Проект комплексной мелиорации и использования участка

Лесные полосы совмещают с границами полей севооборотов.

3.2. Расчет влаго- и воздухоёмкости почв, возможности предотвращения поверхностного стока и эффективности использования осенне-зимних осадков при естественном сложении почвы и после глубокого рыхления

Расчитаны показатели водно-воздушного режима почвы и максимальное использование осенне-зимних осадков для формирования урожая сельскохозяйственных культур при минимальных затратах при естественном сложении почвы, а также после проведения глубокого рыхления почвы по приведённым ниже формулам. Рассчитанные показатели занесены в таблицу 2.

Воздухоёмкость Wвоздуха = WПВ – WНВ

Объём водовместимости почвы Wв-вм = WПВ – WВУЗ

Объём продуктивной влаги Wпрод = WНВ – WВУЗ

Объём впитывания воды в почву в период таяния снега

Wвпит = Vвпит · tтаяния · 1440

Возможный объём стока из-за недостатка водовместимости

Wстока = Wос-зим  ос. – Wв-вм

из-за недостатка объёма впитывания Wстока = Wос-зим  ос. – Wвпит

Возможная урожайность с.-х. культур Увозм = Wреал / К

Таблица 2

Расчет влаго- и воздухоёмкости почвы, возможности предотвращения поверхностного стока и эффективности использования осенне-зимних осадков при естественном сложении почвы и после глубокого рыхления

Вывод:

Водораздел – стока нет,  воздухоемкость оптимальная, рыхление  не проводим. Склон -  стока нет, но воздухоемкость ниже нормы поэтому целесообразно провести глубокое рыхление.

3.3. Проектирование лиманов и водозадерживающих валов

Проектирование лиманов предусматривается в том случае, когда глубокое рыхление не обеспечивает предотвращение поверхностного стока осенне-зимних осадков, выпадающих непосредственно на участок или поступающих с прилегающих территорий, когда уклон участка менее 0,005.

Лиманы должны способствовать дополнительному увлажнению участка, продлению срока поступления воды в почву и сбросу избыточных вод после пика снеготаяния, предотвращению эрозии почвы.

При проектировании лиманов на водоразделе выполнены следующие расчеты.

1. Расстояние между валами лиманов рассчитано по формуле (водораздел):

b = (H – h) / i,

где H – наибольший слой воды в лимане, ≈0,8 м;

h – наименьший слой воды в лимане, ≈0,2 м;

i – уклон участка.

b = (0,8 – 0,2) / 0,00215 = 279,1 м

2. Количество лиманов рассчитано по формуле n = L/b = 650/279,1 = 2,3 ≈3

3. Для рассчитанного количества лиманов расстояние между валами лиманов b = L/n = 650/3 = 2 см

1. Расстояние между валами лиманов рассчитано по формуле (склона):

b = (H – h) / i,

где H – наибольший слой воды в лимане, ≈0,8 м;

h – наименьший слой воды в лимане, ≈0,2 м;

i – уклон участка.

b = (0,8 – 0,2) / 0,006 = 100 м

2. Количество лиманов рассчитано по формуле n = L/b = 500/100 = 5 ≈5

3. Для рассчитанного количества лиманов расстояние между валами лиманов b = L/n = 500/5 = 1 см

1. Расстояние между валами лиманов рассчитано по формуле (поймы):

b = (H – h) / i,

где H – наибольший слой воды в лимане, ≈0,8 м;

h – наименьший слой воды в лимане, ≈0,2 м;

i – уклон участка.

b = (0,8 – 0,2) / 0,00184 = 326 м

2. Количество лиманов рассчитано по формуле n = L/b = 1250/326 = 5 ≈5

3. Для рассчитанного количества лиманов расстояние между валами лиманов b = L/n = 1250/5 = 2,5 см

3.4. Вычисление площадей полей, подбор культур, разработка севооборотов для водораздела и склона

Проектирование севооборотов для водораздела и склона должно быть согласовано с противоэрозионными мероприятиями на этих элементах рельефа. Количество, размещение и форма полей должны соответствовать запроектированным ранее лиманам. Для предотвращения поверхностного стока и эрозии почв на склонах рекомендуется вводить почвозащитные севообороты, состоящие преимущественно из многолетних трав.

Учитывая это, разработаны схемы севооборотов для водораздела и склона.

Водораздел (S=108 га)

1.     Овес с подсевом многолетних трав (18 га)

2.     Многолетние травы 1 г. п. (18 га)

3.     Многолетние травы 2 г. п. (18 га)

4.     Многолетние травы 3 г. п. (18 га)

5.     Картофель (18 га)

6.     Морковь (18 га)

Склон (S=80 га)

1. Пшеница с подсевом многолетних трав (16 га)
2. Многолетние травы 1 г. п. (16 га)
3. Многолетние травы 2 г. п. (16 га)
4. Многолетние травы 3 г. п. (16 га)
5. Озимая рожь (16 га)

4. Проектирование осушительно-оросительной системы в пойме

Водный режим почвы, в том числе и уровни грунтовых вод, на осушенных землях в летний период зависит от метеорологических условий, и главным образом от соотношения осадков, температуры и влажности воздуха. В засушливые периоды грунтовые воды на осушенных землях быстро понижаются, иногда достигая 1-1,5 м от поверхности земли и более. Поэтому осушительные системы должны быть двустороннего действия: отводить воду во влажные периоды и поддерживать уровень грунтовых вод на нужной глубине в засушливые периоды вегетации, то есть поддерживать оптимальный водный режим корнеобитаемого слоя почвы.

