Подбор насосно-силового оборудования

Задание:

1. определить рабочий напор насосной станции.

2. вычислить потребную мощность двигателя насосной станции (л.с.и кВт).

3. определить марку используемой насосной станции.

Порядок выполнения:

1. Рабочий напор насосной станции определяется из следующего соотношения:

Н=h_Г+h_дл+h_м.с+ h_с.в

Где: h_Г- геодезическая высота подъема воды, м

h_дл- длина трубопровода,м

h_м.с- местное сопротивление

h_с.в- свободный напор, необходимый для нормальной работы дождевальных машин и установок.

2. Расчет геодезической высоты подъема воды:

h_Г=(ΔО+1,5)- (ΔНС-3), м

где: ΔО- наивысшая отметка местности на орошаемом участке

ΔНС- отметка местности в точке установки насосной станции.

h_Г=(123+1,5)- (120-3)= 7,5 м.

3. Расчет потери напора по длине трубопровода:

h_дл =λ·, м

где: λ- коэффициент гидравлического сопротивления (Дарси)

l- длина трубопровода от насосной станции до наиболее удаленной точки на оросительной системе, м

d- диаметр трубопровода, м

v- допустимая скорость воды в трубопроводе (2 м/сек)

q- сила земного притяжения (9,8 м/сек²).

4. Расчет диаметра трубопровода по формуле:

d =1,13 , м

где: Q_бр- расход воды дождевальной машины с учетом КПД оросительной системы ( КПД= 0,8- открытая оросительная система; 0,9- комбинированная и 0,95 закрытая), м³/сек.

Q_брутто=, м³/га

Q_брутто=130 л/сек /1000/0,8=0,16 м³/га

d =1,13√0,16мᶾ/га/2 м/сек.=0,320м. d=320мм

5. Определение коэффициента Дарси (λ).

Значение коэффициента Дарси зависит от диаметра трубы, если диаметр больше 250-300 мм, то λ=0, 0142; диаметр меньше 200-250 мм, то λ=0,0148.

h_дл =0,0142(1475:0,320)*((2м/сек):2*9,8м/сек)=65,45*0,2040=13,1м

L=29,5см=1475 м

6. Расчет потери напора на местное сопротивление:

h_м.с=0,1 h_дл ,м

h_м.с=0,1·13,1=1,31м

h_св=20

Н=7,5+13,1+1,31+20=41,9 м

6. Свободный напор зависит от типа дождевальной машины.

7. Расчет мощности двигателя:

N=K(л.с.) =134 л.с.

N=K(кВт)= 98 кВт

Где: К- коэффициент запаса мощности (1,15-1,20)

y- кпд насоса (0,7-0,8)

9. На основании произведенного расчета выбираем насосную станцию. Станция должна обеспечивать орошаемый участок необходимым расходом воды и напором. Отмечаем марку и техническую характеристику насосной станции (СНП-50-80).

Вывод: рабочий напор насосной станции равен 89,803 м; потребная мощность двигателя насосной станции равна134 л.с. и 98 кВт; марка используемой насосной станции- СНП-50-80.

5. Оценка природных условий района и разработка системы защитных лесных насаждений

Задание:

1. Дать оценку природных условий района и обоснование проектирования системы защитных лесных насаждений и подбора для них кустарниково-древесных пород.

2. Наметить систему защитных лесных насаждений в соответствии с природными условиями.

Исходные данные: метеоданные предложенного района, план масштаба 1:25000.

Порядок выполнения:

1. Географическое положение района, наименование района.

   1. Зона расположения района (лесостепь, степь, сухая степь, полупустыня).

   2. Общая площадь для проектирования лесополос.

2. Оценка природных условий района и обоснование проектирования системы защитных лесных насаждений.

   1. Климатические условия.

Степень засушливости климата оценивается по гидрометрическому коэффициенту (ГТК), который рассчитывается как отношение годового количества осадков (мм) в величине испаряемости (мм):

ГТК=

ГТК=1-0,9- нормальное обеспечение влагой

ГТК=0,9-0,7- дефицит влаги

ГТК=0,7-0,5- климат засушливый

ГТК меньше 0,5- сильно засушливый.

Температурные условия. Количество выпадающих в год осадков ( среднегодовое, максимальное, минимальное, количество осадков в вегетационный период). Характер выпадения осадков и их интенсивность влияют на развитие эрозионных процессов. При интенсивности дождя менее 5 мм и моросящем характере выпадения эрозия не происходит. Опасны осадки ливневого характера, при которых образуется поверхностный сток.

Время образования и разрушения устойчивого снежного покрова. Наличие и повторяемость засух.

Преобладающее направление ветров; скорость ветра, роза ветров.

Перечень вредоносных для сельского хозяйства климатических факторов (метелевые ветры, засуха, суховеи, ветровая и водная эрозии).

