Вибір дощувальної техніки
8.1. ВИМОГИ ДО ЩОДЯЧНОЇ ТЕХНІКИ
Агробіологічні вимоги передбачають оптимальне постачання рослин водою. Дощувальна техніка повинна забезпечити: подачу води у потрібній кількості, необхідної якості та у необхідний термін відповідно до біологічних фаз розвитку рослин; рівномірний розподіл води на полі та по ґрунтових горизонтах відповідно до розміщення кореневої системи рослин; позитивний вплив поливу на навколишнє середовище, створення необхідних повітряного, теплового та поживного режимів ґрунту та мікроклімату, відповідних фізіологічним особливостям розвитку рослин. При її використанні повинні бути виключені механічні пошкодження рослин (поломка стебел та ін.) та негативний вплив на них водного струму та дощових крапель (вилягання, пригнічення сходів, порушення цвітіння та запилення).
Агрогрунтові та меліоративні вимоги зводяться до збереження та покращення мікрорельєфу, структури, механічного складу ґрунту та меліоративного стану земель. Використання поливної техніки не повинно призводити до водної ерозії, руйнування структури та ущільнення ґрунту, втрат води на глибинну фільтрацію та скидання, вторинного засолення та заболочування зрошуваних земель.
Організаційно-господарські вимоги передбачають раціональну організацію території, високоефективне використання поливної техніки, води та праці на поливній ділянці. Поливна техніка та технологія зрошення повинні забезпечувати: виконання поливних та післяполивних механізованих робіт у найкращі агротехнічні терміни без погіршення умов роботи інших сільськогосподарських машин при раціональних організації територій, праці та використання води на поливномуділянці; високоефективне застосування поливної техніки за необхідного рівня її експлуатаційної надійності; високий рівень продуктивності праці під час поливу, а також прогресивна зміна характеру та умов праці.
8.2. ВИБІР ДОЧКУВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ
Алгоритм оцінки технічної застосовності та вибору дощувальної техніки базується на загальноприйнятих методах районування зрошуваних територій за способами та технікою поливу. Засоби механізації поливу вибирають на основі багатофакторної оцінки приств, матеріалів вишукувань, техніко-економічних обґрунтувань та статистичної звітності.
Реалізація поставленої задачі здійснюється за трьома основними етапами, відображеними в принциповій схемі оцінки застосування дощової техніки (рис. 8.1).
1. Оцінка технічної застосовності дощувальної техніки здійснюється за 13 показниками, що характеризують природно-господарські умови, і ґрунтується на обліку техніко-експлуатаційних характеристик, що обмежують застосовність способу та виду дощувальної техніки за кожним показником: район, господарство, ділянка, дефіцит водного балансу середня швидкість вбирання води за 1 год ресурсів.
В результаті розрахунку даються рекомендації щодо застосування обраної із усієї номенклатури серійної та перспективної дощувальної техніки.
2. Визначення параметрів роботи поливної техніки здійснюється шляхом вибору технічно застосовних її видів (див.табл. 2.3), їх модифікацій (табл. 8.1).
3. Економічну ефективність застосування дощувальної техніки оцінюють на основі техніко-економічних показників технічних засобів для поливу та зрошувальної системи (КЗІ, ККД, капітальних вкладень, витрат праці, енерговитрат тощо) з урахуванням забезпеченості регіону, що склалася, земельними, водними та трудовими ресурсами. .
Оптимальний варіант поливної техніки вибирає проектувальник за двома показниками - наведеними витратами та сумою балів. Сума балів враховує дефіцит та ступінь продуктивного використання земельних, водних та трудових ресурсів у цьому регіоні.
Для зручності користування вихідні дані по всіх етапах реалізації поставленого завдання зводять до таблиці результатів.
Програма, що реалізує алгоритм, розроблена Всесоюзним об'єднанням „Союзводпроект". Її використовують при районуванні зрошуваної території та проектуванні зрошувальних систем у різних природно-господарських умовах країни.
8.3. ОПЕРАТИВНЕ УПРАВЛІННЯ ПОЛИВАМИ
Різноманітність умов формування ґрунтових вологозапасів на зрошуваних полях викликає необхідність їх контролю та призначення термінів та норм поливу диференційовано для кожної поливної ділянки. Через різноманіття поєднань факторів, що впливають на водний режим ґрунту, та великої кількості поливних ділянок на зрошувальній системі ускладнюється управління поливами.
Практична реалізація експлуатаційних режимів зрошення у господарствах-водокористувачах потребує оперативного коригування режимів зрошення сільськогосподарських культур. Необхідно мати поточні та прогнозні відомості про стан кожної поливної ділянки, відомості про поточну та прогнозну вологість ґрунту.
У нашій країні застосовують інформаційно-радючі системи оперативногопланування зрошення, які дозволяють періодично (один раз на 3. 7 діб) збирати та обробляти в регіональному обчислювальному центрі необхідну оперативну інформацію. Опрацьовану інформацію передають в управління зрошувальної системи. Ефективність такої інформаційно-радіючої системи залежить від достовірності та своєчасності інформації, що передається, надійності каналів зв'язку, а також стійкості погодних та організаційно-господарських умов, що склалися на зрошувальній системі, що впливають на прийняття рішень при видачі завдань на полив,
Найбільш ефективне управління технологічним процесом поливу досягається при його темпі, що дорівнює або близькому до протікання самого технологічного процесу.
