Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Мелиорация - это система организационных и технических мероприятий, которые направлены на коренное улучшение неблагоприятных факторов природы с целью получения более качественных и высоких сельскохозяйственных урожаев, а также с целью наибольшего эффективного и рационального использования земельного фонда.

Задачи мелиорации

Формирование рациональной структуры земельных угодий;

Повышение продуктивности и устойчивости земледелия;

Создание необходимых условий для вовлечения в сельскохозяйственный оборот земель, не используемых ранее в хозяйственной деятельности.

Оросительные мелиорации - это комплекс организационно-хозяйственных и инженерных мероприятий, направленных на подачу воды к участку, испытывающего дефицит влаги в почве.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является обоснование целесообразности использовании оросительных мелиораций в хозяйстве.

Достижение указанной цели потребовало решения следующих задач:

охарактеризовать природные условия хозяйства и орошаемого участка;

дать оценку качества поливной воды по ирригационному коэффициенту Стеблера;

выбрать орошаемый участок, отвечающий однородным почвенно-мелиоративным и гидрогеологическим требованиям;

провести сравнение и обосновать перспективы применения всех способов орошения и выбрать способ орошения, учитывая специализацию хозяйства, рельеф и уклон земельного участка, свойства почв и т.д.;

провести проектирование режима орошения севооборота - допустимые пределы влажности почвы, оросительные и поливные нормы;

провести расчет и построить графики поливов (гидромодуля);

провести подбор дождевального оборудования, учитывая интенсивность искусственного дождя, тип почв, площадь орошаемого поля, рельеф и культуры;

провести расчет элементов техники полива дождеванием.



1. Природно-климатические условия долины Энсиэли

1.Климат

Энсиэли - это участок долины Средней Лены севернее Кангаласского мыса. Долина Средней Лены входит в обширную территорию Центральной Якутии. Основной особенностью климата является его резкая континентальность, проявляющаяся в больших годовых колебаниях температур и недостаточном количестве выпадающих осадков (Гаврилова, 1962).

Зима продолжительная, холодная и малоснежная. Самые низкие среднесуточные температуры устанавливаются в январе-декабре. Примерно в 65 % всех дней среднесуточная температура находится в пределах 35-50є. В отдельные дни температура опускается ниже -60є С (Агроклиматический справочник, 1963). Продолжительность холодного перио-да (ниже 0°) около 200-220 дней.

Лето короткое, засушливое. Средняя температура самого теплого месяца 18-19°, максималь-ная температура достигает 37,7° (Шашко, 1961). Продолжительность теплого периода (выше 0°) около 145 дней, периода с температурой +5єС - 124 дня (Агроклиматический справочник, 1963). Несмотря на высокие летние максимумы среднегодовая температура отрицательна (-6°С, -11°С). По данным Намской метеостанции среднегодовая температура в 2000 г. -10,1°С; в 2001 г. -9,15°С.

Нередко в случае вторжения холодных арктических воздушных масс в мае и сентябре наблюдаются заморозки, при которых температура может упасть до -20єС (Гаврилова, 1962). Продолжительность безморозного времени - 64-80 дней.

Характерной особенностью теплового режима являются большие амплитуды температур -- годовые, месячные и суточные. Годовая амплитуда (по станции Якутск) из абсолютного минимума (-64є) и абсолютного максимума (+38є) составляет 102є; амплитуда из среднемесячных температур января (-43,2є) и июля (18,8є) составляет 62,0є (Шашко, 1961).

За год в Центральной Якутии выпадает в среднем 200--202 мм осадков. В пер-вую половину вегетации (май, июнь), когда для растений свойственна наибольшая энергия роста, выпадает значительно меньше осадков, чем во вторую половину (июль, август). Так, по данным станции Якутск за май и июнь выпадает осадков 43 мм, за июль и август 71 мм. (По данным Намской станции в 2018 г. за май и июнь выпало осадков 53,7 мм, за июль и август 88,5 мм.) Наиболее засушливым во все сезоны года является район Якутска (Шашко, 1961).

Таблица 2 Средние месячные и годовые температуры воздуха в Намцах

год	янв	фев	мар	апр	май	июн	июл	авг	сен	окт	ноя	дек	за год
2017	-36.9	-33.4	-12.5	-1.4	6.0	18.3	18.8	17.4	7.1	-8.1	-32.0	-41.1	-8.2
2018	-40.3	-36.1	-22.5	-3.2	8.9	17.3	19.9	16.9	5.8	-4.1	-24.5	-36.3	-8.2
2019	-39.5	-32.9	-19.5	-2.0	8.5	19.1	19.1	15.9	6.5	-5.3	-25.0	-41.0	-8.0
2020	-35.2	-30.6	-17.8	-2.8	8.8	19.1	21.0	13.6	8.9	-7.4	-22.1	-41.8	-7.2
2021	-48.4	-35.0	-19.8	-7.4	9.0	20.2	21.2	17.0	7.2	-4.5	999.9	999.9	999.9

Расположение метеорологической станции в Намцах (Якутия, Россия):
широта 62.72 долгота 129.60 высота над уровнем моря 90 м.

