Jak vypočítat objem vody pro kapkovou závlahu?

Agronomie není exaktní věda, jako matematika. A přesto, že v průběhu několika staletí proběhl v této oblasti rozsáhlý výzkum, bylo získáno značné množství informací o vlivu závlah, hnojiv atd. o vývoji rostlin nelze hovořit o úplném předpovídání a plánování procesů v zemědělské výrobě.

I při absenci jasných závislostí však můžeme na základě dostupných informací úpravou některých faktorů významně ovlivnit výnos zemědělských plodin, jedním z nich je závlaha. A pokud mluvíme o závlahách v zelinářství, pak dnes můžeme s jistotou říci, že kapkové zavlažování je nejúčinnější.

Po výběru sady plodin na základě půdního, vodního a marketingového výzkumu přistoupí jejich plochy přímo k výpočtu samotného systému.

Postup pro návrh systému kapkové závlahy:

• Předběžná kalkulace před spotřebou
• Výpočet počtu zavlažovacích trubek na pozemek podle schématu výsadby
• Rozdělení místa na zavlažovací bloky (s ohledem na délku řad, výkon čerpadla, průtok studny)
• Výběr filtrační stanice (s ohledem na průtok vody na blok, požadovaný čas pro zavlažování plochy)
• Výběr hlavního a rozvodného potrubí

Pro začátek si určete maximální denní potřebu vody pomocí řetězce kontroly schopností vodního zdroje, výběru filtrační stanice a dalšího příslušenství.

Pokud zdroj vody umožňuje vypočítaný průtok vody, měli byste přistoupit k další fázi výpočtu projektu.
Počet zavlažovacích potrubí se vypočítá s přihlédnutím k seznamu pěstovaných plodin. Pro každou plodinu se s ohledem na obdělávanou plochu a způsob výsadby vypočítá potřeba zavlažovacího potrubí:

Rozdělení plochy na zavlažovací bloky.
Při rozdělování plochy na zavlažovací bloky musíte vědět, že maximální průchodnost hadice LFT 4″ je přibližně 80 m3/h a průchodnost hadice LFT 3″ je 40 m3/h. Ve speciálních případech je možné zvýšit propustnost o 10-15%. Spotřeba vody jednoho závlahového bloku by tedy neměla překročit kapacitu rozvodného potrubí. Vzhledem k tomu, že jako rozvodné potrubí se kromě flexibilních hadic používají i pevná potrubí, jsou následující hodnoty brány jako kontrolní ukazatele pro rozdělení na bloky ( Stůl 1).

Na základě průměrů distribučních potrubí a vzoru výsadby je vybrána plocha zavlažovacích bloků.

Příklad:
Kultura – rajčata.
Vzdálenost mezi zavlažovacími trubkami je 1,3 m.
Distribuční potrubí je LFT 4″.
Vzdálenost mezi zářiči je 0,3 m.
Spotřeba vody na zářič -1,4 l/h
Závislost pro výpočet velikosti zavlažovacího bloku:

Dále je stanoven předběžný počet zavlažovacích bloků. Za tímto účelem se celková plocha pěstované plodiny vydělí odhadovanou plochou bloku a zaokrouhlí se nahoru. Pokud je umístění nemožné nebo je to ekonomicky nerealizovatelné, zvyšuje se odhadovaný počet závlahových bloků.

Další fází je stanovení geometrických rozměrů závlahových bloků.

