С) 80 м

D) 120 м

E) 100 м

Как двигается Волжанка с одной позиции на другую?

А) За счет электрических сил

В) За счет гидравлики воды

С) За счет механических сил

D) За счет ветровой энергии

E) С помощью поливальщиков

Как двигается агрегат Днепр?

А) За счет механических сил

В) За счет гидравлики воды

С) С помощью трактора

D) С помощью поливальщиков

E) За счет электрических сил

От чего зависит время стоянки на одном месте агрегата ДДН-100?

А) От графика

В) От структуры почвы

С) От расходов воды

D) От нормы полива

E) От оросительной нормы

От чего зависят расстояния между капельницами?

А) От влажности почвы

В) От структуры почвы и от вида культур

С) От поливной нормы и вида почвы

D) От режима орошения

E) От состава почвы

Роль дренажа ?

А) Увеличивает нормы полива

В) Уменьшает оросительную норму

С) Промывает соли

D) Уменьшает горизонт грунтовых вод

E) Вносят гипс

Для обводнения откуда берут воду?

А) Из больших каналов;

В) Из вводных борозд;

С) Из подземных вод;

D) Из колодцев;

Е) Из временных оросителей.

Как наиболее точно определяет качества поливов?

А) На глаз;

В) С помощью агрономического троса;

С) По внешним видам листьев;

D) По влажностью почвы;

Е) По составу почвы.

При поперечной схеме полива чему равно расстояние между временными оросителями?

А) Ширине колос

В) Длине участка

С) Длине борозды

D) 400 м

E) 120 м

Как определяется ординаты гидромодуля?

А) ;

В) ;

С) ;

D) ;

E) .

По каким данным строится графики гидромодулей?

А) По норме полива и время полива;

В) Время полива и ординаты гидромодуля;

С) Значение гидромодуля и норма полива;

D) По значению гидромодуля;

Е) По поливной норме.

Самый удобный уклон при поливе по бороздам?

А) 0,002-0,004

В) 0,001-0,002

С) 0,01-0,03

D) 0,04-0,05

E) 0,0004-0,0005

Какая система самая дешевая?

А) Скрытая оросительная система

В) Закрытая система

С) Лиманы

D) Бетонированная система

E) Комбинированная система

Какие насадки установлены на агрегат ДДА-100 МА?

А) Дефлекторные

В) КХЗ-4

С) Сопло

D) Импульсный

E) Вращающиеся сопло

После полива до какой степени увеличивается влажность почвы?

А) До капиллярной влажности;

В) До гигроскопической влажности;

С) До наименьшей влажности почвы;

D) До самой низкой влажности почвы;

Е) До 70% от НВ.

В каких случаях наиболее оптимальное поперечное сечение каналов?

А) Если гидравлический радиус >1

В) Если гидравлический радиус <1

С) Если гидравлический радиус =1

D) Если гидравлический радиус =0

E) Если гидравлический радиус =∞

Какой канал меньше всего размывается?

А) Насыпной канал

В) Канал в выемке

С) Полунасыпи, в полу выемке

D) Канал на косогорах

E) Деривационный канал

При поперечной схеме полива из какого канала вода почтупает в борозды?

А) Из временных оросителей

В) Из выводных борозд

С) Из участковых каналов

D) Из хозяйственных каналов

E) Из магистральных каналов

А) Через 1000 м

В) Через 400 м

С) Через 600 м

D) Через 800 м

E) Через 1800 м

Какой агрегат больше всего разрушает структуру почвы ?

А) Кубань

В) ДДА-100 МА

С) ДДН-100

D) Волжанка

E) Фрегат

В хозяйстве для полива 600 гектаров земли максимальная ордината гидромодуля составляет 0,6 л/сга. Какой расход воды необходим?

А) 600 л/с

В) 60 л/с

С) 300 л/с

D) 360 л/с

E) 100 л/с

Большой Алматинский канал откуда берет воду?