Навигация по разделу:

1.2 Особенности рельефа

В пределах Центральной Якутской равнины Лена прорезает рыхлые четвертичные отложения и образует широкую долину с хорошо развитой поймой и обширными заливными лугами. Пойма Лены наиболее четко выражена в среднем и нижнем течении, начиная от устья р. Буотома. Различаются два типа пойм: а) поймы, которые образуются реками, дробящимися на рукава; б) поймы, образуемые реками с меандрирующими руслами, чередованием серповидно изогнутых грив и узких ложбин между ними (Шанцер, 1951). На участке Энсиэли преобладает первый тип поймы. Здесь река Лена разбивается на множество проток, образуя острова. Формирование поймы не ограничивается одним типом. Многочисленные намывные острова то заносятся песком, то снова возникают, постоянно меняя свои очертания. Для рельефа поймы характерны дугообразные гривы, параллельные им ложбины и остаточные озера или старицы. Высота грив относительно днищ ложбин не превышает 3 м, чаще составляет 1,5 - 2 м. ширина тех и других находится в пределах нескольких десятков метров, гривистый рельеф местами сменяется плоскими, широкими ложбинами, сухими или заболоченными, иногда с остатками высыхающих озер. В сложении пойменных террас и островов участвуют преимущественно пески, чередующиеся с иловатыми прослойками (Шелудякова, 1957).

При дифференциации поймы Средней Лены Г.И. Доленко (1916) выделены три категории, В.А. Шелудяковой (1957) - первая и вторая поймы. К.Е. Кононов (1971) и Д.Д. Саввинов (Саввинов, Кононов,1981) выделяли три уровня поймы: низкую, среднюю и высокую. Низкая (0,5-3,5 м над меженным уровнем) пойма - это прирусловые пляжи, низкие песчаные и песчано-галечниковые острова, русловые отмели, днища ложбин. Рельеф мелкогривистый и волнистый первично-аллювиальный с общим наклоном к руслу. Она ежегодно длительно затопляется и выходит на дневную поверхность только в августе. Средняя (4-8 м над меженью) пойма затопляется ежегодно во время половодья, рельеф волнисто-гривистый с чередованием грив, межгривных понижений, старичных озер и пересыхающих проток. Местами встречаются плоские заболоченные участки. Высокая (9-13 м) пойма - это приподнятые части островов, гривы и их склоны, затопляется на короткий срок лишь в отдельные годы с высоким уровнем полых вод, её поверхность усложнена прирусловыми валами, возвышенными гривами, межгривными понижениями, старицами, протоками. А.К. Коноровский (1974) и Л.Г. Еловская (Еловская, Коноровский, 1978) в пределах поймы Лены также различают три уровня, обладающие разными режимами поемности и аллювиальности. По их наблюдениям, низкая пойма имеет высоту над меженью до 6 м (ежегодно заливается весной, а нередко и летом); средняя пойма - от 7 до 9 м (заливается через 1-2 года весной); высокая пойма от 9 до12 м (редко заливается даже весной - через 5-20 лет).

Надпойменные террасы вышли из сферы затопления паводками, но составляют неотъемлемую часть современной долины и тесно связаны с поймой.

Первая надпойменная терраса при исключительно высоких паводках иногда ненадолго заливается. Она ясным уступом отделена от поймы, почти на всем протяжении. Так же как и пойма, эта терраса сложена супесчаным слоистым аллювием, с поверхности перекрытым суглинком небольшой мощности.

Для низких надпойменных террас, типичен увалистый мезорельеф с относительными ко-лебаниями высот до 3--4 м. Глубокие понижения заняты мно-гочисленными озерами и старицами. Склоны пониже-ний, обращенные к руслу и крупным протокам и ближе рас-положенные к ним, характеризуются большими уклонами.

Вторая надпойменная терраса окончательно вышла из зоны затопления при паводках. Она сложена более древним аллювием и на значительной глубине утратила слоистость сложения и покрыта довольно мощным слоем карбонатного суглинка. В ее рельефе частично сохранились следы аллювиального происхождения: узкие гривы - "кырдалы" и между ними ложбины с сырыми лугами, травяными болотами и озерами - старицами (Шелудякова, 1957).



1.3 Мерзлота, почвы и растительность долины

природный климатический полив

Вечная мерзлота. Территория Центральной Якутии лежит в зоне распространения многолетней мерзлоты. На этой обширной территории мерзлота распространена неравномерно и имеет различную мощность - от 200 на юге до 500-700 м на севере. Средняя мощность мерзлотных пород составляет 300-350 м, местами доходит до 700 м и более (Атлас сельского хозяйства, 1989).

