МИНЕСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА ФГОУ ВПО БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет: Землеустройство и

лесное хозяйство

Кафедра: Кадастра,недвижимости и геодезии

Специальность: Природообустройство

Форма обучения: очная

Курс, группа: 3, 1

Фатыхова Лиана Асгатовна

Курсовой проект

Проектирование режима орошения сельскохозяйственных культур при поливе дождеванием в Кугарчинском районе

«К защите допускаю»

ст.п. Зотова Н.А.

___________________

(подпись)

«___» _________2013г

«Оценка при защите»

__________________

«___»________2013г

УФА 2013

РЕФЕРАТ

Курсовой проект: 39 с., 14 таблиц, 5 графиков, 10 источников, 1 лист формата А1и лист формата А3 графического материала.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДОЖДЕВАНИЯ, ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АБЗЕЛИЛОВСКОГО РАЙОНА, РЕЖИМ ОРОШЕНИЯ

Целью курсового проектирования при изучении дисциплины «Мелиорация и рекультивация земель» является ознакомление с литературой и методикой разработки режима орошения при поливе дождеванием в условиях трехпольного севооборота.

В процессе выполнения курсового проекта были рассмотрены следующие вопросы: определение оросительной нормы, поливных норм и их количества, установление сроков и продолжительности поливов, построение неукомплектованного и укомплектованного графиков поливов, определение потребных напоров в каждой точке центральных опор, расчет насосной станции и построение плана закрытой оросительной сети для Кугарчинского района.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДОЖДЕВАНИЯ 7

2 ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КУГАРЧИНСКОГО РАЙОНА 12

3 РАСЧЕТ РЕЖИМА ОРОШЕНИЯ С/Х КУЛЬТУР В СЕВООБОРОТЕ 16

3.1 Расчет оросительной нормы 16

3.2 Расчет норм поливов и их количество 28

3.3 Сроки и продолжительность поливов 31

3.4 Режим орошения и графики поливов с/х культур в севообороте 32

3.5 Дождевальные машины, установки, оборудования и системы 32 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Мелиорация (от латинского слова «мелиорацию» - улучшение) - это система организационно-хозяйственных,технических, агротехнических и других мероприятий, направленных на коренное улучшение земель. Она повышает плодородие почвы, улучшает ее водный, воздушный, тепловой и солевой режимы, регулирует микроклимат в приземном слое атмосферы, создает благоприятные условия для роста, развития растений и получения высоких урожаев, а также для производительного использования сельскохозяйственных машин и механизмов.

По воздействию на почву и растение различают гидротехнические, лесотехнические, химические и агротехнические мелиорации.

При гидротехнических мелиорациях повышения плодородия земель достигают изменением их водного режима (орошением, строительством плотин, водохранилищ, осушительных каналов и др.). В степных районах для задержания весенних талых од устраивают лиманы. В предгорных районах для борьбы с вод­ной эрозией строят террасы. В засушливых или периодически засушливых (юг и юго-восток РФ), а также в умеренно увлажненных районах при возделывании культур, потребляющих много воды (многолетние травы, овощные и технические культуры), недостаток влаги компенсируют орошением. В избыточно увлаж­ненных районах, главным образом на северо-западе страны и в низинах, избытки воды из почвы отводят с помощью осушительных мелиорации.

При лесотехнических мелиорациях улучшения земель (движущихся песков, крутых склонов, оврагов и др.) достигают посадкой на них древесной или травянистой растительности в сочетании с древесной.

При химических мелиорациях почвы (содовые солонцы и др.) улучшают внесением извести, гипса, дефекационной грязи, поваренной соли, серной кислоты, синтетического каучука, томасшлаков, фосфоритной муки. Для борьбы с зарастанием мелиоративных каналов и прилегающих полей сорнойрастительностью используют различные гербициды, для снижения фильтрации из водоемов и крупных каналов - полимерные материалы.

При агротехнических мелиорациях плодородие земель повышают правильным выбором глубины и направления вспашки, почвоуглублением, сочетанием вспашки с поделкой глубоких борозд, гряд и валиков, залужением крутых склонов, мульчированием почвы, снегозадержанием и др. Этот вид мелиорации не требует специальных капитальных вложений, так как выполняется обычно машинами и орудиями, уже имеющимися в хозяйствах.