А) Из реки Или;

В) Из озеро Балхаш;

С) Из реки Каратал;

D) Из Бартогайского водохранилище;

Е) Из подземных вод.

Если один поливальщик в смену поливает 1,5 га, то 3 поливальщика в 3 смены сколько гектаров поливает?

А) 4,5 га;

В) 4,8 га;

С) 13,5 га;

D) 9 га;

Е) 25,5 га;

При каком способе полива поверхность почвы остается сухой?

А) При поверхностном орошении

В) При дождевании

С) При внутри почвенном орошении

D) При капельном орошении

E) При аэрозольном орошении

148 С 25 июня по 4 июля подано 800 м³/га воды, сколько воды подали с период 25 по июня?

А) 480 м³/га;

В) 800 м³/га;

С) 200 м³/га;

D) 3200 м³/га;

Е) 600 м³/га.

Расход брутто 200 л/с расход нетто 120 л/с. Чему равно КПД?

А) 0,2

В) 0,6

С) 0,8

D) 0,45

E) 0,55

В канале фермера 220 л/с расхода воды. Минимальная ордината гидромодуля 0,5 л/с. Сколько гектаров земли он может полить?

А) 100 га

В) 110 га

С) 440 га

D) 500 га

E) 600 га

Для чего строятся графики гидромодулей?

А) Для определения размеров каналов

В) Для уточнения режима орошения

С) Для регулирования графика полива

D) Для определения потери воды

E) Для проведения поливов

Назови дальнеструйный агрегат?

А) ДДА-100 МА

В) Волжанка

С) Днепр

D) Фрегат

E) ДДН-100

Что означает цифра «100» в агрегате ДДА-100 МА?

А) Это длина крыльев агрегата

В) Это расход воды

С) Это диаметр труб

D) Это длина бьефа

E) Это расстояние между временными оросителями

Когда применяется орошение?

А) Если коэффициент увлажнения К>1

В) Если коэффициент увлажнения К<1

С) Если коэффициент увлажнения К=1

D) Если коэффициент увлажнения К>2

E) Если коэффициент увлажнения К∞

Откуда в основном приходят соли в почву?

А) Из грунтовых вод

В) Из органических удобрений

С) От дождей

D) От семян

E) От воздуха

Какая влажность почвы берется за основу при определении поливной нормы?

А) Гигроскопическая

В) Свободная

С) Наименьшая

D) Связная

E)Подвижная

Самый младший постоянный канал на оросительной системе?

А) Временный ороситель

В) Участковый канал

С) Выводная борозда

D) Хозяйственный канал

E) Распределитель

158 Переведите 300 л/с на м³/с?

А) 3000

В) 30

С) 0,03

D) 0,3

E) 0,003

У какого агрегата крупнее капли дождя ?

А) У ДДА-100 МА

В) У фрегата

С) У ДДН-70

D) У Днепра

E) У Волжанки

Как вода подается в систему капельного орошентя?

А) Без давления;

В) С давлением (напором);

С) Без канала;

D) Из канала;

Е) Самотеком.

Для чего устраиваются наблюдательные скважины ?

А) Для наблюдения за поливами

В) Для наблюдения за химическим составом почвы

С) Для наблюдения за химическим составом грунтовых вод

D) Для наблюдения за колебанием уровня грунтовых вод

E) Для наблюдением за течением грунтовых вод

Где меньше затрат?

А) При лиманном орошении

В) На системах правильного орошения

С) На системах дождевания

D) На системах подпочвенного орошения

E) На системах капельного орошения

Когда применяется напорная подпочвенная система орошения?

А) Когда почва тяжелая

В) Когда почва мягкая

С) Когда близко залегают галечники

D) Когда уровень грунтовых вод залегает близко

E) Когда нет стока грунтовых вод

164 Расход воды в начале канала 100 л/с, а в конце 80 л/с. Сколько % воды потеряно?

