Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Характеристика рельефа и почв эрозионных районов



Таблица 2

№№ района Рельеф Преобладающие почвы Эродированная пашня, %  
степень расчле-нения, км/км2 глубина местных базисов эрозии, м укло-ны, град кол-во действ. овра-гов   всего слабо-смытые средне-смытые сильно-смытые дефлиро-ванные
0,5-1,5 25-125 1-3 1,0-1,3 Черноземы выщелоченные и оподзоленные  
                                       

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ И УГЛОВЫХ ОТМЕТОК ПОЛЯ. ПОСТРОЕНИЕ ПЛАНА ОРОШАЕМОГО УЧАСТКА И ПРИЛЕГАЮЩЕЙ ТЕРРИТОРИИ

Площадь поля определяется по последним трем цифрам зачетной книжки, а соотношение сторон прямоугольной формы по последним двум цифрам.

Площадь составляет 95 га, а соотношение сторон 9:5.

Обозначим стороны через a и b: a=9x, b=5x

9x*5x=950000

45х2=950000

x = 145 м

Отсюда находим длины сторон: a= 9*145 = 1305 м;

b=5*145 = 725 м.

Находим отметки вершин поля: зная, что перепад от уровня воды в источнике орошения до нижней точки поля определяется как сумма относительной отметки уровня воды в источнике орошения (в нашем случае она равна 100,0м). Таким образом, отметка нижней точки будет равна:

Д=100,0+7=107 м

В=107,95 м.

 


4. РАСЧЕТ РЕЖИМА ОРОШЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В СЕВООБОРОТЕ

 

4.1 Расчет оросительной нормы

Оросительная норма (Мор) или дефицит водного баланса – это количество воды в м3 на 1 га, которое необходимо дать растениям при поливах за весь вегетационный период, т. е. разница между суммарным водопотреблением и естественными запасами влаги в почве.

Водопотребление сельскохозяйственных культур меняется в течение вегетационного периода. Расход почвенной влаги через транспирацию и испарение с поверхности почвы за вегетационный период составляет суммарное водопотребление (Е).

Оросительную норму можно определить из уравнения водного баланса:

Мор=Е-Рос-Wг-(Wп-Wу)+П, (1)

где Е - суммарное водопотребление, м3/га;

Рос – сумма полезных осадков за вегетацию, м3/га;

Wг - количество воды, используемое растениями за счет грунтовых вод, м3/га;

Wп и Wу – запасы почвенной влаги в корнеобитаемом слое, соответственно во время посева и уборки урожая, м3/га;

П – потери воды при поливах, м3/га;

Расчет оросительной нормы производится следующим образом:



1) Составляется ведомость расчета дефицита водного баланса с/х культур. Подекадно от посева ( после перехода среднесуточной температуры через 50С) до конца периода водопотребления в зависимости от поливной культуры (таблица 1) устанавливаются по данным наблюдений ближайшей к проектируемому участку метеостанции:

Р- сумма осадков за декаду, мм;

t- среднемноголетняя декадная температура воздуха, 0С.

2) Устанавливается сумма среднесуточных температур воздуха за период вегетации, 0С: ∑ t = В* t, (4)

где В - продолжительность вегетационного периода, сут 3) Подекадно рассчитывается количество используемых осадков при 75% обеспеченности, мм: Po= μP (5)

где µ - коэффициент использования осадков. Принимается равным для лесостепной зоны – 0,8.

Таблица 1 Расчетный период для учета осадков

Культура Период Фаза развития культуры, при которой прекращается полив Глубина активного слоя почвы, см
Лук 1/V-30/VI За месяц до уборки

 

4) Рассчитывается суммарное водопотребление сельскохозяйственных культур за вегетацию по формуле И. А. Шарова:

Е =2*∑ t + 4В, м3/га (6)

Ввиду того , что водопотребление сельскохозяйственной культуры в течение вегетации происходит неравномерно необходимо распределить эту величину подекадно в соответствии с приложением 6.

