Скидка ­ 50 %

Расчет капельного полива программа


Как рассчитать систему полива самостоятельно?

Каждый, кто занимается либо только вникает в суть овощеводства, садоводства или просто желает заняться выращиванием определенных культур, не всегда знает, как произвести расчет системы полива и не ошибиться. Как известно, урожай зависит от разных факторов, одним из которых, и едва ли не самым основным, являются системы орошения.

Схема устройства системы капельного полива.

Тем более, если подразумевается полив в овощеводстве, на сегодня можно с уверенностью утверждать, что более эффективный способ — это капельный полив.

Сделав выбор на основе почвенного, водного и маркетингового исследования выбора культур и их площадей, непосредственно выполняют расчет систем капельного орошения, в который входит и расход воды.

Расчет систем капельного полива

При проектировании систем капельного орошения производят расчет по следующим пунктам:

  1. Составляется расчет потребления воды.
  2. Согласно посадочным схемам производится расчет по количеству оросительных трубок на участке.
  3. Сам участок разделяется на наличие блоков для полива (с учетом длины рядов, мощности насосов, дебета скважин).
  4. Осуществляются подборы фильтростанций (учитывается расход воды по всем блокам и желаемому времени, чтобы производить капельный полив).
  5. Выбор магистрального и разводящих трубопроводов.

А теперь более подробно по всем пунктам.

Вернуться к оглавлению

Чтобы проверить возможности водоисточников, выбрать фильтростанцию и остальную фурнитуру, нужно определить наличие максимальной ежедневной потребности воды.

Расчет количества оросительных трубок.

Предварительно расчет пропускных возможностей фильтростанций и мощностей водоисточников производится по формуле:

А=40 м3/га х Т

С

где:

  • С — планируемое суточное рабочее время (15-18 ч);
  • Т — планируемые площади орошения (полив), га;
  • А — пропускные способности фильтростанции.

Если источники снабжения позволяют расчетный расход воды, переходят к последующему этапу планировки системы.

Вернуться к оглавлению

Данный расчет ведется при учете списка возделываемой культуры. Потребность в оросительных трубках системы рассчитывается при учете возделываемых площадей и схем посадок для каждого вида в отдельности:

Ов=То х 10000

О

где:

  • О — расстояние между оросительными трубками (посадочная схема);
  • То — площадь возделываемых культур;
  • Ов — потребность в оросительных трубках.

Вернуться к оглавлению

Разбивая участок на блоки орошения, следует учитывать максимальные пропускные способности разводных рукавов и расход. Например, для LFT 3 — это 40м3/час, для LFT 4 — около 80 м3/час.

В некоторых ситуациях возможно повышение пропускных способностей на 8-16%. Из этого следует, что потребление воды поливными блоками системы не может быть больше возможностей разводных трубопроводов.

Так как в качестве разводных трубопроводов применяют и гибкие рукава, и наличие жестких конструкций, то за контрольный показатель для разбивок на блоки принимается:

Номер

Пропускные способности, м3/час

Диаметры трубопроводов, мм

1

115

145

2

88

125

3

85

115

4

40

75

5

25

65

6

8

36

7

6

28

Исходя из диаметра разводящих трубопроводов и схем посадки, определяется площадь поливочного блока.

Чтобы было понятнее, рассмотрим конкретный пример на томатах:

Промежуток между оросительными трубками — 1,5 м

Пропускная способность — 110 м3/ч

Разводной трубопровод — LFT 4

Пример размещения системы капельного полива на участке.

Расстояние между эмиттерами — 0,5 м

Расходное количество воды на 1 эмиттер — 1,5 л/час

Р=Ат х D х S

g х10

где:

  • g — капельный полив 1-ого эмиттера в час, л;
  • S — шаг между эмиттерами оросительных трубок, м;
  • D — шаг между самими оросительными трубками, м;
  • Ат — пропускные способности разводного трубопровода.

Выходит, что размер планируемого блока равен:

Р=110х1,5х0,5 =5,5 га

1,5х10

Затем определяются блоки, осуществляющие полив, и их число. Для этих целей площади возделываемых культур делятся на расчетные площади блоков и округляются в большую сторону.

Чтобы произвести расчет расходов воды, применяют следующую формулу:

L=g х10 м3/ч.

D х S

Вернуться к оглавлению

Расчет площади затенения для различных растений и выяснение рентабельности использования капельного полива.

Разводные трубопроводы могут проходить через поливные блоки со смещением, посередине либо по их границам.

В большинстве ситуаций разводные трубопроводы капельного орошения располагаются именно посередине блоков с двусторонними разводками оросительной трубки. Это зависит из-за высоких цен данной системы полива.

Однако в некоторых случаях целесообразным являются односторонние расположения трубок по отношению к разводным конструкциям. Данный вариант учитывает неудобную конфигурацию полей и высокие затраты на проведение магистральных трубопроводов, что делает полив особенно дорогим.

Вторым фактором, влияющим на геометрический размер поливного блока, являются технические характеристики оросительных трубок.

  1. Для самых массовых оросительных трубок (диаметр 1,6 см, полив на эмиттер — около 1 л/ч и шаг 0,3 м между эмиттерами) при неравномерности 10% длина поливного гона равна примерно 170 м. Исходя из этого, требуется изучение технических характеристик предлагаемых оросительных трубок.
  2. При разбивке участка на наличие блоков, осуществляющих полив, целесообразным является использование гонов для орошения, длина которых составляет 70 % от максимально возможной.
  3. После определения длины блоков для орошения рассчитывается протяженность разводного трубопровода. Для этих целей площадь блоков для орошения делится на их размах.

