Мелиоративное устройство сельскохозяйственных угодий

Российский государственный  аграрный университет - МСХА           им. К.А. Тимирязева.

 

Кафедра мелиорации и геодезии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа на тему:

«Мелиоративное устройство сельскохозяйственных угодий»

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент факультета

                                                                                                             ПАЭ, 503 гр. Алексеев Е.Ю.

                                                                                                           Проверил: доц. Тельцов А.П.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва 2007

Содержание

Задание.................................................................................................................................................1

Вступительная часть. .........................................................................................................................4

Анализ природных условий, выбор  расчетных лет. .......................................................................5

Часть 1. Осушение. ............................................................................................................................6

1.1. Проектирование осушительной части системы. .................................................................6

1.2. Выбор схемы осушительно-оросительной системы. ..........................................................6

1.3. Расположение осушительной сети на плане участка...........................................................6

1.4. Расчет режима осушения. ......................................................................................................7

1.5. Определение параметров осушительной сети. ....................................................................8

1.6. Гидрологический расчет закрытой осушительной сети......................................................9

1.7. Вертикальные сопряжения элементов осушительной сети. .............................................10

Часть 2. Орошение. ..........................................................................................................................12

2.1. Расчет динамики влажности,  сроков и норм полива. .......................................................12

2.2. Определение параметров оросительной сети.....................................................................16

2.3. Подбор диаметра труб для оросительной сети...................................................................18

2.4. Определение мощности насосной станции. Подбор насосно-силового оборудования..19

2.5. Эксплуатация осушительной системы и организация проведения поливов...................20

Часть 3. Определение капитальных затрат на мелиорацию участка...........................................21

3.1. Определение экономической эффективности капитальных вложений. .........................25

Часть 4. Дополнительное задание. .................................................................................................28

4.1.Орошение на местном стоке. ...............................................................................................30

4.2. Гидрологический расчет водоема.......................................................................................30

4.3. Конструкция земляной плотины.........................................................................................32

4.4. Перенесение плотины на план. ..........................................................................................32

4.5. Технология устройства земляной плотины.......................................................................33

4.6. Определение средней оросительной нормы и возможной площади орошения из водоема. ...................................................................................................................................................33

Приложение......................................................................................................................................37

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

задание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступительная часть.

 

Требуется расширить существующий участок за счет освоения прилегающих угодий до 300 га. Часть участка (20%) будет использована под сенокосы и пастбища, то есть 60 га. Под пашню – 240 га.

Пашня будет использована под овощной 6-польный севооборот, включающий следующие  культуры:

1. Капуста

2. Картофель

3. Капуста

4. Морковь

5. Свекла

6. Кукуруза на силос

Расширение пашни будет проведено  за счет освоения следующих угодий:

заболоченные луга – 118 га

вырубки – 56 га

карликовый лес – 34 га

Для освоения этих угодий необходимо провести осушение и культуртехнические мероприятия (уборка корней, пней, деревьев, кустарника). Кроме того, для получения гарантированных урожаев культур, в проекте предусматривается устройство оросительной сети с использованием дождевальной машины ДШ-10 (Дождеватель шланговый).

Характеристики машины:

1. Количество катушек в комплекте  – 4 шт.

2. Расход воды на одну катушку  – 17,8 л/с

3. Ширина захвата дождем –  50 м (1 катушка)

4. Интенсивность дождя – 7,8 мм/мин

 

Общая стоимость освоения участка  составит: 276536,69 у.е.

Стоимость 1 га освоения участка  составит: 921,79 у.е.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Анализ природных условий, выбор расчетных лет.

 

Участок расположен в Московской области (находится в гумидной зоне), то есть среднемноголетние осадки преобладают над испарением. Условия вегетационного периода сильно варьируются по годам. По количеству осадков различия составляют несколько раз, поэтому в отдельные годы может наблюдаться как острый дефицит влаги и потребность в орошении, так и избыток влаги и необходимость в осушении.. Вследствие этого параметры оросительной сети рассчитывают на сухой год с вероятностью повторения 80%, а параметры осушительной сети рассчитывают на влажный год с вероятностью повторения 18% по водообеспечению.

Водообеспеченность вегетационного периода определяется по разности между  осадками и испарением (Ос-Е). Величина осадков берется по данным метеонаблюдений ближайшей метеостанции. Величина испарения определяется различными методами и способами, одним из которых является метод определения по формуле:

Е = Ки×Σt^o, где

Е – испарение;

Ки – величина испарения влаги, приходящаяся на 1^оС (при оптимальной влажности почвы Ки = 0,2 мм/1^оС);

Σt^o – сумма температур

 

Для выбора расчетных лет берется  период наблюдений 30, 50 и более лет. Вероятность повторения (Р) рассчитывают по формуле:

, где 

m – порядковый номер года  в ряду;

n – количество лет в ряду;

Выбор расчетных лет сведен в  табл.1.

Таблица 1.

Выбор расчетных лет

 

Как можно понять из табл.1, для расчета  параметров оросительной сети мы берем 1955-й год, а для осушительной – 1950-й год.

 

Часть 1. Осушение.

 

1.1. Проектирование осушительной части системы.

 

Осушение территории эффективно в  том случае, когда оно ликвидирует  причины, вызывающие избыточное увлажнение. Прежде чем проектировать осушительную систему, необходимо определить тип водного питания и наметить метод и способ осушения.

Метод осушения – это мелиоративный  комплекс, включающий в себя агротехнические, технологические и организационные  мероприятия, направленные на ликвидацию причин, вызывающих избыточное увлажнение земель.