Глубина сезонного протаивания почвы в пойме на повышениях составляет около 1,5 м, на мезоповышениях - около 1 м (Коноровский,1974). В Центральной Якутии развиты мерзлотные (криогенные) почвы, специфические свойства которых обусловлены ежегодным промерзанием и протаиванием деятельного слоя и криогенными почвенными процессами. Эти почвы имеют среднегодовую температуру ниже 0єС (Еловская, 1987).

По почвенно-мелиоративному районированию Центральной Якутии Л.Г. Еловской и А.К. Коноровского (1978) Средняя Лена относится к Центральноякутской таежно-аласной провинции мерзлотных почв в сочетании с луговыми и засоленными почвами аласов и Якутской долинно-степной провинции мерзлотных черноземов.

В первой пойме преобладают дерново-луговые почвы, слабо окрашенные гумусом с неплотной дерниной, песчаные или супесчаные ясно выраженной слоистостью по всему профилю.

Почвы второй поймы дерново-луговые, боле оформленные с ясно выраженные с генетическими горизонтами. Здесь отмечается дерновый горизонт с мощностью 10-12 см, темноокрашенный, сильно переплетенный корнями; под дерниной отмечается супесчаный горизонт мощностью 30-35 см. третий горизонт мощностью 35-60 см, светлобурой окраски, супесчаный с иловатыми прослойками.

Почвы первой надпоймы, а именно положительных элементов рельефа, представляют разновидности лугово-черноземных и черноземно-солонцеватых. В депрессиях развиты солончаки, лугово-солончаковатые и глеево-болотные почвы.

Основными почвами второй надпоймы являются солонцевато-черноземные, различной степени солонцеватости, от очень слабо засоленных до настоящих глыбистых солонцов. В западинах нередки солончаки, покрытые выцветами солей (Шелудякова, 1957).

Растительность. Растительный покров долины формируется в условиях относительно низких среднегодовых температур воздуха, незначительного количества осадков, континентальности климата на равнинном, плоскогорном слаборасчлененном рельефе. В лесном покрове преобладают лиственничники из лиственницы Гмелина, кустарничкого-голубичные, кустарниково-лишайниковые в западной, лиственничники из лиственниц Гмелина и Каяндера брусничные и багульниковые в восточной части. На коренных берегах и надпойменных террасах рек распространены сосняки толокнянковые, бруснично-толокнянковые. В долинах рек и на карбонатных породах обычны ленточные массивы ельников. По долинам мелких таежных рек - ерники из берез кустарниковой и растопыренной, в депрессиях рельефа - кустарничкого-сфагновые болота. Наибольшие площади заняты мелкодолинными дугами (Леса среднетаежной подзоны Якутии, 1994).

1.4 Гидрологический режим р. Лены

Река Лена -- одна из крупнейших рек России. Площадь её бассейна - 2 425 000 км2, длина - 4270 км. Лена берет начало на западном склоне Байкальского хребта, на высоте около 1000 м над уровнем моря (Давыдов, 1955).

Питание Лены в разных частях бассейна носит различный характер. В верховьях основной источник питания - снежный покров, дающий около 40% годового стока; дождевой сток несколько уступает ему, составляя в сред-нем около 35%; на долю подземных вод приходится 25% годового стока. Средний годовой расход Лены в устье равен 15500 м3/сек, что соответствует годовому слою стока 202 мм (Давыдов, 1955).

Основной фазой в водном режиме Лены на всем ее протяжении является весеннее половодье. Начало половодья при-ходится на май, в верхней части бассейна р. Лены обычно половодье начинается в конце апреля, а в заполярных районах часто в начале июня. Пик наступает через 2--3 недели после начала половодья. Спад весеннего половодья на реках верхней части, бассейна р. Лены заканчивается в конце мая--первой половине июня. Продолжительность половодья, включая время подъема и спада, колеблется на р. Лене в среднем от 48 до 59 дней. Удельный вес объема весеннего половодья по отношению к объему годового стока на реках Якутии в среднем близок к 50% (Чистяков, 1964).

По справочным данным, средний многолетний подъем во-ды во время весеннего половодья составляет для ст. Покровск 811 см от нуля графика (минимум 627 см и максимум 1365 см). Как и для всех рек севера, для Лены характерны значительные колебания по годам уровней паводка. Выход на средний уровень поймы происходит при высоте па-водка 7,5--8 м, а высокая пойма заливается при паводках выше 10 м. Таким образом, низкая пойма заливается ежегод-но, средняя пойма примерно два раза в 3 года, а высокая - один раз в 15--20 лет. Кроме того, в 32% лет низкая пойма целиком заливается водами летних паводков. Средняя и высокая поймы не подвергаются воздействию летних паводков.

Наблюдаются большие колебания и во время весеннего половодья. По данным станции Покровск, 23 мая -- средняя дата весеннего половодья, наиболее раннее отмечено 7 мая и наиболее позднее 2 июня. Температура воды в Лене в пери-од ледохода равна +0.5, +1°, а температура воздуха в это вре-мя выше примерно на 5°С (Чистяков, 1964). Переход темпе-ратуры воздуха весной через +5°С, когда начинается веге-тация трав, опережает время наступления максимума павод-ка примерно на неделю. Выход воды на пойму происходит через ложбины, имеющиеся в прирусловом валу. Поэтому при одних и тех же уровнях, но разной продолжительности их, заливается неодинаковая площадь поймы (Кононов, 1971). В связи с этим время стояния полых вод на пойме также ме-няется, и в пониженных местоположениях оно значительно вы-ше рассчитанного по графику колебаний уровня воды в русле реки (Зайдельман, 1969), (Коноровский, 1974).

Исключительно велика роль заторов в изменении уровней Лены в период весеннего половодья. Причина зато-ров та же, что и для всех рек, текущих с юга на север: талые воды подходят к нижним участкам еще в то время, когда на них сохраняется ледяной покров. Заторы нередко обус-ловливают наивысшие годовые уровни, в связи с чем эти по-следние превышают нормаль-ные максимумы на 3-4 м (Давыдов, 1955).

Воды Лены бедны наносами. Почти весь бассейн реки расположен в области, где мутность рек меньше 50 г/м3 и только в верх-ней части бассейна, на отдельных реках, возможны мутности больших значений, однако и здесь мутность всегда остается ниже 100 г/м3. В верхней части течения средняя годовая мут-ность составляет 41,6 г/м3. Вниз по течению она снижается, падая, по данным кратковременных наблюдений, в низовьях до 22 г/м3. Основная часть стока взвешенных наносов (до 97%) проносится Леной в период весеннего половодья. Наибольшая мутность наблюдается в мае-июне, наименьшая -- перед началом весеннего половодья (Давыдов, 1955)

Почти весь бассейн Лены хорошо облесен. Значительная его часть харак-теризуется распространением сплошной вечной мерзлоты, южная часть бассейна -- вечной мерзлоты с таликовыми островами и незначительная часть - с островами вечной мерзлоты среди талой почвы. Все это спо-собствует значительному снижению эрозионной деятельности поверхност-ных вод, так как талые воды проходят обычно при еще мерзлой почве.



2. Выбор места под орошаемый участок

На орошаемых землях главным образом размещаются кормовые и овощные культуры, поэтому намеченный к орошению участок должен находиться как можно ближе к населенному пункту и к водоисточнику. Подобранный массив для орошаемого севооборота должен иметь по возможности спокойный рельеф, однородные почвенно-мелиоративные и гидрогеологические условия.

Поля севооборота размещаются с соблюдением следующих требований:

равновеликие по площади, так как это обеспечивает равномерность в использовании рабочей силы и машин;

каждое поле севооборота должно иметь удобную, по условиям механизации, форму и достаточные размеры;

границы севооборотных участков следует проектировать по возможности прямолинейными, сообразуясь с естественными границами (лощины, овраги, реки), каналами мелиоративной системы;

поля севооборота должны иметь прямоугольную форму с шириной и длиной, обеспечивающей перекрестную обработку.

При поливе дождеванием, кроме того, ширина поля или участка орошения должна быть кратна ширине захвата дождевальной машины.



3. Обоснование способа орошения сельскохозяйственных культур

По принципу распределения воды по орошаемому участку выделяют следующие способы орошения:

поверхностный

дождевание

внутрипочвенный

капельный

аэрозольный.

Поверхностный способ заключается в том, что вода из источника подается по каналу или по трубопроводу по проводящей сети, которая может представлена временным оросительным каналом или временной системой трубопровода, который осуществляет распределение воды по регулируемой системе.

Дождевание - это подача воды до регулируемой системы. Регулируемая система представлена специальными дождевальными системами. Преимущество: равномерное распределение воды.

Внутрипочвенное орошение - это углубленные в толще почвы кротоны, которые имеют перфорации (отверстия), и к этим отверстиям подается вода.

Капельное орошение - распределительная система в виде шлангов, капилляров.

Аэрозольное орошение - это распыление воды в мелко дисперсном состоянии, которая осуществляется специальными установками.

Широкое распространение находят два - поверхностное и дождевание, остальные имеют ограниченное применение или находятся в стадии научных проработок.

Дождевание - наиболее приемлемый способ орошения, потому что дождевание обеспечивает наибольшую равномерность воды в отличие от других способах орошения. Кроме того, при дождевании мы можем нормировать подачу воды.

При дождевании вода подается в виде отдельных капель, что оказывает более щадящий режим, воздействующий на состояние почвы. Вода распыляется дождевальными установками.