При этом не допускается выращивание в одном блоке разной культуры, тем более с различными нормами удобрений и полива. При необходимости, если это невозможно, используется применение соединительных фитингов с наличием кранов.

Желательно в такой ситуации исключить использование различных схем посадок с разных боков одних и тех же разводных трубопроводов.

Вернуться к оглавлению

Определив количество и размеры блоков, чтобы правильно осуществить полив, уточняются расходы воды на них.

Gi=G x Sb м3/час;

Схема капельного полива подведенного к лункам с растениями

где:

  • Sb — площадь определенного блока для полива;
  • G — расходы воды на 1 га используемых посадочных схем;
  • Gi — расходы воды определенного блока для орошения.
  • Затем переходят непосредственно к составлению схем полива.

Для получения результата максимальную норму полива (примерно 50 м3 на гектар) делят на расход воды, т.е. м3/га в час используемых посадочных схем, и определяют наибольшее время орошения конкретных блоков.

Пример на томатах:

  • расход воды на 1 га/час работы системы равен 26 м3 , а максимальное время орошения (условная дневная норма 70 м3/га) примерно 3 часа.

Для удобства все результаты заносятся в таблицу.

К примеру:

Номер блоков Вид культуры Площадь, га Расход воды, м3/час Max время орошения, ч Схемы полива Наибольшее время орошения по схемам, ч
1 Лук 1,1 36 2,75 7 3,3
2 Томаты 2,4 57 3,3 7 3,3
3 Томаты 2,4 57 3,3 7 3,3
4 Картофель 2,75 91 2,75 6 2,75
5 Картофель 2,75 91 2,75 5 2,75
6 Морковь 1,3 71,5 1,65 4 1,65
7 Морковь 1,3 71,5 1,65 4 1,65
8 Морковь 1,3 71,5 1,65 3 1,65
9 Морковь 1,3 71,5 1,65 3 1,65
10 Морковь 1,3 71,5 1,65 2 1,65
11 Морковь 1,3 71,5 1,65 2 1,65
12 Морковь 1,3 71,5 1,65 1 1,65
13 Морковь 1,3 71,5 1,65 1 1,65
Итог 21,8 15,4 (в среднем)

Проведя анализ таблицы, видно, что максимальное время орошения равно 15,4 ч, а наибольшие расходы воды, согласно схемам полива, составляют 137 м3/час. Данный результат является контрольным при последующих подсчетах.

Вернуться к оглавлению

Выбирая фильтростанцию, нужно учитывать:

Схема работы фильтростанции для капельного полива.

  • источники снабжения воды для полива (открытые водоемы либо скважины);
  • производительность станций (насосных), а также число остальных потребителей воды;
  • часовую надобность в воде;
  • пропускную способность степени загрязненности воды и виды загрязнителей.

При подключении и взятии воды для капельного орошения из открытого водоема требуется дополнительная защита в виде песчаногравийного и страхующего сетчатого или автоматического дискового фильтра, чтобы капельный полив был более надежным.

Если присутствует большое количество песчаных элементов, целесообразным является использовать гидроциклоны.

После выбора фильтростанций, основываясь на анализе источников воды, выполняется расчет их количества и вида.

Выбирая пропускную способность фильтростанции, уточните имеющуюся производительность насосных станций, присутствие остальных потребителей, кто может пользоваться водой с источника, чтобы избежать дополнительных затрат на дополнительные фильтры.

Далее, после этого, производится комплектация. Подбираются марки фильтров и их число. Приобретаются удобрительные узлы, состоящие из:

  • задвижки;
  • инжектора;
  • соединительно-запорной арматуры.

Соединительная арматура для системы полива.

Вернуться к оглавлению

Расчет гидравлики капельного полива заключается в том, чтобы определить диаметр трубопровода, если известен расход воды и потери автоматического напора на всем участке. Определяют и минимальное давление системы:

  • вначале уточняют диаметр трубопровода;
  • затем потерю автоматического напора на всем участке;
  • далее определяют максимальные потери напора воды по каждому из блоков орошения;
  • наличие минимального входного автоматического давления
  • наконец сравнивают возможности источников воды с потребностями капельного полива.

Вернуться к оглавлению

Этапы присоединения капельной ленты

Перед монтажом системы полива производят предпосевную обработку земли и, если требуется, вносят почвенные гербициды. Затем:

  1. Согласно проекту происходит монтаж фильтростанции и магистральных трубопроводов.
  2. Выполняют посев и укладку оросительных трубок своими руками либо при помощи автоматического укладчика, расположенного на рамках сеялок или культиваторов.
  3. Происходит устройство распределительного трубопровода и его дальнейшее подсоединение к магистральному.
  4. Трубки оросительные подсоединяют к распределительным трубопроводам. Для этих целей перфоратором делают отверстия под фитинги для дальнейшего крепежа трубок к трубопроводу.
  5. Система промывает при помощи воды примерно 29 мин: вначале фильтростанцию, затем оросительные трубки, пока не появится чистая вода.

Окончив промывку, концы каждой оросительной трубки закрываются, и выполняется регулировка давления по имеющимся результатам.

Вернуться к оглавлению

Важным условием является правильная планировка всех работ по эксплуатации систем, иначе затраченные средства не окупятся, так как доход будет небольшим.

Выращивание овощей методом капельного орошения, неважно, автоматического или ручного, предполагает передовые технологии, поэтому, чтобы получить высокие урожаи, нужно обязательно выполнять все агротехнические мероприятия, связанные с защитой растений, внесением удобрений и уходом.

На сегодняшний день имеется 2 разные системы капельного полива:

  • ленты капельного орошения;
  • трубки капельного полива.

Качественные параметры каждой из них находятся в зависимости от плотности (толщины) трубок либо лент. Если плотность высокая, то срок эксплуатации достигает нескольких лет, в отличие от тонких лент (1 год).

