Проектирование оросительной сети сельскохозяйственных культур для полива дождеванием

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное агентство сельского хозяйства

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Иркутская государственная сельскохозяйственная академия

Кафедра землеустройства, кадастров

И сельскохозяйственной мелиорации

Расчётно-графическая работа по дисциплине

«Гидротехническая мелиорация» на тему:

Проектирование оросительной сети сельскохозяйственных культур для полива дождеванием» (КИ-50 «Радуга»)

Выполнила:

студентка III курса, I группы

агрономического факультета

направления агрономия

Касаткина Е. А.

Проверила:

Пономаренко Е.А.

Иркутск 2013

Содержание

• 1) Введение……………………………………………………………………………3
• 2) Цель и задачи………………………………………………………..………….….4
• 3) Проектирование оросительной сети для полива дождевальной машиной……...……………………………………………………………..……......5
• 4) Подбор насосно-силового оборудования…………………………………..…...6
• 5) Оценка природных условий района и разработка системы защитных лесных насаждений….……………………………………………………………………...10
• 6) Лесные насаждения и их площадь……………………………………...……...13
• 7) Подбор пород и размещение их в защитных лесных насаждениях................15
• Заключение………………………………………………………………………....20
• Список литературы……………………………………………………….……..…21
• Введение
• Охрана окружающей среды в Иркутске.
• По выбросам в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных источников в 2010 году Иркутск занял 15-е место в России (65 тысяч тонн выбросов в год). В 2010 году насчитывалось 196 предприятий, выбрасывающих в атмосферу 69 загрязняющих веществ. 94 % всех выбросов стационарных источников приходится составляют продукты горения (угольная и мазутная смолы, бензопирен, окись углерода, двуокись азота, сернистый ангидрид).
• Основным источником негативного воздействия на почвенный покров и растения является повышенный уровень загрязнения атмосферы, особенно аэрозолями тяжёлых металлов и диоксидом серы. Отмечается высокое содержание в почвах фтора, распространяемого алюминиевым заводом в Шелехове. При обследованиях почв города и его окрестностей 1997 года почвы территории были отнесены к допустимой категории загрязнения.
• Источником шумового загрязнения выступает транспорт: уровень шума в районе аэропорта и авиазавода превышает 80 децибел, на главной улице Ленина он доходит до 90 децибел.
• В 2008 году в городе было выявлено 116 несанкционированных свалок. Отмечается рост городского мусора на 4,6 % ежегодно
• Цель: разработка системы защитных лесных насаждений и их размещении на территории Иркутского района.
• Задачи:

1 Улучшение естественных древостоев;

2 Охрана природы;

3 Борьба с эрозиями;

4 Улучшение климата в засушливых районах;

5 Организация правильного ведения хозяйства в лесах.

Проектирование оросительной сети для полива дождевальной машиной.

Таблица 1 - Вычисление площади отчуждения

№	Наименование площади	Длина, м	Ширина, м	Площадь, га
I	II	III	IV	V
1	Площадь орошения нетто	1600	850	136
2	Отчуждения	-	-	-
3	Постоянные трубопроводы	5650	3	1,7
4	Оросители	8400	2,5	2,1
5	Дороги полевые	4900	6	2,9
6	Дороги эксплуатационные	2550	3,5	0,9
7	Лесополосы	4900	20	9,8
8	Итого отчуждений			17,4
9	Площадь орошения, брутто			153,4

КЗИ определяем по формуле:

Оросительная сеть на плане масштабом 1:20000 размещена, все основные элементы указаны.

Площадь орошения брутто- 153,4 га;

Коэффициент земельного использования равен 89%. Следовательно, машина

ДДА 100 МА использует землю под орошение эффективно.

напор насаждение защита лесной

Подбор насосно-силового оборудования

Головным сооружением при орошении дождеванием с механическим подъемом воды является насосная станция.

Для орошения применяются насосные станции трех типов: стационарные, плавучие и передвижные.

Стационарные станции, применяемые на крупных системах, состоят из насосных агрегатов, двигателей и прочего оборудования, которые располагается в здании насосной станции.

