Проект мелиоративного обустройства земель в Михайловском районе Алтайского края

Тип работы:
Дипломная
Предмет:
Сельскохозяйственные науки


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Проект мелиоративного обустройства земель в Михайловском районе Алтайского края

Введение

Целью дипломного проектирования является введение мероприятий по орошению земель в Михайловском районе Алтайского края с целью создания высокопродуктивных кормовых угодий. Основное направление сельскохозяйственного производства в Михайловском районе Алтайского края — зерноживотноводческое. В растениеводстве — производство зерна, в животноводстве — выращивание и откорм молодняка крупного рогатого скота.

Рассматриваемая территория составляет 565,2 га, относится к очень засушливой зоне Кулундинской степи Алтайского края и характеризуется как зона недостаточного увлажнения, где основную роль в получении устойчивых урожаев играет обеспеченность растений влагой. Учитывая сильную засушливость района, запасы влаги в почве очень низкие. Такие запасы влаги в почве ограничивают урожайность с/х культур даже в средний год и создают неустойчивые сборы урожая. Низкая урожайность сельскохозяйственных культур приводит к дефициту кормов, что отрицательно сказывается на развитии животноводства и приводит к снижению поголовья скота и его продуктивности. С целью повышения урожайности культурных растений и для дальнейшего устойчивого экономического развития хозяйства предусмотрено внедрение мероприятий по мелиоративному обустройству земель и гидротехнических мелиорации.

Отсюда сделан вывод, что укрепление кормовой базы и дальнейший подъём животноводства возможен только на базе орошения.

Из-за отсутствия на рассматриваемой территории поверхностных водоисточников, что является типичным для данной зоны, предусмотрено использование подземных вод.

Использование подземных вод способствует решению важных сельскохозяйственных задач: создание высокопродуктивных кормовых угодий, развитие животноводства.

Кроме того, учитывая малую обводнённость территории, в проекте предусмотрено устройство котлована-накопителя воды.

Режим орошения разработан для 6-польного севооборота с целью создания высокопродуктивных кормовых угодий.

1. Местоположение проектируемого участка орошения

Территория обустраеваемых земель находится в Михайловском районе Алтайского края, в южной засушливой зоне Кулундинской степи. С юго-запада рассматриваемая территория граничит с п.г.т. Михайловское, с севера с. Полуямки. Центральная усадьба находится в п.г.т. Михайловское, расположенном на юго-западе Алтайского края в 420 км от краевого центра г. Барнаула.

Данный участок расположен в 4 км северо-восточнее центральной усадьбы. С запада участок ограничен профилированной дорогой высотой 2 м, с севера орошаемым участком 286 га, с юга орошаемым массивом 254 га.

Расстояние от объекта строительства до ближайшей железнодорожной станции Михайловка-Алтайская, через которую предусматривается поступление грузов для строительства, 4 км по грунтовой дороге без покрытия, по которой также осуществляется связь орошаемого участка с п.г.т. Михайловское.

Приёмные пункты всей сельскохозяйственной продукции находятся в центральной усадьбе АО «Михайловское».

1.1 Характеристика материалов изысканий и обследований

При разработке проекта по мелиоративному обустройству земель в Михайловском районе Алтайского края использованы материалы комплексных изысканий, выполненных институтом «Алтайгипроводхоз» в 1984 году.

При проектировании использованы фактические данные по разведочно-эксплуатационным скважинам, пробуренным трестом «Алтайводстрой», «Востокбурвод», материалы Алтайской гидрогеологической экспедиции ПГО «Запсибгеология» и материалы инженерно-геологических изысканий института «Алтайгипроводхоз», а также данные метеостанции Михайловское и данные по современному и перспективному состоянию сельскохозяйственного производства в хозяйстве.

2. Природные условия

2.1 Характеристика и оценка климатических и гидрологических условий

2.1.1 Климатические условия

Согласно агроклиматическому районированию Алтайского края рассматриваемый участок расположен в подрайоне, климат которого характеризуется как теплый, очень засушливый с ГТК=0,7−0,4, где гидротермический коэффициент (ГТК) представляет собой отношение суммы осадков за период с температурой выше 10 °C к сумме температур за этот же период, уменьшенной в 10 раз.

Характеристика основных метеорологических элементов [4,21]:

1. Среднегодовая температура воздуха составляет 0,9 °С. Обычно в октябре, в начале ноября устанавливается антициклональная циркуляция, обуславливающая вхождение арктического воздуха.

Дальнейшие мощные вторжения холодного воздуха вызывают быстрое понижение температуры и наступление зимы. Наиболее холодным зимним месяцем является январь, когда средняя температура воздуха составляет от -17 до -20°С, а абсолютный минимум в отдельные годы составляет -47 °С. С ноября по март минимальная температура воздуха на данной территории ниже -28°С. В первой половине апреля начинается быстрое возрастание среднесуточной температуры и создается весенний режим погоды. Весной среднесуточная температура воздуха переходит через 0 °C — 15 апреля, осенью -24 октября (число дней с температурой, превышающей этот предел — 191), через 5 °C — 25 апреля и 9 октября (число дней с температурой, превышающей предел — 166) и через -5°С 5 апреля и 8 ноября (число дней с температурой, превышающей предел — 216). Таким образом, продолжительность теплого периода (среднесуточная температура воздуха больше 0°С) составляет 191 день.

Таблица 2.1 — Среднемноголетняя месячная и годовая температура воздуха

Месяц

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

11

12

Температура, °С

-18,5

-17,8

-12,3

0,3

12,0

18,3

20,8

18,1

11,6

2,6

-8,0

-16,1

Весна короткая и неустойчивая. Возвраты холодов нередко задерживают развитие культурных растений. Безморозный период продолжается около 127 дней.

Дата последнего мороза — 17 мая, дата первого мороза — 22 сентября.

Летом преобладает жаркая погода. Число дней со среднесуточной температурой около +25 °С составляет 30−38, а с температурой до +30 °С — 3−7 дней. Наиболее высокая температура воздуха наблюдается в июле и достигает 35−40 °С.

Амплитуда колебаний среднемесячных температур воздуха за год около 40°, а наибольшая абсолютная достигает 90−94°.

В июле-августе наблюдается суховейно-засушливая погода, в период, когда среднесуточная температура выше 22 °C, а средняя влажность воздуха меньше 40%, повторяемость суховеев до 3−4 раз в месяц, причем они возможны на протяжении всего вегетационного периода.

2. Годовая сумма осадков в пределах рассматриваемой территории составляет 377 мм. В том числе 275 мм в тёплый и 102 мм в холодный периоды года.