А) 80%

В) 20%

С) 200%

D) 30%

E) 40%

165 Когда составляется и утверждается план водопользование?

А) До нового года;

В) До начало первого полива;

С) До 1-го апреля;

D) До конца сезона;

Е) До середины лета.

При продольной схеме полива из какого элемента вода подается в борозды?

А) Из участкового канала

В) Из временных оросителей

С) Из выводных борозд

D) Из хозяйственного канала

E) Из сбросного канала

Расход нетто 300 л/с, расход брутто 600 л/с. Какой будет КПД канала?

А) 0,3

В) 0,9

С) 0,5

D) 0,6

E) 2,0

Когда нарезаются полосы?

А) Во время посева

В) Перед посевом

С) После посева

D) Во время пахоты

E) В конце вегетации

Когда нарезаются борозды?

А) Во время полива

В) Во время пахоты

С) Перед первым поливом

D) После посева

E) В конце вегетации

С помощью водослива, что измеряют ?

А) Скорость движения воды

В) Температура воды

С) Расход воды

D) Ничего не измеряется

E) Размеры канала

По какой формуле определяется критическая глубина ?

А) H_kp=170 8t

В) H_kp=170-8t

С) H_kp=170 8 t

D) H_kp=170х8t

E) H_kp=170хt

Какая культура более приемлема для лиманного орошения ?

А) Сахарная свекла

В) Рис

С) Кукуруза

D) Люцерна

E)Хлопчатник

Куда выпадает река Чу?

А) В Ьалхаш;

В) Теряется в песках;

С) В озеро Биликуль;

D) В Капчагай;

Е) Уходят за пределы республики.

А) Для промывки солей из почвы

В) Для удаления натриевых солей

С) Для пополнения влаги в почве

D) Для борьбы с сорняками

E) Для улучшения структуры почвы

Когда не учитываются грунтовые воды при расчете режима орошения ?

А) Когда уровень грунтовых вод залегают 2 м

В) Когда уровень грунтовых вод залегают >3 м

С) Когда уровень грунтовых вод залегает 0 м

D) Когда уровень грунтовых вод залегают 1 м

E) Когда уровень грунтовых вод залегают 1,5 м

Самый дешевый вид водозабора ?

А) Плотинный

В) Бесплотинный самодельный

С) Механический

D) Комбинированный

E) Гидравлический

При дождевании какая глубина увлажняется ?

А) 0,6 м

В) 0,8 м

С) 1,0 м

D) 0,4 м

E) 2 м

При каком способе полива поверхность почвы остается сухим?

А) При дождевании;

В) При поливе по полосам;

С) При подпочвенном поливе;

D) При капельном орошении;

Е) При импульсном орошении.

Какой агрегат больше всего разрушает структуры почвы?

А) ДДА-100 МА;

В) Кубань;

С) Волжанка;

D) Фрегат;

Е) ДДН-100.

Расход воды в голове канала 100 л/с. Потери воды составляет 20 л/с. Какой будет КПД канала?

А) 0,2

В) 0,5

С) 0,8

D) 120

E) 0,3

Когда применяется полив по террасам ?

А) Там, где нет уклона

В) При уклонах >0,04

С) На склонах

D) При уклоне<0,04

E) На котловине

Расход временного оросителя при поливе ДДА-100 МА?

А) 90 л/с

В) 120 л/с

С) 400 л/с

D) 60 л/с

E) 300 л/с

Оптимальная глубина поддержания слоя воды в чеке?

А) 20 см

В) 40 см

С) 15 см

D) 5 см

E) 100 см

Чем измеряется слой воды в чеке ?

А) Вертушкой

В) Лентой

С) Водосливом

D) Рейкой

E) Глазомерно

Оптимальный размер чека ?

А) 5 га

В) 4 га

С) 10 га

D) 1,5 га

E)0,3 га

Для чего бетонируется ложе канала ?

