- •Мелиорация сельскохозяйственных земель в нечерноземной зоне россии
- •Введение
- •Мелиорация – это коренное изменение компонентов природы, осуществляемое для повышения потребительской стоимости (полезности) земель.
- •Общие требования к оформлению курсового проекта
- •Природно-климатические условия
- •Определение типа водного питания
- •Мелиоративный режим. Требования к показателям мелиоративного режима
- •Показатели мелиоративного режима
- •1.1.1Допустимые пределы регулирования влажности корнеобитаемого слоя.
- •1.1.2Допустимые пределы глубин грунтовых вод.
- •1.1.3Критические сроки отвода поверхностных вод.
- •1.1.4Допустимые направление и величина влагообмена между корнеобитаемым слоем почвы и подстилающими слоями или грунтовыми водами.
- •1.1.5PH Почвенного раствора, состав и количество поглощенных оснований.
- •1.1.6Требуемая динамика запасов гумуса и питательных веществ в почве
- •1.1.7Допустимое содержание токсичных солей в почве и почвенном растворе.
- •1.1.8Предельное значение общей минерализации поливной воды, соотношения в ней ионов натрия и кальция, pH.
- •1.1.9Допустимые количество и качество дренажных вод, сбрасываемых в поверхностные водотоки или водоемы.
- •Обоснование мелиоративных мероприятий и прогноз мелиоративного режима
- •Математическая модель влагопереноса и программа «полив»
- •Порядок и результаты расчета
- •Анализ результатов расчета водного режима
- •Общие требования к проектированию осушительно-увлажнительных мелиоративных систем.
- •Выбор метода и схемы осушения
- •Регулирующая сеть
- •Закрытые осушители
- •Закрытые собиратели
- •Ограждающая сеть
- •Конструкция ловчего канала
- •Конструкция нагорного канала
- •Проводящая сеть
- •Магистральный канал
- •Осушительное действие открытых элементов проводящей сети
- •Проектирование осушительной сети в вертикальной плоскости
- •Гидрологические расчеты
- •Расчет магистрального канала
- •Определение расхода закрытого коллектора
- •Гидравлические расчеты проводящей осушительной сети
- •Расчет магистрального канала
- •Расчет закрытого коллектора
- •Проектирование оросительной сети
- •Обоснование возможности применения заданной дождевальной машины
- •Конструкция оросительной сети
- •Гидравлический расчет
- •Расчет мощности насосной станции
- •Сооружения и дороги на мелиоративной системе
- •Сооружения на осушительной системе
- •Сооружения на оросительной системе
- •Дороги и другие сооружения
- •Первичное освоение осушаемых земель
- •Природоохранные мероприятия
- •Зоны влияния мелиоративной системы
- •Состав мероприятий по охране окружающей среды
- •Определение экономической эффективности запроектированных мероприятий
- •Пример расчета экономической эффективности запроектированных мероприятий
- •Приложения Приложение 1
- •Приложение 2
- •Приложение 3
- •Приложение 3
- •Приложение 4
- •Приложение 5
- •Приложение 6
- •Приложение 7
- •Список используемой литературы
- •Содержание
1.1.3Критические сроки отвода поверхностных вод.
Для регулирования водного режима при атмосферном и намывном типе водного питания избыточную поверхностную и внутрипочвенную влагу необходимо отвести за пределы осушаемого участка в установленные сроки таблица 3-3.
Таблица 3‑3
Ориентировочные сроки отвода избыточной влаги с поверхности и из пахотного горизонта почвы
Культура |
Сроки отвода, сут. |
|
С поверхности почвы |
Из пахотного горизонта 0-25 см |
|
Зерновые Овощи Травы |
0,5 0,8 1,0 |
1,2 1,5 2,0 |
Кроме того, существуют общие для всех типов водного питания требования, ограничивающие продолжительность затопления участков в период весеннего паводка.
Таблица 3‑4
Культуры |
Допустимая продолжительность затопления (Тдоп), сут. |
Зерновые (яровые) Зерновые (озимые)* Овощи Травы |
5…10 0 10…15 15…25 |
Примечание: * - Затопление сельскохозяйственных угодий в период вегетации не допускается, так как это вызывает большие потери урожая.
Требования к водному режиму изложены в работах [1, 2, 3, 4, 5].
В севооборот входят растения с различными требованиями к водному режиму. Поэтому, мелиоративные сооружения и мероприятия проектируются исходя из обеспечения оптимальных условий роста и развития для наиболее требовательных к водному режиму растений. В овоще-кормовом севообороте таким растением является капуста.
1.1.4Допустимые направление и величина влагообмена между корнеобитаемым слоем почвы и подстилающими слоями или грунтовыми водами.