Таблица 2.2 — Среднее количество осадков с поправками к показаниям осадкомера

Месяц

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

11

12

11−03

04−10

Осадки

16

14

17

22

29

49

70

43

31

31

29

26

102

275

Распределение осадков внутри года неравномерное. Зимой выпадает лишь 27%. Основная часть годовой суммы осадков (73%) приходится на летний период.

Таблица 2.3 — Распределение осадков внутри года

Месяц

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

11

12

Осадки

4,24

3,71

4,51

5,84

7,69

13

18,57

11,41

8,22

8,22

7,69

6,9

Максимум осадков (18,57%) выпадает в июле, минимум (3,71%) — в феврале.

Летние осадки выпадают в виде небольших дождей. В теплую часть года бывает до 15 дней с осадками более 5 мм. Иногда в течение месяца наблюдается более 6−7 дождей. Дожди с большой суммой осадков бывают не ежегодно, но в отдельных случаях в течение 1 -2 месяцев они могут повторяться до 5−7 раз.

Количество осадков за особенно обильные дожди достигает 50−90 мм. Такие дожди обычно имеют ливневый характер и сопровождаются грозами, наибольшее число гроз (6−8 дней в месяц) наблюдается в июне и июле.

Периоды с отсутствием осадков продолжаются 26 дней, в 1955 году дождей не было 58 дней подряд.

Таблица 2.4 — Месячное и годовое количество осадков 70, 75, 80, 95% - ой обеспеченности

Месяц

%-ая обеспеч-ть

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

11

12

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

70

10

9

11

13

20

34

48

26

21

22

20

18

75

9

8

10

11

18

31

43

23

19

20

19

17

80

8

7

8

10

17

28

39

21

17

18

17

16

95

2

3

3

3

7

11

20

3

6

7

10

5

3. Распределение снежного покрова полностью зависит от температурного режима. Однако на изучаемой территории снег выпадает на 1−5 дней позднее даты перехода среднесуточной температуры воздуха через 0 °C, то есть ложится на уже охлаждённую землю.

В первые месяцы холодного периода высота снежного покрова не превышает 17 см, максимальная высота на зиму составляет 32 см.

Снег залегает в основном неравномерно из-за большей части открытого для сильного ветра рельефа. От года к году высота снежного покрова меняется значительно: в наиболее многоснежные зимы она достигает 40 см, в самые малоснежные — 15 см.

Таблица 2.5 — Средняя декадная высота снежного покрова по постоянной рейке

Месяц

10

11

12

01

02

03

04

средняя

Декада

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

Высота покрова

-

3

4

5

8

10

11

13

15

16

16

17

17

17

15

11

5

-

19

Таблица 2.6 — Даты появления и схода снежного покрова, образования и разрушения устойчивого снежного покрова

Число дней со снежным покровом

Даты появления снежного покрова

Даты образования устойчивого снежного покрова

Даты разрушения устойчивого снежного покрова

средняя

ранняя

поздняя

средняя

ранняя

поздняя

средняя

ранняя

поздняя

150

28,10

6,10

21,11

11,11

29,10

19,12

22,04

21,03

22,04

Таблица 2.7 — Наибольшая декадная высота снежного покрова различной обеспеченности

Средняя из наибольших декадных высот

Обеспеченность декадных высот, %

95

90

75

50

25

10

5

19

15

18

24

24

30

35

40

Разрушение устойчивого снежного покрова в зависимости от общих погодных условий в каждый отдельный год происходит в разные сроки и неравномерно. Средняя дата схода снежного покрова близка к весенней дате перехода среднесуточной температуры воздуха через 0 °C (10 апреля).

Наибольшие запасы воды в снежном покрове составляют 70−100 мм.

4. В распределении ветра, так же как и других метеоэлементов. Имеются местные особенности. Погода с ветром наблюдается более 200 дней в году.

Наиболее часты ветры в весенний и осенний сезоны, когда число дней со штилем составляет лишь от 4−5 до 8−10 в месяц. Преобладающее направление ветра — 5 м/сек. Зимний период характеризуется наибольшей скоростью ветра, что способствует образованию метелей и буранов. До трёх раз в месяц скорость ветра превышает 15 м/сек. В тёплое время года такие ветра имеют характер суховеев и вызывают пыльные бури.

5. Одной из основных характеристик режима увлажнения является влажность воздуха. Годовая абсолютная влажность воздуха в среднем составляет около 6,5 мб, а её годовая амплитуда — 14 мб. Наибольшего значения абсолютная влажность достигает в июле-августе (15,0−15,9 мб). Средняя месячная относительная влажность в течение года изменяется от 82% зимой до 57% летом. Относительная влажность имеет ясно выраженный суточный ход с минимумом в середине дня. Суточная амплитуда колебаний составляет 30−35%).

Большой интерес представляет распределение относительной влажности в 13 часов, когда её значение минимально, а испарение наиболее интенсивно. Период с апреля по октябрь характеризуется пониженными значениями относительной влажности в 13 часов.

Средний годовой недостаток влажности воздуха составляет около 4,8 мб. Недостаток насыщения воздуха влагой в зимнее время очень мал — 0,4 мб. Весной он быстро увеличивается, достигая в июле наибольшей величины — 11,6 мб.

Таблица 2.8 — Средняя месячная и годовая относительная влажность воздуха

Месяц

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

11

12

Влажность воздуха

80

78

78

67

57

58

62

63

67

72

81

82

Таблица 2.9 — Средний месячный и годовой дефицит влажность воздуха

Месяц

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

11

12

Дефицит влажности воздуха

0,4

0,6

0,9

3,8

8,2

11,0

11,6

9,8

6,5

3,1

1,0

0,5

6. Величина максимально возможного испарения за год в пределах исследуемой территории составляет 784 мм, в том числе за вегетационный период — 579 мм.

Таблица 2. 10 — Максимально возможное испарение

Месяц

04

05

06

07

08

09

10−12

05−08

Испарение

42

129

165

157

128

90

73

579

На основании анализа климатических данных, выраженных количеством осадков КХ и максимально возможным испарением Z m за расчётный период в миллиметрах, установлены коэффициенты увлажнения для метеостанции Михайловское и для ряда ближайших метеостанций Рубцовск и Кулунда [6].