Для данного хозяйства и орошаемого участка наиболее приемлемым способом орошения является дождевание.



4. Проектирование режима орошения севооборота

Под режимом орошения понимается порядок проведения поливов сельскохозяйственных культур, в котором указаны сроки и число поливов, определена норма полива для каждой культуры севооборота. Поливная норма во время орошения должна расходоваться экономно. Поливы большими, чем расчетные, нормами могут способствовать подъему уровня грунтовых вод при близком их залегании, что может привести к заболачиванию или засолению почвы.

Сроки поливов увязываются с влажностью почвы, фазами развития и потребностями сельскохозяйственных культур во влаге.

Режим орошения должен обеспечивать в почве оптимальный водный, воздушный и связанные с ними питательный и тепловой режимы, не допускать подъема уровня грунтовых вод, засоления почвы и удовлетворять потребность растений в воде на всем протяжении вегетационного периода, для получения высокого и устойчивого урожая сельскохозяйственных культур.

4.1 Допустимые пределы влажности почвы

Всасывающая сила корневой системы большинства сельскохозяйственных растений составляет 1,5-2,0 ат.

Если влажность почвы уменьшается до такого предела, при котором водоудерживающая сила почвы превышает его, то запас воды в почве станет уже недоступным для растений, которые начинают увядать. Такой предел называется влажностью завядания. При влажности почвы, соответствующей наименьшей влагоемкости (НВ), создаются благоприятные условия для развития большинства сельскохозяйственных культур. В условиях же полной или капиллярной влагоемкости растения развиваются плохо, страдая от недостатка воздуха. Поэтому содержание влаги в почве, соответствующее наименьшей влагоемкости (НВ), составляет верхний порог оптимального увлажнения.

Принято считать, что, в среднем, для нормального развития культур объем воздуха в почве должен быть не ниже 15-20% объема всех пор.

Ориентировочно нижний оптимальный порог влажности составляет, в среднем, 60-80% наименьшей влагоемкости почвы (НВ).

4.2 Оросительные и поливные нормы

Количество воды, которое необходимо дать в течение вегетационного периода на 1 га орошаемых земель дополнительно к естественным запасам её в почве, чтобы получить запланированный урожай, называется оросительной нормой.

М = Е - 10 м Нос - (Wн - Wк) - Wг, м3 /га

где:

Е - общее водопотребление культуры, м3 /га

Е = У * Кв,

где:

У - запланированный урожай культуры, т/га

Кв - коэффициент водопотребления, м3/т - отношение суммарного расхода влаги в м3 /га (т.е. расход на испарение из почвы плюс транспирация) к урожаю основной продукции в т/га

Нос - количество осадков, выпавших за вегетационный период данной культуры, мм

м - коэффициент использования осадков;

Wн - запас влаги в расчетном слое почвы в начале вегетационного периода, м3 /га;

Wк - то же в конце вегетационного периода, м3 /га;

Wг - количество воды, поступающее в расчетный слой почвы по капиллярам от грунтовых вод за вегетационный период, м3 /га.

Различают оросительную норму нетто (Мн) и оросительную норму брутто (Мбр).

Оросительная норма нетто не учитывает потери воды на фильтрацию через стенки и дно каналов, на испарение, утечку через соединения труб и т.д., поэтому из источника орошения нужно брать воды больше на величину этих потерь.

Потери воды учитываются коэффициентом полезного действия (з) оросительных систем, который равен для закрытых 0,9-0,95 и открытых 0,6-0,8. Отсюда норма брутто определяется:

Мбр =Мн / з, м3/га

Поскольку потребность растений в воде на протяжении вегетационного периода неодинакова и частично удовлетворяется выпадающими осадками, оросительную норму следует подавать в засушливые периоды на поле не сразу, а частями.

Количество воды, которое необходимо подать на 1 га за один полив, называется поливной нормой (m) и определяется по формуле:

m = 100 h dv (вmax - вmin), м3/га

где:

h - глубина активного слоя почвы, м;

d - объемная масса расчетного слоя почвы, т/м3;

вmax - влажность в % к массе сухой почвы, принимают равной НВ

вmin - влажность в % к массе сухой почвы, соответствующая нижнему пределу увлажнения, т.е. вmin = (0,6/0,8) вmax

Поливные нормы и сроки полива сельскохозяйственных культур определяются графоаналитическим способом, разработанным акад.А.Н. Костяковым.

Балансовые расчеты обеспеченности влагой каждой сельскохозяйственной культуры, входящей в севооборот ведут по таблицам 8,9 и 10.

