Проект двойного регулирования водного режима почв

Факторы жизни растений, их значения и соотношения, влияние на урожай согласно законам земледелия. Мелиорация как средство регулирования факторов жизни растений. Мероприятия по окультуриванию и залужению участка. Проектирование осушительной системы.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 12.01.2015
Размер файла 301,6 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство Сельского Хозяйства РФ

Федеральное государственное бюджетное учреждение

высшего профессионального образования

Пермская государственная сельскохозяйственная академия

имени академика Д. Н. Прянишникова

Факультет землеустройства и кадастра

Кафедра геодезии и мелиорации

Курсовой проект

по гидротехническим мелиорациям на тему:

«Проект двойного регулирования

водного режима почв»

Выполнила:

студентка второго курса

группы ЛА-21

Попкова Татьяна Андреевна

Проверил:

доцент кафедры ГиМ

Половников Анатолий

Васильевич

г. Пермь 2013

Содержание

1. Условия необходимые для нормального роста и развития растений

1.1 Факторы жизни растений, их оптимальные значения и соотношения, влияние на урожай согласно законам земледелия

1.2 Мелиорация, как средство регулирования факторов жизни растений

1.3 Цель и задачи курсового проекта

2. Задание на разработку курсового проекта и исходные данные

3. Проектирование в плане системы двойного регулирования водного режима почв (осушения - гончарным дренажем, орошения - дождеванием)

4. Мероприятия по окультуриванию и залужению участка

5. Расчёты, необходимые для проектирования осушительной системы

6. Построение продольных профилей дрен, коллектора, транспортирующего собирателя и магистрального канала

7. Программирование урожаев по водному и питательному режимам

8. Расчёт режима работы и потребного количества дождевальных машин и насосных станций

9. Расчёт экономической эффективности осушения участка гончарным дренажем и двойного регулирования водного режима

Список литературы

Условные обозначения к приложению А

1. Условия необходимые для нормального роста и развития растений

Условия, необходимые для роста и развития растений, определяются факторами жизни растений, их оптимальными значениями и соотношениями, действующими в соответствии с законами земледелия.

К незаменимым факторам жизни растений, обеспечивающим нормальный рост и развитие, относятся: свет, тепло, воздух, вода, питательные вещества и реакция почвенной среды.

Первые два фактора (свет и тепло) определяются природными условиями и очень мало регулируются человеком. Зато остальные факторы в значительной степени зависят от человека и могут существенно им регулироваться. растение земледелие окультуривание осушительный

Абсолютные значения и процентные соотношения воды и воздуха в почве определяются пористостью почвы и очень редко соответствуют оптимальным значениям. Оптимальные же значения пористости почвы (в процентах от объема почвы) должны быть:

· Общей пористости - 50-65

· Капиллярной - 35- 40

· Межагрегатной - 15 - 25

От этих видов пористости зависит наличие воды и воздуха в почве: в капиллярных порах содержится капиллярная вода, которая удерживается в них длительное время, а в межагрегатных порах содержится гравитационная вода, которая под силой собственной тяжести через 2 - 4 суток стекает в более глубокие слои почвы, а её место занимает воздух.

Так же есть другие формы воды в почве:

~ Подвешенная - гидравлически не связанная с водоносным горизонтом

~ Подпертая - подпирается близким уровнем грунтовых вод

~ Гигроскопическая - прочно связанная, недоступная для растений

~ Парообразная - занимает все свободные поры, может легко переходить в другие формы

В зависимости от наличия воды в почве устанавливаются полная и наименьшая влагоёмкости:

· Полная влагоёмкость (ПВ) - максимальное количество воды, которую может вместить почва, при условии заполнения всех пор водой

· Наименьшая влагоёмкость (НВ) - максимальное количество воды, которую может удержать почва, после свободного стекания гравитационной воды

Оптимальными считаются значения:

· Воды - 60 - 80% ПВ

· Воздуха - 40 - 20% ПВ

Оптимальное содержание питательных веществ, в МГ на 100 г. почвы:

· Азота (N) - 8 - 12

· Фосфора (P?O?) - 17 - 25

· Калия (K?O) - 17 - 25

Оптимальная реакция почвенной среды:

· По pH - 6 - 8

· По Hr - 1 - 2 мг-экв/100г.

Природная обеспеченность почв факторами жизни растений далеко не соответствует оптимальным значениям и для их регулирования требуется вмешательство человека. При этом необходимо учитывать, что для различных культур требуются различные количественные значения и процентные соотношения факторов жизни растений, которые подчиняются законам земледелия.

1.1 Факторы жизни растений, их оптимальные значения и соотношения, влияние на урожай согласно законам земледелия

Природная обеспеченность почв факторами жизни растений далеко не соответсувует оптимальным значениям и для их регулирования требуется вмешательство человека. При этом необходимо учитывать, что для различных культур требуются различные количественные значения и процентные соотношения факторов жизни растений, которые подчиняются законам земледелия.

Закон незаменимости факторов гласит, что ни один из факторов не может быть полностью заменен другими факторами.

Закон оптимума свидетельствует о том, что урожайность культур возрастает с увеличением количества фактора до тех пор, пока не пройдено состояние оптимума

Закон минимума - урожайность культур всегда ограничивается фактором, находящимся в минимуме.

Закон взаимодействия факторов гласит, что при совместном применении факторов, эффективность их повышается, и прибавка урожая бывает выше, чем сумма прибавок от этих же факторов, применяемых раздельно.

Закон возврата - факторы, выносимые с урожаем, должны восполняться.

1.2 Мелиорация, как средство регулирования факторов жизни растений

Мелиорация происходит от латинского слова melioratio, что означает - улучшение.

Для успешного роста и развития растений и получения высоких урожаев хорошего качества с наименьшими затратами труда и средств необходимо оптимальное сочетание всех факторов жизни растений в соответствии с законами земледелия, которое в природе бывает редко, поэтому регулировать эти факторы и доводить их до оптимальных значений и соотношений призвана мелиорация.

В Федеральном законе о мелиорации земель дано такое определение:

«Мелиорация земель - коренное улучшение земель путём проведения гидротехнических, культуртехнических, химических, противоэрозионных, агролесомелиоративных, агротехнических и других мелиоративных мероприятий».