Rozvodné potrubí může vést závlahovým blokem uprostřed (nebo s přesazením), nebo po hranici závlahového bloku.Ve většině případů je výhodnější umístit rozvodné potrubí do středu zavlažovaného bloku s obousměrné vedení zavlažovacích trubek z důvodu vysokých nákladů na potrubí. V některých případech je ekonomicky výhodnější mít jednostranné uspořádání zavlažovacích trubek vzhledem k distribučnímu potrubí v případě nevyhovující konfigurace pole a vysokých nákladů na hlavní potrubí.
Druhým faktorem ovlivňujícím geometrické rozměry závlahových bloků jsou technické vlastnosti závlahového potrubí. Nastavit si můžete od 5 do 15 % nerovnoměrnosti zavlažování. U nejmasivnější závlahové trubky (průměr 16 mm, průtok na zářič 0.9 – 1 l/h a vzdálenost zářičů 0,3 m> při nerovnosti 10 % je průměrná délka závlahových tras cca 170 m. nutné prostudovat technické vlastnosti navrhované zavlažovací trubice.
Při rozdělení pole na závlahové bloky je ekonomicky výhodné použít závlahové běhy o délce 0,7-1,0 maxima. Po určení délky zavlažovacích bloků vypočítejte délky rozvodných potrubí. K tomu rozdělte plochu zavlažovacích bloků rozpětím zavlažovacích bloků. Pěstování různých plodin v jednom bloku by nemělo být povoleno, zejména s různými dávkami zálivky a množstvím hnojiv. Pokud taková potřeba nastane, použijte spojovací armatury s kohoutky. Také nemůžete použít různé vzory výsadby na různých stranách stejného distribučního potrubí.

Vyjasnění potřeby vody a sestavení schématu zavlažování.

Po určení počtu a velikosti zavlažovacích bloků je u každého zavlažovacího bloku specifikována spotřeba vody.

Další fází je vypracování schématu zavlažování.

Pro tento účel se maximální rychlost zavlažování (40-50 m3/ha) vydělí hektarovou spotřebou vody (m3/ha*h), použitým schématem výsadby a určí se maximální doba zavlažování pro konkrétní blok. Pro uvažovaný příklad (rajčata) je spotřeba vody na hektar (na jednu hodinu provozu systému) 26 m70 a maximální doba zavlažování (s maximální denní dávkou 3 m3/ha běžně akceptovanou v tomto příkladu) je asi XNUMX hodin.

Při výběru filtrační stanice je nutné vzít v úvahu zdroj zásobování vodou (otevřený jímkový kal a studna), stupeň znečištění vody a druh znečišťující látky, hodinovou potřebu vody (průchodnost), jakož i produktivita čerpací stanice a počet dalších spotřebitelů Je třeba mít na paměti, že je potřeba testovat vodu na chemické složení, přítomnost biologických a mechanických znečišťujících látek, aby bylo možné určit vhodnost pro zavlažování a výběr filtrační stanice. Při použití závlahové vody z otevřených nádrží je proto s velkým množstvím biologických škodlivin nutné zařadit do filtrační stanice pískový a štěrkový filtr a při větším množství suspendovaných částic písku je vhodné použít hydrocyklony nebo kombinace filtrů.

Kromě písku a štěrku je součástí filtrační stanice (při čerpání vody z otevřených nádrží) bezpečnostní síťový nebo kotoučový filtr.
Pokud se používá voda ze studny, obvykle stačí jeden kotoučový nebo sítový filtr. Při velkém množství suspendovaných částic písku je vhodné použít hydrocyklony. Po rozhodnutí o typu filtrační stanice přejdeme na základě analýzy zdroje vody k výběru typu filtrů a výpočtu jejich množství.
Před výběrem kapacity filtrační stanice je nutné si ujasnit výkon (pokud existuje) čerpací stanice a přítomnost dalších spotřebitelů vody. Pokud má čerpací stanice nadbytečnou kapacitu, je možné, že dodatečné náklady na zásobování vodou převýší náklady na dodatečné filtry. Proto je také nutné ekonomické zdůvodnění průchodnosti filtrační stanice.
Po rozhodnutí o maximální požadované propustnosti filtrační stanice a jejím typu začíná konfigurace. Značka a množství filtru se volí na základě propustnosti. Je také zvolena jednotka hnojiva. Jednotka hnojiva se obvykle skládá z ventilu, vstřikovače a připojovacích a uzavíracích ventilů. V závislosti na propustnosti filtrační stanice může být vstřikovač od 0,5″ do 1,5″.

