Технология полива и дождевания

ОАОУ СПО «Дорожно-транспортный техникум»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Экзаменационная работа

 

на тему:

 

«Технология полива и дождевания»

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                            выполнил:

                                                                                                            студент гр. 4

                                                                                                            …………….

 

 

 

Великий Новгород 2014г.

Содержание

 

 

 

Введение	3
1 Влияние капельно-дождевального орошения на рост и развитие растений	5
2 Дождевание	12
3 Системы орошения	14
3.1 Капельное орошение	14
3.2 Спринклерное орошение	15
3.3 Дождевальные машины барабанного типа	15
3.4 Механизированное орошение	17
4 Капельное орошение	18
5 Охрана труда при  поливе сельскохозяйственных культур	27
Заключение	29
Список литературы	30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

 

 

В настоящее время  в связи с дефицитом водных ресурсов во многих районах страны становится крайне актуальным создание оросительных систем нового поколения. Для обеспечения устойчивого сельскохозяйственного производства необходимо искусственно создавать и поддерживать благоприятный водный режим почвы, то есть улучшать естественные водные, почвенные и другие условия той или иной территории в соответствии с потребностями сельскохозяйственных культур.

Повышение продуктивности сельскохозяйственных культур зависит  не только от применяемого способа  полива, но и от влажности и температуры  почвы и воздуха. Необходимость регулирования влажности почвы и температуры приземного слоя воздуха для создания оптимальных условий развития растений свидетельствует о целесообразности разработки технологии и технических средств, обеспечивающих решение этой проблемы.

Анализ перспективных  технологий капельного орошения, обеспечивающих значительную экономию оросительной воды, и мелкодисперсного дождевания, создающих  благоприятные фитоклиматические  показатели в среде развития растений, особенно эффективных в условиях высоких температур воздуха (более 25-30^оС) и низкой влажности (менее 30%), оказывающих отрицательное влияние в целом на продуктивность сельскохозяйственных культур, свидетельствует о необходимости применения технологии капельно-дождевального орошения. В связи с этим разработка технологии и технических средств капельно-дождевального орошения, направленных на создание благоприятных условий для роста и развития растений и в целом на повышение продуктивности культур, является актуальной задачей, позволяющей решать вопросы продовольственной безопасности страны.

Целью данной работы является изучение технологии полива и дождевания.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- проанализировать влияние капельно-дождевального орошения на рост и развитие растений;

- рассмотреть принцип дождевания;

- выявить наиболее  эффективные системы орошения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Влияние капельно-дождевального орошения на рост и развитие растений

 

 

 

В науке и практике наибольшее распространение имеет технология полива, основанная на принципе периодической аккумуляции влаги в активном слое почвы (поверхностный полив, обычное периодическое дождевание).

Более прогрессивным  является принцип непрерывного водоснабжения  растений и почвы в соответствии с их текущим водопотреблением. Этому принципу соответствует капельное орошение и импульсное дождевание.

Агрофизиологический эффект непрерывного орошения заключается  в увеличении длительности воздействия  искусственного увлажнения на растения и среду, что позволяет создать благоприятные условия для развития растений (повысить влажность, снизить температуру воздуха, поддерживать на оптимальном уровне влажность в активном слое почвы и другие) и обеспечить оптимальный водный режим растений, что способствует созданию наиболее благоприятных условий для роста и развития растений и тем самым приросту продукции по сравнению с периодическими обычным дождеванием и поверхностным поливом.

Анализ преимуществ  и недостатков существующей техники  орошения сельскохозяйственных культур с учетом биологических особенностей развития растений и условий окружающей их среды позволяет предполагать, что для обеспечения гибкого регулирования среды обитания растений в условиях высоких температур и низкой влажности воздуха в напряженный период вегетации целесообразно осуществлять сочетание существенно отличающихся между собой способов полива, таких как капельное орошения и мелкодисперсное дождевание.

Сочетание капельного полива и мелкодисперсного дождевания позволяет  объединить положительные качества, присущие каждому способу в отдельности, устранить ряд недостатков, свойственных им при раздельном применении, и создать принципиально новое оборудование для комбинированных поливов с дискретной технологией.

Немаловажным фактором при создании такого оборудования является использование принципа импульсной подачи воды для предотвращения засорения капельно-дождевальных водовыпусков взвешенными наносами и отложениями солей, для чего в капельницах необходимо применение проходных отверстий диаметром 2,0 мм и более, что позволит снизить затраты на фильтростанции, так как в таких системах необходимость фильтров тонкой очистки воды исключается.

Системы дискретного  капельного орошения позволят объединить положительные качества капельного орошения и мелкодисперсного дождевания при водоподаче максимально приближенной к текущему водопотреблению растений, создать благоприятные условия для роста и развития растений и обеспечивают технологию непрерывного орошения. Для осуществления дискретной технологии полива разработаны схемы комплектов капельно-дождевального орошения (рисунок 1).

Такая система при  необходимости может иметь фильтростанцию, узел подготовки и внесения удобрений, регуляторы давления, клапана высвобождения  воздуха (вантузы) и контрольно-измерительные  приборы.

Работа системы орошения на примере принципиальной схемы  с двумя модульными участками (рисунок 1а) осуществляется следующим образом.