Таблица 2. 11 — Коэффициенты увлажнения

Метеостанции

За год

За летний период

KX, мм

Z m, мм

Ku=KX /Z m

KX, мм

Z m, мм

Ku =KX/ Zm

Михайловское

377

784

0,48

275

579

0,47

Рубцовск

454

775

0,6

205

635

0,32

Кулунда

322

784

0,41

167

669

0,25

По полученным значениям коэффициентов увлажнения делаем вывод, что рассматриваемая территория относится к очень засушливой зоне (зона недостаточного увлажнения), так как коэффициент увлажнения в среднем за год и за летний период составляет 0,55−0,33, ГТК колеблется в пределах от 0,7−0,4. Учитывая сильную засушливость района, запасы влаги в почве в долях от НВ в мае составляют 0,76−0,7, в июне — 0,65−0,55, в июле и августе — 0,6−0,5. Такие запасы влаги в почве ограничивают урожайность с/х культур даже в средний год и создают неустойчивые сборы урожая. С целью повышения урожайности культурных растений и для дальнейшего устойчивого экономического развития хозяйства необходимо внедрение гидротехнических мелиорации.

2.1.2 Гидрологические условия

Единственными ближайшими поверхностными водоисточниками участка орошения на территории Кулундинской равнины являются малые и средние озёра, которые не имеют достаточных запасов воды для целей орошения. Озёра, имеющие значительные размеры (озеро Кулундинское, Кучук и др.) находятся на большом расстоянии от участка орошаемых земель.

Проведён расчёт возможности использования местного стока для целей орошения [26].

Величины среднего многолетнего годового стока (h) и коэффициента вариации (Сv) определены по современным картам, опубликованным в официальных документах СНиП 2. 01. 07−85. Приложение 5: h=8 мм, Сv=0,9.

Поправочный коэффициент К=1,5 (таблица 1.3 [26]) и К3=1,05 (таблица 1.5 [26])

Окончательно принято h=12 мм и Сv=0,95

Таблица 2. 12 — Модульные коэффициенты при С8=2 Су, КР=1+ Сv*Фp

Процентное значение обеспеченно-сти, %

0,1

1,0

3,0

5,0

10,0

25,0

50,0

75,0

80,0

85,0

90,0

95,0

97,0

99,0

Коэффициент вариации Сv=0. 95

6,49

4,38

3,36

2,87

2,25

1,38

0,72

0,32

0,25

0,19

0,13

0,07

0,04

0,01

Расчётный слой суммарного весеннего стока (hр%, мм) ежегодной вероятностью превышения (р%) определён по формуле:

hр%, =h* КР%, мм (2. 1)

где КР% — модульный коэффициент.

Результаты расчетов занесены в таблицу 2. 13.

Таблица 2. 13 — Определение объёма весеннего стока различной ежегодной вероятности превышения

Обеспеченность Р, %

Модульный коэффициент, Кр

Слой весеннего стока данной обеспеченности hp, мм

Объем весеннего стока данной обеспеченности Wр, тыс. м3

1

2

3

4

0,1

6,49

77,88

-

1,0

4,38

52,56

-

3,0

3,36

40,32

-

5,0

2,87

34,44

-

10,0

225

27,0

-

25,0

1,38

16,56

4968,0

50,0

0,72

8,64

-

75,0

0,32

3,84

1152,0

80,0

0,25

3,0

-

85,0

0,19

2,28

-

90,0

0,13

1,56

-

95,0

0,07

0,84

252,0

97,0

0,04

0,48

-

99,0

0,01

0,12

-

Площадь орошения определена по формуле:

Fор= (2. 2)

где- объём весеннего стока данной обеспеченности, () м3

— КПД котлована-накопителя, принят равным 0,6;

— КПД оросительной системы, принят равным 0,9, так как система орошения закрытая;

Мп — приведённая норма орошения, м3/га, равна: (3000*3+1800*2+2000)/6=2433,3 м3/га

Для участка орошения площадью 500 га и нормой орошения для 6 полей по 2433,3 м3/га необходимо:

Wор= Мпрор, м3 (2. 3)

Wор = 2433,3*500 = 1 216 650 м3

Учитывая территориальное расположение участка, отсутствие чаши водохранилища, отсутствие данных, характеризующих санитарно-гигиенические требования водосборной площади, также после сравнения значения возможного объёма местного стока 75% обеспеченности и необходимого объёма воды на орошение Wор сделан вывод, что орошение местным стоком невозможно, так как < Wор.

Следовательно, для целей орошения необходим другой источник, таковым источником являются подземные воды.

«Алтайгипроводхозом» проведены исследования по пригодности подземных вод для орошения данного участка. Полученные результаты приведены в пункте 2.2.

2.2 Характеристика инженерно-геологических и гидрологических условий

В пределах участка орошения до глубины 18 м выделено три геолого-генетических комплекса пород, перекрытых почвенно-растительным слоем [12,18].

1. Верхнечетвертичные-современные субаэральные покровные отложения, распространены повсеместно и представлены супесями лёгкими жёлто-бурыми и песками пылеватыми. Мощность комплекса составляет 6−7 м.

2. Средневерхнечетвертичные отложения представлены мелкими песками от маловлажных до насыщенных водой. В центре площадки буровато-серые пески перекрыты суглинками, которые распространены в виде линз мощностью до 8 м. Максимальная мощность песков 14 м.

3. Отложения следующей свиты представлены тяжёлыми красновато-бурыми глинами. Вскрытая мощность глин 3−4 м.

Грунтовые воды приурочены к четвертичным отложениям: пылеватым пескам с коэффициентом фильтрации 0,8 м/сут, супесям с коэффициентом фильтрации 0,5 м/сут и суглинками.

Грунтовые воды залегают на глубине от 7 до 14 м. В северо-восточной и северо-западной частях орошаемого участка грунтовые воды не вскрыты.

Направление грунтового потока — южное, величина уклона — -0,003. Питание грунтовых вод осуществляется за счёт инфильтрации атмосферных осадков, подпитки из нижележащего водоносного горизонта, а также за счёт поливных вод с орошаемых участков.

В гидрогеологическом отношении район работ расположен в юго-западной части Кулундинско-Барнаульского артезианского бассейна.

Водоносный горизонт средне и верхненеогеновых отложений кулундинской свиты имеет широкое распространение на участке и является первым от поверхности. Он вскрыт на глубине 32−35 м. Воды горизонта напорные. Пьезометрические уровни установлены на глубине 18−20 м. Дебит разведочной скважины составил 30 м3/час при понижении уровня на 3,82 м. По химическому составу воды гидрокарбонатно-сульфатные и магниево-кальцевые с минерализацией от 0,4 до 0,9 г/л.

Для данного участка орошения водоносный горизонт эксплуатационными запасами не ограничен.