Výpočet hlavních potrubí.

Hydraulický výpočet vodovodní sítě spočívá ve stanovení průměrů potrubí na základě známého průtoku vody a tlakových ztrát ve všech jejích úsecích a také stanovení minimálního tlaku na vstupu do systému.

Postup výpočtu potrubí:

• průměry potrubí jsou určeny na základě průtoku vody a rychlosti proudění pro každý úsek
• tlakové ztráty se určují podle sekcí
• je stanovena maximální tlaková ztráta
• je stanoven minimální vstupní tlak
• Schopnosti vodního zdroje jsou porovnávány s potřebami systému.

Postup a základní požadavky na instalaci.

V ploše určené pro umístění kapkového závlahového systému se provádí předseťová úprava půdy a v případě potřeby aplikace půdních herbicidů.

Instalace se provádí v následujícím pořadí:

• Podle projektu se instaluje filtrační stanice a hlavní potrubí.
• provádí se výsev a pokládka závlahového potrubí pro zasetou plodinu, nebo se potrubí pokládá pro sadbu (provádí se ručně nebo pomocí zakladačů umístěných na rámu secího stroje nebo kultivátoru).
• rozvodné potrubí (lft) je položeno a napojeno na hlavní
• potrubí.
• Na rozvodné potrubí se připojují zavlažovací potrubí průchozími armaturami, za tím účelem jsou v potrubí vytvořeny otvory pomocí perforátoru pro armaturu.
• Systémy proplachujte vodou po dobu 10-15 minut; k tomu nejprve opláchněte filtrační stanici, dokud se neobjeví čistá voda, a poté opláchněte irigační trubice.
• Na konci proplachování uzavřete konce irigačních trubic.
• Tlak se upravuje podle údajů z pasu.

Je velmi důležité správně naplánovat všechny práce pro provoz systému.Pokud je plánování provedeno nesprávně, což bude mít za následek nesprávný provoz systému, náklady se nevrátí, protože zisk bude nízký. Pěstování zeleniny s kapkovou závlahou zahrnuje použití pokročilých technologií, takže dosažení vysokých výnosů je možné pouze při povinném provádění všech agrotechnických opatření pro ochranu rostlin, aplikaci hnojiv a péči o rostliny. Systém kapkové závlahy není chráněn před nesprávným zpracováním půdy a péčí o rostliny, takže všechny práce musí být dokončeny včas a ve vysoké kvalitě.
Existují dva různé systémy kapkové závlahy – trubice kapkové závlahy a páska kapkové závlahy.
Kvalita každého systému závisí na tloušťce (hustotě) trubky nebo pásky. Trubku nebo pásku s vysokou hustotou lze používat několik let. Nejtenčí páska má trvanlivost jeden rok. Páska s nejnižší hustotou se položí do půdy do hloubky 5 cm.

Na povrch půdy lze použít silnější trubici nebo pásku. Při použití nejtenčí pásky je důležité zajistit její položení do půdy přesně do hloubky 5 cm. Bohužel v praxi jsou rozdíly v hloubce +.- 5 cm.Pokud je páska umístěna příliš hluboko, hrozí změny tlaku a objemu vody v pásku, protože po vydatných deštích je půda výrazně utužena. Bude také obtížné odstranit pásku z půdy po sezóně, pokud je příliš hluboko v půdě.
Údržba systému se provádí jak ve dne, tak v noci, proto je důležité organizovat práci operátorů na více směn. Filtrační stanici je nutné pravidelně proplachovat a neustále sledovat tlak v systému a odstraňovat případné netěsnosti.