5) Определяются продуктивные запасы влаги на начало (Wн ) и конец декады (Wк ) в расчетном слое почвы.

Прежде всего определяются продуктивные влагозапасы на момент посева или посадки с/х культуры Wn = 100 h α (βначmin), м3 /га (7)

где h- расчетный слой почвы, м ( таблица 1);

α- плотность этого слоя почвы, т/м3;

βнач- 0,9 - для ранних культур; βmin- 0,7 - для овощных культур;



h = 20 см = 0,2 м;

α = 1,00 (из приложения 6);

влагоемкость = 36,1 %.

Wn = 100*0,2*1,00* (0,9*36,1-0,7*36,1)=144,4

Затем определяется величина почвенных влагозапасов на конец декады

Wк = Wн – Е + Po , м3 /га (8)

Почвенные влагозапасы на конец текущей декады являются переходящими на начало следующей декады. Для следующей декады расчет почвееных влагозапасов проводится аналогично в соответствии с формулой 8.

5) Так как грунтовые воды Wгр находятся на глубине более 3м, то подпитывание расчетного слоя почвы из грунтовых вод не учитывается.

6) Дефицит водного баланса рассчитывается по формуле:

ДВБ = Е - Po - Wгр, м3 /га (9)

7) С декады, когда ДВБ приобретает положительное значение, до конца периода водопотребления ДВБ рассчитывается с нарастающим итогом. Полученная величина округляется до сотен м3/ га преимущественно в большую сторону и является оросительной нормой.

 

4.2 Расчет поливной нормы и количества поливов

Поливная норма – это количество воды в м3на 1 га, которое необходимо дать растениям за один полив. Ее величина зависит от вида культуры и фазы ее развития, водно-физических свойств почвы, мощности почвенного слоя, содержания солей в почве, климатических и гидрогеологических условий, способа и техники полива.

Поливная норма m вегетационного полива, м3/га:

m=100hα( βHB -βmin), (10)

где h- глубина активного слоя почвы, м;

α- объемная масса почвы, т/ м3;

βHB- влажность почвы при наименьшей влагоемкости, %;

h- 0,2 м; α- 1,00 т/ м3; βHB- 36,1%

m=100*0,2*1,00( 36,1-0,7*36,1)=217

βmin- влажность почвы перед поливом или нижний порог оптимальной влажности почвы, равный γβнв (γ принимается по таблице 2).

Таблица 2 Предполивная влажность в активном слое почвы (в долях от наименьшей влагоемкости)

Культура Почвы
Средние и тяжелосуглинистые Супесчаные
Овощные 0,75-0,80 0,70-0,75

 

На засоленных почвах поливные нормы увеличивают на15-30%.

Во избежание снижения влагозапасов в почве ниже критического уровня рекомендуется уменьшить расчетную поливную норму на 10-20% и округлить ее до 50 или 100 м3/га.

Таблица 4 Расчет поливных норм

№ полива h, м α т/м Влажность почвы Поливная норма, м3/га ММор Кол-во поливов
βнв, % βmin, % расчетная принятая
0,2 1,00 36,1 25,30   5 суток
0,2 1,00 36,1 25,30  
0,2 1,00 36,1 25,30  
0,2 1,00 36,1 25,30  
0,2 1,00 36,1 25,30  
0,2 1,00 36,1 25,30  
0,2 1,00 36,1 25,30  
0,2 1,00 36,1 25,30  
0,2 1,00 36,1 25,30  
0,2 1,00 36,1 25,30  
0,2 1,00 36,1 25,30  
0,2 1,00 36,1 25,30  
0,2 1,00 36,1 25,30  
0,2 1,00 36,1 25,30  
Мор=∑m              

 

Оросительная норма состоит их суммы всех поливов:

Мор= ∑m (11)

Если нормы поливов одинаковы, то их количество определяется соотношением: n=Mop/m, (12)

где Мор- оросительная норма, м³/га;

m- поливная норма, м³/га.

n=2943/217=14

Если поливные нормы не кратны оросительной норме, то необходимо варьировать размерами поливной нормы. В начале вегетации желательно применять меньшие поливные нормы, увеличивая их к концу вегетации. В любом случае сумма поливных норм должна быть равной оросительной норме.