Нижележащий водоносный горизонт отложений павлодарской свиты вскрыт на глубине 52−57 м. Водовмещающими породами являются пески буровато-серые, средне и мелкозернистые. В разрезе свиты насчитывается 5−6 слоев песка, мощностью от 1 до 16 м. Суммарная эффективная мощность горизонта составляет 19,5−25,8 м. Пьезометрические уровни установлены на глубине 19,5−22 м. Водообильность горизонта высокая — дебиты скважин изменяются от 15,4 до 22,1 л/сек. Водопроводимость водонасыщенной толщи 259−532 м2/сут.

По химическому составу воды хлоридные, натриево-кальцевые, маломинерализованы (0,3 г/л). Жёсткость составляет 2,2−2,8 мг-экв/л. Коэффициент ирригации — 23,7−25,6.

Водоносный комплекс средненеогеновых отложений вскрыт на глубине 101−110 м и опробован скважинами № 17, 20Н, 24Ц. В разрезе комплекса насчитывается до 6−7 водоносных слоев мощностью от 2 до 15 м. Суммарная мощность составляет 45,9−52 м.

Воды напорные. Пьезометрические уровни установлены на глубинах 19,85−21,58 м. Дебиты составляют 17,8−22,1 л/сек, удельные дебиты — 2,9−3,5 л/сек. Водопроводимость водонасыщенной толщи — 1016−1041 м /сут. Тип вод — хлоридно-сульфатный, натриево-кальциевый, минерализация — 1,0 г/л, коэффициент ирригации — 16,9−17,4.

Вывод: наиболее надёжным водоисточником для целей орошения являются воды павлодарской свиты, вскрытые на глубине 52−57 м. Дебит скважины изменяется от 15,4 до 22,1 л/сек. Коэффициент ирригации — 23,7−25,6.

2.3 Рельеф массива орошения

В геоморфологическом отношении район исследования расположен в пределах присклоновой средневысотной равнины Приобского плато [12,18].

Характерными формами наложенного рельефа на Приобском плато являются многочисленные неглубокие западины различных размеров и обычно круглой формы. Часто они заполнены водой.

На юге исследуемой территории распространены формы рельефа эолового происхождения — от слабобугристых форм до дюнных образований.

Рельеф участка орошения очень мелко расчленённый, слабонаклонный с очень пологими склонами. Общий уклон — с севера на юг, величина уклона составляет 0,0035. Абсолютные отметки поверхности изменяются от 165 до 184 м.

В целом рельеф участка характеризуется как мелкорасчленённый (категория «В»), с пологими склонами и малыми уклонами. Пригоден для орошения дождеванием, объём планировочных работ примерно равен 500 м3/га.

2.4 Почвенно-мелиоративное обоснование

Рассматриваемый участок расположен в пределах террасированного склона Приобского плато.

Равнина сложена мощной толщей слоистых песчано-глинистых третичных пород, перекрытых современными отложениями супесчано-песчаного механического состава с редкими прослоями суглинков. Мощность этих отложений достигает 10 м и более.

Современная гидрографическая сеть практически отсутствует.

В составе почвенного покрова преобладают почвы автоморфного ряда развития — каштановые и лугово-каштановые [19].

В пределах участка орошения почвенный покров представлен светло-каштановыми глубоко-вскипаемыми маломощными легкосуглинистыми и супесчаными почвами и составляют 60% почвенного покрова.

Горизонт, А — серовато-каштановый, слабоуплотнённый, пылевато-комковатый, легкосуглинистый.

Горизонт В1 — светло-каштановый, непрочно-комковатый, супесчаный, менее пронизан корнями.

Горизонт В2 — буровато-жёлтый с гумусовыми потёками, ореховато-пылеватый, супесчаный.

С глубины 80−90 см залегает карбонатный горизонт Ск — пылево-белый с расплывчатыми белыми пятнами, бесструктурный, уплотнённый. Содержание карбонатов (СаСОз) достигает 10%.

Гипс и другие соли в профиле отсутствуют. Из-за лёгкого механического состава почвообразующих пород солонцеватость не проявляется.

Количество гумуса и общего азота в верхнем слое небольшое и составляет 1,5−2,5 и 0,1−0,2%). Малая гумусность и лёгкий механический состав материнских пород обусловили невысокую ёмкость обмена (10−12 мг-экв на 100 г почвы).

В составе обменных оснований доминирует кальций, составляющий до 90% ёмкости обмена в пахотном горизонте.

Реакция среды в бескарбонатных горизонтах нейтральная, в карбонатных — слабощелочная.

В механическом составе почв преобладают песчаные фракции (0,05−0,25 и 0,25−1 мм), содержание которых достигает 60−70%) и более.

На рассматриваемой территории склоны имеют уклоны крутизной 0,5−1° (95%) и 1−3° (5%). При таких уклонах высокая эффективность по уменьшению объёма стока достигается глубокой безотвальной обработкой почвы. В годы со слабым осенним увлажнением почв эффективна плоскорезная обработка. Поверхностный сток при такой обработке снижается на 30−55 мм, а смыв почв не превышает 2,5 т/га. При безотвальной обработке поверхностный сток снижается на 40−80 мм, а смыв почв не превышает 1,7 т/га.

Для этой зоны характерны почти постоянные ветры, которые в условиях засушливого климата, плоского равнинного рельефа, чрезвычайно малой залесённости вызывают ветровую эрозию.

На прилегающих отдельных массивах развиты полезащитные лесные полосы и древесные насаждения вблизи населённых пунктов. Однако, в настоящее время площади их небольшие. Южная часть зоны имеет значительные площади, которые находятся под ленточными сосновыми борами, но они не оказывают значительного влияния при предотвращении воздействия ветровой эрозии на почву, так как находятся на значительном расстоянии от участка орошения. Таким образом, необходима посадка лесополос на границах проектируемых орошаемых полей.

Почвенно — мелиоративная карта представлена на листе 2 графической части проекта.

2.5 Оценка природных условий

Проектируемый участок орошения расположен на территории с засушливым, умеренно тёплым климатом (ГТК==0,7−0,4). Климат зоны резко континентальный. Положительные температуры воздуха выше 10 °C наблюдаются в течение 130−140 дней, сумма их равна 2100°. Летом воздух сильно прогревается и иссушается, что приводит к явлениям атмосферной засухи и избытку тепла, ресурсы которого вполне достаточны для успешного развития сельскохозяйственных культур.

