1.3. Расчет поливных режимов.

В практике орошения в зависимости от поставленных задач различают проектный и эксплуатационный режимы орошения с/х культур. Эксплуатационный режим, в свою очередь, подразделяют на плановый и оперативный.

Проектный режим орошения разрабатывают с учетом уровня агротехники, имеющихся данных опытно – мелиоративных станций и научно–исследовательских институтов для проектируемой зоны орошения и года выбранной обеспеченности. Эти разработки осуществляют в основном по крупным массивам орошения с возможной детализацией по отдельным районам орошения. В основу расчетов положен принцип построения графиков гидромодуля для каждого севооборотного участка на основе интегральных кривых дефицитов водопотребления с/х культур, исходя из норм и сроков полива каждой культуры с учетом почвенно-мелиоративных условий, а также параметров поливной и дождевальной техники. Следующий этап расчета- определение расходов воды на севооборотный участок, в хозяйство или массив орошения, исходя из площади орошения, коэффициентов полезного действия оросительной сети, коэффициентов полезного использования оросительной воды.

В конечном итоге определяют водозабор в оросительную систему, а также проектный расход через гидротехнические сооружения на сети.

Эксплуатационные плановые режимы орошения отличаются от проектных значительной дифференцированностью по каждому полю с учетом почвенных, гидрогеологических, агротехнических условий и сортовых особенностей культур, хозяйственных возможностей, а также с учетом изменения погодных условий. Они являются основой для составления внутрихозяйственных планов водопользования.

Эксплуатационные оперативные режимы орошения складываются при реализации внутрихозяйственных планов водопользования, в которые вносят уточнения и изменения в зависимости от конкретных условий орошения. При идеальных условиях плановые и оперативные эксплуатационные режимы должны совпадать.

В случае отсутствия данных при планировании можно использовать материалы аналогичных близлежащих районов.

Для расчетов поливных режимов наиболее широко применяют метод водного баланса А. Н. Костякова.

Е=М_нт +10£Р+∆W ± g , (1.1)

Где Е - суммарное водопотребление с/х культур, м³/га;

М_нт – оросительная норма нетто, м³/га;

10 - коэффициент для пересчета слоя осадков в оросительную норму;

£ - коэффициент, показывающий долю осадков, используемых растениями,

Р – атмосферные осадки, мм;

∆W – количество воды, используемое растениями из корнеобитаемого слоя почвы, м³/га;

g – влагообмен почвенных и грунтовых вод, м/сут,

или эмпирическую формулу А. Н. Костякова

Е = у · ε_у , (1.2)

Где у – требуемая урожайность культуры, т/га;

ε_у – коэффициент водопотребления, м³/т.

Коэффициент водопотребления имеет конкретное численное значение для каждой с/х культуры и зоны орошения и представляет собой количество воды, расходуемое на транспирацию и испарение почвой для образования единицы товарной продукции.

Для условий сухих субтропиков академик И. А. Шаров рекомендует определять суммарный расход воды полем (суммарное водопотребление) по зависимости, м³/га,

Е = ае (t-t₀) , (1.3)

Где а – продолжительность вегетационного или расчетного периода, сут;

е – модуль испарения, м³/га на 1°С;

t – среднесуточная температура воздуха вегетационного или расчетного периода по сухому термометру, °С;

t₀ – средняя температура смоченного термометра, °С.

Установлено, что для указанной климатической зоны t₀ = -2 °С, тогда

Е = ае (t+2). (1.4)

Модуль испарения, по данным натурных исследований, в зависимости от влажности почвы изменяется от 1,3 до 2,7 м³/га на 1°С. В среднем можно принять е = 2 м³/га на 1°С.

Для условий оптимальной влагообеспеченности растений суммарное водопотребление А. М. Алпатьев и С. М. Алпатьев предложили определять в зависимости от средних суточных дефицитов влажности воздуха по формуле:

Е = КΣd , (1. 5)

Где Е – суммарное водопотребление, мм;

К – коэффициент, учитывающий биологические особенности растений и влияние внешней среды.

Для юга европейской части РФ К=0,35…0,45. Для северо-запада К=0,55…0,65;

Σd – сумма среднесуточных дефицитов влажности воздуха за вегетационный или расчетный период, гПа.

В зоне недостаточного увлажнения испаряемость за месяц, мм, можно вычислить по формуле Н.Н.Иванова:

Е₀ = 0,0018 (25+ t) (100-а)К₀ , (1. 6)

Где t –среднемесячная температура воздуха, °С;

а – среднемесячная относительная влажность воздуха, %

К₀ – микроклиматический коэффициент.

Микроклиматический коэффициент характеризует возможное изменение микроклимата поля под влиянием орошения. При расчетах его учитывают в том случае, если для определения испаряемости используют метеорологические данные по температуре и относительной влажности воздуха, полученные за пределами орошаемых массивов. (табл.1).