Расчет дефицитов водного баланса почв на период вегетации сельхозкультур 8-ми польного орошаемого севооборота по методикам С.М. Алпатьева

                            2.Люцерна   367,0 мм или 3670м³/га (1 мм = 10 м³/га).

                            3.Катофель   90,0 мм или 900м³/га (1 мм = 10 м³/га).

                                       3.Капуста   243,0 мм или 2430м³/га (1 мм = 10 м³/га).

                            3.Томаты, перец   212,0 мм или 2120м³/га (1 мм = 10 м³/га).

                            3.Лук   190,0 мм или 1900м³/га (1 мм = 10 м³/га).

                            3.Огурцы   212,0 мм или 2120м³/га (1 мм = 10 м³/га).

                            3.Яровой ячмень   86,0 мм или  860м³/га (1 мм = 10 м³/га).

 

 

 

 

Вычисленные необходимые  объемы воды следует внести поливами, норму которых определяем по зависимости:

m=h×g×(b-b`)×100,  

где: m  - поливная норма, м³/га;

g  - объёмная масса почвы, г/см³;

b  - влажность почвы при наименьшей влагоёмкости, %;

b` - предполивная влажность, %;

h  - глубина активного слоя почвы, м.

Предполивная влажность  определяется по зависимости:

b`=ab,  

 

                                                                                                                    Таблица 1

№ п/п	Культура	µ	Р,мм	Наим.влаг.,%	h, мм	d,т/м3
1	Люцерна	0,65	235	25,6	0,8	1,27
2	Люцерна	0,65	235	25,6	0,8	1,27
3	Картофель	0,7	240	27,8	0,6	1,36
4	Капуста	0,7	250	33,3	0,4	1,25
5	Томаты, перец	0,65	260	24,7	0,6	1,31
6	Лук	0,7	250	33,3	0,4	1,25
7	Огурцы	0,65	230	25,6	0,4	1,27
8	Яровой  ячмень	0,7	240	25,3	0,7	1,23

 

где: a - допустимое отклонение от влажности почвы в долях от наименьшей

             влагоёмкости, равное a=0,75.

Имея все исходные данные, выполним расчет поливной нормы по зависимостям:

b`=19,05 %,

m=0,8×1,27×(25,4-19,2)×100=650м³/га=65,0 мм

m=0,8×1,27×(25,4-19,2)×100=650м³/га=65,0 мм

m=0,6×1,36×(27,8-20,85)×100=567м³/га=56,7 мм

m=0,4×1,25×(33,3-24,98)×100=416м³/га=41,6 мм

m=0,6×1,31×(24,7-18,53)×100=484,9м³/га=48,5 мм

m=0,4×1,25×(33,3-24,98)×100=416м³/га=41,6 мм

m=0,4×1,27×(25,6-19,2)×100=325м³/га=32,5 мм

m=0,7×1,23×(25,3-18,98)×100=544,2м³/га=54,42 мм

 

В связи с тем, что на юге Украины дождевание является наиболее распространенным способом полива, позволяющим проводить орошение земель со сложным рельефом, на черноземных  почвах возможно развитие ирригационной  эрозии. В результате происходит разрушение почвенной структуры, образование  почвенной корки, а также формирование поверхностного стока и смыва. К  основным элементам противоэрозионной  техники полива дождеванием относятся  допускаемая интенсивность дождя  и допускаемая норма полива.

Под допускаемой интенсивностью следует понимать ту интенсивность  дождя, при которой не возникает  сток и смыв в течение продолжительного дождевания.

Под допускаемой нормой полива понимается та норма, которая может  быть распределена с заданной (выше допускаемой) интенсивностью дождя  без образования луж и стока.

Опыт показал, что установленные  величины допускаемых интенсивностей дождя в большинстве случаев (особенно на почвах тяжелого механического состава) значительно меньше интенсивностей дождя существующих и настоящее время дождевальных машин. Поэтому для проведения поливов без образования стока и смыва почвы существующими дождевальными машинами необходимо снижать расчетную поливную норму до допустимой величины.