При необходимости полива по сигналам датчика или в соответствии с программой включается в работу напорообразующее устройство 2, связанное с водоисточником 1 и вода через запорную арматуру 3 поступает в устройство водораспределения и управления работой (УВ и УР) 4, которым осуществляется подача воды на одну из зон полива и далее по распределительным и поливным трубопроводам этой зоны к капельницам непрерывного или импульсного принципа работы. При установке на поливных трубопроводах капельниц непрерывного полива осуществляется полив растений одной из зон в постоянном режиме водоподачи, время проведения которого задается УВ и УР. Далее аналогичный процесс происходит на другой зоне полива.

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

1 – водоисточник; 2 –  напорообразующее устройство; 3 –  запорная арматура; 4 – устройство  водораспределения и управления  работой; трубопроводы: 5 – распределительные, 6 –поливные; 7, 8 – модульный участок (зона); 9 –капельно-дождевальный водовыпуск 

 

Рисунок 1 - Принципиальные схемы модульных комплектов

капельно–дождевального  орошения 

 

При установке на поливных трубопроводах капельно-дождевальных водовыпусков импульсного принципа работы в результате поступления воды на одну из зон полива происходит аккумуляция расхода и напора в емкостях гидроаккумуляторах водовыпусков до расчетных величин. Далее устройством УВ и УР осуществляется переключение водоподачи на другую зону полива. В первой зоне полива формируется сигнал понижения давления в сети технологических трубопроводов определенной продолжительности и происходит срабатывание запорных органов водовыпусков и подача накопленного объема воды к растениям в режиме капельного орошения или дождевания.

Во второй зоне полива происходит аккумуляция расхода  и напора в емкостях водовыпусков до заданных величин и далее по сигналу понижения давления в  сети трубопроводов осуществляется полив растений. Закрытие запорных органов капельниц или водовыпусков происходит за счет сигнала повышения давления.

Импульсные водовыпуски  имеют одно устойчивое положение, когда  в сети напорных трубопроводов давление повышается или остается постоянным во времени, и одно неустойчивое положение, когда в сети давление падает. Перевод водовыпусков из устойчивого положения в неустойчивое (рабочее) производится под воздействием запускающего импульса (падение давления в сети), вырабатываемого устройством УВ и УР при переключении водоподачи с одной зоны полива на другую.

Система позволяет в  момент одновременного срабатывания всех капельно-дождевальных водовыпусков импульсного  принципа работы достичь максимального  давления, так как запускающий  импульс посылается в тот момент, когда скорость движения воды в сети трубопроводов практически равна нулю.

Регулировка времени  срабатывания технических средств  полива на зонах полива обеспечивается запорно-регулирующей арматурой УВ и УР (рисунок 2). 

 

1 – напорообразующее устройство;

2 - магистральный трубопровод;

3 - корпус устройства поочередной подачи воды; 4 – клапан; 5 (6) – седло;

7 (8) – распределительный трубопровод;

9 –дозатор; 10 – вилка; 11 (12) – каналы;

13 – клапан; 14 (17) – седло;

15 (16) – клапан; 18 – пружина;19 –  кран

 

Рисунок 2 - Принципиальная схема устройства водораспределения и управления работой системы.

Установка капельно-дождевальных водовыпусков на поливных трубопроводах  позволяет осуществлять подачу порций воды к растениям в режиме капельного полива или дождевания.

При размещении на орошаемом  массиве одного модульного участка с группой аналогичных капельниц применяется принципиальная схема системы орошения, показанная на рисунке 1 б). В этом случае устройство водораспределения и управления работой системы осуществляет подачу воды только на данный модульный участок для капельниц непрерывного полива, а для капельниц или водовыпусков импульсного принципа работы применяется устройство управления типа генератора импульсов давления.

Основными элементами комплектов дискретного орошения являются капельно-дождевальные водовыпуски, а также устройства водораспределения и управления работой системы (генераторы импульсов давления) (рисунок 3).

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

1, 2 – задвижки; 3 –  напорный клапан; 4 – сливной клапан; 5 – кран;

6 – трубопровод; 7 –  клапан-распределитель; 8, 9 – реле давления; 10 –сеть;

11 – дождеватель импульсный; 12 – камера; 13-16 – шланги 

 

Рисунок 3 - Принципиальная схема генератора импульсов давления  

 

Наиболее перспективным  для дискретной технологии полива является импульсный капельно-дождевальный водовыпуск (рисунок 4), который позволяет обеспечить фиксированный объем водоподачи к растениям независимо от рельефа местности, а в условиях высоких температур и низкой влажности воздуха за счет малоинтенсивного дождевания улучшить микроклиматические показатели, что тем самым способствует повышению их урожайности.

 

1 – корпус, 2, 3– крышка 4 – полупроводниковая манжета, 5 – колпак, 6 – эластичный шар, 7 – переходник, 8 – корпус крана, 9 – переключатель, 10 – дождевальная  насадка, 11 – поливная трубка 

 

Рисунок 4 - Импульсный капельно-дождевальный водовыпуск 

 

Применение в водовыпуске  эластичного водонепроницаемого вкладыша в виде шара позволяет устранить  возможность выноса воздуха в  атмосферу и тем самым обеспечить постоянный объем водоподачи. В водовыпуске  применены проходные отверстия диаметром 2 мм и более, что обеспечивает вынос инородных частиц, имеющихся в поливной воде, и тем самым снижает требования к ее водоочистке.

Технология орошения дискретным капельно-дождевальным орошением  складывается из чередующихся синхронного и асинхронного режимов работы водовыпусков (в случае простоев).

Асинхронный режим орошения оптимизируется путем возможной  минимизации продолжительности  цикла «накопление-выплеск», то есть увеличения интенсивности водоподачи.