Результаты анализа климатических показателей занесены в таб.11.

Климатические показатели района ( таблица №11 )

Элементы климата	Показатели
1	2
Гидротермический коэффициент (ГТК)	1мм
Осадки, мм, всего: за вегетационный период	400-500мм
Характер выпадающих осадков	Дождь, снег
Преобладающее направление ветров, скорость ветра	Ю-В
Время образования и разрушения устойчивого снежного покрова	октябрь-ноябрь; разрушение-апрель
Высота снежного покрова	10-30см
Повторяемость засух и их интенсивность
Общая характеристика климата (засушливость, континентальность)	резко-континентальный
Главное направление полезащитных лесополос	Северо-запад.

Рельеф. Общая характеристика рельефа (равнинный, расчлененный); коэффициент расчлененности местности; глубина местного базиса эрозии; наличие и количество балок, их состояние (задернённость, облесенность, размыв); крутизна и характер использования балок; наличие и количество, состояние оврагов (протяженность, быстрота их роста, чему угрожают овраги).

Результаты анализа рельефа занесены в таб.12. (таблица №12 )

Элементы рельефа	Показатели
1	2
Проектная площадь землепользования	62562500м
Глубина местного базиса эрозии	40
Количество балок, оврагов	2
Крутизна балок, оврагов	0,10° 2) 0,15°
Длина балок, оврагов, всего	2625 2) 1875
Наличие крутосклонов, крутизна	Водная эрозия проявляется слабо
Коэффициент расчлененности	0,0006м
Общая характеристика рельефа (равнинный, расчлененный)	Равнина

Лесные насаждения и их площадь

Полезащитные лесные насаждения- предназначены для защиты сельскохозяйственных культур от засух, суховеев, защита почвы от выдувания, снегозадержание, снегораспределение. Ширина 7,5-15м. основная конструкция в лесостепи, продуваемая- в степи, и на землях подверженных ветровой эрозии- ажурная.

Приовражные лесные полосы- для прекращения роста оврагов и их закрепления. Ширина 12,5-21м. проектируются возле оврагов и по обрывам берегов, ручьев, рек, водоемов.

Насаждения по дну оврагов и балок- предназначены для закрепления дна оврагов, балов и рационального использования площади. Ширина 15м, разной формы. Насаждения любой конструкции. Размещают по дну оврагов и балок.

Защитные насаждения населенных пунктов- защита населенных пунктов от сильных ветров, заносов снегом и песком. Ширина 20 м и более. Проектируется в виде 2-3 колец с разрывами между ними. Основная конструкция- плотная. Проектируется вокруг населенных пунктов или с одной их стороны.

Защитные насаждения оросительной системы- проектируется вокруг оросительных систем; конструкция плотная, ширина 20 м.

Илофильтры- защита прудов от заиления. Ширина различная (15м). основная конструкция: посадка кустов создает плотную конструкцию.

Площади лесозащитных насаждений ( таблица №13 )

Виды лесонасаждений	Длина, м	Ширина, м	Площадь, га
1	2	3	4
Общая площадь землепользования
полезащитные лесные полосы	106000	10	106
Приовражные лесные полосы	9875	20	19,75
Насаждения по дну оврагов	2250	15	3,4
Защитные насаждения населенных пунктов	4000	20	8
Защитные насаждения оросительной системы	3500	20	7
Илофильтры	19225	15	28,8
Итого лесонасаждений			172,95

Вывод: в результате изучения природных условий района намечены мероприятия: защита почв от водной и ветровой эрозии, защита населенных пунктов от сильных ветров, заносов снегом, песком, пылью - создание полезащитных лесных полос; по моей схеме самая большая площадь у полезащитных лесных полос, затем у илофильтров; а самая маленькая у насаждения по дну оврагов.

5. Подбор пород и размещение их

в защитных лесных насаждениях

Задание: в соответствии с запроектированными видами защитных лесных насаждений требуется:

1. подобрать ассортимент древесных и кустарниковых пород для создания лесонасаждений.

2. разработать схемы размещения пород в насаждениях.

3. рассчитать количество и стоимость посадочного и посевного материала для создания защитных насаждений.

Сосна – широко распостренена, занимает около 1/6 площади всех лесов России. Отличается нетребовательностью к почве ( растет даже на песках) и засухоустойчивостью (в пределах своего ареала), морозостойкая, светолюбива, растет быстро, дает хорошую древесину. Корневая система стержневая. Лучшая порода для облесения песков лесостепной и степной зон.

Береза – различают два вида березы: бородавчатую и пушистую. По занимаемой площади береза стоит на первом месте среди лиственных пород. Малотребовательна к почве, вполне морозостойкая, светолюбива, быстрорастущая, незасухоустойчива. Прекрасная порода для создания защитных лесных насаждений (особенно полезащитных полос) и для создания озеленения в лесостепи и в северных степных районах.