Таблица 3. Балансовый расчет обеспеченности влагой. Огурцы

№	Показатели	Месяцы, декады вегетационного периода
		май	июнь	июль	Август
		2	3	1	2	3	1	2	3	1
1	Нос - атмосферные осадки, м3/га	110	120	130	150	170	250	310	310	220
2	µ - коэффициент использования осадков	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,8	0,8	0,8	0,8
3	Приход от осадков, м3/га	99	108	117	135	153	200	248	248	178
4	Приход от грунтовых вод, м3/га	66,6	66,6	66,6	66,6	66,6	66,6	66,6	66,6	66,6
5	h - глубина активного слоя почвы, м	0,2	0,2	0,25	0,33	0,35	0,4	0,45	0,45	0,45
6	Дh - прирост глубины актив. слоя почвы, м	-	-	0,05	0,05	0,05	0,1	0,05	-	-
7	Приход влаги от углубления, м3/га (W =100 Дh dv вф)			158,1	158,1	158,1	158,1	158,1	-	-
8	Итог прихода	165,66	341,76	359,76	359,76	377,76	424,76	472,76	314,66	244,66
9	Максимальный допустимый запас влаги, м3/га (Wmax =100 h dv вmax)	744	744	930	1116	1302	1488	1674	1674	1674
10	Минимальный допустимый запас влаги, м3/га (Wmin =100 h dv вmin)	520,8	520,8	651	781	911	1041	1171,8	1171,8	1171,8
11	Распределения водопотребления, %	6,1	9,1	12,3	14,5	15,3	14,1	11,7	9,6	7,3
12	Общая величина водопотребления, м3/га			3	8	4	0
13	Декадное водопотребление, м3/га	243,2	349,4	472,32	556,8	587,5	541,4	449,2	368,6	280,3
14	Фактический баланс влаги в почве, м3/га	-77,58	-774,78	-130,56	-197,04	-209,76	-116,68	-23,48	-53,98	-35,66



Таблица 4. Балансовый расчет обеспеченности влагой. Морковь

№	Показатели	Месяцы, декады вегетационного периода
		май	Июнь	июль	август	сентяб
		1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1
1	Нос - атмосферные осадки, м3/га	110	110	120	130	150	170	250	310	310	220	250	150	140
2	µ - коэффициент использования осадков	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,8	0,8	0,8	0,8	0,7	0,7	0,7
3	Приход от осадков, м3/га	99	99	108	117	135	153	200	248	248	178	175	107	98
4	Приход от грунтовых вод, м3/га	46,15	46,15	46,15	46,15	46,15	46,15	46,15	46,15	46,15	46,15	46,15	46,15	46,15
5	h - глубина активного слоя почвы, м	0,2	0,25	0,3	0,4	0,5	0,55	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6
6	Дh - прирост глубины актив. слоя, м	-	0,05	0,05	0,1	0,1	0,05	0,01	0,01	0,01	-	-	-	-
7	Приход влаги от углубления, м3/га (W =100 Дh dv вф)		138,1	136,1	316,2	316,2	316,2	316,2	316,2	316,2	-	-	-	-
8	Итог прихода	145,1	303,2	479,3	497,35	497,35	357,25	357,25	610,35	610,35	224,15	224,15	153,15	144,15
9	Максимальный допустимый запас влаги, м3/га (Wmax =100 h dv вmax)	744	930	1116	1488	1860	2046	2232	2604	2769	2769	2769	2769	2769
10	Минимальный допустимый запас влаги, м3/га (Wmin =100 h dv вmin)	520	651	782,1	1041,6	1302	1432	1562,4	1822,8	2061,2	2063,2	2063,2	2063,2	2063,2
11	Распределения водопотребления, %	1	3	6	9	10	11	12	13	11	10	8	4	2
12	Общая величина водопотребл. м3/га						4	6	2	0
13	Декадное водопотребление, м3/га	46,2	138,6	277,2	415,8	462	508,2	554,4	600,6	506,2	462	369,6	184,8	92,4
14	Фактический баланс влаги, м3/га	98,15	114,3	34,8	63,7	17	-151	-197	-10	104,65	-237,85	-145,45	-31,65	21,46

4.3 Расчет и построение графиков поливов (гидромодуля)

После определения норм, сроков и числа поливов составляется ведомость полива сельскохозяйственных культур, входящих в севооборот. Рассчитываются значение гидромодуля, то есть расхода воды, выраженного в литрах в секунду и подаваемого на один осредненный гектар (нетто) орошаемого севооборота.

Значение гидромодуля может быть определено двумя методами:

по удельному расходу воды, отнесенному к единице орошаемой площади, то есть на осредненный гектар данного севооборота, включая все культуры в определенном процентном соотношении;

по секундному расходу, потребному на всю площадь культуры в гектарах данного севооборота.

Метод расчета гидромодуля по удельному расходу воды наиболее распространен, так как позволяет разрабатывать режим орошения, когда еще не имеется точных данных о размерах орошаемой площади в гектарах по каждой культуре, окончательно не установлен севооборот. Значение ординаты гидромодуля (q) определяется по:

где: m - расчетная поливная норма, м3/га;

б - доля площади, занимаемой данной сельскохозяйственной культурой в севообороте, которая определяется отношением:

б = щк / щнт,

щк - площадь нетто занимаемой данной культурой в севообороте, га;

щнт - общая орошаемая площадь нетто севооборота, га;

86,4 - переводной коэффициент, учитывающий число секунд в сутках (86400 с);

t - поливной период в сутках.

Гидромодуль рассчитывается для каждой нормы полива, и результаты расчета записывают в ведомость полива сельскохозяйственных культур.

Таблица 5. Ведомость полива сельскохозяйственных культур

Наимено-вание культур севооборота	Доля участ культу ры (б)	Оросительная норма, м3/га	№ полива	Полив норма, м3/га (m)	Неукомплектованный график	Укомплектованный график
					расчетные сроки полива	гидромо дуль, л/с/га (q)	принятые сроки полива	гидромо дуль л/с/га (q)
		M, нетто	M, брутто			начало	сере-дина	конец	продол, сут (t)		начало	сере-дина	конец	продол, сут (t)
Огурцы	0,33	1927	2753	1	220	21.05	22.05	24.05	4	0,21	21.05	22.05	23.05	3	0,3
				2	230	3.06	4.06	6.06	4	0,22	1.06	2.06	3.06	3	0,3
				3	290	11.06	12.06	14.06	4	0,28	12.06	13.06	14.06	3	0,3
				4	350	20.06	22.06	24.06	5	0,26	18.06	19.06	20.06	4	0,3
				5	200	1.07	2.07	3.07	3	0,25	30.06	30.06	1.07	2	0,3
					200	4.07	5.07	6.07	3	0,25	2.307	2.07	3.07	2	0,3
				6	230	11.07	12.07	14.07	4	0,22	8.07	9.07	10.07	3	0,3
					230	15.07	16.07	18.07	4	0,22	18.07	19.07	20.07	3	0,3
Морковь	0,33	2430	3471	1	340	6.06	8.06	10.06	5	0,26	4.06	5.06	6.06	4	0,3
				2	300	23.06	24.06	26.06	4	0,29	21.06	22.06	23.06	3	0,3
					300	27.06	28.06	30.06	4	0,29	27.06	28.06	28.06	3	0,3
				3	300	9.07	11.07	13.08	5	0,23	4.07	5.07	7.07	4	0,3
					300	14.07	16.08	18.08	5	0,23	14.07	15.07	17.07	4	0,3
				4	300	9.08	11.08	13.08	5	0,23	9.08	10.08	12.08	4	0,3
					300	14.08	16.08	18.08	5	0,23	14.08	15.08	17.08	4	0,3
					300	19.08	21.08	23.08	5	0,23	19.08	20.08	22.08	4	0,3

5. Подбор дождевального оборудования

Все разнообразие имеющихся в каталоге дождевальных машин можно объединить в четыре группы, отличающиеся друг от друга, как по характеру работы, так и по характеру поступления воды в агрегаты:

Дождевальные агрегаты, работающие позиционно и забирающие воду непосредственно из открытых оросительных каналов. К ним относятся все дальнеструйные дождевальные машины (ДД - 70, ДДН - 100 и др.).

Дождевальные агрегаты, работающие в движении и забирающие воду из открытых каналов: двухконсольный дождевальный агрегат ДДА - 100 МА: ЭДМФ ЅКубаньЅ.

Дождевальные агрегаты, работающие в движении с забором воды из закрытой оросительной сети - ЅФрегатЅ.

Дождевальные машины позиционного действия, работающие от напорной сети: ДКШ-64 ЅВолжанкаЅ, ДФ-120 ЅДнепрЅ (возможна работа ДДН-70 и ДДН-100).

Важным при выборе типа дождевальной машины является вопрос о структуре и интенсивности искусственного дождя. Интенсивность дождя выбранного агрегата должна соответствовать водопроницаемости почвы. На тяжелых почвах она должна быть не более 0,1-0,2 мм/мин, на средних - 0,2-0,3 мм/мин, на легких - не более 0,5-0,8 мм/мин. Диаметр капель дождя должен быть, в зависимости от проницаемости почвы, не более 1-2 мм.

Определение господствующего среднего уклона по линии АБ.

где:

А, Б - соответствующие отметки или высоты точек горизонталей между конечными точками линий;

АБ - длины линий, выражены в масштабе плана, т.е. в сантиметрах;

М - масштаб плана;

В данной курсовой работе я выбрал дождевальный агрегат, работающий в движении с забором воды из закрытой оросительной сети - "Фрегат". При выборе дождевального агрегата, кроме интенсивности дождя, я учитывал типы почв, площадь орошаемого поля, конфигурацию, рельеф и культуры.

