1.2. Требования к проектированию генерального плана

Земельный участок для строительства фермы выбирается на ровной или с небольшим уклоном (3…5) территории, имеющей сток для дождевых и талых вод. Участок размещается с подветренной стороны относительно жилого массива, и должен отстоять от него на расстоянии не менее 200 м для фермы крупнорогатого скота [4].

Ферма располагается по рельефу ниже жилого сектора, а в пределах ее территории производственные постройки возводят ниже вспомогательных (за исключением навозохранилища).

Выгульные дворы размещают на южной стороне построек. Уровень грунтовых вод находится на глубине не менее 2…2,5 м.

При работе над проектом фермы особое внимание уделяют генеральному плану, который является одной из важнейших частей проекта современной фермы. На генеральном плане наносят технологические зоны фермы, показывая размещение на них построек и сооружений, транспортные коммуникации, инженерные сети (линии водопровода, канализации, электроснабжения и т. д.).

На овцеводческих предприятиях всех направлений и продуктивности при овчарнях размещают выгульно-кормовые площадки из расчета 3 м² на голову для баранов-производителей и маток, 2 м² для ремонтного молодняка.

Расчет потребного количества производственных зданий:

, (шт) (1)

где М – количество голов в каждой отдельной половозрастной группе;

m – количество голов, размещаемых в одной овчарне, согласно типового проекта.

Определяем потребное количество овчарен для овцематок:

Для овцематок принимаем 3 овчари на 800 голов, П-образной формы.

Остальное поголовье предлагаю разместить в 1 овчарне на 800 голов, П-образной формы, разделенную на секции по половозрастным группам.

При проектировании генерального плана необходимо пользоваться санитарно-строительными нормами и правилами (СНиПами), санитарными зоотехническими и противопожарными нормами, имеющими силу ГОСТов.

1.3. Механизация водоснабжения и поения животных

Система водоснабжения – комплекс мероприятий, включающий забор воды из источников, подъем ее на высоту, очистку, хранение, подачу и потребление.

Состав машин и инженерных сооружений зависит в основном от источника водоснабжения и требований, предъявляемых к качеству потребляемой воды.

Схема водоснабжения – технологическая линия, связывающая в той или иной последовательности водопроводные сооружения, предназначенные для добывания, перекачки, улучшения качества транспортирования воды к пунктам ее потребления.

В зависимости от конкретных условий (рельефа местности, мощности источника водоснабжения, надежности электроснабжения и др.) схемы водоснабжения могут быть с одним или с двумя подъемами воды, с хранением регулируемой емкости воды в водонапорных башнях или подземных резервуарах, с подачей противопожарного запаса воды непосредственно из источника воды и пр.

Источники водоснабжения могут быть поверхностные (реки, озера, водохранилища и др.) и подземные (родниковые, грунтовые и межпластовые воды).

При выборе источника централизованного водоснабжения предпочтение отдается подземным водам по сравнению с поверхностными. Это объясняется повсеместным распространением подземных вод и возможностью использования их без очистки. Поверхностные воды применяются реже, так как они более подвержены загрязнению и перед подачей потребителю нуждаются в специальной очистке.

Среднесуточный расчет воды в л (м³) на ферме определяется по формуле:

(2)

где q_i – среднесуточная норма потребления воды одним животным, л, (таблица 1), [4, с. 69];

n_i – количество животных в половозрастной группе, гол;

m – число групп животных.

Таблица №2 - Нормы потребления воды одним потребителем

Вид животных	Количество животных	Норма потребления воды одним потребителем, л
1. Овцематки	1775	10
2. Бараны-производители	50	10
3. Ремонтный молодняк	100	6
4. Ярки старше года	125	6
5. Откормочное поголовье	150	6
6. Ярки до года	175	6
7. Баранчики до года	125	6
Общий	2500

Q_ср.сут = 17750 + 600+720+900+1080+1260+900= 22,11 т = 22,11 м³.