Более широко распространены центробежные насосы марки К (консольные, ступенчатые) или марки Д (двухсторонний подвод воды к рабочему колесу).

На источниках, имеющих большую амплитуду колебания уровня воды и неустойчивые берега, применяют плавучие насосные станции НАП - 1,1; СНП - 120/30 и СНП - 240/30 на понтонах. Однако для подачи воды в дождевальной системе, особенно при орошении небольших участков, более часто используют сухопутные передвижные насосные станции, которые могут быть прицепными (СНП) и навесными (СНН).

В настоящее время выпускается более 20 типоразмеров передвижных насосных станций производительностью от 25 до 700 л/с, напором воды от 5 до 11м, с приводом от двигателя внутреннего сгорания, электрическим или от тракторов.

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=(ДО+1,5)- (ДНС-3), м

где: ДО- наивысшая отметка местности на орошаемом участке

ДНС- отметка местности в точке установки насосной станции.

h_Г=(122,5+1,5)- (121-3)= 6 м.

3. Расчет потери напора по длине трубопровода:

h_дл =л·, м, где

л- 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

5. Определение коэффициента Дарси (л).

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

Следовательно, л=0, 0142

л=0,0142

6. Расчет потери напора на местное сопротивление:

h_м.с=0,1h_дл,м

h_м.с=0,1·18,77=1,88м

h_св= 27 м

Н = 7,5 м+7,3 м+0,73 м+37м = 52,53 м

7. Свободный напор зависит от типа дождевальной машины.

h_св=37 м

8. Расчет мощности двигателя:

N=K(л.с.) =

N = (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).

В результате расчета я выбираю следующую напорную станцию

(СНП - 50-80) - марка станции

А-41 - марка двигателя

8М-92- марка насоса

Расход нетто составляет 80-25 л/сек.

Напор равен 30-140 м и мощность двигателя 90 л.с.

Оценка природных условий района и разработка системы защитных лесных насаждений

Таблица 2 - Климатические показатели района

Элементы климата	показатели
Гидротермический коэффициент (ГТК)	1
Осадки, мм, всего: за вегетационный период	646 мм
Характер выпадающих осадков	Осадки неравномерны. Весной в 1,5 раза больше чем зимой.Летом выпадает более 40% сумм осадков всего вегетационного периода. Осенняя сумма осадков составляет около 15% годовых.MAXСкорость ветра = 15 м/сек.
Преобладающее направление ветров, скорость ветра	северо-западный
Время образования и разрушения устойчивого снежного покрова	II дек. XI - I дек IV
Высота снежного покрова	Зимой 60см и более, в марте 30-40см
Повторяемость засух и их интенсивность
Общая характеристика климата (засушливость, континентальность)	Умерено тёплый климат с ярко выраженной континентальностью
Главное направление полезащитных лесополос	северо-восток

Гидротермический коэффициент - это отношение годового количества осадков, мм к величине испаряемости, мм.

Если ГТК = 1 - 0,9 - нормальная обеспеченность влагой

0,9 - 0,7 - дефицит влаги

0,7- 0,5 - климат засушливый

Меньше 0,5 - климат сильно засушливый

В данном случае ГТК равен 1, что свидетельствует о нормальной обеспеченности влагой.

Для того чтобы охарактеризовать рельеф, необходимо установить коэффициент его расчлененности - отношения общей длины гидрографической сети с постоянными и временными водотоками, выраженной в км, к площади водосбора в км²:

Где,

Z - длина гидрографической сети

Р - площадь водосбора

Если К=0,1-0,4 - равнина не подвержена водной эрозии и не опасна в эрозионном отношении;

К = 1 - территория имеет значительную расчлененность и эрозионную опасность;

К = 1-3 - сильно расчлененная территория, водная эрозия развита сильно.

К =

Помимо этого необходимо знать глубину местного базиса эрозии. Базис эрозии - это горизонтальная поверхность, на уровне которой водные потоки теряют свою размывающую силу.

Глубина базиса эрозии определяется как разность высот самой высокой и самой низкой точек водосбора. В данном случае глубина базиса эрозии составляет 50 м.

