Порядок и результаты расчета

В курсовом проекте расчеты проводятся для наиболее требовательных к водному режиму растений. Для овоще-кормового севооборота таким растением считается капуста.

Расчеты проводятся для лет расчетной обеспеченности дефицита влаги в почве (О_с – Е):

• Обеспеченность p - 10% (влажный год) – расчет проводится для обоснования мелиоративного режима, и параметров правильно работающей осушительной системы;

Расчеты проводятся для двух вариантов:

1-й вариант – естественный режим (без осушения);

2-й вариант - с осушением.

• Обеспеченность p - 75% (средне сухой год), – расчет проводится для обоснования мелиоративного режима в условиях естественного дефицита влаги в почве, который усиливается действующим дренажем и оценки потребности в орошении.

Расчеты проводятся для двух вариантов:

1-й вариант - с осушением;

2-й вариант – с орошением на фоне осушения.

На рисунках 13-16 представлены варианты расчетов мелиоративного режима по данным метеостанции «Клин» для лет обеспеченности 10% и 75% по дефициту влаги, при выращивании капусты на минеральных почвах на участке, расположенном в Солнечногорском районе Московской области.

Рис. 13 Ретроспективный расчет водного режима для влажного года (10% обеспеченности по дефициту влаги), при выращивании капусты на минеральных почвах без орошения и дренажа.

Рис. 14 Ретроспективный расчет водного режима для влажного года (10% обеспеченности по дефициту влаги), при выращивании капусты на минеральных почвах с дренажем.

Рис. 15 Ретроспективный расчет водного режима для влажного года (75% обеспеченности по дефициту влаги), при выращивании капусты на минеральных почвах с дренажем, но без орошения.

Рис. 16 Ретроспективный расчет водного режима для влажного года (75% обеспеченности по дефициту влаги), при выращивании капусты на минеральных почвах с дренажем и орошением

Анализ результатов расчета водного режима

Результаты расчета водного режима для влажного года (10% обеспеченности по дефициту влаги), при выращивании капусты на минеральных почвах без орошения и дренажа показывают, что:

1. Влажность корнеобитаемого слоя почвы значительно превышает верхний предел диапазона регулирования, это говорит о том, что в данных условиях без мелиорации выращивание сельскохозяйственных культур практически невозможно.

2. Средняя за вегетацию глубина грунтовых вод составляет 0.4 м.

3. Количество выпавших за вегетацию осадков значительно превосходит суммарное испарение (О_с - Е_с = 151 мм). Избыточная влага накапливается на поверхности при неглубоких грунтовых водах. Поверхностный сток отсутствует, а это приводит к заболачиванию данного участка;

4. Нулевой водообмен на нижней границе корнеобитаемого горизонта и подстилающих горизонтов почвы, в данном случае, также говорит о существенном переувлажнении данного участка.

5. Несмотря на то, что данный год является чрезвычайно влажным, можно увидеть, что в течение вегетации наблюдаются периоды времени в 20-25 суток без осадков, когда влажность корнеобитаемого слоя почвы опускается ниже нижней границы диапазона регулирования влажности, что также негативно сказывается и на развитии сельскохозяйственных растений. Это говорит о том, что из-за неравномерности выпадения осадков во времени, даже во влажный год в период вегетации периодически возникает дефицит влаги в почве. Для восполнения дефицита влаги в почве производят полив.

Результаты расчета влажного года без орошения, но уже с дренажем показывают, что:

1. Благодаря работе дренажа уровень грунтовых вод практически в течение всего периода вегетации находится на глубине 70-80 см от поверхности земли, что соответствует норме осушения в данных условиях.

2. Работающий дренаж обеспечивает отвод избытка влаги за пределы корнеобитаемого слоя почвы.

3. Работающий дренаж значительно усилил вертикальные нисходящие потоки влаги в почве. Водообмен, при этом, составил 242 мм за вегетацию, и практически вся эта влага была перехвачена дренажем. Следует особенно подчеркнуть, что на хорошо водопроницаемых обладающих невысоким плодородием почвах усиление промывного режима может привести к значительным потерям гумуса и других питательных веществ почвы, в результате их вымыва в подстилающие горизонты и грунтовые воды. Поэтому мероприятия по осушению переувлажненных или заболоченных земель должны сопровождается необходимым комплексом агротехнических мероприятий, а также своевременным внесением органических и минеральных удобрений.

4. Работа дренажа на участке практически исключает возможность формирования поверхностного стока.

5. Несмотря на то, что работающий дренаж «усилил» дефицит влаги в засушливый период (начало июня), в целом именно за счет работы дренажа в остальное время удается получить урожай капусты на уровне 97% от проектного.

6. Работа осушительной системы в годы с естественным дефицитом влаги в период вегетации создает дополнительные обстоятельства и усиливает необходимость проведения оросительных мелиораций.

Для оценки водного режима и потребности в орошении были проведены расчеты для средне сухого (75%) года. Расчеты, как указывалось выше, проводятся для двух вариантов: с работающим дренажем и без орошения; с работающим дренажем и с орошением. Расчеты показали, что:

1. Для данного года характерно превышение количества испарившейся влаги над осадками.

2. В дренаж поступает относительно небольшое количество влаги (88мм), водообмен за вегетацию (44 мм) со знаком (-) указывает на наличие небольших нисходящих токов влаги, периодически меняющих свое направление на противоположное.

3. Работающий дренаж в 75% год приводит к «обострению» дефицита почвенной влаги практически в течение всего периода вегетации, что приводит к переосушке корнеобитаемого слоя почвы и значительным потерям урожая (около 75% от проектного). Поэтому можно сделать уверенный вывод о том, что в засушливые годы на осушаемых землях необходимо проводить оросительные мелиорации.

4. Для восполнения дефицита влаги было проведено шесть поливов с поливной нормой 30…40 мм. Оросительная норма составляет 177 мм.

5. При проведении поливов резко увеличилась нагрузка на дренаж (практически вдвое увеличился дренажный сток), это говорит об усилении промывного режима почв и связанных с этим негативных последствий;

6. В целом после проведения комплекса мероприятий по регулированию мелиоративного режима урожай капусты практически достигает проектной величины.

В заключение можно сделать вывод о том, что на переувлажненных заболоченных землях необходимо проводить мелиоративные мероприятия, обеспечивающие двухстороннее регулирование водного режима почв, при этом необходимо минимизировать возможные негативные последствия.

В этой главе необходимо выполнить прогнозные расчеты для данных конкретных условий участка проектирования. В пояснительной записке по этой главе нужно представить результаты расчетов, проанализировать их и сделать выводы о необходимости проектирования осушительно-увлажни-тельной мелиоративной системы, оценить вероятность возможных негативных последствий и предложить способы их предотвращения.

Рекомендуемый объем пояснительной записки вместе с результатами расчета – 6…7 страниц.