 

1.3 Сроки и продолжительность поливов

Сроки полива культуры определяют по интегральной кривой дефицита водного баланса .

Интегральная кривая строится на миллиметровой бумаге. По оси абсцисс откладывают месяцы и декады вегетационного периода, по оси ординат - суммарный дефицит водного баланса в мм в масштабе, чтобы кривая расположилась на одном листе.

Дате первого полива соответствует точка пересечения интегральной кривой с осью абсцисс. От этой точки откладывают по оси ординат норму первого полива в мм. Перпендикуляр, опущенный с точки пересечения горизонтальной линии с интегральной кривой до оси абсцисс, указывает дату второго полива. Даты последующих поливов устанавливаются аналогично. Эти даты являются средними датами поливов.

Согласно А.И. Костякову, длина поливного периода ограничивается отклонением поливной нормы от средних значений не более 10-15%. При этом условии, начало поливного периода наступит тогда, когда дефицит водного баланса будет на 10-15% меньше расчетной поливной нормы, а конец – когда на 10-15% больше. Эти дни устанавливаются также на интегральной кривой дефицита водопотребления аналогично определению средних дат поливов.

Число дней полива кукурузы на силос рекомендовано – 5 суток.

Сроки и продолжительность каждого полива представляются в форме таблицы 5.

Таблица 5. График поливов

Культуры №№ поливов Средние даты поливов Сроки поливов Агротехнически допустимая продолжительность
начало конец
  Лук на репку       5 суток
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАКРЫТОЙ ОРОСИТЕЛЬНОЙ СЕТИ, ПОДБОР ДОЖДЕВАЛЬНОЙ ТЕХНИКИ И НАСОСНО - СИЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ.

Для закрытой оросительной сети на территории проектируемого участка, находящийся в Кушнаренковском районе используется дождевальная техника ocmis.

Дождевальная машина ocmis.

Шланговые дождевальные машины предназначены для автоматизированного полива зерновых, технических, кормовых и овощных культур, а также многолетних трав, лугов и пастбищ способом дождевания как чистой водой, так и подготовленными животноводческими стоками. При этом забор воды осуществляется от гидрантов закрытой оросительной системы или от поверхностных распределительных каналов с подачей воды от передвижных насосных станций. Машины можно эффективно использовать на полях со сложным микрорельефом и на участках неправильной конфигурации.

 

1 – гидрант; 2 – барабан ДМ; 3 – шланг; 4 – дождеватель; I – размотка шланга при помощи колесного трактора; II – намотка шланга на барабан

Рисунок 4. Схема расположения и передвижения дождевальной машины «ОКМИС»

 

Дождевальная машина состоит из шасси на пневматических колесах, поворотной платформы, на которой установлена катушка с мотком гибкого полиэтиленового трубопровода, механизмов привода катушки, ускоренной намотки и управления укладкой трубопровода на катушку, тележки с дождевальным аппаратом и механизма его подъема, контрольно-измерительных приборов и узлов подсоединения.