Крутизна оврагов определяется как отношение разности самой высокой и самой низкой высотных отметок оврага к длине оврага.

Таблица 3 - Характер рельефа

Элементы рельефа	Показатели
Проектная площадь землепользования	40,7 км2
Глубина местного базиса эрозии	50м
Количество балок, оврагов	2
Крутизна балок, оврагов	Большой овраг=0,8, маленький овраг=0,7
Длина балок, оврагов, всего	Большой овраг=8,9, маленький овраг=6,5
Наличие крутосклонов, крутизна	Нет
Коэффициент расчлененности	0,2
Общая характеристика рельефа (равнинный, расчлененный)	Равнина

Проектная площадь землепользования составляет 40,7 . Учитывая глубину местного базиса эрозии, которая составляет 50 м, можно сделать вывод о том, что рельеф равнинный.

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.

Таблица 4 - Площади лесозащитных насаждений

Виды лесонасаждений	Длина, м	Ширина, м	Площадь, га
Общая площадь землепользования	7400	5500	4070
Полезащитные лесные полосы	74630	10	74,63
Приовражные лесные полосы	4450	20	8,9
Насаждения по дну оврагов	2640	15	3,96
Защитные насаждения населенных пунктов	1600	20	3,2
Защитные насаждения оросительной системы	2400	20	4,8
Илофильтры	8000	15	12
Итого лесонасаждений			4177,49

Наибольшая площадь отводится полезащитным лесным насаждениям, которые занимают 101,96га.

Защитные насаждения оросительной системы, населённых пунктов и насаждения по дну оврагов имеют наименьший удельный вес в структуре данного землепользования по причине своих малых размеров (малой площади занимаемой ими).

Подбор пород и размещение их в защитных лесных насаждениях

Полезащитные лесные полосы

Главная порода - Сосна обыкновенная

1. Ширина лесных полос 10 м

2. Ширина междурядий 2,5 м

3. Ширина закроек 1,25 м

4. Число рядов 4

Расчет посадочного материала на 1 га.

Длина 10000м²:10м =1000м

Расстояние между деревьями = 3м

Количество растений:

1000:3=333 штуки.

333х4=1332 штуки

На всю площадь: 74,63*101,96=99407штук

Приовражные лесные полосы

Главная порода - береза,

сопутствующие - ива, кустарники - акация

1. Шириной 20м.

2. Ширина междурядий 2,5 м

3. Ширина закраек 1,25

4. Число рядов 8

Расчет посадочного материала на 1 га.

Длина 10000м²:20м=500м

Расстояние между деревьями = 3м

Количество растений:

· Береза 500м:3 =166 штук.

· Ива 500м:2,5=200 штук

· Акация 500м:2,5= 200 штук

На 1 га березы в 4 рядах требуется 166*4=664 штук

На 1 га ивы в 2 рядах требуется 2002=400 штук

На 1 га акации размещенных в 2 рядах требуется 200*2=400 штук

На всю площадь: 4,4*664=2922 штук берез

2,2*400=880 штук ивы

2,2*400=880 штук акации

Илофильтры: главная - ива

1. Ширина 15м

2. Ширина междурядий 2,5

3. Ширина закраек 1,25

4. Число рядов 6.

Расчет посадочного материала на 1 га.

Длина: 10000м²:15 м = 666 м

Расстояние между рядками = 2,5м

Количество растений:

· ива 666м:2,5=266 штук.

На 1 га ивы в 6 рядах требуется 266х6=1596 штук.

На всю площадь:12 *1596=19152 штук

Насаждения по дну оврага:

Главная порода - черная смородина

1. Шириной 15м.

2. Ширина междурядий 2,5м

3. Ширина закраек 1,25м

4. Число рядов - 6

Расчет посадочного материала на 1 га.