Годовое количество осадков составляет 377 мм, значительная часть которых теряется непродуктивно. Малое количество осадков, частые суховеи, высокие температуры и дефицит влажности воздуха летом не содействуют глубокому промачиванию почв, обуславливают быстрое и сильное иссушение их профиля, что приводит к резкому снижению урожаев, иногда и к гибели посевов. С целью повышения урожайности культурных растений и для дальнейшего устойчивого экономического развития хозяйства необходимо внедрение гидротехнических мелиорации.

Источником орошения могут служить подземные воды водоносного горизонта отложений павлодарской свиты и водоносного комплекса нижнее и средненеогеновых отложений, при этом ирригационная характеристика удовлетворительная, минерализация этих вод не превышает 1,0 г/л. Так как подземные воды холодные, а температура поливной воды должна быть 14−15°С, то предусмотрено строительство искусственного водоёма.

Почвенный покров участка представлен светло-каштановыми и лугово-каштановыми почвами. Почвы имеют благоприятные водно-физические свойства: оптимальное уплотнение, высокую водопроницаемость, повышенную влагоёмкость, хорошую пористость аэрации, обладают значительной водо и солеотдачей. Кроме того, почвы незасолены, залегают крупными массивами, подстилаются толщей супесчано-песчаных отложений, что обеспечивает высокий дренирующий эффект и будет препятствовать развитию явлений переувлажнения, вторичного засоления и заболачивания.

Отмеченные свойства лёгких по механическому составу почв определяют необходимость планирования и осуществления нормированного орошения и широкого применения эффективных противофильтрационных средств. Кроме того, лёгкий механический состав почв приводит к появлению эрозионных процессов. Водная эрозия проявлена в виде поверхностного смыва, снижающего плодородие почв. Сильное глубокое и устойчивое промерзание почв делает их практически водонепроницаемыми. Лучшее впитывание талых вод, более равномерный сток достигаются при проведении глубокой безотвальной обработки. В годы со слабым осенним увлажнением почв эффективна плоскорезная обработка.

Ветровая эрозия проявлена в виде выветривания пахотного слоя, снижающего плодородие почв. В виду малой залесённости территории, необходима посадка лесополос на границах орошаемых полей, что предотвратит воздействие ветровой эрозии на распаханные участки [11].

По полученным значениям коэффициентов увлажнения сделан вывод, что рассматриваемая территория относится к очень засушливой зоне (зона недостаточного увлажнения), так как коэффициент увлажнения в среднем за год и за летний период составил 0,55−0,33, ГТК колеблется в пределах от 0,7−0,4. Учитывая сильную засушливость района, запасы влаги в почве в долях от НВ в мае составили 0,76−0,7, в июне — 0,65−0,55, в июле и августе — 0,6−0,5. Такие запасы влаги в почве ограничивают урожайность с/х культур даже в средний год и создают неустойчивые сборы урожая. С целью повышения урожайности культурных растений и для дальнейшего устойчивого экономического развития хозяйства необходимо внедрение гидротехнических мелиорации.

3. Направление хозяйственного использования проектируемого участка орошения

Основное направление сельскохозяйственного производства в Михайловском районе Алтайского края — зерноживотноводческое. В растениеводстве — производство зерна, в животноводстве — выращивание и откорм молодняка крупного рогатого скота.

По своему географическому положению рассматриваемое хозяйство расположено в степной части Алтайского края с жёсткими климатическими условиями, где основную роль в получении устойчивых урожаев играет обеспеченность растений влагой. Часто повторяющиеся засухи приводят к резкому снижению урожайности и большому недобору сельскохозяйственной продукции. Низкая урожайность сельскохозяйственных культур приводит к дефициту кормов, что отрицательно сказывается на развитии животноводства и приводит к снижению поголовья скота и его продуктивности.

Недостаток кормов объясняется малой продуктивностью естественных кормовых угодий и низкой урожайностью сельскохозяйственных культур на богаре. В отдельные годы естественные кормовые угодья «выгорают».

Отсюда сделан вывод, что укрепление кормовой базы и дальнейший подъём животноводства возможен только на базе орошения. В соответствии с рекомендациями научных организаций и по согласованию с хозяйством, орошаемые земли предусмотрено использовать под кормовой севооборот со следующим чередованием культур:

Злаково-бобовые с подсевом люцерны;

Люцерна;

Люцерна;

Люцерна;

Суданская трава;

Кукуруза.

В соответствии с принятым севооборотом определена структура полевых площадей.

Таблица 3.1 — Структура полевых площадей

№ п. п

Культура

Площадь

га

%

1

Люцерна

74,9

17,7

2

Люцерна

74,9

17,7

3

Люцерна

74,9

17,7

4

Злаково-бобовые с подсевом люцерны

66,1

15,6

5

Суданская трава

66,1

15,6

6

Кукуруза

66,4

15,6

итого

423,0

100

4. Режим орошения

4.1 Техническая схема орошения

Рассматриваемый участок расположен в Михайловском районе Алтайского края. Оросительная система находится в 4 км северо-восточнее центральной усадьбы. Связь с выбранным массивом осуществляется по полевой дороге.

Из-за отсутствия поверхностных водоисточников предусмотрено использование подземных вод, аккумулированных в искусственном водоёме. На водоёме предусмотрена насосная станция II подъёма. Оросительная сеть закрытая, представлена магистральным и распределительными трубопроводами, оснащёнными необходимой арматурой для регулирования подачи воды.

Наиболее вероятный способ полива — дождевание, так как почвы лёгкого механического состава.

Для снижения эрозионных процессов предусмотрены лесные полосы.

Глубокое положение уровня грунтовых вод исключило устройство дренажа в период строительства оросительной системы.

4.2 Проектный режим орошения

4.2.1 Особенности агротехники сельскохозяйственных культур при орошении

1. Люцерна — многолетнее светолюбивое и теплолюбивое растение южного происхождения. Прорастание семян возможно при температуре 1 °C. Оптимальная температура для прорастания — 5−6°С. Всходы переносят заморозки до -5−6°С, что даёт возможность ранних посевов [8,22].

Транспирационный коэффициент люцерны — 700−900. Но, благодаря мощной корневой системе, она легче переносит засуху (tO: =33−40oC), задерживая рост надземной массы. С другой стороны, люцерна очень отзывчива на влагу и способна давать при орошении 2−3 полных укоса.

С урожаями люцерна выносит из почвы много питательных веществ. В 100 ц сена люцерны содержится 34 кг фосфора, 168 кг калия и 28 кг серы. Её успешный рост возможен при применении удобрений.

Люцерна не переносит кислотности почв и близкого залегания грунтовых вод (ближе 1,5 м).

Солеустойчивость люцерны невысокая. Её надёжные урожаи можно получать при содержании солей в почве меньше 0,4%.