Механизм привода катушки, который использует энергию воды, идущей на полив, включает турбину с байпасной регуляцией и многоступенчатую коробку передач. Механизм ускоренной намотки трубопровода приводится в действие от ВОМ трактора и служит для подтягивания тележки с дождевальным аппаратом к машине по окончанию полива, в случае непредвиденных обстоятельств (например, дождь), для сливания воды при постановке машины на хранение. Механизм управления укладкой трубопровода на катушку контролирует диаметр катушки, которая изменяется в зависимости от слоев намотанного трубопровода и обеспечивает постоянную заданную скорость перемещения тележки с дождевальным аппаратом, которая может регулироваться от 10 до 120 м/ч. Тележка, которая состоит из рамки со стояком на колесах, используется для перемещения дождевального аппарата, ширина захвата которого составляет 70 - 115 м. Дождевальный аппарат имеет оригинальную конструкцию, которая включает реверсивную систему для настройки его на полив по сектору. Угол оросительного сектора регулируют перестановкой упоров на корпусе дождевального аппарата в пределах 5 - 360о. Заменой сопел и изменением рабочего давления регулируют расходы поливной воды от 20 до 140 м3/ч, что обеспечивает интенсивность дождя от 10 до 60 мм. Сопла с меньшими диаметрами предназначены для освежающих поливов на ранних стадиях развития растений. Для этого же можно использовать и оросительные штанги, которые входят в дополнительное оборудование машин. Для управления рабочим процессом дождевальная машина серии Р5 комплектуется компьютерной системой “АКВАСИСТЕМ”. Все конструктивные элементы машин имеют антикоррозийное покрытие, при этом шасси, поворотная платформа и тележка с дождевальным аппаратом оцинкованы, а катушка для намотки гибкого трубопровода покрыта полиуретановой краской.

Под заказ дождевальные машины могут комплектоваться высокопродуктивным насосом с приводом от двигателя внутреннего сгорания для подачи воды в гибкие поливные трубопроводы или вспомогательным насосом при питании машины от низконапорной водной магистрали. На этих машинах может быть установлен компактный дизельный двигатель для обеспечения гидравлического управления рабочими органами машины и перематывания трубопровода, а также компрессор, с помощью которого быстро и легко можно освободить поливные трубопроводы машины от воды. Особого внимания заслуживают поливные штанги, которыми могут комплектоваться дождевальные машины и которые специально разработаны для полива овощей и чувствительных растений, выращиваемых на больших площадях.

Серия R OCMIS IRRIGATION

Шланговые дождеватели с вращающейся рамой. Эти машины позволяют орошать поля, расположенные напротив друг друга, без предварительной установки шасси, и могут работать под любым углом по отношению к рабочей колее.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Модель R5
Диаметр шланга (мм) 100-140
Длина шланга ( м) 400-650

5.2 Гидравлический расчет оросительной сети

После выбора дождевальной машины необходимо произвести гидравлический расчет, для того, чтобы выяснить, какие необходимо использовать насосные станции. По техническим характеристикам выбираем наиболее подходящие варианты, и используем их при расчете гидравлической сети. Для примера расчетов, возьмем дождевальную машину Фрегат.

3 28 л/с 1 28 л/с 2

249 м 249м

 

 
 


56 л/с

 

0 НС

 

Рисунок 8 Гидравлическая сеть

l0-1=299 м- длина трубопровода от насосной станции, участок 0-1 ;

l1-2=l1-35=249 м- длина трубопровода на участке 1-2, 1-3.

Находим диаметры трубопроводов на каждом участке по формуле:

d=1,13*√Q/V

0-1: d=1,13*√0,056/1,75=0,202 м

Нормативные: d=220 ; t=10

1-2=1-3 : d=1,13*√0,028/1,75=0,143 м

Нормативные: d=160 ; t=9.

Потери по длине:

h0-1 l=0,025*1,782/2*9.81*299/0.2=6.04 м

dн=220-10-10=200 м

V=1,132*0,056/0,22=1,78

h1-2 l=0,025*(1,722/2*9,81)*(249/0,144)=6,52 м

dн=160-9-9=144

V=1,132*0,028/0,1442=1,72

Σhl=6,04+6,52=12,56 м

Σhм= 0,1*Σhl =0,1*12,56=1,256 м

hг+hв=106,75-100,0=6,75 м

hс=47 м

Ннс = hг + hв + hl + hм + hс = 6,75+12,56+1,256+47=67,566 м

Qнс = Qнетто/ƞ = 56/095=58,95 л/с

Из всего списка насосных станций , приведенных в приложениях 8 и 9, наиболее подходящей по напору и расходу является СНП-50/80.