Na konci závlahové sezóny jsou všechny prvky demontovány a uloženy k uskladnění. Při použití rok staré okapnice nebo pásky se demontuje a odveze z pole k další likvidaci. Nejprve je nutné odstranit opravné kování, které sloužilo v sezóně na běžné opravy pro další použití. Důležitým environmentálním faktorem je čištění pole od zbytků kapající pásky a dalšího polymerního odpadu. Plast se v půdě nerozkládá, takže řada farmářů má pole, kde se používala kapková závlaha, kontaminovaná zbytky tohoto systému. Pro normální využívání takové půdy v budoucnu je nesmírně důležité vyčistit pole od plastů jakéhokoli druhu.
Pokud byla trubice používána dlouhodobě, je nutné ji omýt, aby se odstranily všechny mikro- a makročástice, které se nahromadily během provozu. K tomu se na koncích trubice otevřou zátky a systém se proplachujte proudem vody, dokud nevyteče čistá voda. Tyto práce provádějí provozovatelé na závlahových blocích.Pokud by byla k zavlažování použita voda z otevřených nádrží, hrozí rozšíření modrozelených a jiných řas a bakterií tvořících sliz, který ucpává kapačky. Proto je v takových systémech nutné zavádět chlór do závlahové vody v koncentraci 20 mgl. Toto proplachování se provádí přes injektor po dobu 30-60 minut. Protože se ke krmení rostlin během sezóny používají hnojiva obsahující vápenaté a hořečnaté soli, může dojít k zablokování kapátka těmito zbytky soli. K odstranění těchto solí na konci sezóny se používá technická kyselina dusičná, ortofosforečná nebo chloristá v koncentraci 0,6 % účinné látky. Doba trvání kyselé závlahy je asi jedna hodina. Po použití takových léků je nutné opláchnout čistou vodou po dobu 30-40 minut. Po provedení všech těchto opatření se odkapávací trubice navine do svitků a uloží. Při navíjení je nutné odstranit vodu z trubky. Zkumavka musí být skladována uvnitř nebo ve vzduchotěsné nádobě.

Dalším krokem při přípravě na uskladnění je vyjmutí flexibilní hadice LFT. Konektory LFT hadičky (odkapávací páska) z hadice raději neodstraňujte, protože by mohlo dojít k poškození připojovacích hrdel. Před demontáží je nutné opláchnout čistou vodou, aby se odstranily všechny mechanické částice. Poté se ohebná hadice opatrně svine, bez zauzlování nebo deformace. Změří se délka každé hadice a vyvěsí se štítek s uvedením metráže a vzoru výsadby, ve kterém byla použita.. Ohebnou hadici je lepší skladovat společně s odkapávací trubicí.
Šoupátka a kulové kohouty musí být očištěny od nečistot a opláchnuty vodou. Všechny díly náchylné ke korozi namažte technickými mazivy. Při skladování je nutné zabránit kontaktu s vlhkostí.
Štěrkopískové filtrační stanice se zbaví štěrku a vymyjí čistou vodou. Před uskladněním musí být vysušeny. Všechny ventily na filtrační stanici jsou mazány technickými mazivy a utěsněny. Filtrační štěrk je nutné promýt v tekoucí vodě na sítech a dezinfikovat roztoky technických kyselin pro zničení modrozelených řas a bakterií. Koncentrace pracovního roztoku je XNUMX % účinné látky.
Kotoučové a síťové filtry je nutné důkladně opláchnout v čisté vodě. Pokud mají usazeniny solí, perou se ve stejném roztoku technických kyselin. Poté všechny díly znovu opláchněte v čisté vodě a osušte. Je lepší je skladovat smontované.
Velmi důležitým bodem je odstranění vody ze všech prvků kapkové závlahy. Pokud se voda dostane dovnitř, může při nízkých teplotách rozmrazit a poškodit části zavlažovacího systému.
Životnost vašeho systému závisí na důkladné přípravě celého systému kapkové závlahy pro správné uskladnění během zimy, která vám ušetří peníze.

KAŽDÝ, kdo používá kapkovou závlahu, by měl na konci sezóny podniknout kroky k vyčištění pole od zbytků závlahy. Bohužel to někteří lidé ignorují, což může vést k velkým problémům.
Půda bude i v budoucnu využívána pro zemědělskou výrobu, proto je důležité myslet dopředu na budoucí problémy výrobců a tam, kde je to možné, jim předcházet. Musíme pracovat na čistých polích a neztrácet peníze a čas na čištění oblastí, které jsme v minulosti o mnoho let později znečistili.