Тополь - широко распостранен. В защитном лесоразведении применяется ряд видов тополей. Отдельные виды их отличаются по морозостойкости, но не всехарактеризуются очень быстрым ростом, требовательны к влажности почвы, светолюбивы. Наиболее пригодны тополи для прудозащитных лесных полос, посадки в поймах рек, по дну балок и оврагов.

Ива – требовательна к почве и влаги, морозостойкая, светолюбива, растет быстро, пригодна для лесоразведения по берегам рек, сырых лугах, окраин болот.

Облепиха – неприхотлива к почве, засухоустойчивая и солевынослива. Светолюбива, растет быстро. Способна давать корневые отпрыски, поэтому пригодна для закрепления оврагов.

Смородина черная – требовательна к почве, средне засухоустойчивая , теневыносливая, морозостойкая, растет быстро. Применяется только в зоне лесостепи.

Исходные данные: план масштаба 1:25000

Порядок выполнения:

1. Подбор ассортимента пород для создания запроектированных полезащитных лесных насаждений

2. Схема размещения и смешения пород в насаждениях.

Общие положения:

Применяемые в защитных лесных насаждения породы по своему назначению разделяются на следующие группы: главные древесные, сопутствующие древесные, кустарники.

Главные породы- основа насаждения. Они предназначены обеспечить наибольшую высоту лесной полосы, ее устойчивость и долговечность. Это деревья первой величины более 20 м высотой.

Сопутствующие древесные породы- предназначены ускорить рост главных пород, обеспечить необходимую плотность полосы в верхнем ярусе. Это деревья второй и третьей величины- высота 20 м.

Кустарники применяются для затенения почвы и защиты ее от сорняков.

При подборе пород нужно придерживаться следующих положений:

1. Применяемые породы в защитных лесных насаждениях должны быть устойчивы в данных природных условиях. Их следует подбирать с учетом лесоводственно -биологических свойств.

2. Предпочтение следует отдавать быстрорастущим породам.

3. Нельзя вводить породы, способствующие развитию болезней и вредителей защищаемых культур.

Для создания запроектированных лесных насаждений рекомендуются следующие схемы размещения и смешения пород:

Полезащитные лесные полосы:

Ширина лесных полос 10 м

Ширина междурядий 2,5 м

Число рядов в полосе рассчитывается: (10-2*1.25/2,5)+1= 4 (n)

Схема размещения и смешения пород в четырехрядной полезащитной лесной полосе, в которой опушечные ряды состоят из сопутствующих пород, а центральная из главных.

○ ● ● ○ ○- облепиха

○ ● ● ○ ●- береза

○ ● ● ○

○ ● ● ○

N=10000/2,5*10= 400 (штук в 1 ряду)

На 1 га потребуется: березы, размещенной в двух рядах (400*2)= 800 сеянцев

Облепихи, размещенной в двух рядах (400*2)= 800 сеянцев.

На всю площадь ( 106 га). Березы: 800*106=84800 сеянцев; облепихи: 800*106=84800 сеянцев.

Приовражные лесные полосы

Ширина лесных полос 20 м (а)

Ширина междурядий 2,5 м (в)

Число рядов в полосе рассчитывается: 20/2,5= 8 (n)

◌ ○ ● ● ● ● ○ ◌

◌ ○ ● ● ● ● ○ ◌ ●- сосна

◌ ○ ● ● ● ● ○ ◌ ○- облепиха

◌ ○ ● ● ● ● ○ ◌ ◌- шиповник

◌ ○ ● ● ● ● ○ ◌

◌ ○ ● ● ● ● ○ ◌

◌ ○ ● ● ● ● ○ ◌

◌ ○ ● ● ● ● ○ ◌

N= 10000/ а· в =10000/2,5*20= 200 (штук в 1 ряду)

На 1 га потребуется: шиповника, размещенного в двух рядах (200*2)= 400 сеянцев; Облепихи, размещенной в двух рядах (200*2)= 400 сеянцев; сосны, размещенной в четырех рядах (200*4)= 800 сеянцев

На всю площадь ( 19,75 га). сосны: 800*19,75 =15800 сеянцев; облепихи: 400*19,75 =7900 сеянцев; шиповника: 400*19,75 =7900 сеянцев.

Насаждения по дну оврагов

Ширина лесных полос 15 м (а)

Ширина междурядий 3 м (в)

Число рядов в полосе рассчитывается: 15/3= 5 (n)

○ ● ● ● ○ ●-ива

○ ● ● ● ○ ○-тополь

○ ● ● ● ○

○ ● ● ● ○

○ ● ● ● ○

N=10000/3*15= 222 (штук в 1 ряду)

На 1 га потребуется: тополя, размещенного в двух рядах (222*2)= 444сеянцев; ивы, размещенной в трех рядах (222*3)= 666 сеянцев.