Расчет допустимых поливных норм нормируется в НТД 33.22.04001-86 "Методические указания по обоснованию проектирования технологий полива дождеванием с  предотвращением ирригационной  эрозии".

Но данный расчет требует  дополнительных исходных данных по механическому  составу почв и др. Поэтому в  данном курсовом проекте в учебных  целях можно принять допустимую поливную норму в вегетационный  период для почв тяжелосуглинистых - 450 м³/га (45 мм).

В связи с вышеизложенным принятая поливная норма для люцерны  на черноземах южных тяжелосуглинистых  равна 450 м³/га. Если расчетная поливная норма меньше допустимой.Сроки поливов и их количество устанавливаем по той же кривой дефицитов водного баланса.

Первый полив назначаем  на момент, когда из почвы испарится  продуктивный запас влаги, который  определяется по формуле:

А=h×g×(b_исх-b`)×100, м³/га,  

где: b_исх - исходная влажность почвы, принятая в данном проекте 0,85b

 

                                                                                                                     Таблица 2

№ п/п	Культура	bисх	А,мм	m, мм
1	Люцерна	21,76	367	650
2	Люцерна	21,76	367	650
3	Картофель	23,63	90	567
4	Капуста	28,3	243	416
5	Томаты, перец	21,0	212	485
6	Лук	28,3	190	416
7	Огурцы	21,76	212	325
8	Яровой  ячмень	21,51	86	544

 

А=100×0,8×1,27×(21,76-19,2)=260 м³/га= 26 мм

А=100×0,8×1,27×(21,76-19,2)=260 м³/га=26 мм

А=100×0,6×1,36×(23,63-20,85)=226,8 м³/га=22,7 мм

А=100×0,4×1,25×(28,3-24,98)=166 м³/га=17 мм

А=100×0,6×1,31×(21,0-18,53)=194 м³/га =19 мм.

А=100×0,4×1,25×(28,3-24,98)=166 м³/га=17 мм

А=100×0,4×1,27×(25,6-21,76)=195 м³/га=19,5 мм.

А=100×0,7×1,23×(21,51-18,98)=217,8 м³/га=22 мм.

 

Средняя дата первого полива определяется как точка пересечения  интегральной кривой и горизонтальной линии, соответствующей продуктивному  исходному запасу влаги. Величину поливной нормы в выбранном масштабе откладывают  вверх в виде прямой линии, от верха  которой проводят горизонталь до пересечения с интегральной кривой. Точка пересечения показывает среднюю  дату второго полива.

Аналогично устанавливают  сроки последующих поливов.

Сроки начала и конца каждого  полива выписываем под интегральной кривой дефицита водного баланса 

 

 

Рекомендованные сроки и нормы поливов для  сельскохозяйственных культур

 

Таблица 3

1	2	3
Люцерна	Вл.	20.Х / 800
	1	12. V / 400
	2	1. IV / 500
	3	21.VI / 500
	4	11.VII / 500
	5	2.VIII/ 500
	6	22.VIII/ 500
	7	-
Люцерна	Вл.	20.Х / 800
	1	12. V / 400
	2	1. IV / 500
	3	21.VI / 500
	4	11.VII / 500
	5	2.VIII/ 500
	6	22.VIII/ 500
	7	-
Картофель	1	11.V / 250
	2	24. V / 250
	3	5.VI / 300
	4	25.VI /
	5	-
Капуста	1	7.V/ 500
	2	28.V/ 500
	3	15.VI/ 500
	4	3.VII/ 500
	5	20. VII/500
	6	8.VIII/ 500
	7	25.VIII/ 500
	8	12. IХ / 500
	9	-
Томаты, перец	1	10.V/ 250
	2	27.V/ 250
	3	14.VI/ 250
	4	3.VII/ 300
	5	14. VII/300
	6	24.VI/ 300
	7	4.VIII/ 300
	8	14. VIII / 300
	9	-
	10	-
Лук	1	10.V/ 400
	2	30.V/ 400
	3	15.VI / 400
	4	30.VI/ 400
	5	15.VII/ 400
	6	30.VII / 400

Определение тарифов  на воду, подаваемую управлениями оросительных систем фермерскими хозяйствами  для  орошения сельскохозяйственных культур.

