水安全

功能 - 灌溉

投资适当的储层设计有助于种植者实现基本的水安全。

操作水是任何已经穿越生产区域或其水道(即排水系统)的水,并且可能含有化学物质(例如农药,除草剂,施肥者)或生物学(例如杂草种子,植物疾病,线虫)污染物。

优质的淡水对于种植植物至关重要,在生产苗圃和温室作物时直接影响利润。bet188博金宝官方网站零星天气模式的增加频率增加,增加了短雨期(气象干旱)和供水减少(水文干旱)的风险会导致作物损害或损失。最近和经常出现的干旱使我们现在和未来重新考虑了水安全。评估风险的持续负担让许多人想知道,现在大声喊道:“我需要多少淡水,我的水将持续多久?”虽然水库在生产苗圃和温室植物的地方很普遍,但几乎没有采取任何措施来整体理解和周到地设计灌溉水库,用于特种作物生产。bet188博金宝官方网站

灌溉水库并不是一项新技术,但是他们的设计和成功实施农场可以帮助实现水安全,确保供应优质的淡水,以使您在典型来源的水上供水时放心(例如,市政,河流,河流,河流,河流等等)变得有限。这种方法还确保了需求超过供应的高度竞争激烈的美国市场的淡水供应。

沉积物的预定允许在进入水库之前从水中沉降。

灌溉水库(又名尾水恢复池或围栏池)的美丽是,它可以从灌溉和雨水中捕获,回收和保留您的站点上的水。在这种情况下,有两种类型的水:运营和雨水。操作水是任何已经穿越生产区域或其水道(即排水系统)的水,并且可能含有化学物质(例如农药,除草剂,施肥者)或生物学(例如杂草种子,植物疾病,线虫)污染物。雨水是从非生产区域或农场结构的屋顶中收集的水,并保持与作战水的隔离,因此避免了污染物。雨水通常是高质量的水,可以安全地用于农作物生产的敏感阶段(例如,繁殖),或者可以安全地释放出具有可忽略的环境影响的农场。请注意地方和州法律,因为某些州不允许雨水捕获。

水库设计

考虑储层安装和设计时,您需要能够回答一些直接影响规格的重要问题,包括:

  • 在炎热的夏日,我每天需要多少水?
  • 我想要几天的水作为备用水源来解决干旱时期以及未来期望的水。
  • 我可以将多少土地面积用于水库,仍然平衡农作物的生产与水安全?

如果您无法回答这些问题,因为您不知道要付出多少水,请考虑投资泵表或在线水表以衡量您的总和年度用水。知识是权力,基于数据的用水证据可以帮助您证明将来的水分配是合理的。还有一些在线计算器可以帮助您估计这些数字,因此您可以计划储层尺寸。Cleanwater3.org的种植工具部分具有灌溉量工具(www.cleanwater3.org/growertools.asp),以帮助估计您使用的水量。

一旦您可以回答这三个问题 - 我们就可以进入水库设计的细节细节。除非浅地下水桌限制其深度,否则灌溉储层往往至少10英尺。更深的水库可以容纳更多的水,因此,如果土地是限制的,并且水安全是一个主要问题,那么水库设计可能会融合15英尺或更高英尺的深度。设计储层容量时要考虑的另一个因素是天气。有些地区仅在一个季节中经历降雨,而另一些地区几乎全年下雨。近年来,暴风雨事件的强度似乎增加了,因为在短时间内,越来越多的降雨降低了。因此,储层的尺寸可能取决于在相关时间内可靠地捕获多少水。

设计储层时,重要的是要考虑:

农场生产区,沟渠和沉积物径流侵蚀进入水库(SA White,Clemson University)。
  • 每天将多少水离开/进入水库?
  • 离开之前,水应该在水库中停留多长时间(又称液压保留时间)?
  • 进入水库的运营水有多“肮脏”?
  • 我想保留多少风暴水以最大程度地减少非点源污染?
  • 地下水的深度是多少?

如果您要从头开始设计新的水库,则基于水库的大小,基于在长时间干旱期间灌溉所有农作物所需的水量。为了找到每天输入多少水进入水库的答案,您可以使用池塘补充/径流量工具(www.cleanwater3.org/growertools.asp)估算灌溉事件后的平均补充率。

如果您已经有一个农场的水库,并且想知道它持有多少水,则可以使用储层计算器工具(www.cleanwater3.org/growertools.asp)来确定储层应持有多少水。水库的年龄和管理会影响可以持有的实际水量。储层应保持一致或永久的水池(水面),不会波动,暴露储层路堤/衬里或允许水深少于10英尺。此外,储层应为塑料或粘土,堤防斜坡为3:1或4:1。

其他因素还会影响储层尺寸的决策,包括水库位置,饲养水库的生产表面积(平方英尺或英亩),降雨强度和规律性,现场地形,土壤类型,深度到地下水(储层应至少高于3英尺)地下水位),可用于电源。通常,储层表面的尺寸最多是排出储层的生产区域的3%,并且深度与需要存储的体积有关。为了最大程度地减少非点源径流并最大化存储空间,我们建议储层的洪水存储(最大表面高度或溢出高度)尺寸,以保持24小时降雨量,该降雨量以50年的频率发生。