Provozní účinnost systému kapkové závlahy závisí na správnosti jeho návrhu a správnosti výpočtů. Výpočty požadovaných parametrů a výběr zařízení jsou založeny na potřebě vody plodin, ploše půdy a dalších faktorech.

Hlavní fáze návrhu

1. Předběžný výpočet spotřeby.
2. Výpočet množství odkapávací pásky, které bude potřeba pro každou konkrétní oblast v souladu se schématem výsadby.
3. Rozdělení místa na závlahové bloky s přihlédnutím k délce řad, výkonu čerpacího zařízení a debetu vodního zdroje.
4. Výběr filtrační stanice na základě informací o spotřebě kapaliny pro každý blok, požadované době zavlažování a typu zdroje vody.
5. Výběr rozvodů a hlavních potrubí.

Krok 1: Určete si maximální denní potřebu vody.

Tento indikátor vám umožní vybrat správnou filtrační stanici a uzavírací a regulační armatury. Pro jižní území s malým množstvím srážek je akceptována průměrná statistická norma – 60-70 m3/ha. Na základě této hodnoty se vypočítá předběžný výkon filtrační stanice pomocí vzorce: Q= 60 m3/ha xS/T, kde Q je propustnost filtrační stanice, S je zavlažovací plocha a T je provozní doba zařízení za den, obvykle 16-20 hodin.

Krok 2. Určete potřebu pro každou plodinu v zavlažovací trubici.

Pro tento účel se používá následující vzorec: Lt = Sk x 10000 XNUMX / L, kde Lt je potřeba rostliny na zavlažovací potrubí v metrech, Sk je plocha v hektarech, na které se nachází pěstovaná plodina, a L je vzdálenost mezi okapovými pásy v metrech v souladu se vzorem výsadby.

Krok 3. Rozdělení plochy na zavlažovací bloky.

Různá potrubí mají různé maximální doporučené hodnoty propustnosti, což je vždy zohledněno při dělení území. Například pro ohebné potrubí z PVC (Leyflet) o průměru 100 mm (4 palce) je to přibližně 60–80 m3/h a pro ohebné potrubí z PVC (Leyflet) o průměru 75 mm (3 palce) pouze 35 -40 m3/h. Některé technologické triky umožňují zvýšit jmenovitou hodnotu o 10-15%, ale ani v tomto případě by spotřeba vody každé jednotlivé sekce neměla překročit povolený průtok. Podívejme se na příklad. Pro zeleninové plodiny, rajčata, pod podmínkou použití hlavního flexibilního PVC potrubí o průměru 100 mm (4 palce) a průtoku vody na zářič 1,1 l/h. Výpočty ukazují, že při vzdálenosti mezi kapátkami 0,3 m musí být vzdálenost mezi zavlažovacími páskami alespoň 1,8 m. K tomuto příkladu se vrátíme později. Optimální velikost jednoho zavlažovacího bloku lze určit pomocí vzorce: S = Qt x L x X / 10 xq, kde Qt je průchodnost potrubí pro rozvod vody v m3/h, L je vzdálenost mezi trubkami v metrech, X je vzdálenost mezi zářiči v cm, q je rychlost odtoku zářiče, v l /h Po ujasnění velikosti jednoho zavlažovacího bloku můžete vypočítat jejich počet na místě vydělením celkové plochy výslednou hodnotou S. Pokud konfigurace pole neumožňuje umístit výsledný počet zón, je tento počet zvýšen , čímž jsou o něco menší.

Krok 4. Stanovení spotřeby vody na hektar.