6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДОРОГ И ЛЕСОПОЛОС НА ОРОШАЕМОМ УЧАСТКЕ

 

Дороги на орошаемых землях подразделяют на межхозяйственные, внутрихозяйственные, полевые и эксплуатационные.
Межхозяйственные дороги служат для связи хозяйств между собой и райцентром, железнодорожными станциями и др.
Внутрихозяйственные дороги служат для соединения центра хозяйства с фермами, бригадами, станами либо связывают указанные объекты между собой.
Полевые дороги обеспечивают подъезд к каждому полю севооборота и к ближайшим межхозяйственным дорогам.
Эксплуатационные дороги предназначены для обслуживания, содержания и ремонта каналов и сооружений на мелиоративной сети.
Дороги проектируют вдоль постоянных каналов, распределительных и полевых трубопроводов, а также вдоль поливных участков по верхней или нижней их стороне.


 

В первом случае дорога располагается в верхней части поля, без кювета с низовой стороны. Водовыпуски во временные оросители проектируют с переездами.

Для подъезда на каждый поливной участок, а также к дорогам вдоль временных оросителей (при поливе дождевальными машинами типа ДДН и ДДА) предусматривают переезды через водосборный канал.
Ширина земляного полотна хозяйственных дорог - 6,5 м, полевых и эксплуатационных - 5,0 м; кюветы имеют трапецеидальное и треугольное сечение. В местах пересечения дорог с распределительными и магистральными каналами строят мосты или трубчатые переезды, ширина пр части которых 5 м.
Лесополосы проектируют для снижения скорости ветра, испарения с поверхности полей воды, ослабления действия суховеев, уменьшения зарастания каналов. Их создают из высокорастущих пород деревьев с высоким подлеском продуваемой конструкции. Располагают вдоль оросительных дренажных каналов, постоянных дорог, по границам водоемов, полей севооборота.
Расстояние между основными лесополосами принимают с учетом дальности действия полос (равным 20-30-кратной высоте деревьев), требований механизации полива и обработки почвы. Это расстояние - 500-900 м.

При работе дождевальных машин «Фрегат» на нескольких позициях (или полях) в лесополосах предусматривают проезды шириной 4,5 м. Лесные полосы вдоль каналов сажают двух-, реже четырехрядными. Вдоль водохранилищ, по границам степных орошаемых участков устраивают 7-10-рядные лесные полосы. Расстояние между деревьями в ряду 0,7-1 м, а между рядами -2,5-3 м.
Для степных и лесостепных районов рекомендуются следующие породы деревьев и кустарников: тополь пирамидальный, дуб, акация белая, береза, вяз обыкновенный и узколистный, ильм, клен, лиственница, липа мелколистная, шелковица белая, яблоня, бересклет, лох, желтая акация, ирга, лещина, жимолость, боярышник, гледичия.

Ширина лесных насаждений

Санитарно-защитные зоны Ширина лесных насаждений, м Конструкция лесонасаждений
По границам севооборотов 5-9 Ажурная
Вдоль автомобильных дорог I и II категорий и железных дорог 12-15 Непродуваемая
Вокруг накопителей поверхностного и дренажного стока, смесителей, накопителей стоков 8-12 Продуваемая или ажурная
Водоисточников природной воды 5-9 Непродуваемая
По границе полей, вдоль полевых и эксплуатационных дорог III категории 5-9 Продуваемая

 

На склонах лесополосы любого назначения следует располагать в направлении, близком к горизонталям, и только на ровных участках полезащитные лесные полосы располагают поперек направления господствующих ветров. В противном случае они могут стать местом концентрации стока и развития линейной эрозии. Дороги прокладывают по границам полей в направлении, близком к горизонталям. На тех дорогах, которые вынужденно пересекают горизонтали, устраивают распылители стока в виде валов, пересекающих дорожное полотно, которые направляют сток в безопасные места. Ориентация лесополос—поперек господствующих юго- западных ветров. Их целесообразно размещать по наиболее возвышенным элементам рельефа (вершины и верхние трети сопок, гряды, увалы, холмы), по местоположениям, где газо-и пылезадерживающая функция будет выполнена в наиболее полной мере.