При этом лента, где присутствует меньшая плотность, закладывается в грунт с глубиной около 50 мм.

Более плотные элементы могут применяться и на поверхности грунта.

Но, как показывает практика, это расстояние составляет +/-5 мм, что негативно сказывается на качестве полива (возможно изменение давления, так как после сильного дождя грунт значительно оседает). Поэтому после окончания работ (сезона) рекомендуется убирать системы в надежное сухое место.

www.parnikiteplicy.ru

Расчет системы капельного орошения

Вернуться к оглавлению

На сегодняшний день базовая комплектация системы капельного орошения состоит из следующих элементов:

  • источника водоснабжения;
  • фильтростанции;
  • узла внесения и регулятор подготовки удобрений;
  • магистральных трубопроводов;
  • разводящих трубопроводов;
  • регулятор давления;
  • запорной фурнитуры;
  • соединительной фурнитуры;
  • данный полив (система) может дополнительно содержать узлы автоматического управления и регулятор контроля системы, регулятор расхода воды и давления.

Общая схема полива.

Фильтрационная станция является одним из важнейших элементов, из которых состоит полив. В зависимости от наличия определенных примесей в поливной воде и величины поливаемой площади, фильтрационная станция может включать дисковые, сетчатые, гидроциклонные и гравийные фильтры. Сетчатые фильтры могут устанавливаться не только с целью очистки, но и с предупредительной, после гравийного. Состоят из фильтрующего элемента в виде мелкоячеистых сеток и корпуса. Данные фильтры применяются для того, чтобы фильтровать воду при невысоком содержании неорганических частиц. В таком случае будет качественный полив.

Степень очистки воды будет зависеть от того, какие размеры ячеек фильтрующей сетки, а пропускная способность — от площади. Фильтрующий элемент при засорении промывается обратным потоком воды.

Дисковые фильтры разрабатываются для обеспечения более глубокого фильтрования. Они состоят из фильтрующего элемента в виде набора тонких плотно сжатых дисков с радиальными канавками и корпуса. Сочетают наименьшую себестоимость обслуживания и надежность. Могут использоваться для удаления органических и неорганических частиц. Чаще всего используются для получения воды из скважин. При засорении могут быть промыты обратным потоком воды.

Гравийные фильтры применяются для того, чтобы удалить органические и неорганические частицы. Песок, который применяется в качестве фильтрующего элемента, за счет своей удельной высокой фильтрационной поверхности, дает возможность удерживать большое количество взвешенных частиц. Могут использоваться при заборе воды из открытого водоема. Промывка должна производиться обратным потоком воды. Гравийно-песчаная смесь, которая засыпается, используется 2 фракций: мелкая (0,5-0,8 мм), которая засыпается сверху, и крупная (1,2-2,4 мм), засыпаемая снизу.

Гидроциклоны используются для того, чтобы разделить и удалить тяжелые частицы из воды (в частности песка). Используются для предварительной очистки в случае большого загрязнения воды тяжелыми частицами.

Вернуться к оглавлению

Расчет капельного полива.

Далее есть смысл определить потребности в воде на площадь, где будет выполняться полив, и количество оросительной трубки, чтобы обеспечить качественный полив.

Агрономия — это не точная наука, как, к примеру, математика. Несмотря на то, что в этой области на протяжении нескольких веков проводились масштабные исследования, был получен большой объем информации о влиянии орошения, удобрений на развитие растений, нельзя говорить о полном планировании и прогнозировании процессов в с/х производстве. Даже при отсутствии четкой зависимости, есть возможность, исходя из информации, которая имеется, оказывать большое влияние на урожайность с/х культур с помощью корректировки некоторых факторов. Одним из данных факторов является орошение. Когда речь идет об овощеводстве, то можно с уверенностью сказать о том, что самым эффективным сегодня является капельный полив.

После выбора на основе водных, почвенных, маркетинговых исследований набора культур, их фирмы-производителя оборудования и площади следует переходить непосредственно к расчету непосредственной самой системы (с помощью которой производится полив) с использованием следующего порядка проектирования:

  1. Предварительный расчет потребления воды для того, чтобы выполнить полив.
  2. Расчет необходимого количества оросительной трубки на имеющейся участок согласно схеме посадки.
  3. Деление участка на блоки капельного полива (необходимо учитывать мощность насоса, длину рядов, давления, дебет скважины).
  4. Подбор фильтростанции (необходимо учитывать расход по блокам воды, желаемое время, в которое будет выполнен полив участка).
  5. Подбор материалов разводящих и магистральных трубопроводов, чтобы выполнялся полив.

Для начала необходимо определить максимальную ежедневную потребность в воде для проверки возможностей источника воды, выбора фильтростанции и другой фурнитуры. За максимальную оросительную ежедневную норму следует принимать 60-70 м³ на гектар. Исходя из этого и необходимо производить предварительный расчет пропускной способности фильтрующей станции. Формула следующая:

Q = (60м3 / га * S) / T, где Q — пропускная способность фильтрующей станции (м³/ч), S — площадь орошения, которая планируется (га), T — время работы системы, которое планируется в сутки (16-20 ч).

Если источник водоснабжения позволит расчетный расход воды, необходимо переходить к следующему этапу расчета. Расчет необходимого количества оросительной трубки должен вестись с учетом перечня культур, которые возделываются.

С учетом схемы посадки и возделываемой площади, для каждой культуры рассчитывается потребность в оросительной трубке: Lt = Sк * 10000 / L, где Lt — необходимость в оросительной трубке (м), Sк — площадь культуры, которая возделывается, L — расстояние между оросительными трубками.

Вернуться к оглавлению

Пример разбивки участка на поливочные зоны: 1 — интегрированные капельные линии, 2 — отдельные капельницы, 3 — микрофитинги, 4 — регулятор давления, 5 — электромагнитный клапан, 6 — трубопровод, 7 — фильтр.

В процессе разбивки участка на поливочные зоны необходимо знать, что максимальной пропускной способностью магистрального рукава LAY FLAT 4″ является значение 80 м³ /ч, а пропускная способность LAY FLAT 3″ — 40 м³ /ч. В некоторых случаях возможно повышение на 10-15% пропускной способности. Соответственно, водопотребление 1 блока капельного полива не должно быть больше, чем пропускная способность трубопроводов. Помимо гибких рукавов, в качестве отводных трубопроводов используются жесткие трубопроводы из ПНД. В связи с этим за контрольные показатели для разделения на блоки необходимо принимать значения пропускных способностей трубопроводов.

Зависимость для расчета размера поливочного блока (га):

S = (Qt * L * x) / 10 * q, где Qt — пропускная способность разводных трубопроводов (м³/ч), L — расстояние между трубками для орошения (м), x — расстояние между эмиттерами оросительной трубки (м), q — норма вылива одного эмиттера (л/ч).

Далее необходимо определить предварительное количество блоков капельного полива. Общую площадь культуры, которая возделывается, для этого надо разделить на расчетную площадь блоков и округлить в сторону увеличения. Если нет возможности разместить расчетное количество блоков капельного полива (либо если это экономически нецелесообразно), необходимо увеличить их количество.

Для того чтобы определить расход воды на гектар, необходимо пользоваться следующей зависимостью:

W = (10 * q) / L * x.

Следующим этапом будет определение геометрических размеров блоков капельного полива. Магистральные трубопроводы могут проходить через поливной блок посредине (либо со смещением), либо по границе поливного блока. В большинстве случаев более выгодно располагать разводной трубопровод посредине орошаемого блока с разводкой оросительных трубок с 2-х сторон, из-за большой стоимости трубопровода. Однако, не следует забывать о том, что у капельной ленты существует ограничение максимальной длины. В некоторых случаях экономически целесообразнее будет расположение оросительных трубок с одной стороны относительно разводных трубопроводов в случае неудобной конфигурации поля и больших затратах на магистральный трубопровод.

Второй фактор, который влияет на геометрические размеры поливного блока — техническая характеристика оросительных трубок. Есть возможность задавать 5-15% неравномерностью капельного полива. Для наиболее массовой оросительной трубки (которая имеет диаметр 16 мм, норму полива на эмиттер 1,2 л в час и расстояние между эмиттерами 0,3 м) при неравномерности 10% наибольшая длина поливной линии составит приблизительно 150 м. Таким образом, понадобится изучить технические характеристики оросительной трубки, которая предлагается.

Вернуться к оглавлению

Если разбивать поле на поливочные блоки, целесообразно использовать поливочные линии, которые имеют длину 70-90% от максимальной.

После того как определена длина поливочных блоков, нужно рассчитать длину магистрального трубопровода.

Не следует допускать выращивания разных культур в одном блоке, особенно с разными нормами полива. В случае, если возникнет подобная необходимость, понадобится использовать соединительные фитинги с кранами. Не допускается использовать различные схемы посадки с разных сторон разводного трубопровода.

После того как будут определены размеры и количество поливочных блоков, необходимо уточнить расход воды на каждый из поливочных блоков (м³ /ч):

Wi = W * Sб, где Wi — расход воды одного поливочного блока, W — расход воды на гектар схемы посадки, которая используется, Sб — площадь одного поливочного блока.

Вернуться к оглавлению

Зависимость расхода воды от давления.

В каком порядке происходит расчет трубопровода:

  • определяется диаметр трубопроводов по скорости потока и расходу воды для каждого участка;
  • по участкам определяются потери напора;
  • определяется максимальная возможная потеря напора;
  • определение входного минимального давления;
  • сравниваются потребности системы с возможностями источника водоснабжения.

Методика проведения кислования трубки для полива:

  • определение количества воды под необходимое количество кислоты;
  • определение производительности трубки орошения в зависимости от рабочего давления;
  • определение рабочего давления в трубе для достижения необходимой производительности;
  • подготовка маточного раствора;
  • настройка в системе расчетного давления;
  • проведение кислования согласно методу, который содержится далее.

Другой метод:

  • определение расхода воды на оросительные блоки;
  • определение по времени кислования и расходу воды необходимого количества кислоты;
  • подготовка маточного раствора для системы капельного полива;
  • закачка данного раствора в системы на протяжении 30 минут;
  • промывка системы капельного полива на протяжении 30 минут.

Гидравлический расчет сети провода воды заключается в определении диаметра трубопровода по известному водному расходу и потерь напора на всех участках, определения наименьшего давления на входе системы.

Диаметр трубопровода (D) определяется по формуле (м):

D = 1,13 корень кв. (Wi / 3600 * V), где 1,13 — коэффициент, который получается при переходе от живого поточного сечения к диаметру трубопровода, Wi — расчетный поток воды, который протекает по данному участку трубопроводов (м³ /ч), V — экономически целесообразная скорость водного движения в трубопроводах (0,9-1,9 м/с).

Фактические значения диаметров труб, которые получены, необходимо округлить до ближайшего стандартного большего значения. После того как будет определен диаметр трубопровода, необходимо определить фактическую скорость водного движения в нем (Vf, м/с):

Vt = Wi / w, где w — площадь живого сечения трубопроводов (м²), Df — принятый диаметр трубопроводов (м).

hn — потери давления (м) — приблизительно 0,1 бар — определяются по следующей формуле:

hn = A * Lt * b * Wi2, где A — удельное сопротивление труб (с/м²), Lt — расчетная длина трубопроводов (м), b — поправочный коэффициент.

1landscapedesign.ru

Расчет и проектирование систем капельного полива

На сегодняшний день капельное орошение является самым прогрессивным способом полива, который позволяет достигать наиболее рационального использования водных ресурсов и создавать при этом оптимальные условия развития растений.

Экономическая эффективность применения такой системы невозможна без предварительных грамотных расчетов, выполненных с учетом потребностей выращиваемой культуры, площади и схемы полива, геометрии участка, возможностей источника водоснабжения.

Комплектация систем капельного полива

На небольших участках, как правило, обходятся базовым набором комплектующих или приобретением готового набора для капельного полива. Вода в таких случаях поступает в систему из установленной на возвышении емкости, а регулярность ее подачи определяется исходя из влажности почвы.

Если же речь идет о крупных хозяйствах с большими поливными площадями, то проектирование системы орошения требует более вдумчивого подхода. Наряду с основными элементами могут потребоваться дополнительные узлы для автоматизации контроля работы системы и ее управления, насосные и фильтровальные станции, редукторы для понижения давления.

Имея представление об устройстве капельного полива, можно подобрать все необходимые для его эффективной работы комплектующие самостоятельно. В базовом исполнении система состоит из:

  • источника водоснабжения, возможности которого являются ключевыми для дальнейших расчетов и проектирования.
  • магистральных, распределительных трубопроводов – их пропускная способность учитывается при расчете максимально возможного количества работающих одновременно капельниц и, как следствие, площади орошаемого участка.
  • оросительных трубок и лент, которые подсоединяются к магистральной трубе и укладываются непосредственно на грядки.
  • капельниц (эмиттеров) – при проектировании учитывается расстояние между капельницами и их производительность в час.
  • соединителей, фитингов, кранов, заглушек и т.д. – другими словами соединительной и запорной фурнитуры, необходимой для создания разветвленной системы капельного орошения.

Порядок проектирования оросительной системы

Этот этап актуален, как для малых, так и для больших площадей, поскольку позволяет разработать схему полива, которая будет максимально эффективной в условиях конкретного хозяйства.

Если на приусадебном участке используется централизованный водопровод, то измеряется скорость наполнения емкости с известным объемом за 1 мин. Полученный результат умножается на 60 и таким образом становится известно, какое ориентировочное количество воды может быть доставлено на грядки в течение 1 часа. Дальнейшее планирование сводится к расчету площади орошаемого участка и времени, необходимого для его полива с учетом производительности капельниц и требований культуры.

Нередко полив осуществляется из емкостей, которые наполняются из колодца или скважины. Производительность такой системы можно рассчитать на простом примере. Для орошения 100 кустов томатов, высаженных двойными рядами по 10 м каждый, используются две 10-метровые ленты с расстоянием между эмиттерами 30 см. Производительность одной капельницы равна 1,2 л/ч, а норма полива на 1 растение - 1,5 л (общий объем емкости – 150 л). В таком случае норма расхода всей системы в 1 час составит 80 л: количество эмиттеров 66,7 шт. - (2х10 м)/0,3 м) х норма вылива 1,2 л/ч. Исходя из этого, время орошения - 1 час 52 мин.

Для средних и крупных фермерских хозяйств, которые в качестве источника используют открытые водоемы, обязательным условием в работе систем капельного полива является применение фильтрационных систем. Их пропускная способность – один из важных показателей, необходимых для расчета допустимого суточного водопотребления. Например, для южных регионов, в которых максимальная ежедневная норма полива находится в диапазоне 60-70 м³/га, этот параметр определяется по формуле:

где: Q — пропускная способность фильтростанции, м³/ч; 60 – максимальная оросительная норма в сутки, м³/га; S —предполагаемая площадь орошения в сутки, га;

Т — запланированное время работы системы в сутки, 16-20 ч.

Таким образом, становятся известными предварительные требования к фильтровальной станции и максимальный объем воды, который можно использовать в час.

Если возможности источника позволяют расходовать рассчитанное по вышеуказанной формуле количество воды, то сразу приступают к расчету количества лент или трубок. На этом этапе учитывается перечень выращиваемых культур, занимаемые ими площади и схема посадки.

Для каждой культуры необходимый метраж рассчитывается отдельно по формуле:

где: Lt — потребность в оросительной трубке, м; Sк — площадь возделываемой культуры, га;

10000 – коэффициент для перевода га в м2;

L — расстояние между оросительными трубками (соответствует ширине междурядий), м.

Таким образом, получаем необходимое количество капельной ленты (трубки).

В практических условиях на больших участках провести капельный полив всей площади одновременно нереально. Сдерживающими факторами помимо недостаточного количества воды в источнике и пропускной способности фильтровальной станции могут быть слишком длинные ряды и ограниченные возможности разводного трубопровода. Тогда участок разбивают на отдельные блоки, а площадь каждого из них вычисляют по формуле:

где, S – площадь блока, га;

Qt – максимальная пропускная способность трубопровода, м³/ч;

L — расстояние между оросительными трубками или лентами (соответствует ширине междурядий), м; х — расстояние между капельницами на оросительной трубке (ленте), м;

q — норма вылива из одной капельницы, л/ч.

В свою очередь значение Qt (м³/ч) в зависимости от разных значений диаметра трубопровода составляет:

  • диаметр 25 мм – 4 м³/ч;
  • диаметр 32 мм – 6 м³/ч;
  • диаметр 63 – 23 м³/ч;
  • диаметр 75 – 40 м³/ч;
  • диаметр 110 – 80 м³/ч;
  • диаметр 125 – 88 м³/ч;
  • диаметр 140 – 110 м³/ч.

Если общую оросительную площадь поделить на полученную расчетным путем площадь одного блока, то станет известно количество таких блоков. Этот показатель корректируют с учетом экономической и пространственной целесообразности и при необходимости увеличивают количество блоков путем уменьшения их площади.

В свою очередь, с учетом схемы посадки каждой культуры и водовыпускной способности ленты рассчитывается расход воды на гектар в час по формуле:

.

Рекомендуется планировать блоки таким образом, чтобы в каждом из них выращивалась одна культура с одинаковыми требованиями к поливу и подкормкам, а растения были высажены по одной схеме. Наиболее выгодным считается размещение распределительного трубопровода по центру блока для двухстороннего подключения капельных труб или лент.

Еще один важный аспект, который важно учитывать для соблюдения равномерности полива - максимальная длина гона капельной трубки (ленты), которая определяется ее техническими характеристиками. Например, для наиболее распространенной в Украине трубки диаметром 16 мм с расстоянием между эмиттерами 30 см, водовыливная способность которых равна 1,4 л/ч, максимальная протяженность поливочного гона составляет 150 м.

Когда известны размеры каждого блока (Sб, га) и расход воды на гектар (W, м³/ч), приступают к расчету необходимого для конкретного блока количества воды (Wi, м3/ч) по формуле:

Зная максимальную поливную норму (60-70 м3/га) и гектарный расход воды в час для каждого из блоков (Wi) можно рассчитать ежедневную продолжительность полива в конкретном блоке. Исходя из полученных данных, составляется график орошения всей площади.

Имеющиеся на этом этапе данные дают возможность посчитать количество необходимой фурнитуры.

Наши специалисты готовы предоставить исчерпывающую дополнительную консультацию и помощь в расчете поливной системы для вашего участка.

Позвоните нам по любому номеру указанному в шапке сайта. Или оставьте номер свего контактного телефона в данной форме. Мы с вами свяжемся.

fermershop.com.ua

Методика расчета систем капельного орошения

Агрономия не является точной наукой, как, например математика.  И не смотря на то, что, на протяжении, нескольких веков в этой области проводились масштабные исследования, получен значительный объем информации о влиянии орошения, удобрений и т.д. на развитие растений, мы не можем говорить о полном прогнозировании и планировании процессов в с/х производстве.

Тем не менее, даже при отсутствии четких зависимостей, мы можем, исходя из имеющейся информации, оказывать значительное влияние на урожайность с/х культур путем корректировки определенных факторов Одним из таких факторов является орошение. А если речь идет об орошении в овощеводстве, то на сегодняшний день можно с уверенностью говорить о том, что наиболее эффективным является капельное орошение.

Выбрав на основе почвенных, водных, маркетинговых исследований набор культур, их площади переходят непосредственно к расчету самой системы.

Порядок проектирования системы капельного орошения:

  • Предварительный расчет во до потребления
  • Расчет количества оросительной трубки на участок, согласно схемы посадки
  • Деление участка на поливные блоки (учитывая длину рядов, мощность насоса, дебет скважины)
  • Подбор фильтростанции (учитывая расход воды по блокам, желаемое время полива участка)
  • Подбор магистральных и разводящих трубопроводов

Для начала определяют максимальную ежедневную потребность в воде с цепью проверки возможностей водоисточника выбора фильтростанции и остальной фурнитуры. Предварительный расчет пропускной возможности фильтростанции и мощности водоисточника производят по формуле:

Если источник водоснабжения позволяет расчетный расход воды, следует переходить к следующему этапу расчета проекта. Расчет количества оросительной трубки ведется с учетом перечня возделываемых культур. Для каждой культуры, с учетом возделываемой площади и схемы посадки, рассчитывается потребность в оросительной трубке:

Разбивка участка на поливочные блоки. При разбивке участка на поливочные блок и необходимо знать, что максимальная пропускная способность разводного рукава LFT 4″ составляет примерно 80м3/ч, а пропускная способность рукава LFT 3″ -40м3/ч. В особых случаях возможно повышение пропускной способности на 10-15%. Следовательно, водопотребление одного поливного блока не должно превышать возможности разводного трубопровода Поскольку в качестве разводного трубопровода используются помимо гибких рукавов и жесткие трубопроводы то за контрольные показатели для разбивки на блоки принимают следующие значения (табл. 1).

Исходя из диаметров разводящих трубопроводов и схемы посадки, выбирается площадь поливочных блоков.

Пример: Культура — томаты. Расстояние между оросительными трубками — 1,3 м. Разводной трубопровод — LFT 4″. Расстояние между эмиттерами — 0,3 м. Расход воды на один эмиттер -1,4 л/ч

Зависимость для расчета размеров поливочного блока:

Далее определяется предварительное количество поливочных блоков. Для этого общую площадь возделываемой культуры делят на расчетную площадь блока и округляют в сторону увеличения. При невозможности размещения или экономической нецелесообразности расчетного количества поливочных блоков идут на увеличение их количества.

Следующий этап — определение геометрических размеров поливочных блоков.

Разводной трубопровод может походить через поливной блок по средине (или со смещением), или по границе поливного блока Более выгодно, в большинстве случаев, разводной трубопровод располагать по средине орошаемого блока с двусторонней разводкой оросительных трубок, из-за высокой стоимости трубопровода. В отдельных случаях экономически более целесообразно одностороннее расположение оросительных трубок относительно разводного трубопровода при неудобной конфигурации поля и высоких затратах на магистральные трубопроводы. Второй фактор, влияющий на геометрические размеры поливных блоков это техническая характеристика оросительной трубки. Можно задавать от 5 до 15% неравномерности полива. Для самой массовой, оросительной трубки (диаметром 16 мм, норме вылива на эмиттер 0.9 — 1 л/ч и расстоянием между эмиттерами 0,3 м} при неравномерности 10% средняя длина поливных гонов составляет около 170 м. Таким образом, необходимо изучить технические характеристики предла¬гаемой оросительной трубки.