4.1. Выяснение причин избыточного увлажнения,

выбор методов и способов осушения

Избыточное увлажнение может быть вызвано следующими причинами:

1.     Климат – преобладание осадков над испарением.

2.     Рельеф местности – вода скапливается в замкнутых понижениях рельефа.

3.     Почва – слабая водопроницаемость почв, наличие водоупора.

4.     Растительность – лес, мох, травы, которые способствуют задержанию влаги.

Различают следующие основные типы питания переувлажнённых земель.

1.                       Атмосферное водное питание наблюдается на водораздельных пространствах. Вода поступает с осадками.

2.                       Грунтовое водное питание встречается в поймах рек, в нижней части склона. Водное питание поступает от постоянного притока грунтовых вод.

3.                       Напорно-грунтовое питание приурочено к нижней трети склона, к поймам рек. Такое водное питание может проявляться в виде сосредоточенного выхода грунтовых вод или в виде их скрытой напорности.

4.                       Намывное питание встречается исключительно в поймах рек или озёр в период затопления весенними паводковыми водами при разливе рек (аллювиальное) или притоке воды с вышележащих водосборов (делювиальное).

При выборе методов и способов осушения заболоченных земель учитывают причины заболачивания и тип водного питания избыточно увлажнённых земель, а также характер хозяйственного использования осушенных земель.

В мелиоративной практике применяют следующие методы осушения:

     ускорение стока воды с поверхности почвы путём устройства открытых каналов и борозд;

     понижение уровня грунтовых вод при помощи открытых каналов или дрен;

     ограждение осушаемого массива от подтопления или затопления паводковыми водами реки или потоками воды с прилегающих склонов местности.

В зависимости от методов осушения и планируемого сельскохозяйственного использования осушаемой площади (луга, пастбища, полевой, овощной или кормовой севообороты) выбирают наиболее эффективный способ осушения. К основным способам осушения относятся:

     открытые каналы, отводящие поверхностные и грунтовые воды;

     горизонтальный и вертикальный дренаж, отводящий почвенно-грунтовые и частично поверхностные воды;

     вертикальные водопоглощающие колодцы, понижающие уровень грунтовых вод и отводящие воду в нижележащий песчаный слой;

     ловчие каналы или головной дренаж территории, подтопляемой потоком грунтовых вод с вышерасположенной территории;

     нагорные каналы, отводящие поверхностные воды, которые стекают с прилегающих склонов;

     обвалование земель в целях защиты их от затопления водами рек в период разлива.

Осушительная система – это комплекс сооружений и устройств, создающих необходимые условия для улучшения водно-воздушного режима переувлажнённых земель.

Осушительная система включает в себя следующие элементы:

1.     Осушаемый участок.

2.     Водоприёмник – река или озеро.

3.     Проводящая сеть – магистральный канал.

4.     Ограждающая сеть – напорные каналы, ловчие каналы и дрены, дамбы.

5.     Регулирующая сеть – открытые каналы или осушители, дрены.

6.     Дополнительные сооружения – дороги, мосты, трубы-переезды, шлюзы-регуляторы.

Осушительная система должна обеспечивать полный и свободный отвод воды с осушаемой территории и прилегающего водосбора.

4.2. Подбор расстояний между осушителями-оросителями с учетом двойного регулирования водного режима, определение потребности в кротовом дренаже

Расстояние между осушителями-оросителями устанавливаются в зависимости от рекомендуемых расстояний для различных. Решающее значение в выборе расстояний между осушителями-оросителями имеет ширина захвата дождевальных машин. Следовательно, на данном участке расстояние будет составлять 120 м. Для доосушения участка необходимо применять кротовый дренаж.

Участок разделён на 7 полей, вычислены их площади, составлена схема севооборота:

1.      Однолетние травы с подсевом многолетних трав – 30 га

2.      Многолетние травы 1 г. п. на сенаж – 30 га

3.      Многолетние травы 2 г. п. на сено – 30 га

4.      Многолетние травы 3 г. п. на выпас – 30 га

5.      Картофель – 30 га

6.      Капуста – 30 га

7.      Кормовая свекла – 22 га

4.3. Проектирование на плане оросительной системы. Расчет расстояний между подпорными щитками

При проектировании оросительной системы предусмотрено расположение:

1.      насосной станции около реки против самого высокого места участка;

2.      напорных трубопроводов по самым высоким местам участка;

3.      гидрантов-водовыпусков против каждого осушителя-оросителя;

4.      двух дождевальных машин:

для большей половины участка – ДДА-100МА,

для меньшей – ДДН-100.

5.      подпорных щитков для обеспечения работы ДДА-100МА. (см. рисунок 2)

Рассчитано расстояние между подпорными щитками по формуле:

I = (H – h) / i, м

где I – расстояние, м;

H – наибольший слой воды в канале, м (=1 м);

h – наименьший слой воды в канале, м (=0,5 м);

i – уклон канала.

I = (1 – 0,5) / 0,0018= 278

Вся оросительная система должна быть напорно-самотечная, т.е. на участок вода должна подаваться под напором по напорным трубопроводам, а по участку – самотёком по открытым каналам (осушителям-оросителям).

5. Проектирование культуртехнических мероприятий

После проведения осушения нужно провести мероприятия по общему окультуриванию участка.

1.        На склоне необходимо провести вычёсывание камней рыхлителем-камневычёсывателем РВК-0,2 в агрегате с трактором Т-130МБГ, затем – уборку камней с поля камнеуборочными машинами КУМ-1,2 и УКП-0,6 в агрегате с тракторами ДТ-75М и МТЗ-80.