Максимальный суточный расход воды в л (м³):

(3)

где α_сут – коэффициент суточной неравномерности, (α_сут=1,3).

Q_{макс.сут} = 22,11∙1,3 = 28,743 м³.

Максимальный часовой расход в л/ч (м³/ч):

(4)

где α_ч – коэффициент часовой неравномерности (на фермах с автопоением α_ч=2…2,5; α_ч=4,0 – без автопоения).

Секундный расход в л/с воды равен:

(5)

Суточный расход насосной станции должен быть равен максимальному расходу воды на комплексе, а часовой расход станции (насоса) определяется по формуле (2.5):

(6)

где t – продолжительность работы насоса или станции в сутки, ч.

Продолжительность работы насоса выбирают в соответствии с дебитом водоисточника, учитывая, что расход насоса при этом должен быть или равен Q_{макс.час}, но не должен превышать дебита источника. С уменьшением t повышается потребляемая мощность для привода насоса, увеличиваются диаметр напорного трубопровода и емкость резервуара водонапорной башни, но сокращаются эксплуатационные расходы. При увеличении t сокращаются расходы на строительство, но эксплуатационные расходы увеличиваются. На основе сравнительных технико-экономических расчетов время работы насосной станции принимается равным 10 ч.

(7)

По величине Q_нас выбираем по рабочим характеристикам тип и марку центробежного насоса [4, с. 125]: 1,5К-6, подача 6-14 м³/ч, давление 0,20-0,14 МПа, высота всасывания 6,0-6,6 м, частота вращения колеса 2900 мин^-1, мощность 1,5 кВт, масса 30 кг.

Потребная мощность в Вт электродвигателя для привода насоса:

(8)

где Q_нас – объемный расход воды (подача насоса), м³/с;

ρ – плотность воды, кг/м³;

Н – полный напор насоса, м (берется из технической характеристики в Мпа ) Н=14

К_з – коэффициент запаса мощности, учитывающий возможные перегрузки во время работы насоса (К_з=1,1…2,0);

g – ускорение свободного падения, м/с²;

η_н – КПД насоса согласно технической характеристике (для центробежных насосов η_н = 0,4…0,6, для вихревых η_н = 0,25…0,55);

η_п – КПД передачи от двигателя к насосу (при прямом соединении с насосом η_п = 1,0).

Воду необходимо подавать потребителям под определенным напором, называемым свободным напором Н_св. Для водозаборных точек на животноводческих фермах необходимый напор Н_св = 4…5 м (Н_св = 40…50 кПа) обеспечивается водонапорной башней.

Необходимая вместимость резервуара в м³ водонапорной башни равна:

(9)

V_рез = 0,20∙28,743 = 5,748 м³.

Полученную вместимость резервуара округляем до стандартной (10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 и 50 м³), то есть V_рез = 10 м³.

Диаметр труб выбирают так, чтобы скорость воды в них не превышала 0,4-1,25 м/с. Диаметр труб (м) внешнего водопровода на начальном участке, на котором проходит все количество воды, определяем по формуле (10):

(10)

где Q_макс.с – максимальный секундный расход воды, м³/с;

v – скорость воды в трубах, м/с [8, с. 30].

Для поения животных используют поилки разных конструкций, что обусловлено различием вида животных, их половозрастных групп, способов их содержания. Поилки подразделяются на индивидуальные и групповые, стационарные и передвижные. По принципу действия их различают на клапанные, вакуумные, чашечные, сосковые, капельные, ниппельные, корытные и др.

Для поения животных в пастбищных условиях при отсутствии стационарных выгонов применяют передвижные поилки – цистерны с водой, оборудованные индивидуальными или групповыми автопоилками.

Выбираем тип автопоилок и определяем их количество на животноводческой ферме:

(11)

где m – количество животных, гол.;

z – коэффициент, показывающий, на какое количество животных предназначена та или иная автопоилка.

Применяем автопоилки ГАО-4, в количестве 20 штук. Одна поилка рассчитана на поение 100 животных (то есть z=100).