На всю площадь ( 3,4 га). тополя: 444*3,4 = 1510 сеянцев; ивы: 666*3,4 = 2264 сеянцев.

Защитные насаждения оросительных систем

Ширина лесных полос 20 м (а)

Ширина междурядий 2,5 м (в)

Число рядов в полосе рассчитывается20/2,5= 8 (n)

◌ ○ ● ● ● ● ○ ◌ ●-черная смородина

◌ ○ ● ● ● ● ○ ◌ ◌-ива

◌ ○ ● ● ● ● ○ ◌ ○-тополь

◌ ○ ● ● ● ● ○ ◌

◌ ○ ● ● ● ● ○ ◌

◌ ○ ● ● ● ● ○ ◌

◌ ○ ● ● ● ● ○ ◌

◌ ○ ● ● ● ● ○ ◌

N=10000/2,5*20= 200 (штук в 1 ряду)

На 1 га потребуется: ивы, размещенной в двух рядах (200*2)= 400 сеянцев; черной смородины, размещенной в трех рядах (200*4)= 800 сеянцев; тополя, размещенного в трех рядах(200*2)= 400 сеянцев.

На всю площадь ( 7 га). ивы: 400*7=2800 сеянцев; тополя: 400*7=2800 сеянцев; черной смородины: 800*7=5600 сеянцев.

Защитные насаждения населенных пунктов

Ширина лесных полос 20 м (а)

Ширина междурядий 2,5м (в)

Число рядов в полосе рассчитывается: 20/2,5= 8(n)

◌ ○ ○ ● ● ○ ○ ◌ ◌- смородина

◌ ○ ○ ● ● ○ ○ ◌ ●- береза

◌ ○ ○ ● ● ○ ○ ◌ ○- сосна

◌ ○ ○ ● ● ○ ○ ◌

◌ ○ ○ ● ● ○ ○ ◌

◌ ○ ○ ● ● ○ ○ ◌

◌ ○ ○ ● ● ○ ○ ◌

◌ ○ ○ ● ● ○ ○ ◌

N= 10000/ а· в

N=10000/2,5*20= 200 (штук в 1 ряду)

На 1 га потребуется смородины, размещенной в двух рядах (200*2)= 400 сеянцев; березы, размещенной в двух рядах (200*2)= 400 сеянцев; сосны, размещенной в четырех рядах (200*4)= 800 сеянцев

На всю площадь ( 8 га). сосны: 800*8 =6400 сеянцев; береза: 400*8 =3200 сеянцев; смородина: 400*8 =3200 сеянцев.

Илофильтры

Ширина лесных полос 15 м (а)

Ширина междурядий 2,5м (в)

Число рядов в полосе рассчитывается: 15/2,5= 6(n)

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○-кустарниковая ива

○ ○ ○ ○ ○ ○

○ ○ ○ ○ ○ ○

○ ○ ○ ○ ○ ○

○ ○ ○ ○ ○ ○

○ ○ ○ ○ ○ ○

N=10000/2,5*15= 267 (штук в 1 ряду)

На 1 га потребуется: ивы, размещенной в пяти рядах (267*6)= 1602 сеянцев.

На всю площадь (28,8 га). ивы: 1602*28,8 =46137,6 сеянцев.

Потребность в посадочном, посевном материале для

создания защитных лесных насаждений ( таблица №14 )

Наименование породы	Виды посадочного материала	Схема посадки		Площадь под одним деревом, м2	Площадь посадки, га	Количество посадочного материала Тыс. шт.
		Расстояние между рядами, м	Расстояние между деревьями в ряду			На 1 га	На всю площадь
1	2	3	4	5	6	7	8
Сосна	Семена, Сеянцы	3,0	1,0	3,0	27,75	1600	44400
Береза	Саженцы	3,0	3,0	9,0	114	1200	136800
Тополь	Сеянцы, Черенки	3,0	1,5	4,5	10,4	844	8777,6
Ива	Черенки	2,5	1,0	2,5	39,2	2268	88905,6
Облепиха	Саженцы	2,5	1,5	3,75	125,75	1200	150900
Смородина	Черенки	2,5	1,0	2,5	19,75	400	7900
Шиповник	сеянцы	2,5	1,0	2,5	7	800	5600

Стоимость:

Сосна: 36408000руб.; ива:48009024руб.; черная смородина: 672000руб.;

Береза: 95760000руб.; облепиха: 111666000руб.;

Тополь: 5617664руб.; шиповник: 711000руб.;

Вывод: В общей сложности лесопосадки составляют 343,85 га. Наибольшую площадь лесопосадок занимает облепиха ( 125,75 га ). Меньше всего в посадках черная смородина- 7 га.