Мелиорация даёт возможность изменять комплекс природных условий (почвенных, гидрологических и др.) обширных регионов в нужном для хозяйственной деятельности человека направлении: создавать благоприятные для полезной флоры и фауны водный, воздушный, тепловой и пищевой режимы почвы и режимы влажности, температуры и движения воздуха в приземном слое атмосферы; способствует оздоровлению местности и улучшению природной среды.

Наибольшее значение мелиорация имеет для сельского хозяйства, придавая большую устойчивость этой отрасли народного хозяйства и обеспечивая более стабильные валовые сборы сельскохозяйственных культур; позволяет производительнее использовать земельный фонд.

Мелиорация - важный фактор интенсификации сельскохозяйственного производства (совместно с механизацией и химизацией) и научно-технического прогресса в сельском хозяйстве, открывающий широкие возможности для повышения урожайности, создания прочной кормовой базы животноводства, освоения пустынных и заболоченных земель.

Выделяют следующие мелиоративные мероприятия:

· Проектирование, строительство, эксплуатация и реконструкция мелиоративных систем (МС) и отдельно расположенных гидротехнических сооружений (ОРГС)

· Обводнение пастбищ

· Создание систем защитных лесных насаждений (СЗЛН)

· Проведение культуртехнических работ, работ по улучшению химических и физических свойств почвы

Мелиоративные системы - комплексы взаимосвязанных гидротехнических и других сооружений и устройств (каналы, коллекторы, трубопроводы, водохранилища, плотины, дамбы, насосные станции, водозаборы), обеспечивающих создание оптимальных водного, воздушного, теплового и питательного режимов на мелиорированных землях.

Типы мелиорации земель:

- Гидромелиорация

- Агролесомелиорация

- Культуртехническая мелиорация

- Химическая мелиорация

Гидромелиорация земель (ГМЗ) - проведение комплекса мелиоративных мероприятий (КММ), обеспечивающих коренное улучшение заболоченных, излишне увлажненных, засушливых, эродированных, смытых и других земель, состояние которых зависит от воздействия воды.

ГМЗ направлена на регулирование водного, воздушного, теплового и питательного режимов почв на мелиорируемых землях путём подъема, подачи, распределения и отвода вод с помощью МС и ОРГС.

ГМЗ включает в себя виды: оросительную, осушительную, противоэрозионную, противопаводковую, противооползневую, противоселевую.

Агролесомелиорация обеспечивает коренное улучшение земель посредством использования почвозащитных, водорегулирующих и иных свойств защитных лесных насаждений (ЗЛН) и включает в себя следующие виды мелиораций:

- Противоэрозионную (ЗЛН на оврагах)

- Полезащитную (ЗЛН по краям полей)

- Пастбищезащитную (плотные непродуваемые кустарниковые полосы)

Культуртехническая мелиорация (КТМ) - коренное улучшение земель путём расчистки мелиорируемых земель от древесной и травянистой растительности, пней, камней, мха, кочек; рыхления, пескования, глинования, плантажной и первичной обработок.

Химическая мелиорация - улучшение химических и физических свойств почв путём известкования, фосфоритования и гипсования почв.

Осуществление мелиоративных мероприятий не должно приводить к ухудшению состояния окружающей природной среды.

Мелиорация должна быть:

· Всесторонней

· Социально необходимой

· Экологически чистой

· Экономически оправданной

Очередность выполнения мелиораций должна устанавливаться в зависимости от возможностей их выполнения и последовательности работ в технологическом цикле:

1) Осушение - при избыточном увлажнении

2) Культуртехнические мелиорации - при наличии на участке пней, камней, кустарника, кочек, ям

3) Химические мелиорации :

~ Известкование при повышенной кислотности почвы

~ Внесение органических удобрений при недостатке гумуса

~ Внесение минеральных удобрений при недостатке минеральных питательных веществ

4) Глубокое рыхление - при повышенной плотности почв и недостатке воздуха в них

5) Оросительные мелиорации - при недостатке влаги

1.3 Цель и задачи курсового проекта

Целью курсового проекта является проверка способности применения на практике полученных знаний.

Задачи курсового проекта:

- Определение видов потребных мелиораций и очередности их выполнения

- Разработка технологии выполнения мелиоративных работ

- Программирование урожаев по водному и питательному режимам

- Использование мелиорированных земель и мелиоративной техники

- Расчёт экономической эффективности и целесообразности проведения мелиоративных мероприятий

- Анализ полученных результатов и обоснованное изложение выводов

2. Задание на разработку курсового проекта и исходные данные

Составить проект двойного регулирования водного режима почвы на участке (осушения - гончарным дренажем, орошения - дождеванием).

Исходные данные:

1. Участок, изображенный на плане, переувлажняется за счёт притока поверхностных вод со склонов прилегающего водосбора, замедленного стока атмосферных осадков и высокого стояния грунтовых вод, т.е. в избыточном увлажнении принимают участие атмосферный, делювиальный намывной и грунтовый типы водного питания

2. Водосборная площадь составляет 800 га

3. Почва участка легкосуглинистая

4. Расчётная интенсивность атмосферных осадков (А) составляет 14 мм/сут

5. Коэффициент фильтрации (К) 1,0 м/сут

6. Коэффициент поглощения воды почвой () - 0,5 в долях от объема

7. Коэффициент дренажного стока () - 0,7в долях от объема

8. Коэффициент водоотдачи (С) - 10 ПВ

9. Глубина заложения дрен (Н) - 1,4 м

10. Норма осушения (Z) - 0,7 м

11. Продолжительность понижения уровня грунтовых вод (Т) - 4 суток

12. Гидрологическая кислотность (Hg) - 4,6мг-экв/100г почвы

13. Содержание элементов питания в почве:

- Азота (N) - 2,2 мг/100г

- Фосфора (P?O?) - 6 мг/100г

- Калия (K?O) - 7 мг/100г

14. Для орошения участка предлагаются дождевальные машины ДКШ - 64 и ДФ - 120

3. Проектирование в плане системы двойного регулирования водного режима почв (осушения - гончарным дренажем, орошения - дождеванием)

Осушительные системы, применяемые отдельно обычно требуются на короткий период, чтобы ускорить сроки выполнения весенних полевых работ, после чего потребность в осушительных системах отпадает. По этой причине они бывают малоэффективными и, даже, убыточными. В то же время во второй половине вегетационного периода растения часто испытывают недостаток влаги и нуждаются в орошении.

