Диссертация (1151740), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Для исключения влияния организационно- хозяйственных условий все показатели привязаны к температуре воздуха, обу- словливающей сроки и продолжительность вегетации, темпы роста и развития растений. За начало периода водопотребления плодово-ягодные культуры принято время устойчивого повышения среднесуточных температур более ) 0'С Для районирования суммарного водопотребления сельскохозяйственных культур по территории и его картирования используются пространственно- временные связи с компонентами природной среды, а также линейное интерполирование значений с последующей корректировкой положения изолиний Еч с физико-географическими особенностями территории.
Установленные между суммарным водопотреблением Е~ и коэффициентом увлажнения Ку уравнения связи могут быть использованы для определения суммарного водопотребления в любой выбранной точке территории в разные по увлажненности (обеспеченности) годы. Зависимость испарения(Ев) ат влажности почвы~У/в), Ео о,в -о,а Ео = ЕТ/Е ч Фв=(%п + %„)/2%ср Рисунок 4.10. Зависимость изменения Кж ~коэффициент учитывающий фактическую влажность почвы) в зависимости от изменения относительной влажности почвы. а 10 12 14 Возраст раста ния в годах Рисунок 4.1!.
— Закономерность изменения коэффициента характеризующего динамику основной массы корневой системы от общей площади питания, .в зависимости от возраста насаждений. По результатам информационно-аналитических исследований была установлена зависимость развития основной массы корневой системы плодовых древесных культур и степень использования ими площади питания отводимой при высадке сада со схемой бх4 и. Значение коэффициента Кмо определяется по уравнению на рисунке 4.11 и зависит от возрастного цикла развития многолетних культур по отношению к занятой площади основной массы корневой системы в процентах от общей площади питания растения, На основе анализа проводимых в этой области исследований и с учетом разработок ВНИИ «Радуга» получив некоторые уточнения предлагается следующий алгоритм решения (рисунок 4,12): шя Объект управления ХОЗЯИСТВО Метеоданные за 40-60- летний период по близлежащей метеостанции Оценка потенциала природных ресурсов, климатический про- гноз на предстоящие 3 года Ожидаемая природная влагообес- печенность на текущий год (год ожидания) Информация по орошаемым участ- кам: культура, на- чало вегетации Расчет оросительных норм по участкам орошения ХОЗЯЙ- СТВА, графики поливов Сводный график расхода воды на вегетационный период Информация по спут- никовому мониторин- гу о состоянии посе- вов Оперативная корректировка режимов орошения Текущая и прогнозная метеоинформация Скорректированные графики поливов на предстоящие 10 су- ток Скорректированный график подачи воды в ХОЗЯИСТВО Сезонный учет подачи воды из оросительной сети в ХОЗЯЙСТВО Рисунок 4.12 — Алгоритм управления и оперативной корректировки объемов по- требляемых водных ресурсов в процессе орошения Для оперативной корректировки эксплуатационных режимов орошения предлагается расчетный метод, основанный на оценке уравнения водного баланса применительно к почвенному слою активного влагообмена.
Приходные статьи Нормативно- справочная ин- формация по природной зоне ХОЗЯ ЙСТВА Информация по оро- шаемым участкам: размер участка, ха- рактеристики ДМ, по- тери воды в подво- дящем трубопроводе (определяется по конфигурации ОС) баланса (осадки, поливы) учитываются непосредственным измерением, а расходная часть уравнения (суммарное испарение с поля) рассчитывается по метеорологическим данным.
Суммарное испарение влаги с поля определяется биоклиматическим методом, который прошел многолетнюю проверку в производственных условиях. Реализация эксплуатационных режимов орошения и их оптимизация (на основе оперативной корректировки) заключаются в следующем: - корректировка и управление режимами поливов осуществляются по "требованию" поливных участков, обслуживаемых дождевальной машиной; - на поливных участках измеряется влажность почвы в начале вегетационного периода до глубины трех метров (или до капиллярной каймы при близких грунтовых водах) и в последующем через каждые 1,0-1,5 месяца с целью контроле за изменением запасов влаги в почве расчетным методом; - на каждом севооборотном участке систематически измеряются выпавшие атмосферные осадки, а также производятся контрольные замеры реализованных поливных норм и равномерность их распределения по площади и глубине; - производится систематический сбор текущей и прогнозной метеорологической информации о температуре, влажности воздуха, скорости ветра и атмосферных осадках; - производится сбор сведений о состоянии посевов, ходе агротехнических мероприятий, готовности поливной техники, оросительной сети и насосных станций; - производится обработка полученной информации и выполняются водно- балансовые расчеты на текущий и 5, 10-дневный прогнозные периоды; - по полученным данным оценивается сложившаяся ситуация и принимается решение о целесообразности и размерах корректировки режима орошения сельскохозяйственных культур.
