Основные принципы согласованного орошения



  • Норма полива – это скорость, с которой вода распределяется в рамках определенного участка. При проектировании оросительной системы важно удостовериться в том, что орошение осуществляется равномерно над каждым охватываемым участком или зоной. Для выполнения данной работы определите количество воды, которое падает на каждый конкретный участок изо всех дождевателей, которые снабжают этот участок. После этого необходимо или подобрать подходящие сопла, или сгруппировать вместе дождеватели с одинаковой нормой полива.
    Иными словами, это является критерием, по которому определяют нормы полива и охватываемые сектора. Следующая иллюстрация изображает три разных поливочных головки для дождевателя с согласованной нормой полива.
    360° = 4 ЛВМ
    180° = 2 ЛВМ
    90° = 1 ЛВМ
    LPM – литров в минуту (ЛВМ)

    На первый взгляд может показаться, что нормы не являются согласованными. Однако, в каждом случае один литр в минуту (ЛВМ) приходится на каждую четверть круга (допуская, что радиус разброса для каждой поливочной головки является одинаковым), и таким образом орошение является согласованным.
    Давайте рассмотрим расчеты для данного примера. Если радиус охвата сопла с вращением на полный круг составляет 9 метров, что является стандартным для дождевателя средней дальности, то используя формулу для вычисления площади круга (πR2) мы рассчитываем его полную площадь, равную 254 квадратным метра:
    3,1415 x 9*9 = 254. Затем, используя формулу для определения нормы полива (LPM x 96,3 ÷ площадь), мы определяем среднюю норму полива при вращении на полный круг, равную 1,51 мм. в час: 4 x 96,3 ÷ 254 = 1,51.

    Площадь, покрываемая поливочной головкой с вращением на полкруга, составляет ровно половину от площади, покрываемой поливочной головкой с вращением на полный круг. Норма расхода воды также составляет половину от расхода поливочной головки с вращением на полный круг или 2 ЛВМ. Таким образом, норма полива над площадью полукруга составляет 1,51 мм в час: 2 x 96,3 ÷ 127 = 1,51.
    Точно также, площадь, покрываемая дождевателем с вращением на четверть круга, составляет половину от площади, охватываемой поливочной головкой с вращением на половину круга. С насадкой на 1 ЛВМ норма полива над четвертью круга также составляет 1,51 мм. в час.
    Тем не менее, если сопла с одинаковым уровнем расхода воды (скажем 4 ЛВМ) были использованы на всех трех поливочных головках, то норма полива составляла бы соответственно 1,51, 3,02 и 6,04 мм. в час. В этом случае углы участка, покрываемого поливочными головками, вращающимися на четверть круга, (6.04 мм в час), будут залиты задолго до того, как достаточное количество воды поступит на участки, покрываемые дождевателями с вращением на полный круг (1.51 мм. в час).
    Чтобы было понятно, давайте изучим сегмент оросительной системы с девятью поливочными головками, принимая, что насадки на 4 ЛВМ установлены на всех дождевателях, которые находятся на расстоянии 9 метров друг от друга по углам сетки. Площадь, покрываемая этими девятью дождевателями, может рассматриваться, как четыре меньших сегмента, обозначенных A, B, C и D, как это показано.
    ABCD.png
    Рассматривая сначала участок А, вы можете увидеть, что он орошается дождевателями 1, 2, 4, и 5 – одной поливочной головкой с вращением на четверть круга, двумя поливочными головками с вращением на половину круга, и с одной поливочной головкой с вращением на полный круг соответственно.
    Участок А получает 100% расхода воды от поливочной головки с вращением на четверть круга, 50% от каждой из двух поливочных головок с вращением на половину круга и 25% от поливочной головки с вращением на полный круг.
    Если каждая поливочная головка поставляет 4 ЛВМ, то норма полива над Участком А рассчитывается следующим образом:

    1. Определение общего ЛВМ для Участка A.
      **100% от дождевателя 1 = 4 ЛВМ
      50% от дождевателя 2 = 2 ЛВМ

    50% от дождевателя 4 = 2 ЛВМ

    25% от дождевателя 5 = 1 ЛВМ

    9 ЛВМ**

    1. Используйте формулу для определения нормы полива:
      **Средний объем полива над Участком A =

    9 ЛВМ x 96,3 ÷ (9 метров x 9 метров)=
    10,7 мм в час**

    Далее, участок B получает по 50% расхода воды от двух поливочных головок с вращением на половину круга (Дождеватели 2 и 3), и по 25% расхода воды от Дождевателей 5 и 6, у которых поливочные головки с вращением на полный круг (обратите внимание, что размер Участка D равен размеру Участка B).

    1. Если каждая поливочная головка выдает 4 ЛВМ, то общее ЛВМ для Участка B составляет:

    50% от дождевателя 2 = 2 ЛВМ
    50% от дождевателя 3 = 2 ЛВМ

    25% от дождевателя 5 = 1 ЛВМ

    25% от дождевателя 6 = 1 ЛВМ

    6 ЛВМ

    1. Норма полива составляет:

    Средний объем полива над Участком B =
    6 ГВМ x 96,3 ÷ (9 метров x 9 метров)=
    7,13 мм в час.