Поэтому на практике обычно применяют комплексные системы двойного регулирования водного режима почв, которые весной служат как осушительные, а летом - как оросительные.

При проектировании системы двойного регулирования водного режима почвы необходимо учитывать одновременно параметры, места и последовательность размещения на плане всех элементов системы, включая и дополнительные сооружения.

Исходя из этих требований, предлагается следующий порядок разработки на плане:

1. Ознакомиться с планом участка, масштаб которого 1:5000, а сечение рельефа 0,5 м, и определить самые низкие места на участке

2. По самым низким местам на участке от реки до подножья склона наметить на плане расположение магистрального канала

3. В нижней части плана в обе стороны от магистрального канала (МК) разместить транспортирующие собиратели (ТС) с уклоном к МК не менее 0,0005. Во избежание быстрого заиления русла МК устья противоположных транспортирующих собирателей должны располагаться на расстоянии 25 м друг от друга

4. От истока МК в обе стороны параллельно транспортирующим собирателям расположить нагорные каналы

5. По центрам между нагорными каналами и транспортирующими собирателями и параллельно им в обе стороны от МК расположить транспортирующие коллекторы для отвода воды из основных коллекторов и обеспечения беспрепятственного прохода дождевальных машин по всему участку

6. По обе стороны от МК, а также ниже нагорных каналов и транспортирующих собирателей расположить дороги

7. В транспортирующих собирателях под дорогами заложить трубы-переезды

8. Против нижних (по уклону) дорог через МК в трёх местах наметить мосты

9. По обе стороны от МК с учётом размеров участка и технических характеристик дождевальных машин разместить оросительную систему (насосные станции, напорные трубопроводы с гидрантами-водовыпусками и схемы полива дождевальных машин)

10. Разделить участок поля, границами которых должны стать дороги, транспортирующие коллекторы и напорные трубопроводы; вычислить площади полей, пронумеровать и нанести на план номера и площади полей

11. На одном из полей наметить схему использования многолетних трав на выпас (поле разделить на 12 загонов и нанести на них условные знаки пастбища)

12. Вдоль по уклону участка на верхней (по боковому уклону) стороне от дорог разместить основные коллекторы; около устий основных коллекторов наметить смотровые колодцы, которые должны обеспечить беспрепятственный отвод дренажной воды по транспортирующим коллекторам

13. Дрены наносить на план в последнюю очередь

Особенности отвода дренажного стока по транспортирующим коллекторам

Прямого сопряжения основных коллекторов с транспортирующими коллекторами не будет. Вода и насосы из основных коллекторов будут попадать в колодцы. Насосы будут оседать на дно колодца, а отстоявшаяся вода продолжит путь по транспортирующим коллекторам, идущим от колодца к колодцу. Длина транспортирующего коллектора будет равняться расстоянию между колодцами, то есть не более 250м.

Верхняя кромка трубы транспортирующего коллектора должна быть на уровне нижней кромки основного коллектора, чтобы не было подпора воды в основном коллекторе.

Поскольку устья основных коллекторов будут расположены примерно на одинаковой глубине от поверхности земли, а уклон её по трассе транспортирующих коллекторов будет равен 0,0005, постольку и уклон последних (транспортирующих коллекторов) будет таким же.

Однако по транспортирующим коллекторам будет течь относительно чистая отстоявшаяся вода, то можно с уверенностью предположить, что для её отвода уклон транспортирующего коллектора, равный 0,0005, будет вполне достаточным.

В каждом колодце будут скапливаться наносы только от одного основного коллектора. По мере накопления наносов в колодцах, их нужно периодически очищать.

Схема севооборота

1. Однолетние травы на зеленый корм с подсевом многолетних трав

2. Многолетние травы I-го года пользования - на сенаж

3. Многолетние травы II-го года пользования - на сено

4. Многолетние травы III-го года пользования - на выпас

5. Картофель

6. Морковь

7. Капуста

8. Кормовая свекла

4. Мероприятия по окультуриванию и залужению участка

При осушении участка гончарным дренажем окультуривание имеет некоторые особенности и последовательность.

Вначале с участка отводится поверхностная вода открытыми мелкими канавами и бороздами с таким расчетом, чтобы по участку могла проходить мелиоративная техника. Затем проводят очистку от древесно-кустарниковой растительности и кочек. Потом проводят планировку и доосушение участка гончарным дренажем.

После закладки дренажа проводят окультуривание участка, включающее внесение извести, органических и минеральных удобрений и в качестве предварительных культур залужение участка.

Для вычесывания камней с глубины до 50 см применяют рыхлитель-камневычесыватель РВК-2,0 в агрегате с трактором Т-130МГ. Для уборки камней с поля применяют камнеуборочные машины КУМ-1,2 и УКП-0,6 в агрегате с трактором ДТ-75М и МТЗ-80.

Пни выкорчевывают, просушивают, перетряхивают, освобождают от земли, вывозят с участка, измельчают в технологическую щепу и изготавливают древесно-стружечные плиты (ДСП). Подбор и измельчение древесины выполняют машиной МТП-82 в агрегате с тракторами класса 5т (Т-250, К-701).

Уборку кустарника выполнять кусторезом КФ-2,8 в агрегате с Т-130 МБГ и кусторезом-измельчителем в агрегате с К-701. Мелкий кустарник измельчить фрезерными машинами МТП-44А и ФКН-1,7 в агрегате с Т-130 МБГ.

Уничтожение кочек выполняют кочкорезами КПД-2 с фрезерными рабочими органами в агрегате с тракторами класса 10т (Т-130МБГ).

Первичную вспашку следует выполнять на глубину 35-45 см плугами ПБН-75 и ПБН-100А в агрегате с тракторами Т-150 и Т-130МБГ.

Первичную обработку минеральных почв с включениями камней можно выполнять бороной дисковой мелиоративной БДМ-4 на глубину до 30 см в агрегате с тракторами К-701 и Т-130МБГ.

Для глубокого рыхления тяжелых почв желательно применять рыхлители с активными рабочими органами ВР-80 и РВШ-0,8, которые агрегатируются с тракторами класса 10т (Т-170 и Т-30МБГ). Глубокое рыхление нужно выполнять при влажности почв 70-80% НВ, когда почва хорошо крошится, после выполнения всех работ, перед залужением.