 

Одной из актуальнейших научно-прикладных задач в условиях рыночных отношений  между  УОСами и фермерскими хозяйствами  является определение для каждой, эксплуатируемой или проектируемой  системы оптимальной величины цены (тарифа) на подаваемую поливную воду. Которая была бы взаимовыгодна как  оросительной системе, таки обслуживаемым  ею хозяйствами.

      Средний  норматив плановой прибыли для  УОС и фермерских хозяйств  составляет от 15% до 35% как годовыми  задержками.

      Одноставочный  тариф на 1 м³ подаваемой на орошение воды фермерскими хозяйствами для оросительной системы определяется по формуле:

 

 

Т_j =

 

 

Исходные данные:

Средневзвешенная оросительная норма нетто  Мсрвз. : 1. Люцерна  = 0,17∙3700 = 629

2. Люцерна  = 0,17 ∙ 3700 = 629

3. Картофель = 0,17 ∙1050 = 178,5

4.Капуста = 0,17 ∙ 4000 = 680

5.Томаты = 0,17 ∙ 2250 = 382,5

6.Лук = 0,17 ∙ 2500 = 425

7.Огурцы = 0,17∙2500 = 425

8. Яровой ячмень = 0,17∙  800 = 136

 

Орошаемая площадь нетто  системы  -  F^НТ  = 850 га;

Удельные капитальные  вложения в строительство этой системы  – К_уд  =7000грн/га;

Межхозяйственный КПД  системы  η_м =0,9;

Высота подъема воды на ГНС – Н=39 м;

Государственный тариф на забор воды  за «спецводопользование »  Ц_Ч.В. = 0,03 грн/м³;

Тариф на энергию на 1 квт.час  Ц_ЭЛЭ = 0,15 грн/кВт.ч

Средняя зароботная плата  работников УОС – З_З.П. = 1300 грн/мес.

Норматив плановой прибыли R = 30 % от себестоимости.

Коэффициент потерь воды при  дождевании на испарение  К_П = 1,3.

 

1.Подсчитываем годовой объем подачи воды оросительной системой в точки выдела фермерских хозяйств:

              W^бр = F^НТ ∙ Мсрвз ∙β / η = 850 ∙ 629 ∙ 1,3 / 0,9 = 712867 м³/га  - люцерна

W^бр = F^НТ ∙ Мсрвз ∙β / η = 850 ∙ 629 ∙ 1,3 / 0,9 = 712867 м³/га  - люцерна

W^бр = F^НТ ∙ Мсрвз ∙β / η = 850 ∙ 178,5 ∙ 1,3 / 0,9 = 202300 м³/га  - картофель

W^бр = F^НТ ∙ Мсрвз ∙β / η = 850 ∙ 680 ∙ 1,3 / 0,9 = 770667 м³/га  - капуста

W^бр = F^НТ ∙ Мсрвз ∙β / η = 850 ∙ 382,5 ∙ 1,3 / 0,9 = 433500 м³/га  - томаты

W^бр = F^НТ ∙ Мсрвз ∙β / η = 850 ∙ 425 ∙ 1,3 / 0,9 = 481667 м³/га  - лук

W^бр = F^НТ ∙ Мсрвз ∙β / η = 850 ∙ 425 ∙ 1,3 / 0,9 = 481667 м³/га  - огурцы

W^бр = F^НТ ∙ Мсрвз ∙β / η = 850 ∙ 136 ∙ 1,3 / 0,9 = 154133 м³/га  - яровой ячмень

 

Σ W^бр = 3949668 м³/га 

 

2.Годовые затраты оросительной системы на оплату  за потребленную электроэнергию равны:

Σ З_ЭЛЭ = 0,004 ∙ W^бр ∙ Н ∙Ц_Э.ЛЭ   =0,004 ∙ 3949668 ∙ 39 ∙ 0,15 = 92422,23 грн/год или на 1 га орошаемой площади   92422,23 / 850 = 108,73 грн/га.