Разбивая поле на поливочные блоки экономически целесообразно использовать поливочные гоны длиной 0,7-1,0 от максимальной. Определив длину поливочных блоков, рассчитывают длины разводных трубопроводов Для этого делят площадь поливочных блоков на размах поливочных блоков. Следует не допускать выращивания в одном блоке разных культур, особенно с разными нормами полива и нормами удобрений. Если возникает такая необходимость, используют соединительные фитинги с кранами. Также нельзя использовать различные схемы посадки с разных сторон одного разводного трубопровода.

Уточнение потребности в воде и составление схемы полива.

После определения количества и размеров поливочных блоков уточняют расход воды на каждый поливочный блок.

Следующий этап составление схемы полива.

Для это го максима ль на я поливная норма (40-50 м3/га) делится на гектарный расход воды (м3/га*ч), используемой схемы посадки и определяется максимальное время полива конкретного блока. Для рассматриваемого примера (томаты) гектарный расход воды (за один час работы системы) составляет 26 м:, а максимальное время полива (при максимальной дневной норме 70 м3/га условно принятой в данном примере) около 3 часов. При составлении схемы полива удобнее все поливочные блоки и максимальное время их полива (пример табл. 2) заносить в таблицу.

Проанализировав таблицу 2 мы видим, что максимальное время полива составляет 14 часов, а максимальный расход воды, согласно схемы полива, 137 мЗ/ч. Эти значения являются контрольными при дальнейших расчетах.

Выбор фильтросганции.

При выборе фильтростанции необходимо учитывать источник водоснабжения (открытый водоем ил и скважина), степень загрязненности воды и вид загрязнителя, часовую потребность в воде (пропускную способность), а также производительность насосной станции и количество других потребителей Следует иметь ввиду наличие необходимости проведения анализов воды на химический состав, наличие биологических и механических загрязнителей с целью определения при-годности для орошения и подбора фильтростанции При использовании поливной воды из открытых, водоемов, следовательно, имеющей большое количество биологических загрязнителей, необходимо включать в состав фильтростанции песчаногравийный — фильтр, а при большом количестве взвешенных песчаных частиц целесообразно использование гидроциклонов или комбинаций фильтров.

Так же, помимо песнаногравииного, в состав фильтростанции (при заборе воды с открытых водоемов) входит страхующий сетчатый или дисковый фильтр. Если используется вода со скважины то, обычно достаточно одного дискового или сетчатого фильтра. При большом количестве взвешенных песчаных частиц целесообразно использование гидроциклонов. Определившись с типом фильтростанции, на основании анализа источника водоснабжения, переходят к выбору типа фильтров и расчета их количества. Перед выбором пропускной способности фильтростанции, необходимо уточнить производительность (при наличии) насосной станции и наличие других потребителей воды. При избыточной мощности насосной станции возможна ситуация когда дополнительные затраты на подачу воды превысят стоимость дополнительных фильтров. Поэтому необходимо также экономическое обоснование пропускной способности фильтростанции.

Определившись с максимально необходимой пропускной способностью фильтростанции и ее типом, начинают комплектацию. По пропускной способности подбирают марку фильтра и их количество. Также выбирается удобрительный узел. Удобрительный узел обычно состоит из задвижки, инжектора и соединительно-запорной арматуры. В зависимости от пропускной способности фильтростанции инжектор может быть от 0,5″ до 1,5″.

Расчет магистральных трубопроводов.

Гидравлический расчет водопроводной сети заключается в определении диаметров трубопроводов по известному расходу воды и потерь напора на всех ее участках, а также определения минимального давления на входе системы.

Порядок расчета трубопроводов:

  • определяются диаметры трубопроводов по расходу воды и скорости потока для каждого участка
  • определяются потери напора по участкам
  • определяется максимальная потеря напора
  • определяется минимальное входное давление
  • сравниваются возможности источника водоснабжения с потребностями системы.

Порядок и основные требования к монтажу.

На участке, предназначенном для размещения системы капельного орошения предварительно проводится предпосевная обработка почвы и, при необходимости, внесение почвенных гербицидов.

Монтаж производится в следующей последовательности:

  • монтируется фильтростанция и магистральные трубопроводы, согласно проекта.
  • производится посев и укладка оросительной трубки при сеяной культуре, или укладка трубки при рассадной культуре (производится вручную или с помощью укладчиков расположенных на раме сеялки ипи культиватора).
  • укладывается распределительный трубопровод (lft) и подсоединяется к магистральному
  • трубопроводу.
  • оросительные трубки, через фитинги, подсоединяются к распределительному трубопроводу для этого в трубопроводе, с помощью перфоратора, делаются отверстия под фитинг.
  • промывают систем у водой в течении 10-15 минут, для этого в начале промывают фильтростанцию до появления чистой воды, а затем промывают оросительные трубки.
  • по окончании промывки закрывают концы оросительных трубок.
  • производят регулировку давления согласно паспортных данных.

Эксплуатации системы.

Очень важно правильно спланировать все работы по эксплуатации системы Если планирование будет осуществлен о неверно, что повлечет за собой неправильную эксплуатацию системы, затраты не окупятся, так как прибыль будет низкой. Выращивание овощей на капельном орошении предполагает применение передовых технологий, поэтому получение высоких урожаев возможно толь ко при обязательном выполнении всех агротехнических мероприятий по защите растений, внесению удобрений, уходу за растениями. Система капельного орошения не защищена от неправильной обработки почвы и ухода за растениями, поэтому все работы необходимо выполнять своевременно и качественно. Существуют две различные системы капельного орошения — трубка капельного орошения и лента капельного орошения.