По закрытому дренажу глубокое рыхление проводят выше уровня закладки дренажа на 20-30 см, чтобы не разрушить дренаж.

Планировка поверхности почвы проводится с целью создания удобств для работы почвообрабатывающей, поливной и уборочной техники.

Она подразделяется на: грубую - строительную, выполняемую бульдозерами и скрепарами; отделочную и послеосадочную, выполняемую грейдерами, и эксплуатационную, выполняемую ежегодно длиннобазовыми планировщиками.

Технологические требования к выполнению планировки: снять плодородный слой и сбуртовать его за пределами планируемого участка; разрыхлить слой, подлежащий планировке; выполнить планировку; разровнять по поверхности спланированного участка плодородный слой.

Для восстановления плодородия почвы, нарушенного при планировке, на каждый сантиметр неплодородного слоя нужно внести до 10 т/га органических удобрений. То же самое необходимо делать и при углублении пахотного слоя.

Для повышения уровня плодородия до верхнего предела нужно вносить по 80-100 тонн на гектар органических удобрений в течение 3-4 лет.

А для поддержания бездефицитного баланса гумуса нужно ежегодно вносить на каждый гектар суглинистых почв 10-15 т, супесчаных - 14-17 т и песчаных - 18-20 т, при разовой норме 100т/га внесение органических удобрений нужно повторять каждые 5 лет.

Для нейтрализации кислотности почвы требуется проводить известкование. Расчёт доз извести должен быть выполнен по гидролитической кислотности.

Внесение минеральных (фосфорно-калийных) удобрений можно проводить ещё до известкования. Особенно это важно для фосфоритной муки, которая лучше растворяется при повышенной кислотности почвы.

Возможные дозы минеральных удобрений, соответствующие данному уровню плодородия даны ниже. Азотные удобрения, в дозах N 240-300 кг д.в./га, лучше вносить в год выращивания культуры и дробно, а фосфорные по 150-200 кг д.в./га и калийные по 180-220 кг д.в./га лучше вносить с осени.

Залужение. Критерием завершенности мелиоративных работ на участке считается посев предварительных культур и получение плановой урожайности не менее 8-10 тысяч кормовых единиц с гектара, что соответствует 40-50 т/га зеленой массы однолетних и многолетних трав, 60-70 т/га кормовой свеклы и 8-10 т/га зерна.

В качестве предварительной культуры лучше всего использовать многолетние травы, потому что они могут 5-6 лет расти на одном месте и давать по два полноценных урожая в год; доосушают участок и выравнивают его плодородие за счёт корневой системы; являются лучшим предшественником для большинства культур и способствуют быстрому введению и освоению любых севооборотов.

Поэтому залужение участка и получение плановых урожаем можно считать завершающим этапом всех мелиоративных работ на участке.

Для залужения лучше всего использовать смеси многолетних трав в следующих соотношениях и нормах высева в кг/га семян 100% хоз. годности:

Тимофеевка луговая 5-6

Овсяница луговая 6-7

Ежа сборная 5-6

Кострец безостый 6-7

Лисохвост луговой 5-6

Мятлик луговой 6-8

Клевер луговой 4-5

Клевер гибридный 3-4

Клевер ползучий 4-6

ВСЕГО: 44-55

Оптимальная густота травостоя должна быть 2000 побегов на 1мІ.

Подсевать многолетние травы лучше под покров однолетних трав, которые убираются рано (в конце июля) и полностью, после чего создаются благоприятные условия для роста и развития многолетних трав.

Перечисленный выше комплекс работ по определению видов потребных мелиораций и окультуриванию участка вполне соответствует требованиям, предъявляемым к:

- Освоению мелиорированных земель

- Созданию долголетних культурных пастбищ

- И овоще-кормовых севооборотов

После окультуривания участка и посева предварительных культур (в данном случае - многолетних трав) ввести на участке севооборот, соответствующий ранее установленному количеству полей на участке при проектировании осушительно-оросительной системы.

Севооборот должен включать не менее 50% полей с многолетними травами; остальную площадь могут занимать однолетние травы, овощные и кормовые культуры. Пропашные культуры должны располагаться в севообороте не более двух лет подряд.

Примерная схема 12-польного севооборота в пойме может быть:

1) Однолетние травы с подсевом многолетних трав

2-7) Многолетние травы I-VI г.п. используемые на: сенаж, сено, травяную муку, семена и выпас 2 года

8 и 9) Картофель и морковь

10) Однолетние травы на зеленый корм

11-12) Капуста и кормовая свекла

5. Расчёты, необходимые для проектирования осушительной системы

Осушительная система - это комплекс инженерных сооружений и устройств, создающих необходимые условия для улучшения водного режима переувлажненных земель.

В состав осушительной системы входят:

1. Проводящая часть

· Главный магистральный канал

· Закрытые транспортирующие собиратели (коллекторы)

· Коллекторы

2. Регулирующая часть - дрены

3. Оградительная часть - нагорные каналы

4. Дополнительные сооружения (дороги, мосты, трубы-переезды)

5. Поля севооборота

Проектирование всех элементов осушительной системы производится в определенной последовательности: начинают с проектирования проводящей части осушительной сети, оградительной сети и, затем, проектируют регулирующую сеть.

Траса магистрального канала прокладывается по самым низким отметкам поверхности осушаемого массива, используя в первую очередь, естественные протоки, тальвеги и другие, хорошо выраженные понижения. Магистральный канал должен принимать воду самотеком с любой точки площади, подлежащей осушению. Положение магистрального канала должно, по возможности, обеспечивать двухсторонний прием воды. Уклоны магистральных каналов определяются уклонами поверхности осушаемой территории и предельно допустимым скоростям на размыв, заиление и зарастание.

Расположение транспортирующих собирателей и дренажных коллекторов должно отвечать некоторым условиям. Они должны трассироваться по границам полей севооборота, севооборотных участков. При трассировании транспортирующих собирателей и коллекторов надо учитывать последующее размещение регулирующей сети. Уклоны для транспортирующих собирателей следует принимать не ниже 0,0004,а при плоском без уклонном рельефе - 0,0003. Уклон дренажного коллектора должен быть не менее 0,002, чтобы предотвратить заиление и закупорку трубы коллектора.