От обычных агротехнических приемов (вспашка, боронование и т.п.), которые проводят ежегодно, мелиорация отличается, прежде всего, длительным и коренным воздействием на почву; основные мелиоративные мероприятия функционируют десятки лет.

Для подготовки земли к сельскохозяйственному использованию применяют культуртехнические мероприятия, которые включают очистку земли от кустарника, пней и погребенной древесины, камней, кочек и моха, выравнивание поверхности земли. Культуртехнические мероприятия, как правило, сопутствуют осушительной мелиорации, но могут проводиться и на землях нормального увлажнения. Осушение в сочетании с культуртехникой является основным средством устранения мелкоконтурности угодий и создания, крупных полей, удобных для широкой механизации сельскохозяйственных работ. Вслед за осушением и культуртехникой проводят комплекс работ по окультуриванию почвы, включающий известкование кислых почв, улучшение их водно-физических свойств (например, пескование торфов), внесение удобрений, вспашку и разделку пласта.

При орошении во избежание засоления почв устраивают дренаж, вносят в них для нейтрализации вредных солей специальные химические вещества-химмелиоранты (гипс, железный купорос и др.), проводят промывку водой, применяют электромелиорацию. Известкование, гипсование почв, промывку с использованием химмелиорантов иногда называют химическими мелиорациями.

При орошении и осушении земель в целях уменьшения отрицательного проявления водной и ветровой эрозии (смыв почвы водой и снос ее ветром) проводят посадку лесных полос по границам полей и вдоль каналов для гашения скорости ветра, устраивают пруды для задержания стекающих вод, укрепляют русла рек и каналов. Все эти мероприятия входят в состав агролесомелиорации.

В состав сельскохозяйственных мелиорации входят также строительство внутрихозяйственных и полевых дорог, необходимых для интенсивного использования мелиорированных земель, сооружение водохранилищ для регулирования речного стока.

Для предотвращения неблагоприятных воздействий мелиорации на природу применяют природоохранные мероприятия (водопои и переходы через каналы для диких животных, рыбозащитные сооружения на насосных станциях, сохранение отдельных лесных массивов и деревьев и т.п.).

Отсюда становится ясным, что сельскохозяйственные Мелиорации комплексные. При проведении мелиорации учитывают интересы многих отраслей народного хозяйства -сельского, лесного и рыбного, речного флота и энергетики, коммунального хозяйства, здравоохранения и т.д./1/

1 Общая характеристика дождевания

Дождевание - способ полива растений с применением специальных машин (агрегатов), обеспечивающих поступление на поверхность почвы оросительной воды в виде искусственного дождя.

Дождевание - наиболее совершенный и перспективный способ полива. Оно имеет следующие преимущества по сравнению с поверхностным орошением: полная механизация работ; поливная норма регулируется, более точно и в широких пределах (от 30 ...50 до 300 ...800 м³ /га и, более), что позволяет создавать водно-воздушный режим почвы, близкий к оптимальному, и регулировать глубину промачивания почвы; можно поливать участки с большими уклонами и сосложным микрорельефом. Забор воды возможен из каналов, идущих в выемке, а также из закрытой сети; исключаются работы по поделкеполивных борозд, валиков, выводных борозд, улучшаются условия механизации посева, посадки, обработки и уборки сельскохозяйственных культур; улучшаются микроклимат и развитие корневой системы, активизируются процессы ассимиляции, повышаются плодородие почвы и урожай сельскохозяйственных культур. Запланированный урожай можно получить при меньших (на 15...30 %) затратах воды, чем при поверхностном орошении; можно одновременно с орошением вносить в почву удобрения.[2]

Недостатки дождевания: высокие затраты металла на изготовление дождевальных машин, труб и аппаратуры (40...100 кг на 1 га); большая энергоемкость процесса дождевания (40...100 кВтч на 1 полив при m=300 м³/га); неравномерность полива при ветре; невозможность глубокого промачивания тяжелых почв при высокой интенсивности дождя без образования луж и поверхностного стока; нецелесообразность использования на тяжелых почвах в условиях сухого и жаркого климата. В ветреную погоду возможен неравномерный полив и снос поливной воды ветром за пределы орошаемого участка; при применении повышенных поливных норм на поверхности почвы образуются лужи и возникает сток, а на больших уклонах – эрозия. В аридных районах и в зоне сухих степей при подаче небольших поливных норм (до 300—400 м³/га) не происходит глубокого промачивания почвы. При этом возникает необходимость резкого увеличения числа поливов, затрат энергии, удорожания орошения и роста себестоимости продукции.