Качество каждой из систем зависит от толщины (плотности) трубки или ленты. Трубка или лента с высокой плотностью может использоваться несколько лет. Срок использования наиболее тонкой ленты составляет один год. Лента с наименьшей плотностью закладывается в почву на глубину 5 см.

Более плотная трубка или лента может использоваться на поверхности почвы. При эксплуатации cамой тонкой ленты важно проследить, чтобы она была уложена в почву точно на глубину 5см. К сожалению, на практике различия в глубине составляют +,- 5 см. Если лента расположена слишком глубоко, есть риск изменения давления и объема воды в ленте, так как после сильных дождей почва существенно уплотняется. Так же будет трудно убрать ленту из почвы после окончания сезона, если она находится слишком глубоко в почве. Обслуживание системы проводится как в дневное, так и в ночное время, поэтому важно организовать работу операторов в несколько смен. Необходимо регулярно осуществлять промывку фильтростанции и постоянно контролировать давление в системе, устранять возможные утечки.

По завершению поливного сезона проводится демонтаж и закладка всех элементов на хранение. При использовании однолетней капельной трубки или ленты, она демонтируется и убирается с поля с дальнейшей утилизацией. Предварительно необходимо извлечь ремонтную фурнитуру, которая применялась в течение сезона для текущего ремонта, с целью дальнейшего использования. Важным экологическим фактором является зачистка поля от остатков капельной ленты и других полимерных отходов. Пластик в почве не разлагается, поэтому у многих фермеров поля, где применялось капельное орошение, загрязнены остатками этой системы. Для нормальной эксплуатации таких почв в будущем, крайне важно очищать поля от пластика любого вида. Если использовалась многолетняя трубка ее необходимо промыть, чтобы удалить все микро- и макро частицы, накопившиеся за период эксплуатации Для этого, на концах трубки открываются заглушки, и потоком воды промывается система до тех пор, пока не пойдет чистая вода. Эта работа проводится по поливным блокам операторами Если для полива использовалась вода из открытых водоемов, возникает угроза распространения сине-зеленых и других водорослей и бактерий, которые образуют слизь, забивающую капельницы. Поэтому на таких системах необходимо ввести в поливную воду хлор в концентрации 20 мг\л. Такая промывка производится через инжектор в течение 30-60 минут. Так как, в течение сезона для подкормки растений применяются удобрения содержащие соли кальция и магнии, может произойти блокировка капельниц этими солевыми остатками. Для удаления этих солей в конце сезона применяют техническую азотную, ортофосфорную или хлорную кислоту в концентрации 0,6 % по действующему веществу. Продолжительность кислотной ирригации около одного часа. После применения таких препаратов необходимо провести промывку чистой водой в течение 30-40 минут. После проведения всех этих мероприятий, капельная трубка сматывается в бухты и закладывается на хранение. При сматывании необходимо удалить из трубки воду. Хранить трубку необходимо в помещении или герметичной емкости.

Следующим этапом в подготовке к хранению является демонтаж гибкого шланга LFT. Соединители LFT-трубка (капельная лента) со шланга лучше не снимать, так как при этом можно повредить соединительные гнезда. Перед демонтажем необходимо провести промывку чистой водой, для удаления всех механических частиц. После этого гибкий шланг аккуратно сворачивается, при этом не допускаются перегибы и деформация. Производится измерение длины каждого рукава, и навешивается этикетка, с указанием метража и схемы посадки, на которой он применялся Хранить гибкий шланг лучше совместно с капельной трубкой. Задвижки и шаровые краны необходимо очистить от загрязнения, промыть в воде. Все части подверженные коррозии смазать техническими смазками. При хранении необходимо избежать попадания на них влаги.

Гравийно-песчаныефильтростанции освобождаются от гравия, вымываются чистой водой. Перед установкой на хранение их необходимо высушить. Все задвижки на фильтростанции смазываются техническими смазками и герметизируются. Фильтрующий гравий необходимо промыть в проточной воде на решетах и произвести обеззараживание растворами технических кислот для уничтожения сине-зеленых водорослей и бактерий. Концентрация рабочего раствора составляет О,б % действующего вещества.

Дисковые и сетчатые фильтра необходимо тщательно промыть в чистой воде. Если на них имеются солевые отложения, проводится промывка в таком же растворе технических кислот. После этого все части снова промыть в чистой воде, и высушить. Хранить их лучше в собранном виде. Очень важным моментом является удаление воды из всех элементов капельного орошения. При попадании воды возможно размораживание и повреждение частей орошения при низких температурах.

От тщательности подготовки всей системы капельного орошения к правильному хранению в зимний период зависит долговечность работы вашей системы, что позволит сэкономить ваши средства.

КАЖДЫЙ, использующий капельное орошение, должен принимать меры по очистке поля от остатков оросительной системы в конце сезона. К сожалению, некоторые игнорируют это, что может привести к большим проблемам в дальнейшем. Земля будет использоваться для сельскохозяйственного производства и в будущем, поэтому важно заблаговременно подумать о будущих проблемах производителей и предотвратить их по мере возможности. Мы должны работать на чистых полях, а не расходовать средства и время на очистку загрязненных, нами же в прошлом территорий спустя много лет.

agrimatco.by


Смотрите также

© "Совершенные окна", 2019 г.
Перепечатка текстов, а так же полное или частичное воспроизведение других материалов сайта возможно только с согласия их авторов.

телефон: (495) 755-10-94
(многоканальный)