В случае ограждения осушаемы земель от поступления поверхностной воды, стекающей с вышележащего водостока, проектируются нагорные каналы. Они прокладываются вдоль верхней границы осушаемой территории, у подножия склона с уклонами 0,0003 - 0,0005, вода из нагорных каналов сбрасывается в проводящую сеть осушительной системы.

Регулирующая осушительная сеть состоит из сети каналов и дрен для сбора избыточной поверхностной и грунтовой воды, непосредственно на осушаемой площади, для создания и поддержания в корнеобитаемом слое оптимального водно-воздушного режима, отвода собранной воды в проводящую сеть.

Наиболее совершенным типом осушительной сети является закрытая осушительная сеть, в основе которой лежит регулирующая сеть в виде закрытых дрен. Дрена - закрытый канал, на дне которого укладывается водопроводящий материал. Наибольшее применение на практике осушения находит гончарный дренаж: керамические трубки диной 93 см, диаметром от 5 до 25 см, укладываются на дно траншеи впритык одна к другой.

Расположение дрен в плане должно обеспечивать максимальный перехват почвенно-грунтовых и поверхностных вод.

Расстояние между дренами рассчитывается по формуле:

Где: Н - глубина закладки дрены, м

Z - норма осушения, м

Т - продолжительность понижения уровня грунтовых вод, сут

К - коэффициент водоотдачи, %

= = 17,3 = 15 м

Длина дрен не должна превышать 200-250 м, а уклон должен быть не менее 0,002.

Производим гидрологические и гидравлические расчеты:

a) Расчёт модуля поверхностного стока ()

, л/с с 1 га

, л/с с 1 га

b) Расчёт объема притока воды с водосбора

, л/с

л/с

c) Расчёт модуля дренажного стока

, л/с с 1 га

, л/с

d) Расчёт объемов дренажного стока

- С водосборной площади одного коллектора

, л/с

, л/с

- С водосборной площади всего участка

, л/с

,92 л/с

e) Расчёт диаметров коллекторов

, м

f) Расчет потребной пропускной способности магистрального канала

, л/с : 1000л/мі = мі/с

л/с : 1000 л/мі = 0,66 мі/с

Гидравлический расчёт размеров магистрального канала (?) для отвода объема воды с поверхностного и дренажного стока с 5-процентным запасом.

на 5%

Для облегчения расчетов приводятся ориентировочные значения коэффициентов заложения откосов (J) и глубин канала (?h), соответствующие механическому составу грунта. Так как у моего варианта почвы участка лёгкий суглинок, соответственно ?h=0,7м и J=1,5.

Расчёт следует вести методом подбора глубины и ширины живого сечения канала по формулам:

1) h = ? - дополнительная глубина в устье магистрального канала, необходимая для отвода воды, м

h = 0,7 м

2) m = J * h - заложение откоса, м

m = 1,5*0,7 = 1,05 м

3) b - ширина канала по дну, равна ширине ковша экскаватора = 0,4м

4) a = 2m + b - ширина канала по верху, м

a = (2*1,05) + 0,4 = 2,5 м

5) n = - длина откоса, м

n =

6) P = 2n + b - смоченный периметр, м

P = (2*1,26) + 0,4 = 2,92 м

7) F = - площадь поперечного сечения канала, мІ

F = , мІ

8) - гидравлический радиус, м

= 0,35 , м

9) - скоростной коэффициент Базена, где г=1,5 - коэффициент шероховатости русла канала

= 24, 576

10) V=C* - скорость течения воды в канале, м/с

= = 0,0027

V = 24,576 * = 0,737 м/с

11) = V * F - расчетный расход магистрального канала, мі/с

= 1,015 * 0,737 = 0,75 мі/с

Вывод: на 5 % больше и составляет 0,75 мі/с

6. Построение продольных профилей дрен, коллектора, транспортирующего собирателя и магистрального канала

Вычерчиваем продольные профили:

1. Двух дрен, впадающих в начале и в конце коллектора

2. Одного основного коллектора, принимающего воду по всей длине непосредственно из дрен и впадающего в смотровой колодец

3. Четырёх транспортирующих коллекторов, передающих воду от колодца к колодцу и в магистральный канал

4. Магистрального канала

Построение профилей следует вести с увязкой их в вертикальной плоскости на одном листе миллиметровой бумаг, шириной 0,3 м и длиной 1,0 м, с одной вертикальной шкалой отметок поверхности земли и одним основанием, включающим показатели:

· Отметок поверхности земли

· Отметок глубины траншеи (выемки)

· Отметок дна траншеи (канала)

· Уклонов

· Расстояний

· Пикетов

· Планов

Сначала, развернув лист длинной стороной по горизонтали, в нижней части его вычертить шкалу, состоящую из 7 строк по 1 см шириной и длиной во весь лист.

Отступив от края слева 7 см и сверху 2 см провести вертикальную линию до низу.

Слева от вертикальной линии вверху указать масштаб: горизонтальный 1:5000, вертикальный 1:50 с расшифровкой, что 1 см на профиле = 0,5 м на местности, а 1 мм на профиле = 0,05 м на местности, чтобы все построения на профиле в вертикальной плоскости выполнять с точностью до 1 мм, а на местности - до 0,05 м.

Внизу листа разместить показатели шкалы в указанной выше последовательности, оставив слева 2 см для подшивки листа в проект.

В самом верху в центре листа написать «Продольные профили», а строкой ниже - «Дрен», «Коллектора», «Транспортирующего коллектора», «Магистрального канала».

Отступив от шкалы показателей на 8 см вверх, нанести слева от вертикальной линии отметки поверхности земли вдоль магистрального канала, начиная от самой нижней до самой верхней на расстоянии 1 см с интервалами отметок 0,5 м.

Построение начать с профилей поверхности земли всех элементов с интервалом 1 см.

В строке «Планы» отложить общие длины дрен, коллектора, транспортирующего коллектора и магистрального канала с интервалами 1 см и указать места пересечения элементов с горизонталями.

В строке «Пикеты» указать номера пикетов, начиная с нуля в начале каждого элемента в возрастающем порядке против каждого пересечения элемента с горизонталями и конечный пикет в конце каждого элемента. Каждый новый элемент начинать с нулевого пикета.