по Выводы 1. Годы проведения опытно-производственных исследований могут быть классифицированы: 2010г. близкий к "сухому", сумма температур воздуха выше 10"С составила 2950 "С, испаряемость составила 516 мм, осадков выпало 268 мм; 2011г. близкий к "среднему", сумма температур воздуха выше 10 'С составила 2800 "С, испаряемость составила 420 мм, осадков выпало 320 мм; 2012г.
близкий к "средне-влажному", сумма температур воздуха выше 10 'С составила 2700 'С, испаряемость составила 380 мм, осадков выпало 390 мм. 2. На варианте с технологией микроорошения, в 2010 году (сухом) было проведено 4 полива, основная потребность в воде отмечена в начале июня и в конце августа при оросительной норме составившей 1400 м~/га и поливных нормах 300-400 м'/га; в 2011 году (средний) потребовалось провести 3 полива с поливными нормами 300 м /га, в 2012 году хорошо обеспеченном осадками было 3 достаточно проведения одного полива в фазу цветения сада, нормой 300 мз/га.
3. В среднем за годы исследований, суммарное испарение изменялось от 440 до 570 мм, по вариантам опыта и зависело от величины осадков технологии орошения и оросительных норм. Суммарное испарение на варианте СМО составило около 480 мм. при урожайности яблок 24,0 т/га.
Среднесуточное водопотребление меняется от 1,2 мм до 1,7 мм в сутки в начале вегетационного периода, достигая максимума в период созревания плодов 3,5-4,0 мм в сутки. Коэффициент водопотребления изменяется от 18,0 мм/т до 29,мм/т и зависит как, от тепловлагообеспеченности вегетационного периода, так и от технологии орошения. 6. Проведенные опытно-производственные исследования, позволили установить,что по уровню урожайности наиболее эффективные варианты с технологиями микроорошения и капельного орошения, урожайность, в среднем за годы исследований, составила соответственно 24,0 т/га и 25,4 т/га, при удельных затратах оросительной воды на единицу урожайности соответственно 4,16 мм/ т и 3.54 мм/т, а коэффициент водопотребления составил соответственно 20,0 мм/т и 18,9 мм/т, при оросительных нормах соответственно 100 и 90 мм.
5. ЭКОЛОГО-ЗКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ИРРИГАЦИОННОГО КОМПЛЕКТА 5.1 Факторы, определяющие экономическую эффективность и экологиче- скую безопасность технологий мнкроорошення Требуемые качественные показатели технологического процесса орошения регламентируются агротехническими требованиями. Целесообразно выделить следующие три группы требований к технике орошения: агробиологические, почвенно-мелиоративные и экологические, организационно-хозяйственные.
Агробиологические требования сводятся к оптимальным условиям снабжения растений водой. Почвенно-мелиоративные и экологические требования сводятся к сохранению и улучшению плодородия почв, мелиоративного их состояния. Важность этой группы требований определяется трудно оценочным ущербом, наносимым народному хозяйству при ухудшении мелиоративного состояния земель и нарушении экологического равновесия в природе отдельных массивов и регионов. Организацяонно-хозяйственные требования сводятся к высокоэффективному использованию поливной техники, всех природных и материальных ресурсов, рациональной организации территории, труда и водопользования на орошаемых землях, без ухудшения условий проведения других агроприемов по уходу за растениями.
Технология микроорошения дает возможность использования различных технических схем комплектации кольцевых не замкнутых водовыпусков комплекта КИПОС, в том числе вариант кольца с дефлекторными дождевальными насадками секторного действия, обеспечивающие полив в режиме микродождевания приствольной, подкроновой части дерева. Агротехнические требования лимитируют три характеристики дождя: среднюю интенсивность, равномерность распределения и среднеобъемный диаметр капель.
На практике необходимо знать силовое воздействие дождя на почву, которое зависит как от диаметра капель, так и скорости их падения. Исследованиями по оценке качества и экологической безопасности искусственного дождя занимались: пг Украинская Гос. маш. испьпательная станция [104], Грузинская Гос. маш. испытательная станция (105], Казахский НИИ водного хозяйства [10б], Н.