Способ осушения – это техническое  осуществление метода.

На проектируемом участке причиной заболачивания является высокое  стояние уровня грунтовых вод  и слабый отток их с территории. Тип водного питания – грунтовый  безнапорный.

Метод осушения: понижения уровня грунтовых вод и ограждение территории от поступления избыточных вод с водосбора.

Способ осушения: закрытый горизонтальный дренаж и ограждение территории нагорно-ловчими  каналами.

 

1.2. Выбор схемы осушительно-оросительной системы.

 

Мы выбираем дренаж керамический гончарный, так как разработана индустриальная технология его строительства.

Так как в летние периоды растения часто испытывают недостаток влаги, то для получения гарантированных  урожаев необходимо орошение. Орошение проектируют дождеванием. Оросительная сеть закрытая, т.к. имеются малые уклоны местности и сложный рельеф.

 

1.3. Расположение осушительной сети на плане участка.

 

Осушительная система состоит  из следующих частей:

1. Осушаемая территория

2. Регулирующая сеть (дренаж)

3. Водоприемник

4. проводящая сеть

5. Ограждающая сеть

6. Гидротехнические сооружения

7. Дороги и дорожные сооружения

 

Водоприемник.

Задача: своевременно принять избыточную воду и отвести ее за пределы осушаемой  территории. Водоприемниками могут служить реки, балки, овраги.

Требования:

1. Водоприемник должен быть пригоден  для самотечного приема воды

2. Русло не должно зарастать

3. Уровень воды в летний период  должен быть на 2 м ниже берега.

 

Регулирующая сеть.

Задачи: регулирование уровня грунтовых вод посредством их понижения, а также регулирование вводно-воздушного режима корнеобитаемого слоя.

Требования:

1. Минимальный уклон 0,002

2. Длина 60-250 м

3. Минимальная глубина заложения дрен в торфяных почвах – 1,1 м.

4. Сопряжение с коллектором в плане под углом 60-90^о. Между концами соседних дрен, впадающих в соседние коллекторы.

5. Расстояние должно быть 0,5 от междурядного.

 

Проводящая сеть.

Задачи: принять избыточную воду из регулирующей сети и отвести ее в  водоприемник.

Проводящая сеть может быть закрытой или открытой.

 

Магистральный канал.

Задача: принять избыточную воду из коллекторов и ограждающей сети и отвести ее к водоприемнику.

Требования:

1. Минимальное количество поворотов

2. Направление русла магистрального  канала должно совпадать с направлением паводка

3. Магистральный канал должен  проходить по самым низким  местам территории

4. Летне-осенний паводок должен  полностью вмещаться в русло  магистрального канала

5. Форма поперечного сечения  должна отвечать устойчивости  прорезаемых грунтов

6. Уклон на канал 0,0005-0,005

7. Расстояние между соседними  магистральными каналами определяется  длиной коллекторов и находится обычно в пределах 600-1200 м.

 

Коллектор.

Задача: принять воду из дрен и отвести  ее в водоприемник или в магистральный  канал.

Требования:

1. Уклон  0,003-0,07

2. Длина 300-1200 м

3. сопряжение с магистральным  каналом в плане под углом  60-90^о

 В зависимости от рельефа,  дрены к коллекторам могут  присоединяться с одной или  с двух сторон.

 

Ограждающая сеть.

Задача: перехватить поверхностный сток, поступающий на осушаемую территорию и отвести его в магистральный канал или в водоприемник.

Представлена нагорно-ловчими каналами, запроектированными на границе  осушаемой  территории со стороны. Форма поперечного сечения – неравнобокая трапеция. Уклон дна канала 0,0005-0,005.

 

1.4. Расчет режима осушения.

 

Осушительная сеть на участке должна обеспечить понижение уровня грунтовых  вод к началу посева на 40-50 см.

Эта глубина обеспечивает производство сельскохозяйственных работ.

К концу первого месяца вегетации грунтовые воды должны находиться на глубине 60-80 см и 80-100 см  в остальной период.

Параметры осушительной сети назначаются  для самого напряженного периода  работы, которым для центральных областей является предпосевной период (период с окончания паводка до начала посевных работ). Протяженность этого периода составляет 10-15 суток. 

напряженность периода определяется модулем дренажного стока, который  имеет размерность  л/с× га. Величину  модуля определяют в следующей последовательности:

1. Определяют слой воды, который  дренаж должен отвести за предпосевной  период, по следующей формуле:

, где

Нв – слой воды, оставшийся на поверхности  почвы после схода паводка;

а – норма осушения;

δ – водоотдача;

ΣОс – сумма осадков за предпосевной период;

ΣЕ – сумма испарения за предпосевной период.

, где

W - слой воды, который дренаж должен отвести за предпосевной период;

t – длительность предпосевного периода

2. Определяют модуль дренажного  стока. Модуль дренажного стока равен

q_o л/с×га

 

1.5. Определение параметров осушительной сети.

 

Основными параметрами являются: расстояние между дренами и осушительными  каналами, их глубина, необходимые диаметры труб для закрытой осушительной сети. Наиболее сложным и ответственным параметром является расстояние между дренами, так как он является определяющим  в стоимости строительства.

При назначении расстояния между дренами  используют расчетные и опытные данные. А также рекомендации НИИ.

Метод расчета выбирают исходя из конкретных местных условий. В нашем  случае рассматривается однородный слой с близким залеганием водоупорного слоя. Мы будем использовать формулу Аверьянова: