ОГЛАВЛЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДОЖДЕВАНИЯ
ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ И УГЛОВЫХ ОТМЕТОК ПОЛЯ.
ПОСТРОЕНИЕ ПЛАНА ОРОШАЕМОГО УЧАСТКА И ПРИЛЕГАЮЩЕЙ ТЕРРИТОРИИ
РЕЖИМ ОРОШЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР
4.1. Расчет суммарного водопотребления сельскохозяйственной культуры
4.2. Расчет оросительной и поливной нормы
4.3. Определение количества поливов и сроков их проведения
5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАКРЫТОЙ ОРОСИТЕЛЬНОЙ СЕТИ , ПОДБОР ДОЖДЕВАЛЬНОЙ ТЕХНИКИ И НАСОСНО-СИЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДОРОГ И ЛЕСОПОЛОС НА ОРОШАЕМОМ УЧАСТКЕ
7. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОРОШЕНИЯ ДОЖДЕВАНИЕМ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ВВЕДЕНИЕ
Мелиорация - это система организационных и технических мероприятий, которые направлены на коренное улучшение неблагоприятных факторов природы с целью получения более качественных и высоких сельскохозяйственных урожаев, а также с целью наибольшего эффективного и рационального использования земельного фонда.
Задачи мелиорации
1. Формирование рациональной структуры земельных угодий;
2. Повышение продуктивности и устойчивости земледелия;
3. Создание необходимых условий для вовлечения в сельскохозяйственный оборот земель, не используемых ранее в хозяйственной деятельности.
Оросительные мелиорации - это комплекс организационно-хозяйственных и инженерных мероприятий, направленных на подачу воды к участку, испытывающего дефицит влаги в почве.
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 сорной растительностью 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.
Целью курсового проектирования при изучении дисциплины «Инженерное обустройство территории» является ознакомление с литературой и методикой разработки режима орошения сельскохозяйственной культуры при поливе дождеванием, проектирование закрытой оросительной сети, а также дорог и лесополос на орошаемом участке.
Основные задачи при выполнении работы:
- охарактеризовать природные условия хозяйства и орошаемого участка;
- провести проектирование режима орошения севооборота - допустимые пределы влажности почвы, оросительные и поливные нормы;
- провести расчет и построить графики поливов ;
- провести подбор дождевального оборудования, учитывая интенсивность искусственного дождя, тип почв, площадь орошаемого поля, рельеф и культуры;
- спроектировать дороги и лесополосы на орошаемом участке;
- рассчитать экономическую эффективность орошения дождеванием.
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 поделке поливных 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.
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.
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. 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 выплеска воды. 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 мелкодиспергированной водой (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.
2 ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
Местонахождение проектируемого участка орошения и принадлежность к природно-климатической зоне РБ.
Мия́кинский райо́н (башк. Миәкә районы) — муниципальный район в составе Республики Башкортостан. Административный центр — село Киргиз-Мияки.
Территория Миякинского района в геоморфологическом отношении относится к Белебеевской возвышенности и к Общему сырту Русской равнины. Характеризуется сильной расчлененностью овражно-балочной сети. Склоны пологие, в большинстве случаев покатые, задернованные, лишь небольшие плешины с сильно изреженной растительностью наблюдаются на террасовидных уступах.
Днища балок используются как выгоны и сенокосы. Овраги-образовательные процессы не получили широкого развития, занимаемая ими площадь составляет более 320 га, или 0,29% от занятой за хозяйствами района территории.
2.2 Климат.
Климат Миякинского района характеризуется значительной континентальностью, с холодной, продолжительной многоснежной зимой, жарким и сухим летом. Континентальность обусловлена отдаленностью района от морских бассейнов, расположением внутри материка и формой рельефа, что сказывается на увеличении годовых и суточных амплитуд температуры воздуха и непостоянстве в выпадении осадков.
Теплый период с положительной температурой, больше холодного, длится 190-200 дней. Безморозный период на 15-20 дней короче десятиградусного. Переходные сезоны - весна и осень - короткие. Самым теплым месяцем является июль: среднемесячная температура воздуха 18-19 градусов, абсолютный максимум повышается до 38-42 градусов.
Самым холодным является январь, среднемесячная температура воздуха минус 15-17 градусов, абсолютный минимум понижается до 50-52 градусов. Отрицательная температура в отдельные годы может устанавливаться с конца октября и держится, примерно, до первой декады апреля. За зимний период сумма отрицательных температур составляет 17-19 градусов.
Годовая амплитуда средних месячных температур воздуха составляет 33-33,5 градуса.
Наибольшее количество осадков выпадает в вегетационный период культурных растений. За четыре месяца (май, июнь, июль, август) выпадает 240 мм осадков. Этот период сопровождается высокой температурой воздуха, сильными ветрами.
Среднегодовое количество осадков – 365-428 мм. 2.3 Описывается почвенный покров зоны с характеристикой почвы на участке орошения. Подтип почвы на проектируемом участке орошения определяется по почвенной карте республики Башкортостан.
2.3 Описывается почвенный покров зоны с характеристикой почвы на участке орошения. Подтип почвы на проектируемом участке орошения определяется по почвенной карте республики Башкортостан.
На территории республики выделено 12 почвенно-эрозионных районов, для которых даны характеристики климата, рельефа и почв (таблицы 1 и 2). Ниже приводится описание почвенно-эрозионных районов.
Миякинский район к 9 почвенно-эрозионному району.
9. Предуральский степной район характеризуется сильным смывом и сильной дефляцией. В состав района включены Ермекеевский, Бижбулякский, Миякинский, Стерлибашевский, Федоровский, Кумертауский, Кугарчинский и степная часть Зианчуринского административного района. Средняя годовая температура воздуха от 2,2 до 2,70, сумма эффективных температур – 2000-23000. Среднегодовое количество осадков 336-390 мм. Большинство летних осадков выпадает в виде ливней. Пыльные бури проявляются в среднем до трех дней в году, два из них обычно приходятся на май-июнь месяцы. Рельеф увалисто-холмистый сильнорасчлененный. Преобладающие почвы – черноземы выщелоченные, оподзоленные и типичные тяжелосуглинистого механического состава. Территория района нуждается в защите одновременно от обеих видов эрозии.
2.4 Описываются имеющиеся водные ресурсы в районе проектирования. Приводятся их основные гидрологические характеристики (годовой сток, ме-женные расходы, среднемноголетний слой стока весеннего половодья и т.д.).
По территории района протекают реки Уршак, Дёма с притоками Уязы, Мияки, Менеуз.
Таблица 1
Характеристика климата почвенно-эрозионных районов
№№ райо-нов |
Осадки, мм |
Высота снежного покрова, см |
Запасы воды в снеге, мм |
Величина весенне-го стока, мм |
Эрозионные ветры |
|||||||
всего |
в т.ч. за теплый период |
средняя скорость, м/сек |
господ-ствующее направление |
количес-тво дней с пыльными бурями |
||||||||
9 |
336-390 |
211 |
29-44 |
99-129 |
80-100 |
3,3-4,2 |
Ю, ЮЗ |
3 |
||||