Севрюгин В.К.

Доктор технических наук

Лекция № 8

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИСПАРЕНИЯ ПРИ РАЗЛИЧНОЙ ТЕХНИКЕ ПОЛИВА

ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ:

1.Методика определения испарения по СНИП 2.06.03.-85.

2.Формула Севрюгина для определения испарения при дождевании..

3.Влияние прерывистости дождя на испарение с поля во время полива.

4. Относительное испарение и его зависимость от водопроницаемости..

5Другие параметры, влияющие на испарение.

6.Оценка динамики относительного испарения..

7. Список литературы.

 

Испарение при поливе дождеванием cогласно СНиП 2.06.03—85 «Мелиоративные системы и сооружения», общие потери с поля и в воздухе при поливе дождеванием определяются по формуле [1]:

S s = t^o (1-¦ /100)(0.15 Vo+0.71), % (4.1)

где: t^o - температура воздуха, ^оС;

 ¦ - относительная влажность, %;

 Vo - скорость ветра, м/с.

Параметры t^o, ¦, Vo - являются метеорологическими и принимаются по данным метеостанций.

Отметим сразу, что эмпирическая формула (4.1) получена на базе опытных данных, полученных с использованием открытых дождемеров, с которых вода испарялась не столько во время прохода факела над дождемерами, сколько после прохода, когда снимались показания. Поэтому она дает существенно завышенные показатели, не соответствующие действительности. Этой формулой мы не рекомендуем пользоваться.

Для определения величины испарения в факеле дождя мы рекомендуем использовать следующее уравнение [2]:

s_ф = (К_1*К₂)(Н_пад е_o) / (576 d^1.6) (4.2)

где: Н_пад -  факела, м;

 d - диаметр капель, мм;

 е_o - испаряемость с водной поверхности;

 К ₁, К₂ - климатический биологический коэффициенты [2].

Во время полива испарение идет не только в факеле дождя, но и с политого поля после прохода машины. И если полив ведется за несколько проходов, то величину относительного испарения с поля можно определить из соотношения:

s = е / r_{в *}100% (4.3)

где: е - скорость водопотребления, мм/мин;

 r_в - скорость водоподачи (интенсивность), мм/мин.

Если е > e_o* K_1*K₂ где: e_o - испаряемость по Иванову, выраженная в мм/сут; K₁ и  K₂ - уточняющие коэффициенты; r_в = r_ф С _п, где r_ф - интенсивность дождя в факеле дождевальной машины, мм/мин; Сп - показатель прерывистости дождя, зависящий от технологии водоподачи, то выражение (3) будет иметь вид:

s = е_o* K_1*K₂ /1,44 r_{в *}Сп, % (4.4)

Здесь: Сп = tп / Т,

где tп - время полива поливной делянки или время прохода;

 Т - общее время полива поля.

Связь между непрерывным и прерывистым дождеванием выражается зависимостью [2]:

r_в = r_ф  С _п,  (4.5)

где: r_в - интенсивность водоподачи (интенсивность прерывистого дождевания).

Так, скорость водоподачи для дождевальных машин типа «Волжанка», «Днепр» находится в пределах 0,27-0,3 мм/мин.

Для условий Средней Азии максимальную величину (е) во время полива можно оценить величиной »7,2 мм/сут, или »0,005 мм/мин (Н.Т.Лактаев оценивал ее величину в 6 мм/сут [3]).

Тогда среднюю величину относительного испарения для позиционно работающих машин (которые имеют самую низкую интенсивность), можно оценить величиной

s _поля = (0,005 _* 100)/(0,27-0,3) = 1,8¸1,7%

Все остальные машины имеют более высокую интенсивность (до 11 мм/мин). Поэтому относительное испарение в факеле дождя (его называют испарением в воздухе во время полива) будет для них ниже.

