Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

Katedra Melioracji, Kształtowania Środowiska i Geodezji

Wydział Melioracji Środowiska

Projekt deszczowni półstałej

dla gospodarstwa rolnego

Wykonała:

Kaszuba Magdalena

IV rok, 8 sem.

Gr. 2 NSPS

1. Dane dotyczące roślin

Na terenie przewiduje się uprawę 4 roślin:

- koniczyna 6 ha,

- rzepak 5 ha,

- żyto 5 ha,

- lucerna 7,5 ha

1.2. Charakterystyka gleby

Gleby: średnie i lekkie

Profil glebowy

Warstwa	% udział frakcji					Gęstość objętościowa	Substancja organiczna
		0,1-0,05	0,05-0,02	0,02-0,006	0,006-0,002	<0,002	[ g/cm^3]	[%]
0-15 gs	8	12	8	7	15	1,85	1,50
15-40 gl	13	8	9	4	11	1,80	0,75
40-70gl	14	7	9	4	11	1,93	0,75
70-100 gl	15	8	8	3	11	1,87	0,88

2.1. Obliczanie podstawowych właściwości wodnych wg wzoru Ślusarczyka.

Polowa pojemność wodna w %

PPW = 5,922 + 0,044 · ( X₁ + X₂ ) + 0,342 · ( X₃ + X₄ + X₅ ) + 1,022 ·X₆

X₁ - procentowa zawartość frakcji 0,1 - 0,05

X₂ - procentowa zawartość frakcji 0,05- 0,02

X₃ - procentowa zawartość frakcji 0,02 - 0,006

X₄ - procentowa zawartość frakcji 0,006 - 0,002

X₅ - procentowa zawartość frakcji < 0,002

X₆ - procentowa zawartość frakcji organicznej

PPW = 5,922 + 0,044 · ( 8 + 12 ) + 0,342 · ( 8 + 7 + 15 ) + 1,022 ·1,5 = 18,6 %

PPW = 5,922 + 0,044 · ( 13 + 8 ) + 0,342 · ( 9 + 4 + 11 ) + 1,022 ·0,75 = 15,8 %

PPW = 5,922 + 0,044 · ( 14 + 7 ) + 0,342 · ( 9 + 4 + 11 ) + 1,022 ·0,75 = 15,8 %

PPW = 5,922 + 0,044 · ( 15 + 8 ) + 0,342 · ( 8 + 3 + 11 ) + 1,022 ·0,88 = 15,4 %

Wilgotność trwałego więdnięcia w %

WTW = 0,709 + 0,386 * X₅

WTW =0,709 + 0,386 * 15 = 6,5 %

WTW =0,709 + 0,386 * 11 = 5 %

WTW =0,709 + 0,386 * 11 = 5 %

WTW =0,709 + 0,386 * 11 = 5 %

Polowa pojemność wodna w mm

PPW = 0,1 * PPW_% * ρ * h

Gdzie:

PPW_% - polowa pojemność wodna w %

ρ - gęstość objętościowa danej warstwy w [ g/cm³ ]

h - miąższość danej warstwy w [ cm ]