По данным СоюзНИХИ, в Западной Сибири продолжительность вегетации от начала отрастания первого укоса — 65 дней, от первого до второго укоса около 50 дней и от второго до третьего укоса — 45 дней.

Во всех случаях люцерну на сено скашивают в начале цветения.

Для получения высоких урожаев в зонах с засушливым климатом необходимо поддерживать влажность почвы не ниже 70−80% от 1И1 В в слое почвы до глубины 50−70 см. Ориентировочные поливные нормы люцерны при вегетационных поливах — 600−700 м/га.

На супесчаных почвах Кулундинской сельскохозяйственной опытной станции при двух — трёх вегетационных поливах урожаи сена люцерны достигали 84 ц/га. Без поливов они были не более 9 ц/га.

2. Кукуруза — наиболее распространённая кормовая культура. Кукуруза отличается потенциальными возможностями формирования высоких урожаев зелёной массы. Высота растений скороспелых сортов около 1 м, позднеспелых — до 3 м. Корневая система мочковатая, распространяется вглубь почвы до 0,8−1,0 м.

Кукуруза — теплолюбивое растение. Семена её начинают прорастать при температуре 8−10°С. Всходы могут переносить заморозки до -2−3°С. Наиболее благоприятная среднесуточная температура для кукурузы во время вегетации -20−25°С [7,16].

Кукуруза отличается экономным расходованием почвенной влаги. Транспирационный коэффициент составляет 250−300. Однако, общий расход воды значительно больше, так как кукуруза формирует мощную вегетативную массу. В начале развития (от всходов до выхода в трубку) кукуруза потребляет мало влаги и хорошо переносит засуху. В дальнейшем потребность во влаге увеличивается. Максимальных размеров она достигает за 10 суток до вымётывания и спустя 20 суток после этого. Оптимальная влажность почвы для кукурузы — 65−75% о от ППВ.

В Кулунде при возделывании кукурузы получены следующие урожаи зелёной массы среднеранних сортов: без орошения — 91 ц, при орошении — 505 ц.

Кукуруза потребляет из почвы питательные вещества и выносит их с урожаями. При урожаях зелёной массы 300−500 ц/га она выносит азота 80−130 кг, фосфора — 30−45 кг, калия — 90−115 кг. Поэтому она даёт хорошие урожаи на плодородных почвах, хорошо удобренных навозом и минеральными удобрениями.

3. Злаково-бобовая смесь — смесь однолетних трав (овёс, горох). Посев овса без бобового компонента снижает массу урожая и значительно ухудшает качество корма.

В условиях орошения посевы таких смесей служат ценными поставщиками сбалансированной зелёной массы. Бобовые культуры обогащают почву азотом и являются отличными предшественниками для других культур.

Обработка почвы заключается в ранней вспашке, обеспечивающей рыхлое сложение почвы и борьбу с сорняками, а также быстрой мелкой обработке поля после уборки предшествующей культуры. Влажность почвы в активном слое (50 см) поддерживается на уровне не ниже 75−80% от НВ.

Посев злаково-бобовых смесей производится семенами районированных сортов. При этом в качестве злакового компонента лучше использовать овёс, в качестве бобового — горох. Компоненты высеиваются из расчёта полной нормы посева гороха и половинной нормы овса. Уменьшение бобового компонента в смеси ведёт к снижению продуктивности укосной массы и процентного содержания протеина в ней. Через 2−3 дня необходимо проводить боронование, с целью уничтожения проростков сорняков. Уборку злаково-бобовых смесей на зелёный корм начинают в фазу массового цветения бобовых и полного появления метёлок овса, на силос смеси лучше убирать в фазе появления в нижних и средних ярусах бобов гороха, массового выбрасывания метёлок и частичного формирования семян овса.

4. Суданская трава — однолетняя кормовая культура. Она способна при орошении давать высокую урожайность зелёной массы и сена. Суданская трава неприхотлива к почвам, обладает засухоустойчивостью и быстрым отрастанием после скашивания, высокой энергией кущения. Корневая система суданской травы длинная и сильноветвящаяся, проникает на глубину 2,0−2,5 м. Основная масса корней сосредоточена в метровой толще почвогрунта.

Суданская трава, несмотря на засухоустойчивость, весьма отзывчива на водный режим почвы. Нарастание вегетативной массы наиболее интенсивно при поддержании предполивной влажности в течение вегетационного периода на уровне 80−85% от НВ. По мере снижения влажности почвы соответственно падает и урожай. Суданская трава в первые дни растёт медленно, поэтому для неё следует отводить чистые от сорняков участки. Подготовка почвы состоит в глубокой вспашке плугами, бороновании почвы весной, мелкой предпосевной рекультивации до и после прикатывания.

Все просовидные культуры очень реагируют на удобрения, особенно азотные на фоне фосфорно-калийных. Например, при урожайности зелёной массы 400−500 ц/га, при возделывании её на тёмно-каштановых почвах вынос с 1 га основных элементов питания составил: азота — 292 кг; фосфора — 51 кг; калия — 193 кг и кальция — 81 кг. Уход за посевом заключается в уничтожении сорной растительности боронованием. В условиях богары суданская трава обеспечивает до 300 ц зелёной массы, а при орошении — 430 ц с гектара.

4.2.2 Режим орошения и требования, предъявляемые к режиму орошения

Режим орошения — это совокупность числа, сроков и норм полива сельскохозяйственных культур. Режим орошения установлен расчетным путём в соответствии с биологическими особенностями растений, климатическими, почвенными и гидрогеологическими условиями орошаемого участка, способом и техникой полива, технологией возделывания культур.

В проектном режиме орошения определены оросительные и поливные нормы, установлены сроки проведения и количество поливов для культур принятого севооборота.

Все методы нормирования увлажнения базируются на водно-балансовых расчётах. Но в уравнении водного баланса корнеобитаемого слоя почвы наиболее трудно определяемым является водопотребление сельскохозяйственных культур. Установление его являлось наиболее сложным при расчёте динамики влагозапасов почвы.

В практике орошаемого земледелия существует несколько методов определения водопотребления сельскохозяйственных культур, которые объединены в 3 группы:

— теоретические, основанные на физических законах испарения и энергии (B.C. Мезенцев, Тюрк и др.);

— метеорологические, когда водопотребление функционально связано с метеорологическими факторами температурой и относительной влажностью воздуха (Н.Н. Иванов, Н. А. Шаров, и др.);

— эмпирические, когда величина водопотребления или отдельные коэффициенты определяются экспериментально (А.Н. Костяков, A.M. и СМ. Алпатьевы и др.).