Полезащитные лесополосы создают смешанными и чистыми. В районах с дефицитом влаги на бедных или солонцеватых почвах предпочтение отдают чистым 1-2-породным культурам.

Эффективность лесополос зависит от угла атаки ветра: чем меньше направление ветра отклоняется от перпендикуляра к полосе, тем больше эффективность системы. Чем меньше направление ветра отклоняется от направления лесополосы, тем меньше ее эффективность; однако она никогда не равна нулю. Полоса, даже параллельная ветру, снижает его скорость, однако эффективность ее при этом составляет примерно 25% от эффективности при поперечном ветре. Область влияния лесополосы на поток обнаруживается и с наветренной и с подветренной сторон. Причем область, расположенная с наветренной стороны, во много раз меньше области, расположенной с подветренной стороны. Чем больше проницаемость полосы, тем меньше зона влияния, расположенная с наветренной стороны.

На месте будущей лесополосы на склонах крутизной до 4° предварительно производят засыпку промоин и выполаживание склонов мелких оврагов. В верхней части склона выше лесополосы устраивают распылители стока. На склонах крутизной до 7° почву обрабатывают полосами, оставляя необработанными полосы метровой ширины. В случае коротких межовражных участков почву готовят с применением лесных двухотвальных плугов, которые делают борозды шириной 70 см и глубиной 6-15 см, которые, аккумулируя сток, предотвращают смыв.

Водорегулирующие лесополосы закладываются на эродированных склонах, используемых под сельскохозяйственные культуры, и предназначены для перевода поверхностного стока во внутрипочвенный, распыления концентрированных струй водного потока и уменьшения их скорости, осаждения мелкозема. Число лесополос и расстояние между ними зависят главным образом от крутизны и длины склона: с увеличением крутизны расстояние между лесополосами уменьшается. Располагаются водорегулирующие лесополосы вдоль горизонталей. Ширина полос должна быть не менее 12,5 м. Их формируют из высокополнотных насаждений (с шириной междурядий не более 1,5—2,0 м). Сокращение или прекращение смыва почвы и улучшение водного режима водорегулирующими полосами повышают продуктивность сельскохозяйственных угодий в 1,5—2 раза.

Стокорегулирующие лесополосы, совмещенные с простейшими гидротехническими сооружениями, валами и валами-канавами, могут в среднем, задержать на серых лесных и каштановых почвах слой талой воды около 15 мм, а на черноземах - до 30-35 мм. Стокорегулирующие лесополосы на склонах выращивают по технологии, рекомендованной для выращивания полезащитных лесных насаждений.

Ширина прибалочных лесополос, согласно действующим инструкциям, ограничена диапазоном 12,5-21 м. Выбор ширины и конструкции прибалочной лесополосы зависит от условий снегонакопления, поскольку накопление большого количества снега в лесополосе может сопровождаться усилением смыва и размыва почвы при его таянии. При прочих равных условиях чем плотнее и шире лесополоса, тем больше снега она аккумулирует. Чем меньше ширина и больше ажурность лесополосы, тем меньше сугроб в самой лесополосе и тем равномернее распределение снега в межполосном пространстве. В то же время мелиоративная эффективность плотной конструкции выше. Поэтому обоснование ширины и конструкции прибалочной лесополосы должно включать учет местных особенностей почв, рельефа, микроклимата.

Системы полезащитных лесополос проектируют с учетом преобладающего во время пыльных бурь направления ветров. Лесополосы в системе целесообразно располагать перпендикулярно преобладающему направлению наиболее опасных ветров. Однако при этом надо учитывать и опасность водной эрозии. Согласно действующим инструкциям на склонах круче 2° лесополосы необходимо располагать поперек склона, независимо от направления ветра.


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2017 год. Все права принадлежат их авторам!