Однако испарение с поля, обусловленное интенсивностью водоподачи r_в, может быть достаточно высоким, - вплоть до 100%. Это не означает, что вылитая на поле вода не проникает в почву и не усваивается растением. Во время полива она может испаряться и с почвы и с листьев и транспирировать через растения. То есть, при прерывистом дождевании, когда делается несколько проходов, каждый из них является самостоятельным поливом. В целом величину относительного испарения с поля за период полива следует определять по формуле (4).

Эта величина в различных природно-хозяйственных условиях будет различна. Она будет зависеть от климата, почв, исходной влажности, культуры, поливной нормы. Кроме того, она будет зависеть от интенсивности дождя в факеле (r_ф) и интенсивности водоподачи (r_в), от диаметра капель дождя и высоты их падения. Но все эти факторы в значительной степени влияют и предопределяются величиной водопотребления культуры (е).

Доля воды, оставшаяся в почве после полива, определяется величиной Кп:

Кп = 1 - (s /100) (6)

Поскольку при бессточном поливе допустимая интенсивность определяется величиной (4):

r_в = (А/m)^1/(b-1) (7)

где: А, b - показатели безнапорного впитывания почвы, а s = е / r_в, то:

Кп = 1 - (е /1440)(m/A)^1/(b-1)

Значения s и Кш для почв различной водопроницаемости (А-Г) в различные периоды вегетации для различных е приведены в таблице 1.

 

Таблица 1.Испарение с поля при поливе дождеванием

Среднесуточное водопотребление			апрель	июнь		август
мм/сут			4	6		7,2
Тип почвы, тыс.га	Расчетная норма m, мм	Безнапорная водопроницаемость	Кп /s, %		Кп /s, %	Кп /s, %
А, 310	60	52	0,996 / 0,4%		0,994 / 0,6%	0,993 / 0,7%
Б, 750	75	36	0,988 / 1,2%		0,983 / 1,7%	0,979 / 2,1%
В, 1850	90	22	0,954 / 4,6%		0,931 / 6,9%	0,917 / 8,3%
Г, 1290	100	11	0,77 / 2,3%		0,66 / 13,4%	0,59 / 41,0%
Средневзв.	88,2	32,8	0,98 / 2,0%		0,97 / 3,0%	0,964 / 3,6%

Из таблицы 1 следует, что в самый жаркий период вегетации (август) средневзвешенная величина относительного испарения по РУз составляет 3.6%, а средняя за вегетацию - 3%.

Для различных почв относительное испарение различно и увеличивается от легких почв к тяжелым. Это объясняется тем, что на тяжелых почвах продолжительность полива выше, и за период полива с поля испарится больше влаги.

Иными словами, водопотребление за полив будет выше. Из этого не следует, что суммарное водопотребление за сезон на тяжелых почвах будет выше. Оно будет одинаковым в данной климатической зоне, если поддерживается однозначный режим влажности. И если режим влажности поддерживается на более высокой отметке, то выше и суммарное водопотребление.

На гидроморфных почвах в водопотреблении доля грунтовых вод более высокая, чем в автоморфных. Но при равных УГВ и прочих равных условиях доля оросительной воды в водном балансе на легких почвах будет ниже, чем на тяжелых.

Таким образом, КПД полива при бессточном дождевании в среднем составляет 0,96-0,98.

ЛИТЕРАТУРА:

1.   СНиП 2.06.03-85. Мелиоративные системы и сооружения. Госкомитета СССР по делам строительства. М., 1986.

2.   Шредер В.Р. и др. Оросительные нормы сельхозкультур в бассейнах рек Сырдарьи и Амударьи. Т., 1969.

3.   Севрюгин В.К., Арфауй А.К. Определение испарения при дождевании. Сборник трудов ТИИИМСХ. Т., 1991 г.

4.   Севрюгин В.К. Совершенствование техники и технологии полива дождеванием в условиях Средней Азии. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Т., 1998.

Как с нами связаться

Вернуться на главную страницу