Наиболее достоверные данные о величине водопотребления сельскохозяйственных культур можно получить в результате использования эмпирических методов, основанных на непосредственных наблюдениях.

Суммарное водопотребление (ЕТсгор, м3/га) определено по зависимости А. Н. Костякова:

ЕТсгорь-У, м3/га (4. 1)

где Кь — коэффициент водопотребления: расход воды на единицу урожая, м3/га;

У — урожай культуры при орошении, т/га.

Коэффициент водопотребления зависит от климатических условий, урожая культуры, плодородия почв и агротехники, поэтому определить его правильное значение для всех районов невозможно. Из-за отсутствия соответствующих коэффициентов этим методом нельзя определить величину водопотребления в засушливые годы, а также в отдельные периоды произрастания растений. Таким образом, полученное значение водопотребления будет определено неточно, что в дальнейшем приведёт к ухудшению качества продукции и неэффективности производства.

Наиболее основанным и универсальным методом расчёта суммарного водопотребления (ЕТсгор, м3/га) является биоклиматический метод A.M. и СМ. Алпатьевых:

ETcrop=Kб-?d, M3/ra (4. 2)

где Кб — биоклиматический коэффициент, устанавливают на основе полевых исследований, учитывающий биофазу растений, температурный режим района и длину светового дня;

?d — сумма среднесуточных дефицитов влажности воздуха за расчётный период, мб.

При отсутствии опытных и производственных данных по режиму орошения сельскохозяйственных культур суммарное водопотребление и его дефициты рассчитаны методом гидролого-климатических расчётов B.C. Мезенцева:

ETcrop = V0r-Zm, мм (4. 3)

где ЕТсгор — суммарное водопотребление, мм;

V0 — уровень оптимальности увлажнения почвы в долях от НВ;

г — показатель степени зависит от механического состава почвы и её капиллярных свойств;

Zm — максимально-возможное испарение (испаряемость) за расчётный период, мм.

Исходя из многолетнего опыта по проектированию Алтайгипроводхоза расчёт суммарного водопотребления проведён биоклиматическим методом A.M. и С. М. Алпатьевых и методом гидролого-климатических расчётов B.C. Мезенцева.

4.2.3 Дефициты увлажнения в расчётные годы

В соответствии с действующими нормативами, разработанными в Алтайгипроводхозе, в зоне с засушливым климатом (ГТК=0,7−0,4) для кормовых севооборотов дефициты водопотребления рассчитаны для годов 75% и 85%-ой обеспеченностей.

1. Определение дефицитов суммарного водопотребления методом гидролого-климатических расчётов B.C. Мезенцева.

В условиях недостаточного увлажнения, при которых в течение вегетационного периода влажность почвы ниже оптимальной, дефициты влагообеспеченности достигаются путём оросительных мелиорации. Дефицит суммарного увлажнения для расчётного периода (Jnnt, мм) определён:

Jnnt = ЕТсгор — КХ (1 -? у) — WH + WK — q, мм (4. 4)

где ETcrop — суммарное водопотребление для среднего года (50% обеспеченности) за расчётный период, мм;

КХ — осадки для среднего года (50% обеспеченности) за расчётный период, мм;

у — коэффициент стока, равный 0,1−0,2

WH, WK — начальные и конечные влагозапасы в активном слое почвы, м3/га;

q — приток влаги по капиллярам из грунтовых вод в период вегетации культуры, м3/га.

Так как грунтовые воды залегают на глубине 10 м, то использование их растениями не происходит. Начальные и конечные влагозапасы в активном слое почвы приняты равными нулю.

Таким образом, дефицит суммарного увлажнения для расчётного периода (Jnnt, мм) определён:

Jnnt = ETcrop-KX (l — у), мм (4. 5)

Суммарное водопотребление при оптимальном увлажнении почвы (Whb — Wbpk) определено по формуле (4. 3):

ЕТсгор = V0r-Zm, мм

Уровень оптимальности увлажнения активного слоя почвы равен:

+, м (4. 6)

где Whb — влажность почвы, соответствующая наименьшей влагоёмкости;

Wbpk — влажность почвы, соответствующая влажности разрыва капилляров.

(4. 7)

=0,65 (4. 8)

так как почвы легкосуглинистого, супесчаного механического состава и для супеси Vврк = 0,65; Wнв = 1.

Уровень оптимальности увлажнения активного слоя почвы равен:

Для почв лёгкого механического состава параметр г = 1,5.

Для перехода от дефицитов увлажнения среднего года к году с 75%-ой и 85%-ой обеспеченностью используют значение модульного коэффициента К,

К=(1+Сvр), (4. 9)

где при Cs = 0

, (4. 10)

где Jnnt — оросительная норма с/х культуры для среднего года;

V0 — уровень оптимальности влажности почвы в долях от наименьшей влагоёмкости;

ФР — нормированные отклонения, для года 75%-ой обеспеченности приняты — 0,67, для 85%-ой — 1,06.

,

Все расчёты по определению дефицитов оптимального увлажнения для люлюцерны занесены в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 — Расчёт дефицитов оптимального увлажнения для люцерны методом гидролого — климатических расчетов В.С. Мезенцева

Показатели

Месяцы

05

06

07

08

09

Расчетный период

31

30

31

31

30

Уровень оптимальности

0,77

0,77

0,77

0,77

0,77

Значение V0r

0,68

0,68

0,68

0,68

0,68

Испаряемость Zm, мм

129

165

157

128

90

Суммарное водопотребление ETcrop = V0r*Zm, мм

87,12

112,2

106,76

87,04

61,2

Осадки КХ, мм

29

49

70

43

31

Дефицит суммарного увлажнения для среднего года Jnnt50% = ETcrop-KX (l — у), мм

62,47

70,55

47,26

50,49

34,85

Дефицит суммарного увлажнения Jnnt50% нарастающим итогом, мм

62,47

113,02

180,28

230,77

265,62

Значение коэффициента вариации

0,29

0,29

0,29

0,29

0,29

Значение модульного коэффициента К75%=(1+Сv75%)

1,19

1,19

1,19

1,19

1,19

Дефицит суммарного увлажнения 75% Jnnt 75%= Jnnt50% *(1+Сv75%), мм

74,34

158,3

214,5

273,7

316,1

Значение модульного коэффициента К55%=(1+Сv85%)

1,3

1,3

1,3

1,3

1,3

Дефицит суммарного увлажнения 85% Jnnt 85%= Jnnt50% *(1+Сv85%), мм

81,2

172,9

234,4

300,0

351,3

По данным таблицы 4.1 построена интегральная кривая дефицитов водопотребления для люцерны года 75%-ой обеспеченности методом B.C. Мезенцева (рисунок 2).

