Основные этапы проектирования:
- Предварительный расчет потребления.
- Вычисление количества капельной ленты, которая понадобится для каждого конкретного участка в соответствии со схемой посадки.
- Разделение участка на поливные блоки с учетом длины рядов, мощности насосного оборудования и дебета источника воды.
- Подбор фильтростанции на основе сведений о расходе жидкости по каждому блоку, желаемом времени полива и типу источника воды.
- Подбор разводящих и магистральных трубопроводов.
Шаг1.Определение ежедневной максимальной потребности в воде.
Этот показатель позволит правильно выбрать фильтростанцию и запорно-регулирующую фурнитуру. Существует среднестатистическая норма, принятая для южных территорий с небольшим количеством осадков, – 60-70 м3/га. На основе этого значения по формуле рассчитывается предварительная пропускная способность фильтростанции:
Q= 60 м3/га хS/ Т, гдеQ – пропускная способность фильтростанции, S – площадь орошения, а Т – время работы оборудования в сутки, как правило, 16-20 часов.
Шаг 2. Определение потребности каждой культуры в оросительной трубке.
С этой целью используется такая формула:
Lt = Sк х 10000 / L, где Lt – потребность растения в оросительной трубке в метрах, Sк – площадь в га, на которой размещена возделываемая культура, а L – расстояние между капельными лентами в метрах в соответствии со схемой посадки.
Шаг 3. Разделение участка на поливные блоки.
Различные трубопроводы имеют разные значения максимально рекомендуемой пропускной способности, что всегда учитывается при разбивке территории. К примеру, у гибкого ПВХ трубопровода (Лейфлет) диаметром 100мм(4дюйма) это, примерно 60-80м3/ч, а у гибкого ПВХ трубопровода (Лейфлет) диаметром 75мм(3 дюйма) – только 35-40м3/ч. Некоторые технологические уловки позволяют повысить номинальное значение на 10-15 %, однако даже в этом случае нельзя допускать, чтобы водопотребление каждого отдельного участка превышало допустимую пропускную способность.
Рассмотрим пример. Для овощной культуры томат при условии использования магистрального гибкого ПВХ трубопровода, диаметром 100мм(4 дюйма) и при расходе воды на один эмиттер 1,1 л/ч. Подсчеты показывают, что при расстоянии между капельницами 0,3 м дистанцию между оросительными лентами необходимо делать не менее 1,8 м. К этому примеру мы еще вернемся.
Определить оптимальную величину одного поливочного блока можно по формуле:
S = Qt х L х Х / 10 хq, где Qt – пропускная способность трубопровода для развода воды в м3/ч , L – расстояние между трубками, в метрах, Х – расстояние между эмиттерами, в см, q – норма вылива эмиттера, в л/ч.
После того как величина одного поливочного блока прояснилась, можно вычислить их количество на участке, разделив общую площадь на полученное значение S. Если конфигурация поля не позволяет разместить полученное количество зон, это число увеличивают, делая их несколько меньшими по размеру.
Шаг 4. Определение расхода воды на один гектар.
Для этого существует такая формула:
W = 10 хq / Lх Х, м3/ч.
Теперь можно приступать к определению геометрических размеров блоков. Для этого необходимо выяснить, как именно будет пролегать магистральный трубопровод – по середине, со смещением или по границе. Оптимальным является серединное размещение с двусторонней разводкой, однако ввиду ограничений трубки по максимальной длине, а также из-за того, что стоит капельная лента в Москве не так и дешево, иногда целесообразно спроектировать и одностороннее расположение.
Размеры поливных блоков зависят и от технических характеристик капельной трубки. К примеру, в случае со стандартной модификацией диаметром 16 мм при расстоянии между эмиттерами 0,3 м и норме вылива 1,1 л/ч максимальная длина линии составит, примерно 150 м (при неравномерности в 15 %). Ориентируясь на это значение, на практике делать поливочные линии лучше на 10-20 % короче максимально допустимых. Рассчитав это значение, определяют длину магистрального трубопровода.
Обратите внимание! В одном поливочном блоке не должны оказаться разные культуры, особенно такие, у которых не совпадают нормы полива и внесения удобрений. Специалисты не рекомендуют также использовать с двух сторон разводного распределительного трубопровода разные схемы посадки.
Шаг 5. Уточнение потребности в воде.
Определить потребности каждого поливного блока в объеме жидкости можно по формуле:
Wi = W х Sб, где Wi – расход по конкретному блоку, в м3/ч, W – расход на гектар в м3/ч, а Sб – площадь блока, в гектарах.
Шаг 6. Составление схемы полива.
За начальное значение берется максимальная поливная норма для южных регионов (60-80м3/га), которую делят на полученное значение расхода воды на гектар.
Вернемся к нашему примеру с томатами. При описанных в нем условиях гектарный расход воды составит26 м3, а максимальное время полива – примерно 3 часа.
Шаг 7. Выбор фильтростанции.
При выборе этой составляющей системы во внимание берется характер источника водоснабжения, степень загрязненности воды и тип загрязнителя, пропускная способность фильтростанции и производительность насосной станции, а также ряд других параметров. В состав фильтростанции могут входить фильтры грубой и тонкой очистки, а также гидроциклоны – при обилии взвешенных частиц.
Прежде чем определять пропускную способность фильтростанции и заниматься ее комплектацией, нужно выяснить производительность потребителей воды, включая насосную станцию. На основе пропускной способности выбирают фильтры и их количество, а также удобрительный узел. Инжектор может иметь разные размеры и параметры, от ½ дюйма до 2 дюймов.
Шаг 8. Расчет магистральных трубопроводов.
Основываясь на известном уже расходе воды и учитывая потери напора на всех участках системы, необходимо просчитать диаметр магистрального трубопровода.
D = 1,13 х √Wi / 3600 х V, где Wi – расчетный поток воды, а V – скорость движения жидкости, целесообразная с экономической точки зрения (в пределах 0,9-1,9 м/с).
Если полученное значение вышло неточным, его округляют в большую сторону.
Определение фактической скорости движения жидкости в трубопроводе выполняется по формуле:
Vf = Wi / W, где W – площадь поперечного сечения трубопровода.
Расчет трубопровода выполняется в такой последовательности:
- Определяют диаметр отдельно для каждого участка – по скорости потока и расходу воды.
- Рассчитывают потери напора на каждом участке.
- Узнают суммарную потерю напора.
- В зависимости от рабочего давления на конце трубопровода, определяют требуемой давление на входе.
- Сравнивают, насколько возможности источника водоснабжения соответствуют потребностям поливной системы.
Подсчет всех параметров системы орошения – это сложный процесс, где необходимо учесть множество факторов. Лучше всего доверить эту задачу инженерам-технологам, имеющим опыт и практические наработки.