Под влагообменом понимается вертикальный поток почвенной влаги на границе между корнеобитаемым слоем и подстилающими горизонтами. Влагообмен – важный эколого-мелиоративный показатель, характеризующий направление и интенсивность протекающих в почве процессов переноса влаги, минеральных и органических веществ.
Интенсивные нисходящие потоки почвенной влаги являются причиной избыточной промываемости почвы, что приводит к выносу питательных веществ в подстилающие горизонты, снижению плодородия и быстрой деградации почв.
Восходящие потоки влаги свидетельствуют об интенсивном капиллярном подпитывании корнеобитаемого слоя почвы со стороны грунтовых вод, что указывает на опасность заболачивания территории.
В курсовом проекте величина и направление водообмена оцениваются в ходе прогнозных расчетов. Наилучшим вариантом расчета считается тот, при котором удается обеспечить скомпенсированный влагообмен - такой вариант регулирования водного режима, при котором, нисходящие и восходящие потоки влаги на границе корнеобитаемого слоя почвы сбалансированы.
1.1.5PH Почвенного раствора, состав и количество поглощенных оснований.
Реакция почвенной среды рН является также одним из основных показателей плодородия почв.
При оценке кислотности почв различают актуальную и потенциальную кислотность почв. Под актуальной кислотностью понимают кислотность почвенного раствора, которая характеризуется активностью ионов водорода (степень кислотности) и содержанием кислотных компонентов (количество кислотности).
По степени актуальной кислотности почвы различают [17]:
Сильнокислые |
рН 3 - 4 |
Слабощелочные |
рН 7 - 8 |
Кислые |
рН 4 - 5 |
Щелочные |
рН 8 - 9 |
Слабокислые |
рН 5 - 6 |
Сильнощелочные |
рН 9 - 11 |
Нейтральные |
рН 7 |
|
|
Избыточная кислотность токсична для многих растений. Избыточная кислотность почвы приводит к повреждению корневой системы растений, нарушению обмена веществ в самом растении, а также между растением и окружающей средой. Уменьшение рН почвенного раствора вызывает увеличение подвижности Al, Mn, Fe, Cu, Zn, что обусловливает снижение активности ферментов и ухудшение свойств протоплазмы растений.
Рис. 9 Изменение емкости поглощения обменных катионов (1) и насыщенности основаниями почвенного поглощающего комплекса (2) в зависимости от рН. Емкость поглощения показана в долях от максимальной (при рН > 8).
Потенциальная кислотность почвы - форма почвенной кислотности, связанная с твердыми фазами почвы и проявляющаяся только при взаимодействии почвы с солевыми растворами. В составе потенциальной кислотности различают обменную кислотность, определяемую при взаимодействии почвы с раствором нейтральной соли (обычно КСl, рН 6,5), и гидролитическую, определяемую при действии на почву гидролитически щелочной соли (CH3COONa, рН 8,2).
Величина рН зависит от гидротермического индекса . Рост сопровождается увеличением рН. От величины рН зависит емкость поглощения и насыщенность основаниями почвенного комплекса (рис. 9), а также подвижность фосфатов (рис. 10) и доступность их и катионов Са и К растениям.
Рис. 10 Доступность фосфора растениям в зависимости от рН среды.
Чем меньше рН, тем меньше емкость катионного обмена, меньше насыщенность поглощающего комплекса основаниями, меньше подвижность фосфатов и доступность их растениям. При уменьшении рН падает растворимость катионов Са и К в воде.
На землях, имеющих кислую реакцию порового раствора pH<5.5, проводится известкование (внесение CaCO3). Известкование приводит к снижению кислотности почв, устраняет вредное действие избытка алюминия и марганца на растения, улучшает структурность почвы, повышает эффективность минеральных и органических удобрений [14].
Расчетную дозу внесения известковых материалов (т/га) до полной нейтрализации кислотности почвы определяют по формуле:
Dr(CaCO3)=5Г∙Н∙А,
где: Г – гидролитическая кислотность, мг-экв на 100г почвы;
Н – мощность известкуемого слоя, м;
А – средняя плотность почвы, г/см3.
В качестве известковых мелиорантов применяется известковая мука, доломитовая мука, сланцевая зола, озерная известь, рыхлый мел и пр.
На солонцеватых почвах для снижения количества Na в ППК производится гипсование (внесение CaSO4). Расчетная доза гипса рассчитывается по формуле:
Dr(CaSO4) = 8,6(П - 0.1∙Т)∙Н∙А,
где: П – содержание поглощенного Na, мг-экв на 100г почвы;
Т – емкость поглощения, мг-экв на 100г почвы;
В качестве гипсовых мелиорантов используется сыромолотый гипс, фосфогипс, глиногипс.