Виходячи з особливостей технологічного процесу поливу та інших агротехнічних прийомів, оцінку стану системи „ґрунт – рослина – атмосфера – технічні засоби впливу” потрібно проводити щодобово. Така періодичність оцінки стану цієї системи та вироблення рішення на майбутній період дозволяють з найбільшою достовірністю оптимізувати терміни та норми поливу на кожному поливному ділянці При відсутності в безпосередній близькості від зрошувальної системи обчислювального центру обробку інформації доцільно виконувати на місці з використанням мікро-ЕОМ.
Ефективність оптимізації поливних режимів на внутрішньогосподарських зрошувальних системах забезпечується за наявності технологічної служби оперативного управління поливом. Таку службу доцільно створити у великих господарствах-водокористувачах або у спеціалізованих організаціях, які відають експлуатацією внутрішньогосподарської частини зрошувальних систем. Ця служба сприяє підвищенню надійності та оперативності інформаційного забезпечення, проведенню своєчасних та якіснихполивів. Застосування мікро-ЕОМ дозволяє своєчасно виконувати необхідні розрахунки, зберігати необхідну інформацію за мінімальних капітальних і експлуатаційних затратах.
8.4. ОСНОВНІ ФУНКЦІЇ ТА ЗАВДАННЯ ТЕХНОЛОГІЧНОЇ СЛУЖБИ
Планування експлуатаційних режимів зрошення на майбутній сезон. Збір нормативно-довідкової інформації. Збір та аналіз відомостей про технічний стан поливної техніки, зрошувальної мережі, структуру та розміщення посівів, інших вихідних даних. Розробка планових експлуатаційних режимів зрошення та графіків поливу сільськогосподарських культур на майбутній сезон.
Контролює меліоративний стан зрошуваних земель. Збір та уточнення даних про водно-фізичні властивості ґрунту та динаміку меліоративного стану зрошуваних земель. Визначення вихідних та контрольних вологозапасів у ґрунті.
Оперативне планування та коригування графіків поливу. Збір та аналіз поточної та прогнозної метеорологічної інформації, відомостей про фази розвитку сільськогосподарських, культур, поточний стан зрошувальної мережі, поливної техніки та реалізованих поливів. Планування термінів і норм поливу кожні 5 діб. на наступні 10 діб. і щоденне їх коригування на наступні 5 діб. на основі поточних ситуацій та прогнозної інформації за допомогою мікро-ЕОМ. Прийняття рішень та підготовка оперативного плану поливу. Розробка завдань на наступні 5 діб. спеціалізованим
ланкам (бригад) з технічного обслуговування насосних станцій, мережі та поливних машин.
Оперативне керування поливами. Видача завдань на полив машиністам-операторам на наступну добу. Контроль та аналіз виконання оперативного плану та якості поливу за минулу добу. Оперативні консультації технічного та адміністративного персоналу.
Облік та звітність про хід поливу. Підготовка інформації про реалізовані поливи з сільськогосподарських культур, сівозміни, бригади, експлуатаційної ділянки, господарства минулої доби, тиждень, місяць, зрошувальний період.
Основні завдання технологічної служби. Оперативне управління поливами полягає в реалізації організаційно-технічних заходів, що забезпечують оптимізацію поливного режиму відповідно до умов, що складаються. В основу контролю термінів та норм поливу покладено модель, що передбачає визначення сумарного водоспоживання біокліматичним методом, а елементів режиму зрошення методом водного балансу.
Технологічна служба оперативного управління поливами (ОУП) разом із диспетчерською є центральним органом оперативного управління виробництвом (рис. 8.2). Її створюють з урахуванням принципу максимального поєднання та використання існуючої системи управління із збереженням ієрархії. Концентрацію інформації, її обробку та розробку оперативних планів поливу здійснюють у спеціалізованому підрозділі служби - відділі технологічного забезпечення зрошення, що знаходиться в підпорядкуванні головного (старшого) гідротехніка. Такий відділ формують на базі лабораторій ґрунтової вологометрії. За функціональними ознаками у цьому відділі формують структурні підрозділи з відповідними фахівцями:
- група оперативного планування поливів – інженер-гідротехнік, агрометеоролог, технік-оператор;
- група математичного забезпечення - інженер-оператор, технік-оператор ЕОМ;
- ґрунтово-меліоративна лабораторія - ґрунтознавець, технік. Технічна оснащеність відділу залежить від площі зрошувальної системи, що обслуговується. Вона містить комплекс технічних засобів та приладів для реалізаціїпоставлених завдань: мікро-ЕОМ із програмним забезпеченням, прилади для реєстрації та аналізу ґрунтово-меліоративного стану зрошуваних земель, спостереження за якістю поливу, проведенням метеорологічних спостережень, транспорт та оргтехніку.
Контрольні питання та завдання.1. Дайте аналіз умов вибору дощувальної техніки. 2. Як взаємопов'язані елементи оперативного керування поливами? 3. Оцініть можливість застосування системи оперативного управління поливами на зрошувальній системі, яка обслуговує ваше господарство. 4. Сформулюйте основні функції та завдання технологічної служби стосовно вашого господарства, регіону.