В строке «Расстояния» против каждого пикета нанести поперечные отрезки, а между ними вписать расстояния в метрах.

В Верхней строке записать отметки поверхности земли, соответствующие каждому пикету. Определение отметок поверхности земли на нулевом и последнем пикетах элемента вызывает некоторые затруднения, поэтому ниже приводятся рекомендации по их определению.

Построение профилей поверхности земли

Восстанавливая (мысленно) перпендикуляры от отметок поверхности земли на горизонтальной шкале до пересечения с перпендикулярами, идущими от соответствующих отметок вертикальной шкалы, поставить точки и соединить их отрезками. В большинстве случаев профиль поверхности земли представляет собой ломаную линию.

Построение профиля дна дрен

От профиля поверхности земли в истоке дрены отложить вниз заданную глубину дрены и поставить точку.

Найти необходимое понижение устье дрены (?) с учетом заданного уклона по формуле:

? , м

Где: - заданный уклон дрены = 0,002

- фактическая длина дрены = 200 м.

?=200*0,002 = 0,4 м

Отложить дополнительную глубину заложения дрены в устье и поставить точку. Соединить прямой линией отметки дна в начале и в конце дрены.

Глубина заложения дрены в устье должна быть не менее чем в истоке. В устье дрены на профиле сделать углубление, равное фактическому диаметру коллектора () , где 0,03 м - толщина стенок коллектора.

Профиль дна коллектора в истоке соответствует глубине заложения верхней дрены в устье плюс фактический диаметр коллектора, а в устье - глубина заложения нижней дрены в устье плюс фактический диаметр коллектора.

Около устья коллектора предусмотреть сопряжение с транспортирующим собирателем не менее 0,5 м.

В устье транспортирующего собирателя предусмотреть углубление соответствующее рабочей глубине магистрального канала, определяемой гидравлическим расчётом.

Профиль дна магистрального канала должен быть глубже дна транспортирующего собирателя на расчётную глубину.

Соединить прямой линией начальную и конечную точки дна каждого элемента.

После построении профилей дна против каждого пикета найти отметки дна и записать их в соответствующую строку. Вычислить глубины на всех пикетах. Вычислить уклоны элементов по дну путём деления разницы между отметками по дну в начале и в конце профиля элемента на его длину и записать в соответствующую строку, разделенную наклонной линией, указывающей направление уклона, в числителе - уклон, в знаменателе - расстояние между отметками.

Для облегчения построения профилей необходимо хорошо ориентироваться в масштабах профилей.

Горизонтальный масштаб 1:5000 соответствует масштабу плана, поэтому все измерения и построения в горизонтальной плоскости не будут вызывать затруднений.

Вертикальный масштаб 1:50 требует более детальной расшифровки. Он означает, что:

1 см на плане соответствует 0,5 м на местности;

1 мм на плане соответствует 0,05 м на местности;

2 мм на плане соответствует 0,1 м на местности.

Поэтому все построения в вертикальной плоскости на миллиметровой бумаге следует выполнять с точностью до 0,05 м или до 1 мм на плане.

7. Программирование урожаев по водному и питательному режимам

Чтобы получать запланированные урожаи культур при наименьших затратах, необходимо, согласно законам земледелия, создать для растений оптимальные сочетания и значения факторов жизни растений. В природе такие условия встречаются редко, поэтому человек должен сам регулировать эти факторы.

Определение возможной урожайности культур при естественном увлажнении и дополнительной потребности в поливной воде для получения плановой урожайности

Расчёт возможной урожайности культур при естественном увлажнении и дополнительной потребности в воде для получения плановой урожайности приведен в таблице 1.

Формулы расчёта водопотребления и водообеспечения сельскохозяйственных культур:

1. , мі/га

2. , мі/га

3. , мі/га

4. , мі/га

5. , мі/га

6. , мі/га

7. m = 100 *Н * А (), мі/га

8. n = , раз

9. , т/га

Где: - плановое суммарное водопотребление, мі/га

- плановая урожайность культур , т/га

К - коэффициент водопотребления, мі/т

М - оросительная норма, мі/га

- возможное суммарное водопотребление за счёт естественного увлажнения, мі/га

- запас продуктивной влаги к начал вегетации , мі/га

- количество воды, поступившее с осадками за вегетационный период, мі/га

- количество воды, поступившее из грунтовых вод за вегетационный период, мі/га

m - поливная норма, мі/га

n - количество поливов, раз

- возможная урожайность при естественном увлажнении, т/га

Н - глубина исследуемого слоя почвы, г/смі

- влажность почвы, соответствующая наименьшей влагоемкости, в процентах от массы АСП

- влажность почвы, соответствующая влажности разрыва капилляров, в процентах от массы АСП

- влажность почвы, соответствующая влажности устойчивого завядания, в процентах от массы АСП

б - коэффициент использования осадков = 0,8

Р - сумма осадков за период вегетации культуры, мм

- суточный расход воды из грунтовых вод (мі/га сут), зависящий от глубины залегания грунтовых вод и механического состава почвы

- продолжительность вегетационного периода культур, суток

10 - коэффициент пересчёта осадков из мм в мі/га

- предполивная влажность почвы, в % от НВ

Таблица №1 - Расчет возможной урожайности культур при естественном увлажнении и потребности в поливной воде для получения плановой урожайности.

Культуры

Площадь, га

Суммарное водопотребление за счет естественного увлажнения, /га

Коэффициент водопотребления, /т

Возможная урожайность при естественном увлажнении, т/га

Плановая урожайность, т/га

Плановое суммарное водопотребление, /га

Оросительная норма, /га

Поливная норма, /га

Количество поливов, раз

Потребность поливной воды на всю площадь, тыс.