Дождевание всегда связано с использованием значительных ресурсов энергии внешних источников. Существенным недостатком дождевания является и то, что его нельзя использовать для влагозарядки и для промывки засоленных почв. Полив дождеванием даже при небольшой минерализации воды (особенно частые поливы) может вызвать интенсивное засоление или осолонцевание почв, так как после каждого полива и интенсивного испарения в самых поверхностных слоях почвы остаются и накапливаются водорастворимые соли. Поэтому в сухостепной и аридной зонах дождевание сочетают с поверхностным орошением. С помощью поверхностного орошения производят влагозарядковые поливы, промывку почв от водорастворимых солей, а вегетационные и освежительные поливы осуществляют путем дождевания. [4]

Система дождевания. В систему дождевания входят: насосно-силовое оборудование, водоподводящие распределительные и поливные трубы, дождевальные аппараты и машины. Системы дождевания по принципу работы делят на стационарные, полустационарные и передвижные.

В стационарных системах все элементы, кроме дождевальных аппаратов, занимают постоянное положение. Такие системы используют в парниках и теплицах, для орошения горных склонов, высокорентабельных сельскохозяйственных культур.

В передвижных системах все элементы в процессе полива перемещаются. Например, закончив подачу воды на одной позиции, насосная станция перевозится вместе с трубопроводами на другую, где подает воду в переносные или передвижные дождевальные установки или машины.

Полустационарные дождевальные системы получили наибольшее распространение. На этих системах насосные станции и транспортирующие трубопроводы, как правило, стационарные, а дождевальные машины и установки, дождевальные трубопроводы - передвижные.[1]

Импульсное дождевание. Синхронное импульсное дождевание - одно из новых, прогрессивных технологических направлений в дождевании для получения максимального рассредоточения поливного тока. Отличительная особенность этого способа - подача воды на орошаемый участок в полном соответствии с водопотреблением сельскохозяйственных культур на протяжении всей вегетации. Это достигается за счет максимального рассредоточения поливного тока по системе и значительного радиуса действия дождевателей (30м и более) при небольших подводимых расходах (до 0,1л/с).

Импульсные аппараты работают одновременно на всей площади в режиме непрерывно чередующихся пауз накопления в гидропневмо-аккумуляторах и периодов выплеска воды под действием сжатого воздуха. Для обеспечения подачи воды, равной водопотреблению сельскохозяйственных растений, продолжительность пауз накопления может быть в 50...200 раз больше периодов выплескаводы. Средняя интенсивность дождя при этом составляет 0,01.-0,02мм/мин.

Оросительная сеть состоит из насосной станции, распределительных стальных труб диаметром 50...80 мм и поливных полиэтиленовых импульсных дождевателей, средств управления и при необходимости подкормщика.

Мелкодисперсное дождевание (аэрозольное увлажнение). Один из новых способов орошения, начинающих получать применение для эффективного регулирования микроклимата приземного слоя воздуха. Сущность этого способа заключается в периодическом смачивании листовой поверхности растений мелкодиспергированнойводой (диаметр капель не более 500 мкм), которая не скатывается с листа на почву, а испаряется, охлаждая при этом и лист, и воздух. Это делают, когда температура воздуха превышает физиологически оптимальную для развития растений.

Поливы этим способом можно осуществлять всеми опрыскивателями для борьбы с вредителями и болезнями растений.

Стационарные системы мелкодисперсного дождевания состоят из насосной станции, сети трубопроводов и мачт высотой 9...25 м, на которых монтируют шланги с распиливающими форсунками.

Мелкодисперсное орошение существенно увеличивает фотосинтез растений и их урожай в жаркие годы при незначительных затратах оросительной воды.

Основные характеристики качества дождя

Качество дождя характеризуется его интенсивностью, диаметром дождевых капель, равномерностью полива и силы их удара о почву и растение. Чем меньше диаметр капель и интенсивность дождя, тем меньше они разрушают почву, тем лучше впитывается вода, создавая условия аэрации во время полива. И наоборот, при крупных каплях и большой интенсивности дождя структура почвы сильно разрушается, на поверхности поля быстро образуются лужи и сток воды, а после полива – почвенная корка. Скорость впитывания воды в почву при дождевании меньше, чем при поверхностном поливе. Качество дождя характеризуется коэффициентом равномерности полива

К_р= h_ср/h_max, (1)

h_ср – средний слой дождя;

h_max – максимальный слой дождя.

Коэффициент К_р должен быть больше 0,7… 0,8.

При поливе дождеванием интенсивность дождя не должна превышать скорости впитывания воды в почву, чтобы не повреждались цветы, завязи и листья растений. При поливе на тяжелых почвах она должна быть не более 0,06… 0,15 мм/мин, на средних – 0,10…0,25 и на легких – 0,15…0,45 мм/мин. Оптимальная интенсивность дождя 0,06…0,15 мм/мин.

Диаметр капель дождя не должен превышать 1-2 мм.

2. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

КУГАРЧИНСКОГО РАЙОНА

Район образован 20 августа 1930 года. Он расположен на юге республики, на левобережье реки Белой, и граничит с Мелеузовским, Куюргазинским, Зиан-чуринским, Зилаирским, Бурзянским районами и Тюльганским районом Оренбургской области. Его территория 3371 кв. км. Население по данным Всероссийской переписи 2010 года составило 31 435 человек.

Районный центр — село Мраково, расположенное в 271 км от Уфы. Численность населения района 32,2 тыс. человек. Средняя плотность населения 9,6 человек на 1 км2, в том числе сельского — 7,9 человек на 1 км2. В районе расположены посёлок городского типа Юмагузино, 118 сельских населённых пунктов. Наиболее крупные сёла: Мраково, Максютово, Кугарчи. Преобладают башкиры, русские, татары.

Большая часть территории района отнесена к горно-лесной зоне Зилаирского плато. Район впечатляет экзотическими каньонами и пещерными красотами Мурадымовского ущелья, вольными лугами и чистыми реками, первозданными лесами и прекрасными березовыми рощами. По территории протекают реки Белая с притоком Иртюбяк, Большой Ик с притоками Малый Ик, Иняк, Накас и другими многочисленными речками и ручьями. У села Юмагузино на реке Белой возведён крупный гидроузел. [13]

Преобладают выщелоченные и тучные черноземы, темно-серые оподзоленные почвы. Леса из липы, дуба, березы и клена занимают 40% территории района. В недрах содержатся газоконденсат, бурый уголь, глины и суглинки, строительный камень, гипс, песчано-гравийная смесь, агрономические руды. Сельскохозяйственные угодья занимают 174,4 тыс. га, в том числе пашни — 96,9 тыс. га, пастбища — 56,6 тыс. га, сенокосы — 20,8 тыс. га. Район сельскохозяйственный. Растениеводство представлено зерновым хозяйством, возделыванием свеклы сахарной и подсолнечника;

животноводство — молочно-мясным скотоводством, овцеводством, свиноводством, пчеловодством. [5]

Климат теплый, засушливый, отмечаются суховеи. [13]

2.1. ПОДЗОЛИСТЫЕ ПОЧВЫ

Подзолистые почвы, тип кислых почв. Формируется в результате процесса подзолообразования, при трансформации материнской породы под влиянием кислотного гидролиза, выносе ила, двух-и трёхвалентных металлов из верхних элювиальных горизонтов почвенного профиля в иллювиальные (вследствие миграции органо-минеральных соединений и лессиважа — вымывания илистых частиц из верхних слоев в нижние без предварительного разрушения алюмосиликатов) и относительном накоплении в них кремнезёма. Подзолообразование протекает на породах любого гранулометрического (механического) состава в том случае, если поверхностные почвенные горизонты периодически избыточно увлажняются, имеют кислую реакцию и промывной водный режим. П. п. впервые были описаны В. В. Докучаевым (1879) в Смоленской губернии. Характеризуются кислой реакцией, дифференцированным почвенным профилем, обеднением верхних горизонтов илом и трёхвалентными металлами, относительным обогащением их кремнезёмом; малой мощностью элювиально-гумусового горизонта или даже его отсутствием (в составе гумуса фульвокислоты преобладают над гуминовыми). [12]