5.1 Расчет элементов техники полива дождеванием

После выбора дождевального оборудования рассчитывается:

Количество дождевальных машин, необходимых для полива участка:

где:

щнт - площадь орошаемого участка, га;

Wсезон - сезонна производительность машины, га

Расчетный расход оросительной системы:

а) нетто Qнт. сист. = N qд. м., л/с

где:

N - число дождевальных машин, шт;

q - секундный расход дождевальной машины, л/с



Qнт. сист. = 2 · 100 = 200 л/с

б) брутто

л/с

где:

з - коэффициент полезного действия системы.

На больших орошаемых участках принимается:

для комбинированной сети - 0,7-0,75;

для закрытой сети - 0,9-0,95.

Расчет элементов техники полива машины "Фрегат"

а) продолжительность одного оборота:

где: tmin - минимальное время оборота, час

mmin - минимальная норма полива, м3/га

в - коэффициент, учитывающий испарение капель дождя в воздухе (принимается 1,05-1, 20).

б) положение крана-регулятора определяется в зависимости от числа оборотов машины за сутки:



где:

tф - продолжительность одного оборота, час

Продолжительность одного оборота и положение крана-регулятора рассчитываем для каждой культуры и для каждой нормы полива:

Таблица 6. Расчет элементов техники полива для машин ДМ-454 "Фрегат"

№ поля	Культура	Поливная норма (m), м3/га	Площадь полива нетто щнт, га	Минимальная норма полива mmin, м3/га	Минимальное время оборота tmin, час	Продолжитель - ность одного оборота tф, час	Положение крана регулятора n, об/сут
1	Морковь	340		183	51	86,0	0,24
		300	50	183	51	76,0	0,32
		300	50	183	51	76,0	0,32
		300	50	183	51	76,0	0,32
		300	50	183	51	76,0	0,32
		300	50	183	51	76,0	0,32
		300	50	183	51	76,0	0,32
		300	50	183	51	76,0	0,32
2	Огурцы	220	50	183	51	55,7	0,43
		230	50	183	51	58,3	0,41
		290	50	183	51	73,4	0,31
		350	50	183	51	88,3	0,22
		200	50	183	51	50,7	0,47
		200	50	183	51	50,7	0,47
		230	50	183	51	58,3	0,41
		230	50	183	51	58,3	0,41

6. Проектирование оросительной сети в плане и организация орошаемой площади

природный климатический полив

Исходя из задания, а, также учитывая рельеф орошаемого участка, устанавливают его границы и размещают поля севооборота. При размещении полей севооборотов следует иметь в виду, что площадь их должна быть в пределах 80-100 га с отклонением от средней не более чем на 5%.

В итоге необходимо заполнить ведомость характеристик полей орошения с присвоением номеров каждому полю севооборота соответствующих им сельскохозяйственных культур.

Коэффициент земельного использования (КЗИ) рассчитывается:

Таблица 7. Характеристика полей орошения

№ поля	Культура	Размеры полей, м	Площадь нетто щнт, га	Отчуждения, га	Площадь брутто щбр, га	КЗИ
		длина	ширина
1	Огурцы	555,5	900	49,02	0,98	50	0,98
2	Морковь	555,5	900	49,24	0,76	50	0,985
Итого			147,28			0,982

Заключение

При достижении цели курсовой работы (обоснование целесообразности использовании оросительных мелиораций в хозяйстве) потребовалось решения многих задач, с которыми я успешно справился:

охарактеризовал природные условия хозяйства и орошаемого участка;

дал оценку качества поливной воды по ирригационному коэффициенту Стеблера;

выбрал орошаемый участок, отвечающий однородным почвенно-мелиоративным и гидрогеологическим требованиям;

провел сравнение и обосновал перспективы применения всех способов орошения и выбрал способ орошения, учитывая специализацию хозяйства, рельеф и уклон земельного участка, свойства почв и т.д.;

провел проектирование режима орошения севооборота - допустимые пределы влажности почвы, оросительные и поливные нормы;

провел расчеты и построил графики поливов (гидромодуля);

провел подбор дождевального оборудования, учитывая интенсивность искусственного дождя, тип почв, площадь орошаемого поля, рельеф и культуры;

провел расчет элементов техники полива дождеванием.

Литература

1. Агроклиматические ресурсы Тюменской области. Л.: Гидрометеоиздат, 1972

2. Агроклиматический справочник по Тюменской области. Л.: Гидрометеоиздат, 1960

3. Каретин Л.Н. Почвы южной части Тюменской области и их агрономическая оценка. Омск, 1974

4. Колпаков В.В., Сухарев И.П. Сельскохозяйственные мелиорации. М.: Колос, 1981.

5. Лысов К.И., Григорьев К.Т. Насосы и насосные станции. М., 1977

6. Лысогоров С.Д., Ушкаренко В.А. Орошаемое земледелие, М.: Колос, 1981

Размещено на Allbest.ru

...