запас продуктивной влаги в почве

поступление в период вегетации

всего

с осадками

из

грунтовых вод

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

3+4+5

6/7

9*7

10-6

11/12

(11*2)/

100

Однолетние травы на зеленый корм с подсевом многолетних трав

23

1240

1344

320

2904

120

24

20

2400

-504

250

2

-

Многолетние травы I-го года пользования - на сенаж

23

1240

2128

480

3848

100

38

40

4000

-152

250

1

3

Многолетние травы II-го года пользования - на сено

23

1240

2128

480

3848

110

35

45

4950

1102

250

4

25

Многолетние травы III-го года пользования - на выпас

23

1240

2128

480

3848

120

32

50

6000

2152

250

9

49

Картофель

26

1240

1656

360

3256

120

27

40

4800

1544

250

6

40

Морковь

26

1240

2128

480

3848

100

38

50

5000

1152

250

5

30

Капуста

26

1240

2232

480

3952

80

49

100

8000

4048

250

16

105

Кормовая свекла

26

1240

2552

560

4352

80

54

120

9600

5248

250

21

136

Анализируя таблицу, делаем вывод, что однолетние травы на зеленый корм с подсевом многолетних трав не нуждаются в орошении, так как суммарное водопотребление за счёт естественного увлажнения превышает плановое суммарное водопотребление. А в целом орошение на данном участке эффективно, так как уровень естественного увлажнения низкий вследствие далекого залегания грунтовых вод.

Определение возможной урожайности культур при естественном плодородии и дополнительной потребности питательных веществ для получения возможной урожайности при естественном увлажнении и плановой урожайности при орошении.

Это необходимо для выравнивания факторов (воды и питательных веществ), чтобы получить одинаковую урожайность.

Расчёт возможной урожайности культур при естественном плодородии и дополнительной потребности питательных веществ для получения возможной урожайности при естественном увлажнении представлен в таблице 2.

Расчёт возможной урожайности культур при естественном плодородии в дополнительной потребности питательных веществ для получения плановой урожайности при орошении приведен в таблице 3.

Таблица №2 - Расчет возможной урожайности культур при естественном плодородии и дополнительной потребности питательных веществ для получения возможной урожайности при естественном увлажнении

Культуры и площади

полей, га

Виды питательных веществ

Содержание питательных

веществ в почве

Коэффициент использования питат.

веществ из почвы

Возможное использование

питат. веществ из почвы,

кг д. в. с 1 га

Вынос питательных веществ

10 т урожая, кг д. в.

Возможная урожайность при естественном

плодородии, т/га

Возможная урожайность при естественном

увлажнении, т/га

Вынос питательных веществ всем урожаем,

кг д. в.

Требуется внести питат.

веществ с удобрениями,

кг д. в. На 1 га

Коэффициент использования питат.

веществ из удобрений

Требуется внести питат. веществ, всего

мг/100 г почвы

кг д.в. на 1 га

на 1 га кг д. в.

на всю площадь, ц д. в.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

3*36

4*5

Прил.9

6/7*10т

(9*7)/

10т

10-6

11/12

(13*1)/

100

Однолетние травы на зеленый корм с подсевом многолетних трав

Площадь=23

N

2,2

79,2

0,2

16

50

3

24

120

104

0,6

173

40

6

216

0,12

26

20

13

24

48

22

0,25

88

20

7

252

0,12

30

40

7

24

96

66

0,6

110

25

Многолетние травы I-го года пользования - на сенаж

Площадь=23

N

2,2

79,2

0,2

16

22

3

38

84

68

0,6

113

26

6

216

0,12

26

28

13

38

106

80

0,25

320

74

7

252

0,12

30

58

7

38

220

190

0,6

317

73

Многолетние травы II-го года пользования - на сено

Площадь=23

N

2,2

79,2

0,2

16

44

3

35

154

138

0,6

230

53

6

216

0,12

26

28

13

35

98

72

0,25

288

66

7

252

0,12

30

58

7

35

203

173

0,6

288

66

Многолетние травы III-го года пользования - на выпас

Площадь=23

N

2,2

79,2

0,2

16

66

2

32

211

195

0,6

325

75

6

216

0,12

26

28

13

32

90

64

0,25

256

59

7

252

0,12

30

58

7

32

187

156

0,6

260

60

Картофель

Площадь=26

N

2,2

79,2

0,2

16

50

3

27

135

119

0,6

198

51

6

216

0,12

26

20

13

27

54

28

0,25

112

29

7

252

0,12

30

80

7

27

216

186

0,6

310

81

Морковь

Площадь=26

N

2,2

79,2

0,2

16

32

3

38

122

106

0,6

177

46

6

216

0,12

26

16

13

38

61

35

0,25

140

36

7

252

0,12

30

50

7

38

190

160

0,6

267

69

Капуста

Площадь=26

N

2,2

79,2

0,2

16

31

3

49

152

136

0,6

227

59

6

216

0,12

26

12

13

49

59

33

0,25

132

34

7

252

0,12

30

40

7

49

196

166

0,6

277

72

Кормовая свекла

Площадь=26

N

2,2

79,2

0,2

16

27

6

54

146

130

0,6

217

56

6

216

0,12

26

10

26

54

54

28

0,25

112

29

7

252

0,12

30

50

6

54

270

240

0,6

400

104

Таблица №3 - Расчет возможной урожайности культур при естественном плодородии и дополнительной потребности питательных веществ для получения возможной урожайности при орошении

...

Культуры и площади

полей, га

Виды питательных веществ

Содержание питательных

веществ в почве

Коэффициент использования питат.

веществ из почвы

Возможное использование

питат. веществ из почвы,

кг д. в. с 1 га

Вынос питательных веществ

10 т урожая, кг д. в.

Возможная урожайность при естественном

плодородии, т/га

плановая урожайность при

орошении, т/га

Вынос питательных веществ всем урожаем,

кг д. в.

Требуется внести питат.

веществ с удобрениями,

кг д. в. На 1 га

Коэффициент использования питат.

веществ из удобрений

Требуется внести питат. веществ, всего

мг/100 г почвы

кг д.в. на 1 га

на 1 га кг д. в.