Строение профиля подзолистой почвы определяют следующие генетические горизонты:

Ад - лесная подстилка из полуразложившихся, часто оторфованных растительных остатков мощностью 2--10 см; A0A1 -- грубогумусовый;

At - гумусовый затечный горизонт мощностью 1--3 см;

А2 - подзолистый элювиальный самый светлый в профиле (белесый, иногда палевый, «подзолу»); кремнеземистый, легкого гранулометрического состава чешуйчато-плитчатой структуры;

В - иллювиальный, глинисто-железистый, коричнево-бурый или красно-бурый, самый плотный и ярко окрашенный, грубой комковатой структуры. Мощность горизонта может простираться до глубины 100 см;

С - материнская порода суглинистого или глинистого гранулометрического состава разного происхождения, но, как правило, бескарбонатная.

Таким образом, генетический профиль подзолистых почв определяют горизонты: A0+A0A1+A1+A2+Bi+C. Важнейший генетический признак - отсутствие или рудиментарность горизонта А0 при светлой белесой опесчаненной поверхности почвы.

Окраска:

Ао -- лесная подстилка, черный цвет.

АоА1 -- органо-минеральный, содержит детрит.

A1A2 -- белесо-серый, порошистый (может отсутствовать).

A2 -- элювиальный подзолистый горизонт, самый осветленный в профиле (белесый, светло-серый).

A2B -- неоднородно окрашенный (бурый с белесыми языками), непрочномелкоореховатой.

В -- иллювиальный, бурый, самый яркоокрашенный в профиле, плотный, ореховато-комковатый.

ВС -- переходный, более светлой окраски, крупно-призматический или глыбистый.

С -- почвообразующая порода, не измененная или слабо измененная почвообразованием. [11]

Цвет, структура, плотность подзолистых почв во многом зависят от свойств почвообразующей породы и гранулометрического состава.

Глее-подзолистые почвы имеют следующую систему генетических горизонтов: Ао -- A2g -- A1Bg -- В -- ВС -- С. У них проявляется оглеение в горизонте A2g и A2Bg в виде сизых и ржавых пятен и отсутствуют горизонты AoA1 и А1A2

В зависимости от строения профиля и характера почвообразующих пород подзолистые почвы делятся на роды:

-неразвитые на дюнных песках (слабо дифференцированные);

-псевдофибровые на глубоких, часто слоистых песках, характеризуются наличием тонких уплотненных прослоек ржаво-охристого цвета, насыщенных оксидами железа.

По мощности элювиальной части профиля подзолистые почвы делятся на следующие виды:

-слабоподзолистые (поверхностно-подзолистые), нижняя граница горизонта А2 на глубине менее 10 см;

-среднеподзолистые (мелкоподзолистые), нижняя граница горизонта А2 на глубине 10-20 см;

-сильноподзолистые (неглубокоподзолистые), нижняя граница горизонта А2 на глубине более 20 см. Профиль подзолистых почв четко дифференцирован по гранулометрическому составу. Минимальное содержание ила и глинистых частиц приурочено к горизонту А2. [5]

Для вовлечения подзолистых почв в сельскохозяйственное использование необходимо известкование, внесение больших доз органических и минеральных удобрений, регулирование водного режима, создание мощного пахотного слоя. Эти мероприятия сопровождаются коренными изменениями всех почвенных режимов, а также и морфологических признаков, результатом чего становятся культурные подзолистые почвы.

При выводе пашни из оборота, под лесными насаждениями верхняя часть пахотного слоя непосредственно под подстилкой превращается в подзолистый горизонт мощностью 5-7 см (вторичное оподзоливание пахотного горизонта). [13]

тренеров.

3 РАСЧЕТ РЕЖИМА ОРОШЕНИЯ

Совокупность сроков, норм и количества поливов, обеспечивающих их необходимый для сельскохозяйственных культур водный режим в почве, составляет режим орошения. Устанавливают его расчетным путем в соответствии с биологическими особенностями растений, климатическими, почвенными и гидрологическими условиями орошаемого участка, способом и техникой полива, технологией возделывания культур и так далее.

При расчете режима орошения требуется:

-рассчитать оросительные нормы;

-определить поливные нормы и их количество;

-установить сроки и продолжительность поливов;

-построить неукомплектованный и укомплектованный графики поливов.