K tomu existuje následující vzorec: W = 10 xq / Lx X, m3/h. Nyní můžete začít určovat geometrické rozměry bloků. K tomu je nutné přesně zjistit, jak bude hlavní potrubí probíhat – uprostřed, přesazeně nebo podél hranice. Optimální umístění je uprostřed s oboustrannou elektroinstalací, nicméně vzhledem k omezení maximální délky tubusu a také proto, že odkapávací páska v Moskvě není tak levná, je někdy vhodné navrhnout jednostranné uspořádání . Rozměry závlahových bloků závisí také na technických vlastnostech kapací trubice. Například v případě standardní úpravy o průměru 16 mm, při vzdálenosti mezi zářiči 0,3 m a průtoku 1,1 l/h bude maximální délka vedení cca 150 m (při nerovnosti 15 %). Na základě této hodnoty je v praxi lepší dělat zavlažovací linky o 10-20% kratší, než je maximální přípustné. Po výpočtu této hodnoty se určí délka hlavního potrubí. Poznámka! V jednom zavlažovacím bloku by neměly být různé plodiny, zejména ty, jejichž míra zavlažování a hnojení se neshodují. Odborníci také nedoporučují používat různé vzory přistání na obou stranách distribučního potrubí.

Krok 5. Vyjasnění potřeb vody.

Objem kapaliny potřebný pro každou zavlažovací jednotku lze určit pomocí vzorce: Wi = W x Sb, kde Wi je průtok pro konkrétní blok v m3/h, W je průtok na hektar v m3/h a Sb je plocha bloku v hektarech.

Krok 6. Vypracování schématu zavlažování.

Výchozí hodnota je brána jako maximální míra závlahy pro jižní oblasti (60-80 m3/ha), která se vydělí výslednou hodnotou spotřeby vody na hektar. Vraťme se k našemu příkladu s rajčaty. Za podmínek v ní popsaných bude hektarová spotřeba vody 26 m3 a maximální doba zálivky cca 3 hodiny.

Krok 7. Výběr filtrační stanice.

Při volbě této komponenty systému je třeba vzít v úvahu charakter zdroje vody, stupeň znečištění vody a druh znečišťující látky, průchodnost filtrační stanice a výkon čerpací stanice, ale i řadu dalších parametrů. jsou brány v úvahu. Filtrační stanice může obsahovat hrubé a jemné filtry, stejně jako hydrocyklony – pokud je dostatek suspendovaných částic. Před určením propustnosti filtrační stanice a dokončením její konfigurace je třeba zjistit produktivitu spotřebitelů vody, včetně čerpací stanice. Na základě průchodnosti se volí filtry a jejich počet a také hnojící jednotka. Injektor může mít různé velikosti a parametry, od ½ palce do 2 palců.

Krok 8. Výpočet hlavních potrubí.

Na základě již známého průtoku vody a při zohlednění tlakových ztrát ve všech částech systému je nutné vypočítat průměr hlavního potrubí. D = 1,13 x √Wi / 3600 x V, kde Wi je odhadovaný průtok vody a V je rychlost pohybu tekutiny, což je rozumné z ekonomického hlediska (v rozmezí 0,9-1,9 m/s). Pokud je získaná hodnota nepřesná, zaokrouhlí se nahoru. Skutečná rychlost pohybu tekutiny v potrubí se určuje pomocí vzorce: Vf = Wi/W, kde W je plocha průřezu potrubí.

Výpočty potrubí se provádějí v následujícím pořadí:

1. Průměr se určuje pro každou sekci zvlášť – na základě rychlosti proudění a spotřeby vody.
2. Vypočítejte tlakovou ztrátu v každé sekci.
3. Zjistěte celkovou tlakovou ztrátu.
4. V závislosti na provozním tlaku na konci potrubí se určí potřebný vstupní tlak.
5. Porovnávají, jak dobře odpovídají možnosti zdroje vody potřebám závlahového systému.

Výpočet všech parametrů závlahového systému je složitý proces, kde je třeba vzít v úvahu mnoho faktorů. Nejlepší je svěřit tento úkol procesním inženýrům, kteří mají zkušenosti a praktické zkušenosti.