А) Для красоты

В) Для уменьшения потери воды на фильтрацию

С) Для уменьшения потери воды на испарение

D) Для уменьшения воды на

E) Для увеличения расхода воды

Что получим, если оросительную норму разделим на поливную норму?

А) Число поливов

В) Количество обработок

С) Количество воды

D) Количество поливальщиков

E) Число семян

Какую культуру можно поливать Волжанкой?

А) Кукурузу на силос

В) Сахарную свеклу

С) Хлопчатник

D) Суданскую траву

E) Сорго

Максимальная длина борозды ?

А) 100 м

В) 1000 м

С) 600 м

D) 400 м

E) 50 м

Площадь брутто 200 га, площадь нетто 100 га. Какой будет КЗИ ?

А) 0,2

В) 0,25

С) 0,5

D) 0,3

E) 0,75

Для чего устраиваются водохранилища ?

А) Для уменьшения потери воды

В) Для регулирования стока рек

С) Для накопления паводковых вод

D) Для регулирования температуры воды

E) Для увеличения скорости потока

Как называется расход воды в конце канала ?

А) Брутто

В) Форсированный

С) Нетто

D) Мертвый

E) Концевой

Назовите поливную машину ?

А) ДДА-100 МА

В) Волжанка

С) Днепр

D) ДДН-100

E) ППА-165

Что такое критическая глубина ?

А) Это глубина где нет грунтовых вод

В) Это глубина выше которого нельзя допустить подъема грунтовых вод

С) Это глубина грунтовых вод

D) Это плодородный слой почвы

E) Это пахотный слой почвы

Какая машина работает с забором воды из закрытой сети ?

А) ДДА-100 МА

В) ППА-165

С) Волжанка

D) Кубань

E)ГША-165

По каким местам проходят коллектора ?

А) По самым низким местам системы

В) По самым высоким отметка

С) По краям системы

D) Параллельно с магистральным каналом

E) По краям поля

Какой расход воды агрегата «Кубань»?

А) 200 л/с

В) 300 л/с

С) 165 л/с

D) 500 л/с

E) 100 л/с

198 Выпало 20 мм осадков. Сколько это будет м³/га?

А) 20 м³/га

В) 2000 м³/га

С) 2 м³/га

D) 200 м³/га

Е) 20000 м³/га

Когда нарезаются временные оросители?

А) Перед пахотой;

В) Перед первым поливом

С) Она постоянная

D) В конце сезона

Е) Во время посева

Что мы орошаем ?

А) Почву

В) Растение

С) Надземный слой почвы

D) Листья растении

Е) Воздух

Использованные литературы.

1. Водные ресурсы Казахстана в новом тысячелетии (обзор). Алматы, 2004.

2. Грацивиский М.Н. Инженерная мелиорация. М., 1965.

3. Дементьев В.Г. Орошение. М., 1979.

4. Сандигурский Д.М., Безроднов Н.А. Механизация поливных работ. М., 1983.

5. Козин М.А. Водный режим почвы и урожай. М., 1977.

6. Сапунков А.П. Механизация полива. М., 1987.

7. Бедменов А.И и др. Сельскохозяйственные мелиорации. М., 1974.

8. Справочник мелиоратора. М., 1980.

9. Справочник (Сооружения). Серия мелиорация и водное хозяйство. М., 1988.

10. Сельскохозяйственные мелиорации и водоснабжение. М., 1976.

11. Зубаиров О.З. Орошения сточными водами в Казахстане. Алматы., 1994.

12. Зубаиров О.З., Тлеукулов А.Т. Суғару мелиорациясы. Астана., 2021.

13. Колпаков В.В., Сухарев И.П. Сельскохозяйственные мелиорации. М.,1981.

14. Писарьков Х.П., Тимофеев А.Ф., Бабыков Б.В. Гидротехнические мелиорации лесных земель. М., 1978.

ОГЛАВЛЕНИЕ