水可以通过各种入口,出口,泵的摄入量和溢洪道从水库中流入/从水库中。进入储层的入口可以是管道或沟渠。沟渠通常衬有砾石,塑料或混凝土或植被,以更好地最大程度地减少到达水库的沉积物。裸露的沟渠会导致大量的沉积物运输,河岸的侵蚀以及生产区域的破坏,最终减少水库的数量可以容纳,还可以将污染物带入储层中。

理想情况下,保留储层应至少使用3英尺深的前湾设计,该预留量在任何水入口点之前总计15%至20%。前贝有助于从水中定居于悬浮固体(沉积物),以保护水库的储能能力。沉积物的前台应易于访问,并设计用于易于使用随时可用的设备清除累积的沉积物。这些措施确保您可以维持可以存储的水量,随着时间的推移减少池塘维护,甚至减少病原体和农药进入水库的潜力。

浮动处理湿地和曝气有助于限制藻类生长的潜力。

水量和质量

考虑一下灌溉储藏室,不仅是对淡水安全的投资,而且还对水质管理进行投资。经过适当的设计和维护后,灌溉储层可以帮助污染物从水柱中固定下来。我们简短地提到了液压保留时间(HRT),或者在将水返回水中的时间保留在您的水库中。为了扩展HRT - 进入水库离开水库所需的时间越长,任何带入水库的水污染物就越有时间定居并被阳光和现有微生物学降解。目的是让水在水库中保持至少24小时,最佳时间为72小时。因此,在计划储层时,请考虑如何设计水入口,以使水一端进入水库,并在另一端离开水库,以最大程度地增加自然过程的时间来降解或沉降污染物。另外,请考虑一下泵的摄入量,不仅是溢洪道或水通常离开水库的管道。理想情况下,您的泵的进气口应该远离进入水库(入口)的水,并远离泵的泵反冲洗的地方,到处都是碎屑,进入了水库。

水质是影响农作物健康的关键因素,但通常被视为影响农作物质量的输入。根据您的水源,可能存在不同浓度的化学或生物污染物和沉积物。但是,实际上,大多数操作水都足够干净,可以通过最少的治疗重用灌溉。在某些情况下,需要在现场使用(即,如果应用于敏感/高价值农作物)或释放非农产品之前就需要对其进行处理。提高水质的一种方法是增加保留时间。设计一系列较小但相互连接的灌溉储层,而不是一个大型储层,是增强病原体和营养污染物的去除的另一种方法。任何最佳管理实践都在农场上安装,以帮助减少沉积物的运动(例如,草过滤条,植物缓冲液,沉积物的前辈,浊度)将有助于减少灌溉回流中的沉积物运动,并有助于减轻污染物的运动。

灌溉水库中藻类和鸭草的侵染。

水库监控和管理

为了确保您的水库在正确的时间提供所需的水质,制定和实施监视和管理计划很重要。为了了解一年中的水质如何变化,请在每季(例如春季,夏季和秋季)附近收集至少一个水样品,并将其发送到实验室进行水质分析。继续使用相同的实验室收集水样品,直到您知道水质是否以及按时间随着时间和季节而变化。

定期检查水库基础设施。溢洪道在结构上还声音吗?入口堵塞了吗?出口管有裂缝吗?在暴风雨事件发生后,完成这些检查很重要,当快速移动的水可能携带较大的碎屑时,可能会损害水库基础设施。如果藻类有问题(堵塞泵的摄入或灌溉线),请咨询您的当地推广剂或专家,并制定管理藻类的计划。可以在水库中实施以管理各种污染物的治疗技术包括曝气(这有助于保持水柱混合并限制某些类型的藻华的潜力)和浮动处理湿地安装(与藻类竞争水柱中的营养素)。

如果水质问题持续存在可能影响作物质量的水库,那么在灌溉用水之前可能需要其他治疗方法。典型的化学物质(例如,氯化,臭氧化,紫外线)和物理(例如媒体或椎间盘过滤器)是有效的,通常用于管理水质。

托儿所生产商应将灌溉储藏库视为关键基础设施 - 作为安全的供水和拘留农场上的作战的手段,保护与运营相邻的地表水的环境和质量。在设计储层时,请仔细确定在延长干旱期间提供操作所需的最小水储存量(例如30天,60天?)。所需的体积取决于您的操作,您可以专用于储水的土地区域以及与储水有关的当地规则和法规。制定水质和储层结构完整性的监测计划。

关于作者:莎拉·怀特博士(链接文字“ target =“ _ blank”> swhite4@clemson.edu)是克莱姆森大学工厂与环境科学和托儿所扩展专家的教授。小詹姆斯·欧文(James Owen Jr.)(链接文字“ target =“ _ blank”> jim.owen@usda.gov)是俄亥俄州伍斯特市USDA-ARS应用技术研究部门的研究园艺家。请参阅他们最近的出版物“专业作物保留储层的性能和设计注意事项,以确保优质的水和减轻非点源径流”(https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.128925),“农业灌溉水库的基础知识”(https://tinyurl.com/5n7c46n6),或他们的YouTube简短标题为“管理灌溉库的五个技巧”(https://tinyurl.com/bdcsccfm) 了解更多信息。

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