    В заключение, Участок C охватывается четырьмя поливочными головками с вращением на полный круг (Дождеватели 5, 6, 8, и 9).
    Каждый вносит по 25% от своей выходной производительности на этот участок таким образом, что вклад от каждой поливочной головки составляет по 1 ЛВМ для этого участка, суммарно – 4 ЛВМ. Таким образом, норма полива для Участка C составляет:
    **Средний объем полива над Участком C =

    4 ГВМ x 96,3 ÷ (9 метров x 9 метров)=
    4,75 мм в час.**

    Эти нормы полива являются абсолютно разными – если вы хотите использовать сопла с одинаковой нормой расхода для поливочных головок с вращением на четверть круга, на половину круга и на полный круг, нужно будет располагать каждый тип поливочной головки отдельно от других. А потом вам будет нужно эксплуатировать поливочные головки на протяжении различных промежутков времени для того, чтоб достигнуть согласованного орошения, или это приведет к тому, что будут появляться затопленные участки или участки с недостаточным поливом.

    Давайте рассмотрим тот же сегмент с девятью поливочными головками, с настройкой системы под согласованное орошение. Допустим, что сопла на 4 ЛВМ установлены на поливочных головках с вращением на полный круг, сопла на 2 ЛВМ – на поливочных головках с вращением на половину круга, а сопла на 1 ЛВМ – на поливочных головках с вращением на четверть круга.
    Запомните, что при проверке норм полива мы учитываем количество воды, поступающее от каждого дождевателя на участок, находящийся между дождевателями.
    Давайте снова начнем с Участка А
    ABCD2.png
    Дождеватели 1, 2, 4, и 5 представлены одной поливочной головкой с вращением на четверть круга, двумя поливочными головками с вращением на половину круга, и одной поливочной головкой с вращением на полный круг соответственно.
    Общее ЛВМ для Участка A составляет:
    100% от дождевателя 1 (1 ЛВМ) = 1 ЛВМ
    50% от дождевателя 2 (2 ЛВМ) = 1 ЛВМ
    50% от дождевателя 4 (2 ЛВМ) = 1 ЛВМ
    25% от дождевателя 5 (4 ЛВМ) = 1 ЛВМ
    4 ЛВМ
    Средний объем полива над Участком A =
    4 ЛВМ x 96,3 ÷ (9 метров x 9 метров)=
    4,75 мм в час.

    Участок B охватывается дождевателями 2, 3, 5, и 6.
    ABCD3.png
    Это две головки с вращением на половину круга с соплами по 2 ЛВМ, и с двумя головками с вращением на полный круг с соплами на 4 ЛВМ. Общее значение ЛВМ составляет:
    50% от дождевателя 2 (2 ЛВМ) = 1 ЛВМ
    50% от дождевателя 3 (2 ЛВМ) = 1 ЛВМ
    25% от дождевателя 5 (4 ЛВМ) = 1 ЛВМ
    25% от дождевателя 6 (4 ЛВМ) = 1 ЛВМ

    4 ЛВМ

    А норма полива составляет:
    Средний объем полива над Участком B (и D) =
    4 ЛВМ x 96,3 ÷ (9 метров x 9 метров)=
    4,75 мм в час.

    В завершение, ситуация для Участка C остается без изменений.
    С четырьмя поливочными головками с вращением на полный круг (Дождеватели 5, 6, 8, и 9) каждый вносит по 25% от своей мощности в 4 ЛВМ
    ABCD4.png
    Общий вклад для этого участка
    составляет 4 ЛВМ.
    Средний объем полива над Участком С =
    4 ЛВМ x 96,3 ÷ (9 метров x 9 метров)=
    4,75 мм в час.

    Таким образом, четыре участка будут получать одинаковое количество воды в час, а разные модели (с вращением на четверть круга, с вращением на половину круга и с вращением на полный круг) можно размещать вместе. Если дождеватели предназначены более чем для одной зоны, то для таких зон можно установить одинаковые промежутки времени, в зависимости от потребностей ландшафта.

    Как вы можете заметить, важно снабдить дождеватели такими соплами и разместить таким образом, чтобы это обеспечивало равномерное покрытие. Проектирование и установка системы с согласованным орошением, по идее, будет уменьшать трудности, связанные с избыточным или недостаточным поливом, равно как и будет снижать расход воды.

    P.S. Все цифры по расходам форсунок, взяты для примера!

    • 96,3= Константа (дюймов/кв.фут/ч)
      Взял для примера именно дюймовую константу для удобства подсчёта, чтобы не переводить л/мин в м3/ч.
      Для метрической системы берётся константа= 1000 (мм/кв.м/ч) для м3/ч.

    ** Формула для Расстановки по квадрату: PR=1000 x м3/ч : SxS
    Формула для Расстановки по треугольнику: PR=1000 x м3/ч : SxL