PPW = 0,1 * 18,6 * 1,85 * 15 = 51,6 mm

PPW = 0,1 * 18,6 * 1,80 * 25 = 71,2 mm

PPW = 0,1 * 18,6 * 1,93 * 30 = 91,6 mm

PPW = 0,1 * 18,6 * 1,87 * 30 = 86,2 mm

Całkowita PPW = 51,6+71,2+91,6+86,2 = 300,6

Wilgotność trwałego więdnięcia w mm

WTW = 0,1 * WTW_% * ρ * h

WTW = 0,1 * 6,5 * 1,85 * 15 = 18 mm

WTW = 0,1 * 5 * 1,80 * 25 = 22,5 mm

WTW = 0,1 * 5 * 1,93 * 30 = 29 mm

WTW = 0,1 * 5 * 1,87 * 30 = 28,1 mm

Całkowita WTW = 18+22,5+29+28,1 = 97,6 mm

Woda ogólnie dostępna

WOD = PPW - WTW

WOD = 300,6 - 97,6 = 203 mm

Woda łatwo dostępna

WŁD = 2/3 * WOD

WŁD = 2/3 * 203 = 135,3 mm

Woda trudno dostępna

WTD = 1/3 * WOD

WTD = 1/3 * 203 = 67,7 mm

2.2. Obliczenie podstawowych potrzeb wodnych roślin nawadnianych

Parametr	Lucerna	Rzepak	Koniczyna	Żyto
hk [ cm ] głębokośc celowego zwilżania	60	50	40	50
dWŁD [mm/10cm] deficyt wody łatwo dostępnej	9	6	8	8
dnetto=(hk*dWŁD)/10 [mm] dawka polewowa netto	54	30	32	40
ei [mm/dobę] niedobory wody	2,7	2,1	2,7	2,1
T = dnetto/ei [doby] maksymalny okres między nawodnieniami	20 (15)	19 (12)	12 (15)	24 (15)
C = 0,8*T [doby] maksymalny okres wykonania 1 nawodnienia	16 (12)	15,2 (15)	12 (12)	19 (12)
Dnetto = ei*T [mm] dawka netto - inna metoda	54	40	40	50
Średnia dnetto [mm]	54	35	36	45
Dbrutto=dnetto/Ke [mm] Ke - współczynnik wykorzystania deszczowni (0,8 - 0,85)	67 (54)	44 (50)	40 (40)	56 (50)
qt=(Dbrutto/t*C)*2,78 [l/s,ha] niezbędny dopływ jednostkowy na nawadnianie pola t - czas pracy deszczowni (15 h )	0,77	0,6	0,62	0,55
q0=(qt*t)/24 [l/s,ha] całkowity dopływ na nawadniane pola	0,5	0,4	0,39	0,34
Dbrutto [ mm ] sumaryczna dawka polewowa brutto	300	95	300	135
dnetto [ mm ] sumaryczna dawka polewowa netto	240	75	240	110

2.3. Obliczanie opadów optymalnych wg Klatta

gdzie:

P_k - opad wg Klatta [mm]

t_i - temperatura średnia miesięczna dla roku suchego (kwiecień 9,0°C; maj 13,2°C; czerwiec 17,2°C; lipiec 21,1°C; sierpień 18,7°C; wrzesień 11,9°C)

t_j - temperatura miesięczna wg Klatta (kwiecień 8°C; maj 13°C; czerwiec 16°C; lipiec 18°C; sierpień 17°C; wrzesień 15°C)

α - współczynnik zależny od rodzaju gleby (1,2 - gleby lekkie; 1,0 - gleby ciężkie;

1,3 - gleby średnie)

Potrzeby wodne roślin

P_k - opad wg Klatta

Rośliny	IV	V	VI	VII	VIII	IX
Żyto	35	70	70	45	-	-
Rzepak	50	70	75	30	-	-
Koniczyna	50	70	80	90	80	60
Lucerna	50	65	75	80	75	60

P_op - opad optymalny

Rośliny	IV	V	VI	VII	VIII	IX
Żyto	52	93	99	79	-	-
Rzepak	71	93	105	60	-	-
Koniczyna	71	93	112	137	115	58
Lucerna	71	85	105	124	108	58

2.4. Sezonowy ogólny plan deszczowania

Rośliny	IV			V			VI			VII			VIII			IX
		1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3
Żyto
Rzepak
Koniczyna
Lucerna

2.5. Obliczanie dopływów

Rośliny	[ha]	qt	qo	IV			V			VI			VII			VIII			IX
								1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3
Żyto	5	0,55	0,34			0,55	2,75	2,75	2,75	2,75	2,75	2,75								2,75	2,75
Rzepak	5	0,6	0,4		3	1,5		1,5	3									3	3	3	3
Koniczyna	6	0,62	0,39					3,72	3,72	3,72	3,72	3,72	3,72	3,72	3,72	3,72	3,72	3,72	3,72	1,86
Lucerna	7,5	0,77	0,5					5,78	5,78	5,78	5,78	5,78	5,78	5,78	5,78	5,78	5,78	5,78	5,78	2,89
Suma = 162,3 [l/s] 3						2,05	2,75	13,75	15,25	12,25	12,25	12,25	9,5	9,5	9,5	9,5	9,5	12,5	12,5	10,5	5,75
Suma okresu miarodajnego = 138,25[l/s]								13,75	15,25	12,25	12,25	12,25	9,5	9,5	9,5	9,5	9,5	12,5	12,5

2.6. Obliczanie sumarycznego dopływu miarodajnego

ΣQ_m = 138,25 l/s - suma przepływów w okresie miarodajnym

n = 12 - ilość dekad w okresie miarodajnym

2.7. Obliczanie wydajności agregatów pompowych

β = 0,02

Przyjęto: Q_pomp - 12 l/s

Jednostkowa wydajność:

F = 23,5 ha - całkowita powierzchnia nawadniana

2.8. Dobór pomp

Dobrano 3 pompy (+ 1 zapasowa z silnikiem spalinowym)

Typ 5AZ 20-3

Wydajność 16 m³/h

Wysokość podnoszenia - 5,5m

Motor typ Sq 90 - S6

PS = 0,75 kW

Masa - 104 kg

2.9 Obliczenie godzinowego zapotrzebowania na wodę roślin

Qh=

F - powierzchnia danego pola;

C - maksymalny okres wykonania nawodnienia;

t - czas pracy deszczowni w ciągu doby;

D_brutto - jednorazowa dawka polewowa brutto;

Roślina	Dane	Qh
Lucerna	F=7,5; t=15; C=16; Dbrutto=300	9,4
Żyto	F=5; t=15; C=12; Dbrutto=135	3,75
Rzepak	F=5; t=12; C=15,2; Dbrutto=95	2,6
Koniczyna	F=6; t=15; C=12; Dbrutto=300	10

3.0 Wykaz parametrów technicznych dla poszczególnych roślin

Lp	Dane	Lucerna	Żyto	Rzepak	Koniczyna
1.	Średnica dyszy	27	27	27	25
2.	Wielkość dawki w [mm] przy t-15h,V-16,7 m/h III bieg	49	49	49	42
3.	Wydajność zraszacza [m3/h]	62	62	62	48
4.	Wymagane ciśnienie na wejściu do rurociągu deszcz. [Mpa]	0,6	0,6	0,6	0,5
5.	Promień zasięgu zraszacza [m]	45	45	45	40
6.	Maksymalna szer. Pasa[m] b-1,7 R	76	76	76	68
7.	Standardowa dł. Deszczowanego pasa [m]	250	250	250	250
8.	Maksym. Dł. Deszczowanego pasa L-250m+0,75R	284	284	284	280
9.	Długość Rury elastycznej [m]	250	250	250	250
10.	Średnica zewn., i grubość ścianki rury elast.[mm]	110/90	110/90	110/90	110/90
11.	Zalecana rozstawa stanowisk rurociągów	76	76	76	68
12.	Pow. Nawadniana na jednym stanowisku	1,9	1,9	1,9	1,7

Obliczenia hydrauliczne linii ciśnień

Lp	Węzeł	Średnica rurociagu	Dł. Przewodu	Rozbiór wody	straty cisnienia	Rz. Terenu	Rz. Linii cisnień	rz. Osi rurociagu	Wys. Cisnień [m]	V[m/s]
1	H4	250/110	580	17,23	0,4	75	85,6	74	11,6	1
												74	84,2	73	11,2	1
2	H3	110	76	17,23	0,4	73	82,8	72	10,8	1
3	H2	110	76	17,23	0,4	72	81,4	71	10,4	1
4	H1	110	76	17,23	0,4	71	80	70	10	1

---