Длина: 10000м²:15= 666штук

Расстояние между деревьями = 2,5м

Количество растений:

· Смородина 666м:2,5=266штук

На 1 га смородины в 6 рядах потребуется 266х6=1596 штук

На всю площадь:3,96*1596= 6320 штук

Защитные насаждения возле населенных пунктов:

главная порода - тополь, кустарник - шиповник

1. Шириной 20м

2. Ширина междурядий 2,5м

3. Ширина закраек 1,25м

4. Число рядов 8

Расчет посадочного материала на 1 га.

Длина: 10000м² : 20м = 500 м

Расстояние между деревьями: тополь = 3м

шиповник = 2,5м

Количество растений:

· тополь 500:3=166 штуки

· шиповник 500:2,5= 200 штуки

На 1 га тополя в 4 рядах потребуется 166х4=664 штук

На 1 га шиповника в 4 рядах потребуется 200х4=800 штуки

На всю площадь: Тополя 1,6*664=1062,4 штук

Шиповника.1,6*800=1280 штук

Защитные насаждения оросительной системы:

Главная порода - белая акация, кустарник - шиповник

1. Шириной 20м

2. Ширина междурядий 2,5м

3. Ширина закраек 1,25

4. Число рядов 8

Расчет посадочного материала на 1 га.

Длина: 10000м² : 20м = 500 м

Расстояние между рядками: акация белая = 3м

шиповник = 2,5м

Количество растений:

· акация белая 500:3=166 штуки

· шиповник 500:2,5= 200 штуки

На 1 га акация белая в 4 рядах потребуется 166х4=664штук

На 1 га шиповник в 4 рядах потребуется 200х4 = 800штук

На всю площадь: Акации белой 2,4*664=1594 штуки

Шиповника 2,4*800=1920 штуки

Таблица 5 - Расчёт общей стоимости, руб.

	Виды посадочного материала	Схема посадки	Площадь под одним деревом, м2	Площадь посадки, га	Количество посадочного материала тыс. шт	Стоимость посадочного материала
		Расстояние между рядами, м	Расстояние между деревьями в ряду			На га	На всю S
Сосна	семена, сеянцы	3,0	1,0	3,0	29,8	1332	99407	59644200
Береза	саженцы	3,0	3,0	9,0	5,1	664	2922	1139580
Ива	черенки	2,5	1,0	2,5	2,6	1966	20032	5208320
Акация	саженцы	2,5	1,5	2,5	0,2	400	880	255200
Смородина	черенки	2,5	1,0	2,5	1,6	1596	6320	505600
Шиповник	сеянцы	2,5	1,0	2,5	0,8	1600	3200	288000
Тополь	сеянцы, черенки	3,0	1,5	4,5	0,5	664	1062	520380
Акация белая	саженцы	3,0	1,5	2,5	0,4	664	1594	462260

В результате расчета стоимости посадочного материала самым дорогостоящим насаждением оказалась сосна обыкновенная, так как она используется в полезащитных лесных полосах и стоимость всех её насаждений составила 59644200 млн. рублей

Заключение

Коэффициент использования земли составляет 89 %, это значит, что земля используется эффективно.

С учетом рабочего напора и мощности двигателя мы определили марку насосной станции (СНП- 50-80).

При расчете площадей лесозащитных насаждений пришли к выводу, что общая площадь лесонасаждений составляет 407га, самую большую площадь занимают полезащитные лесные полосы (74,63га). А самую маленькую площадь занимают защитные насаждения населенных пунктов (3,2).В лесных насаждениях наибольшую площадь лесопосадок занимает сосна (29,8 га). Меньше всего в посадках акация (0,2га) и акация белая (0,4 га).Также использовали тополь ,березу, иву, смородину, акацию как кустарник и шиповник.

Список литературы

1. Павловский Е.С. Агролесомелиорация и плодородие почв. - М.: Агропромиздат, 1991. - 288 с.

2. Багров М.Н., Кружин И.П. Сельскохозяйственные мелиорации. - М, 1985. - 271 с.

3. Пономаренко Е.А., Просвирнин В.Ю., Коломина Т.М., Баянова А.А. Инженерное обустройство территории: Мелиорация и лесомелиорация - пос. Молодёжный.: ИрГСХА, 2010. - 106 с.

Размещено на Аllbest.ru

...