на всю площадь, ц д. в.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

3*36

4*5

Прил.9

6/7*10т

(9*7)/

10т

10-6

11/12

(13*1)/

100

Однолетние травы на зеленый корм с подсевом многолетних трав

Площадь=23

N

2,2

79,2

0,2

16

50

3

20

100

84

0,6

140

32

6

216

0,12

26

20

13

20

40

14

0,25

56

13

7

252

0,12

30

40

7

20

80

50

0,6

83

19

Многолетние травы I-го года пользования - на сенаж

Площадь=23

N

2,2

79,2

0,2

16

22

3

40

88

72

0,6

120

28

6

216

0,12

26

28

13

40

112

86

0,25

344

79

7

252

0,12

30

58

7

40

232

202

0,6

337

77

Многолетние травы II-го года пользования - на сено

Площадь=23

N

2,2

79,2

0,2

16

44

3

45

198

182

0,6

303

70

6

216

0,12

26

28

13

45

126

100

0,25

400

92

7

252

0,12

30

58

7

45

232


Подобные документы

  • Мелиорация как средство регулирования факторов жизни растений. Основные причины эрозии почв, мероприятия по предотвращению и устранению эрозии. Определение потребности в кротовом дренаже. Программирование урожаев по водному и питательному режиму.

    курсовая работа [92,6 K], добавлен 12.11.2011

  • Мелиорация - фактор регулирования условий жизни растений. Оценка обеспеченности рельефа факторами жизни растений, определение видов потребных мелиораций. Мероприятия по мелиорации. Программирование урожаев, расчёт экономической эффективности мелиораций.

    курсовая работа [80,6 K], добавлен 26.10.2012

  • Исследование мероприятий по освоению и окультуриванию подзолистых почв. Описания создания гумусированного пахотного слоя путем систематического внесения больших доз органических удобрений, проведения мелиоративных работ, регулирования водного режима.

    курсовая работа [45,5 K], добавлен 16.10.2011

  • Сущность и задачи мелиорации, основные законы земледелия. Построение продольного профиля участка, проект противоэрозионных мероприятий. Разработка севооборотов и осушительно-оросительной системы. Программирование урожаев по водному и питательному режимам.

    курсовая работа [91,6 K], добавлен 12.11.2011

  • Роль воды в жизни растений и пути регулирования водно-воздушного режима в различных зонах страны. Использование результатов агроэкологической оценки земель для целей адаптивно-ландшафтного земледелия. Зяблевая обработка почвы и ее теоретические основы.

    контрольная работа [24,9 K], добавлен 02.11.2014

  • Мелиорация как изменение природных условий путем регулирования водного и воздушного режимов почвы в благоприятном для сельскохозяйственных культур направлении. Понятие и закономерности режима орошения, его принципы и значение. График гидромодуля.

    курсовая работа [109,5 K], добавлен 07.11.2015

  • Методы оценки ресурсов влаги в географических зонах. Сущность гидротермического коэффициента. Оценка различных культур как предшественников по зонам страны. Химическая и агробиологическая мелиорация почв. Системы земледелия Среднего и Нижнего Поволжья.

    контрольная работа [31,0 K], добавлен 27.09.2009

  • Проект осушения избыточно-увлажненного участка гончарным дренажем. Возможные типы водного питания, методы и способы осушения переувлажненных земель. Построение продольных профилей. Программирование урожаев культур по водному и питательному режимам.

    курсовая работа [52,3 K], добавлен 04.06.2011

  • Основной источник тепла в почве. Исследование влияния оптимальной, минимальной, максимальной температуры воздуха на развитие растений. Изучение агротехнических, агромелиоративных и агрометеорологических приемов регулирования теплового режима почв.

    презентация [3,4 M], добавлен 24.09.2015

  • Планирование опытной работы. Основные наблюдения, учеты и анализы в опытах. Выбор и подготовка земельного участка. Основные элементы методики полевого сельскохозяйственного опыта. Состав и питание растений, условия их жизни и способы их регулирования.

    реферат [19,3 K], добавлен 17.10.2014

  • Роль живых растений в жизни и здоровье человека, их санитарное значение, борьба с производственными и уличными шумами. Общая характеристика вечнозеленых растений, их особенности и отличительные черты. Приемы при выращивании комнатных растений, их виды.

    реферат [19,5 K], добавлен 17.02.2009

  • Проектирование осушительной системы избыточно увлажненного участка: построение продольных профилей дрен, коллектора, транспортирующего собирателя и магистрального канала, расчет режима работы и потребного количества дождевальных машин и насосных станций.

    курсовая работа [203,8 K], добавлен 05.06.2011

  • Исследование физического и химического состава почв комнатных растений, виды минеральных удобрений. Признаки недостатка в почве минеральных веществ. Советы по выращиванию комнатных растений в условиях школы. Болезни и вредители растений, средства защиты.

    курсовая работа [249,7 K], добавлен 03.09.2014

  • Проектирование осушительной системы на севооборотном участке. Почвенно-климатическая характеристика объекта. Определение причин заболачивания и типа водного питания. Мелиоративный режим осушаемых земель, аэрация почвы. Выбор метода и схемы осушения.

    курсовая работа [3,6 M], добавлен 03.01.2011

  • Особенности обработки почв и их сохранения. Законы земледелия и их использование. Значение совместного применения органических и минеральных удобрений. Сорные растения, меры борьбы с ними. Факторы жизни, влияющие на растения. Классификация севооборотов.

    дипломная работа [424,2 K], добавлен 21.01.2014

  • Определение годовой потребности в продукции земледелия. Расчет структуры посевных площадей. Определение товарной продукции и потребности в семенах. Проектирование системы удобрения. Обоснование системы защиты растений. Организация культурных пастбищ.

    курсовая работа [99,0 K], добавлен 06.05.2012

  • Проведение агроэкологической группировки земель Кунгурского района, оценка их экологического состояния. Создание системы удобрения, химической мелиорации и воспроизводства органического вещества угодий. Разработка и обоснование системы защиты растений.

    курсовая работа [265,0 K], добавлен 03.07.2011

  • Наблюдение за изменением плодородия почвы в связи с глубиной ее обработки и внесением органических удобрений. Визуальный осмотр проб грунта с пришкольного участка. Описание опыта "Влияние почвы на урожай капусты" и результаты наблюдений за растениями.

    реферат [2,1 M], добавлен 05.04.2012

  • Землеустройство и мелиорация земель. Система обработки почв. Мероприятия по защите почв от эрозии. Агрохимическая картограмма сельхозугодий. Объемы применения удобрений и пути повышения плодородия почв. Основные пути повышения эффективности удобрений.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 24.06.2012

  • Основные направления в интегрированной системе защиты растений как средство повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Роль интегрированной защиты растений в охране окружающей среды. Классификация методов, принципы проведения защиты растений.

    реферат [19,7 K], добавлен 23.03.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.