Равномерность орошения: оценка и расчет показателей
Distribution uniformity
Равномерность орошения (DU) – важный показатель эффективности полива, измеряемый в процентах. Узнайте, как DUlq влияет на качество орошения и оптимизацию систем.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Однородность распределения или ОР в орошении – это мера того, насколько равномерно вода подается на орошаемую площадь, обычно выраженная в процентах, и не следует путать с эффективностью. Однородность распределения часто рассчитывается при проведении аудита орошения. ОР не следует путать с коэффициентом однородности (КО), который часто используется для описания характеристик надземных систем под давлением. Наиболее распространенным показателем является ОР нижней четверти, выраженная как ОРнч, которая представляет собой среднее значение наименьшей четверти образцов, деленное на среднее значение всех образцов, выраженное в процентах. Чем выше ОРнч, тем более однородно покрытие измеренной площади. Если все образцы одинаковы, то ОРнч равен 1,0 или 100%. Не существует универсального значения ОРнч для удовлетворительной работы системы. Значение > 0,80 или 80% считается выше среднего. Однородность распределения может быть полезной в качестве отправной точки для составления графика орошения. Например, ороситель может захотеть применить не менее одного дюйма воды на орошаемую площадь. Если ОР составляет 75% (0,75), то общее количество воды для применения будет равно желаемому количеству воды, деленному на ОР. В этом случае потребуется 1,33 дюйма воды, чтобы только небольшая площадь получила менее одного дюйма. Чем ниже ОР, тем менее равномерно распределение в плоскости сбора данных и тем больше воды может потребоваться для удовлетворения минимальных требований. Для определения ОР спринклеров обычно используются водосборники, и следует помнить, что сбор данных чаще всего происходит над уровнем земли и над корневой зоной, где обычно происходит поглощение воды растениями. Многие факторы могут влиять на распределение или перераспределение воды между плоскостью водосбора и корневой зоной: уклон, крона растений, солома, мульча, скорость инфильтрации и т.д. Тип почвы и корневой горизонт могут снизить необходимость в спринклерах с высоким ОРнч. Низкий ОРнч не гарантирует неэффективность, а высокий ОРнч не гарантирует эффективность. Альтернативой является коэффициент однородности Кристиансена (КО), определяемый как средняя глубина примененной оросительной воды минус среднее абсолютное отклонение от этой глубины, все деленное на среднюю примененную глубину (ASAE, 1998).
Distribution uniformity or DU in irrigation is a measure of how uniformly water is applied to the area being watered, normally expressed as percentage, and not to be confused with efficiency. The distribution uniformity is often calculated when performing an irrigation audit. The DU should not be confused with the coefficient of uniformity (CU) which is often preferred for describing the performance of overhead pressurized systems. The most common measure of DU is the low quarter DU expressed as DUlq, which is a measure of the average of the lowest quarter of samples, divided by the average of all samples expressed as percentage. The higher the DUlq, the more uniform the coverage of the area measured. If all samples are equal, the DUlq is 1.0 or 100%. There is no universal value of DUlq for satisfactory system performance. A value of >.80 or 80% is considered above average. Distribution uniformity may be helpful as a starting point for irrigation scheduling. For example, an irrigator might want to apply not less than one inch of water to the area being watered. If the DU were 75% (0.75), then the total amount to be applied would be the desired amount of water, divided by the DU. In this case, the required irrigation would be 1.33 inches of water, so that only a very small area received less than one inch. The lower the DU, the less uniform the distribution at the plane of data collection and the more water that may be needed to meet the minimum requirement. Catchments are commonly used to determine sprinkler DU and one must be reminded that data collection most often occurs above grade and above the root zone where plant uptake normally occurs. Many factors may affect water distribution or redistribution between catchment plane and root zone; slope, plant canopy, thatch, mulch, infiltration rate, etc Soil type and root horizon may nullify the need for high DUlq sprinklers. Low sprinkler DUlq does not guarantee inefficiency, nor does high DUlq guarantee efficiency. An alternative is Christiansen's uniformity coefficient (CU), defined as the average depth of irrigation water applied minus the average absolute deviation from this depth, all divided by the average depth applied (ASAE, 1998).