2. Определение дефицитов суммарного водопотребления биоклиматическим методом A.M. и СМ. Алпатьевых.

Режим орошения биоклиматическим методом A.M. и СМ. Алпатьевых разработан без учёта уровня грунтовых вод и определяется по формуле (4. 2):

ЕТсгор = Kб*?d, м3/га

где Kб — биоклиматический коэффициент, устанавливают на основе полевых исследований, учитывающий биофазу растений, температурный режим района и длину светового дня;

?d — сумма среднесуточных дифицитов влажности воздуха за расчётный период, мб.

Дефицит суммарного увлажнения для расчётного периода (Jnnt, мм) определён по формуле (4. 5)

Jnnt50%= ЕТcrop — КХ (1-у), мм

Результаты расчётов по определению дефицитов водопотребления занесены в таблицу 4.2.

В связи с отсутствием данных по осадкам 75%-ой и 85%-ой обеспеченностей, определение оросительных норм соответствующей обеспеченности выполнено через модульные коэффициенты.

Таблица 4.2 — Определение дефицитов водного баланса для лет различной обеспеченности биоклиматическим методом А.М. и С. М. Алпатьевых (для люцерны)

Показатели

Месяцы

05

06

07

08

09

Продолжительность расчетного периода Тi, сут

31

30

31

31

30

Среднесуточная температура ti, oC

12,0

18,3

20,8

18,1

11,6

Поправка на длину светового дня li

1,32

1,41

1,37

1,24

1,08

Произведение Тi* ti *li

491,04

774,09

883,38

695,76

375,84

Произведение Тi* ti *li с нарастающим итогом

491,04

1265,1

2148,5

2844,3

3220,1

Уровень оптимальности

0,77

0,77

0,77

0,77

0,77

Значение биоклиматического коэффициента Кб

0,20

0,55

0,4

0,38

0,3

Значение дефицита влажности воздуха di, мб

8,2

11,0

11,6

9,8

6,5

Суммарное водопотребление за период Тi ETcrop= Кб* Тi* di, мм

50,84

181,5

143,84

115,44

58,5

Осадки с поправкой на сток, КХ (1-у), мм

24,65

41,65

59,5

36,55

26,35

Дефицит суммарного увлажнения для среднего года Jnnt50% = ETcrop-KX (l — у), мм

26,19

139,85

84,34

78,89

32,15

Дефицит суммарного увлажнения Jnnt50% нарастающим итогом, мм

26,19

166,04

250,38

329,27

361,41

Значение коэффициента вариации

0,2

0,2

0,2

0,2

0,2

Значение модульного коэффициента К75%=(1+Сv75%)

1,14

1,14

1,14

1,14

1,14

Дефицит суммарного увлажнения 75% Jnnt 75%= Jnnt50% *(1+Сv75%), мм

29,86

189,3

285,4

375,37

412,0

Значение модульного коэффициента К55%=(1+Сv85%)

1,2

1,2

1,2

1,2

1,2

Дефицит суммарного увлажнения 85% Jnnt 85%= Jnnt50% *(1+Сv85%), мм

31,4

199,2

300,5

395,1

433,7

По данным таблицы 4.2 построены интегральные кривые дефицитов водопотребления для года 75%-ой и 85%-ой обеспеченностей биоклиматическим методом A.M. и СМ. Алпатьевых (рисунок 3).

При расчёте дефицита водопотребления методом B.C. Мезенцева были использованы климатические данные района проектирования, поэтому полученные значения наиболее близки к величинам водного баланса, которые рекомендованы Алтайгипроводхозом.

При расчёте дефицитов суммарного водопотребления биоклиматическим методом A.M. и С. М. Алпатьевых были получены завышенные значения величин, что может привести к бесполезному расходованию воды, ухудшению водно-физических свойств почвы, её плодородия и поднятию уровня грунтовых вод.

Таким образом, для дальнейшей разработки режима орошения использованы результаты расчёта дефицита водопотребления для года 75%-ой обеспеченности методом B.C. Мезенцева [15].

Рисунок 1 — Интегральная кривая дефицитов водопотребления для года 75%-ой обеспеченности методом B.C. Мезенцева (люцерна)

Рисунок 2 — Интегральные кривые дефицитов водопотребления для года 75% - ой и 85% - ой обеспеченностей биоклиматическим методом А.М. и С. М. Алпатьевых (люцерна)

4.2. 4 Поливные нормы

Оросительную воду на поля подают в периоды наибольшей потребности растений во влаге. Эти периоды называются критическими. Значение поливной нормы зависит от водно-физических свойств почвы, степени её иссушения перед поливом, от необходимой глубины промачивания и глубины залегания уровня грунтовых вод.

Величину поливной нормы определили для принятой глубины увлажнения по формуле:

mвег = (Vmax-Vmin)*WHB, м3/га (4. 11)

где Vmax — верхний предел увлажнения в долях от наименьшей влагоёмкости при Vmax = 1;

Vmin — нижний порог увлажнения для расчётного слоя почвы в долях от НВ;

Wнв — влажность почвы, соответствующая наименьшей влагоёмкости, определена по формуле:

Wнв=100*H*rнв*dо, м3/ra (4. 12)

где Н — расчётная глубина увлажнения, м;

rнв — влажность почвы при наименьшей влагоёмкости, %;

d0 — объёмная масса почвы, м3/га.

Норму предпосевного и предпосадочного полива определили исходя из запасов влаги в почве перед поливом. Исходные влагозапасы в почве в соответствующие периоды определены по гидрологическим картам или по характеристикам зон увлажнения, где влажность дана обычно в долях от наименьшей влагоёмкости V.

mпп = Wнв-W0, м3/га (4. 13)

где W0 — начальные запасы влаги в расчётном слое почвы, м3/га, определяются по формуле:

W0 = V0*Whb, м3/га (4. 14)

где V0 — влагозапасы в слое почвы в долях от НВ.

Высокопродуктивные запасы влаги в почве определены по формуле:

?Wв.п. =W0 — Wmin, м3/га (4. 15)

где Wmin — минимальные запасы влаги в расчётном слое почвы, м3/га, определены по формуле:

Wmin = Vmin*WHB, м3/га (4. 1)

Результаты расчётов по определению поливных норм занесены в таблицу 4.3.

Таблица 4.3 — Определение поливных норм

Культура

Н, м

rнв,%

dо, м3/га

WHB,

м3/га

Vmin

Wmin,

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой