Проектирование орошаемого севооборота на местном стоке Продкорпорация ООО «Иске-Юрт» Пестречинского муниципального района Республики Татарстан

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ.

«КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ».

Кафедра землеустройства и кадастров.

Курсовой проект.

по дисциплине: «Инженерное обустройство территории».

на тему: Проектирование орошаемого севооборота на местном стоке продкорпорация ООО «Иске-Юрт» Пестречинского муниципального района Республики Татарстана.

Казань, 2013.

В человеке изначально с детства есть любовь и стремление к воде. Вода обладает привлекательной силой. Душу любого человека преисполнит покоем тихое журчание ручья, звуки капели, созерцание тихой водной глади. Привлекательны и гармоничны красочные отражения, отблески света изменяющаяся поверхность, блеск и журчание струй необыкновенно. Поэтому даже самый маленький сад, участок украсит небольшой водоём. Он не только оживит окружающий пейзаж, но и создаст благоприятный микроклимат.

Мелиорация в переводе на русский язык от латинского слова даёт объяснение улучшение, изменение природных условий путём регулирования водного и воздушного режимов почвы. Конечно в благоприятном для сельскохозяйственных культур направлении. Мелиорации бывают химические, гидротехнические, лесотехнические и агротехнические. В лесотехнической мелиорации подразумевается повышение качества земель с помощью посадки деревьев, травянистой растительности. Далее как раз рассмотрим создание полезащитных лесных полос, водорегулирующих лесных насаждений. На мелиорируемых землях, на агрономов возложено руководство поливами, контроль над качеством, так же проводят комплекс агротехнических мероприятий на орошаемых полях, уход за осушительной сетью, выращивание сельскохозяйственных культур. Все мелиоративные мероприятия направлены на улучшение неблагоприятных для сельскохозяйственного производства природных условий, повышения плодородия почв.

В целях сохранения и приумножения флоры и фауны не допускается уничтожение древесно-кустарниковой растительности арборицидами, осушение болот и заболоченных массивов, по водотокам которых расположены бобровые поселения, забор воды из источников, имеющих рыбохозяйственное значение.

В мелиорации предусматривают так же совершенствование ландшафтной архитектуры земель, особенно у дорог и населенных пунктов. На территории так же оставляют красивые деревья, кроме тополя, ивы и ольхи, памятники архитектуры и археологии.

Глава 1. Общие сведения о хозяйстве.

Хозяйство расположено в восточной части Пестречинского района Республики Татарстан природно-сельскохозяйственной зоны в 65 км от республиканского центра г. Казань и в 21 км от районного центра с. Пестрецы. Центральная усадьба хозяйства с. «Иске-Юрт» связана с республиканским и районным центрами автодорогой с твердым покрытием. До ближайшей железнодорожной станции 45 км, речной пристани 56 км.

В 1982 году была проведена работа по устранению недостатков в границах землепользования района, которая утверждена решением Райисполкома 19 марта 1981 года № 96 «О предоставлении и перераспределении земельных участков». В границах землепользования имеются земли постороннего пользования на площади 44га, отграниченные в натуре.

Основными пунктами сдачи сельскохозяйственной продукции являются: зерна — Пестречинский элеватор, мяса — Казанский мясокомбинат, молока — ООО «Просто молоко».

Связь с районным центром, Пестрецы и основными пунктами сдачи сельскохозяйственной продукции снабжения осуществляется по шоссейным дорогам, которые имеют асфальтное покрытие.

Землепользование хозяйства состоит из одного массива с общей площадью закрепленных земель 10,8 тыс. га. Сельскохозяйственные угодья составляют 10,2тыс. га или 87%.

Агроклиматические ресурсы и современное состояние сельскохозяйственного производства Почвенный покров представлен преимущественно черноземами и серыми лесными почвами. Почвообразующие породы представлены в основном лессовидными и делювиальными суглинками. Сумма температур в этой местности положительных составляет 2269. При обследовании рельефа территорий было выявлено, что землепользование ООО «Иске-Юрт» не имеет крупных горных возвышенностей или впадин. Территория землепользования сильно изрезана элементами овражно-балочной сети. Уклоны на пашне до от 1 до 5 градусов, что незначительно при столь большой территории. Гидрографическая сеть хозяйства представлена рекой Меша. Поверхностные воды используются для орошения и для нужд местного населения. Грунтовые воды залегают на глубине 10−25 метров.

Почти вся территория хозяйства находится в зоне оптимального увлажнения. Норма осадков для данной территории составляет 437 мм. Если сравнить эти данные со средними данными по Республике Татарстан, которые составляют 440 мм, видно, что территория находится в зоне оптимального увлажнения. Территория хозяйства, полностью соединена дорогами. Наряду с грунтовыми дорогами имеются и асфальтные дороги.

Природно-климатические условия землепользования оцениваются как хорошие для проживания населения и ведения сельского хозяйства.

Специализация ООО «Иске-Юрт» — производство зерна, мяса и молока, следовательно, структура посевных площадей должна удовлетворять потребностям животноводства. Распределение земель на 12 декабря 2012 года указано в таблице.

На год землеустройства в хозяйстве содержалось: 1754 голов КРС, в том числе коров — 678 головы и лошадей 17 голов.

Увеличение продуктивности скота намечается за счет наиболее полного обеспечения кормами собственного производства, рационального сбалансированного кормления, улучшения племенной работы и содержания животных, совершенствования форм организации труда.

Глава 2. Определение водосборной площади и годового стока.

Искусственные водоемы объемом до 1 миллиона кубических метров принято называть прудами, свыше миллиона — водохранилищами. Используются также слова: запруда (как для самого водоёма, так и для образовавшей его плотины), ставок или став (произошедшее от слова «стоячая» (вода), укр. ставок — пруд) — употребляется в Ростовской области, Краснодарском крае и на Украине. Бочаг (от др.- рус. бъча — сосуд, ср. бочка) — локальное расширение углубление русла небольшой реки, озера, болота. Пруд созданный путём постройки плотины в долинах небольших рек, ручьев, на территории балок либо оврагов, которое должно иметь достаточной крутизны берега, слабый уклон дна и устойчивое к размыву ложе. Если питание будет происходить за счёт стока речных или грунтовых вод, то заполнение пруда рассчитывают только на талые весенние воды. В сельской местности пруды создаются с целью орошения, обводнения, разведения рыбы, водоплавающей птицы, а также хранения воды для различных хозяйственных целей, для стирки и купания, для водопоя скота и т. д. В городах и зонах отдыха пруды являются местами рыбной ловли, купания и проведения различных спортивных мероприятий.

При выборе места необходимо иметь следующие материалы:

1. План местности в горизонталях, масштаб 1:50 000.

2. Многолетние данные.

3. Данные на использование количества воды для орошения сельскохозяйственных культур, водоснабжение, пожаротушения.

Требования к выбору места для строительства пруда:

1. Пруд должен размещаться как можно ближе к населенным пунктам, животноводческим комплексам и орошаемым участкам.

2. Пруд не должен затоплять хозяйственные постройки, населенные пункты, орошаемые участки.

3. Категорически запрещается располагать пруд на территории кладбищ, скотомогильников и свалок мусора.

4. Перед строительством пруда проводиться гидрологические исследования с целью определения состава слагающих пород, уровень грунтовых вод и наличие ключей.

5. Тело плотины должно размещаться за крутым поворотом балки или же оврага. Уклон балки или оврага должно быть не более 5 метров.

6. Глубина пруда должна быть не менее 6-ти метром. При меньшей глубине пруд заиливается и летом «цветёт».

7. Пруд не будет иметь контакт с естественными водоемами.

8. Пруд не будет опасен для людей и окружающей среды.

При соблюдении этих условий вы можете использовать пруд для любых целей — отдыха, купания, разведения рыбы и т. п.

После выбора места берётся план местности в горизонталях масштаб 1:25 000 (рис.1). Если в хозяйстве нет таких карт, то она заказывается в РКЦ «Земля». Вода от верхней горизонтали стекает к нижней горизонтали, ищет кротчайший путь, проводится водораздельная линия под углом 90° градусов. После проведения водораздельной линии получается неправильная фигура. Площадь неправильной фигуры можно определить при помощи планиметра, сканирования на компьютере, палетки, путём деления на квадратные сантиметры. Выбираем последний метод при помощи квадратов, удобен при подсчёте на миллиметровой бумаге. Если неполный квадрат или меньше половины его не учитывают, и наоборот.

При масштабе 1: 25 000 каждый смІ составит 6,25га водосборной площади (1см = 250 м, 1 смІ = 62 500мІ, 1га = 10 000мІ).

Общее количество клеток 214.

Находим площадь водосбора:

S = 214 смІ Ч 6,25га =1337,5 га Сток воды в РТ составляет 500 мі.

V = SЧ500 мі = 1337,5гаЧ500 мі =668,750 мі.

Отсюда следует, что в проектируемый пруд будет собираться 668тыс. мі воды.

Построю пруд в Пестречинском районе. Рядом сельскохозяйственные предприятия животноводческие комплексы и орошаемые участки. Пестречинский район расположен в Предкамье и граничит на севере с Высокогорским и Арским районами, на востоке — с Тюлячинским, на юге — Рыбно-слободским и Лаишевским районами, а на западе примыкает к Казани. Наиболее значительным водным источником является река Меша. Районный центр село Пестрецы. Район образован 10 августа 1930 года. В состав территории района входят 22 муниципальные организации, имеющие статус «сельские поселения», которые объединяют 73населенных пункта. Село образовано 400 лет назад, после взятия Казани войсками Ивана Грозного. На территории района проходят автодороги Казань-Набережные Челны и Казань-Тюлячи с ответвлением на село Пестрецы. В районе проживает около 28 тыс. 600 человек. Из них 57% являются татарами. 40% русскими. 3% представители других населений. На землях района возделываются зерновые, зернобобовые и кормовые культуры, яровая пшеница, озимая рожь, ячмень, овес, картофель. Главные отрасли животноводства: мясо — молочное скотоводство, птицеводство, коневодство, звероводство. На территории района расположено 21 сельхозформирование, в том числе 6 сельскохозяйственных кооперативов, 3 подсобных хозяйства, 1 товарищество, 8 обществ с ограниченной ответственностью, 2 акционерных общества. В промышленности развито сельскохозяйственное машиностроение (ООО «Пресс»). Крупными предприятиями являются ОАО «Агрофирма «АК Барс — Пестрецы», ЗАО «Пестрецыстрой», ООО «Тэмле», ООО «Керамика», ООО «Таттрансгаз», рыбхоз «Ушня». Пруд будет находиться не далеко от села. Выбирая место для пруда, учитывала освещение солнца и когда начинается полутень. Рядом с прудом не должны расти деревья, корни их могут со временем повредить гидроизоляцию и дно, упавшие листья вызвать развитие водорослей. Поэтому деревья должны находиться на расстоянии не меньшем, чем высота их ствола. Так же во время обильных дождей вода может затопить населенные пункты и хозяйственные постройки. Поэтому пруд лучше располагать на окраине села.

2.1 Определение ёмкости чаши пруда.

Воспользуемся планом балки на миллиметровой бумаге (рис. 2) в масштабе 1:5000 с сечением горизонталей в 2 метра, для определения ёмкости чаши пруда. Снова методом квадратов определим площадь между осью плотины и каждой горизонталью. Цель:

Рассчитать вмещает ли выбранный овраг или же балка, объем воды 668 тыс. мі?

2.До какого горизонта будет заполняться пруд?

3.Определить максимальную глубину пруда? (должна быть не менее 6 метров, иначе заиливается) На плане с горизонталями намечаю расположение оси плотины. Место для плотины выбираю в узком месте балки, строю поперечный разрез пруда (рис.3). Площадьколичество квадратных метров, которые будут заполняться водой в зависимости от объема. На плане участка вычисляю площадь зеркала пруда, подсчет производят для каждой горизонтали:

S= Ѕ*h*S.

Объем — количество воды, при различном наполнении пруда. Объем первого слоя определяем по формуле:

V 1= 1/3*h*S где,.

h — высота между горизонталью,.

S — площадь, ограниченная соседними горизонталями.

Например, объём третьего слоя составит:

V3= S2+S3.

Нахожу объем полного конуса, полученные данные записываю в таблицу. Складываю объем воды по слоям (по горизонталям), получаю общий объем воды.

Рис. 1 — Поперечный разрез пруда Пруд размещает весь объем рассчитанный в первой лабораторной работе, т. е. 668 тыс. мі, с запасом воды 260 тыс. мі, заполняется до 108 горизонтали, глубина пруда составит 8 метров.

Все результаты расчетов сводятся в таблицу 1.

Таблица 1 — Емкость чаши пруда по слоям.

2.2 Водохозяйственный расчет пруда.

Целью водохозяйственного расчёта пруда является определение полезного объема пруда, которое может быть взято из пруда на орошение и водоснабжение. Объем воды для орошения устанавливают в зависимости от оросительных норм и площади орошения. Объем воды на водоснабжение определяют в зависимости от вида потребителей (на бытовые нужды, для производственных предприятий, тушения пожаров, водоснабжения скотных дворов), их числа и норм потребления.

Нужный объем воды в прудах слагается из мертвого запаса, полного, рабочего, полезного, потерь воды на фильтрацию и испарение. Впервые годы после строительства пруда наблюдается особенно большая фильтрация, но по мере заиления пруда она уменьшается. Иногда для борьбы с фильтрацией применяют ряд специальных мероприятий.

По этим данным строим график интегральных кривых, откладывая на рисунке (рис.4) объем воды и зеркальную площадь. Пользуясь этой кривой по объему воды можно определить соответствующую зеркальную площадь и наоборот. На шкале ёмкости чаши пруда откладываем значение полного объёма пруда 668тыс. мі. Использовать из пруда всю воду нельзя, в пруду обязательно остаётся неприкосновенный запас, мертвый объём. Мертвый объём пруда не используется для хозяйственных нужд, а назначается для разведения и перезимовки рыбы, предохраняет тело плотины от замерзания, необходим для пожарной безопасности. Общая глубина его в связи с этим принимается в пределах 1,5 — 2 м. Он занимает нижнюю часть чаши пруда. Неприкосновенный запас воды устанавливаем по графику интегральных кривых, так как мой полный объём пруда меньше 700 тыс. мі, выбираю отметку горизонтали 101,5, провожу перпендикуляр до пересечения с кривой объёма воды и из точки пересечения провожу горизонтальную линию до шкалы объёма воды. Мёртвый объём равен 50 тыс. мі.

Разность полного объема и мертвого объём пруда составляет рабочий объём пруда:

Vрабочий = Vполный-Vмертвый Рабочий объём воды, вместе с объёмом воды на испарение и фильтрацию составляют полезный объём воды:

Vполезный = Vрабочий-Vиспарение-Vфильтрация Вода, накопленная в пруду, не может быть полностью использована для полезных целей, так как часть ее теряется, поэтому при определении объёма потерь учитывается потери на испарение, фильтрацию.

Далее находим объём потерь на испарение по формуле:

Vиспарение = (Sполный + Sмертвый/2)*h, где.

Sполный — зеркальная площадь полного объёма пруда, тыс. мІ;

Sмертвый — зеркальная площадь мертвый объёма пруда, тыс. мІ;

hвысота испарения, в м; Необходимо принять значение 0,4 — 0,5 м.

Аналогично для объема фильтрации.

Рассчитываем КПД (коэффициент полезного действия) делим полезный объём пруда на полный объём пруда и умножаем на 100%.

КПД= (V полезный/V полный)*100%.

Пруд запроектирован правильно, поскольку коэффициент полезного действия составляет 61%. КПД должен быть более 60%. Все расчёты представлены в табличной форме (табл. 2).

Таблица 2 — Водохозяйственный расчёт пруда.

2.3 Определение параметров тело плотины.

Земляная плотина, возводимая из грунтовых материалов (песчаных, суглинистых, глинистых) имеющая поперечное сечение трапецеидальную или близкую к ней форму. По способам возведения различают насыпные, сооружаемые сухой отсыпкой грунта и искусственным уплотнение, и намывные, возведение осуществляется способом гидромеханизации. Современные способы механизации земляных работ позволяют сооружать земляные плотины высотой 150 м и более.

При строительстве необходимо провести следующие расчёты элементов земляной плотины:

Высота плотины определяется по формуле:

Нпл =(Нmax+Н в +h max)*1,1 где, Нпл — наибольшая высота плотины (м);

Нmax — максимальная глубина пруда (м);

Нв — высота ветровой волны (м);

h max — прибавка в размере 0,5 м, на многоснежные воды (гарантия).

1,1 — коэффициент усадки плотины На рис. 4 опускаем перпендикуляр с отметки 668 тыс. мі, находи отметку горизонтали 107,2.

Нmax= 7,2 м.

Высота волны (Нв) определяем по формуле:

Нв=0,75+0,1*1,1=0,86.

Нпл =(7,2+0,86+0,5)*1,1=9 м Ответ: Нпл=9 м Ширина гребня (в) принимаем 5 метров. Ширина основания плотины (В) находим по формуле:

В= в + Нпл*(Тв+Тн) где, В — ширина основания тело плотины (м);

Тв — коэффициент заложения мокрого откоса;

Тн — коэффициент заложения сухого откоса;

Крутизна мокрого откоса Тв — 3, сухого Тн — 2.

В=5+9*(3+2)=70м Ответ: В=70м Объем земляных работ определяется по формуле:

W=0, 2* L* Нпл*(в + В), где.

Wобъем земляных работ (мі);

Lдлина плотины (м);

W=0, 2*180*9*(5+70) =24 тыс. мі.

Из полученных данных вычерчивается поперечное сечение плотины (рис.5) в масштабе 1: 5000, на котором обозначаются основные её размеры с указанием всех данных.

2.4 Расчёт затрат на строительство пруда.

Иными словами посчитаем, сколько надо денег, чтобы построить пруд? Конструкция плотины строиться из однородного материала, допускается, если почва глинистая или тяжело-глинистая почва. Строиться замок в 1,5 м вниз, на супесчаных или среднесуглинистых почвах с замком из глины, трактор ЮМЗ-5 (ковш захватывает 60 см, глубина 1,5). Нормальный подпертый горизонт — 8 м. Супесчаная земля это отражатель воды, бетонные плиты обходятся дороже.

Нанимаем рабочего, с последующим графиков работы с 8 утра до 17 часов вечера, с заработной платой 20тыс. рублей. Нам потребуется 500литров солярки, 1литр солярки 25 рублей, в сумме составит 12,5тыс. рублей. Виды работ по разработке траншеи, погрузка глины, перевозки глины представлены в таблице, норма выработки и количество смен обговорено ранее. Рассчитаем затраты и данные внесём в таблицу 3.

Таблица 3 — Объёмы работ и затраты на строительство земляной плотины.

Глава 3. Режим орошения сельскохозяйственных культур.

Режим орошения правильное установление и распределение в вегетационный период количества оросительной воды.

установление норм, сроков и числа поливов. При данных конкретных агротехники, биологических особенностей растений, их урожайности, способа и техники полива, почвенно-климатических и организационно-технических условий.

С технической точки зрения, орошение это искусственное увлажнение почвы. Его употребляют в том случае, если естественного увлажнения осадками недостаточно для приобретения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

Способы орошения сельскохозяйственных культур:

Дождеванием.

Мелкодисперсное.

Подпочвенное.

Поверхностное.

Полив затоплением.

Капельное.

Полив дождеванием недостатки:

— большой расход пресной воды 250−450м3, большая металлоёмкость, высокий расход энергии, несовершенство дождевальной техники (недостаток самой машины, движется под давлением воды), зависимость качества полива от скорости ветра и скорости впитывания воды почвой.

У полива дождеванием имеются преимущества:

— полная механизация и автоматизация;

— вносятся удобрения;

— повышается коэффициент полезного действия оросительной сети;

— точная регулировка поливной нормы;

— многофункционально (увлажнение, внесение удобрений и гербицидов, орошение сточными водами, провокационные поливы).

Принципы работ почвенных влагомеров. Почвенные влагомеры приборы, позволяющие измерять влажность почвы по косвенным признакам по электрическим, тепловым, механическим и другим свойствам почвы. В последнее время для определения влажности в естественных условиях стали применять влагомеры с радиоактивными изотопами. Определение сроков полива:

Визуальный — при недостатке влаги растения меняют свой внешний вид.

По физиологическим признакам по концентрации клеточного сока, при помощи рефрактометра.

При помощи почвенных комочков, определим, требуется ли полив?

а) На любом участке снимаем верхний 2-х сантиметровый слой сухой почвы и откидываем в сторону.

б) Воткнем пальцы в почву на глубину заделки семян (например, пшеница 4−6 см).

в) Берем землю и сжимаем изо всех сил.

г) С высоты вытянутой руки комок выпускаем.

Резюме: если земляной комок разлетелся пополам или же остался целым то полив не требуется, и наоборот.

При помощи промокательной бумаги. Делается все аналогично, что и в предыдущем пункте а, б. Далее прикладываем промокательную бумагу, давим ладонью 1,5- 2 минуты.

Резюме: если на промокательной бумаге остались следы воды, полив не требуется, и наоборот. 5) Термостатный весовой метод.

а) Обычный;

б) Спиртовой;

Бурим землю на высоту пахотного слоя, берем термостойкие стаканчики (бюксы), обычно алюминиевые, которые предварительно взвешиваем. Нам необходимы весы с ценой деления, сушильный шкаф-термостат, почвенный бур. После прибытия на место взятия проб почвы, буром прокалываем почву, слегка поворачиваю бур и вынимаю, высыпаю грунт в стаканчик и сразу плотно его закрываю, во избежание испарения влаги, вторая проба и так далее, ставим сушить. Стаканчики должны быть пронумерованы и измерены в пустом виде и вместе с почвами. Почву сушим неделю, сравниваем.

Термостатный весовой метод: 1 стаканчик (242) до сушки 37,0 после 34,6; 2 стаканчик (282) до сушки 34,4 после 32,8; 3 стаканчик (232) до сушки 31,7 после 30,3.

Используем формулу расчёта влажности почвы:

y= 100%, где.

yвлажность почвы Вмасса бюкса с почвой до сушки Смасса бюкса с почвой после сушки р — масса пустого бюкса.

y= (37,0−34,6/34,6−20,5) Ч100 =17%;

y= (31,7−30,3/30,3−20,5) Ч100 =14%;

y=(34,5−32,8/32,8−20,5) Ч100 = 14% ВП= (17+14+14)/3 = 15%.

При обычном методе влажность почвы составляет 15%.

6) При помощи электрических приборов: — ДНЕСТР-1; - ЭЩ-1; - ВНП — 1 (почвенный нейтронный влагомер); ДНЕСТР-1(производство Украина) прибор, который проводит электрический ток. Известен следующий способ его использования: 1. При выключенном приборе установить стрелку микроамперметра на нуль. 2. Ручку «Регулятор тока» повернуть влево до отказа. 3. Тумблер поставить в положение включено. 4. Нажать одновременно две кнопки, вращением шлица «Установка нуля» установить ток на 60 мА, после чего законтрить шлиц. 5. Вдавить электрощуп в почву, в закрытом виде, подключить к измерительному прибору и поднять скобу, открытый вид, вверх до упора. 6. Нажать кнопку «Ток-отсчет», установить ручкой «Регулятор тока» рабочий ток 60 мА. 7. Отпустить кнопку и отсчитать показание прибора. По таблице определить влажность почвы в процентах от НВ. 8. При температуре почвы ниже +16єC влажность в % НВ умножить на поправочный коэффициент, который находят по графику. 9. Выключить прибор, закрыть электрощуп и извлечь его из почвы.

Влажность почвы составляет 61%, а поправочный коэффициент 1,25. НВ=61Ч1,25=76,25?76%. НВ составляет 76%.

Режим орошения 4-х сельскохозяйственных культур, рассмотрим в приведенных ниже таблицах. Определим суммарное водопотребление каждой поливной культуры, расчёт оросительных и поливных норм, число и сроки поливов, составим графики.

Нельзя допускать, чтобы влажность почвы опускалась до таких значений, когда начинается угнетение растений. Заливать почву нет необходимости, так как излишняя влага просочиться в глубокие слои почвы, недоступные для корневой системы растений.

Поливной нормой (m) называется количество воды в кубометрах, которое должно подаваться на 1га культуры за один полив.

Величина поливной нормы может быть найдена по формуле:

m= 100*h**(HB-факт.), где.

hглубина активного слоя почвы (м), в котором расположена основная масса 90%;

— среднее значение объёмной массы активного слоя, в т/м3;

HBнаименьшая влагоёмкость активного слоя почвы (% от массы сухой почвы);

факт.- предполивная влажность почвы, в %;

Необходимо иметь подекадные данные прихода и расхода влаги из слоя почвы, осадки, водопотребление за вегетационный период для построения графика режима орошения каждой культуры.

Установим режим орошения для многолетних трав, кукурузы, гороха и кормовой свеклы, взращиваемой в Предкамской зоне на серых лесных среднесуглинистых почвах, знакомы водно-физические свойства зоны ymax=26%, ymin=15%, a=1,25 г/см3. Так же известно высадка в грунт и окончательная уборка урожая у культур разная. Конечные данные для решения задачи берутся из метеорологических бюллетеней, опытных станций и заполняются в таблицу (4,5,6,7), строки 1−5. Строки 6−7 представляют максимальное количество воды, которое может прочно сдержать в себе активный слой почвы WHB, Wmin показывает, что растения начинают испытывать недостаток влаги, то есть нуждаются в поливе. Строки 8−12 заполнятся на основании предыдущих данных и условий, установленных в задаче.

На основании проведенных расчётов на миллиметровой бумаге создается график режима орошения. По горизонтальной оси откладываются декады вегетационного периода в масштабе 1см=1 декада. По вертикальной оси откладываются запасы воды в слое почвы значения Wmin, Wmax, образуют две ломаные линии. Нормальные, оптимальные по увлажнению условия для жизни растений находятся между этими критическими линиями. Находим точку начала графика исходя из расчётов, рассчитанный водный баланс для каждой декады, строка 12, складываем или вычитаем, полученные точки откладываем на графике и соединяем прямыми линиями.

Заметно на графике в течение нескольких декад линия полива многолетних трав не выходит за пределы критических линий. Во второй декаде июня кривая WHB пересекает линию Wmin. Опускаем перпендикуляр на горизонтальную ось, происходит это 13 июня. Следовательно, начиная с 13 июня многолетние травы, будут чувствовать недостаток во влаге. Вследствие этого 13июня назначаем первый полив. От точки пересечения кривых WHB и Wmin вертикально вверх проводим линию до пересечения с кривой Wmax. Длина этого отрезка даёт нам величину поливной нормы. Остаток отрезка, оставшийся ниже кривой Wmin, переносим параллельно к точке пересечения кривой WHB и уже к этой точке прибавляем баланс за следующую декаду. Далее строим кривую дальше, нужно следить, чтобы она не выходила за пределы кривой Wmin. Точки пересечения дают дату полива, а вертикальные отрезки норму полива (рис. 6,7,8,9). Анализ графиков режима орошения культур. Для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур на орошаемых землях поливы следует проводить своевременно и качественно.

Многолетние травы на сено основная кормовая культура, дает самый большой урожай и дешевый корм. 1-й полив назначаем 13 июня с нормой полива 550 м³, 2-й полив 31 августа требуется расход воды 550 м³. В результате оросительная норма составит 1100 м³ (рис.6).

Кормовая свёкла основная кормовая культура. Кормовые корнеплоды назначают молокогонными культурами, входит в рацион дойных коров, большое количество каротина, минеральные элементы питания (фосфор, калий, кальций) и большое количество углеводов (сахара), Самые большие площади занимает кормовая свекла. Стародавние сорта, такие как сибирская оранжевая, северная оранжевая. Выясняем, что кормовую свеклу требуется поливать 6раз. Назначаем первый полив 7июня с нормой полива 300 м³, 2-й полив 2июля требуемый расход воды 440 м³, 3-й полив 19 июля величина поливной нормы 550 м³, четвертый полив будет 6 августа с тратой воды 650 м³, 5-й 22 августа с поливной нормой 710 м³, шестой полив произойдёт 11 сентября с нормой полива 710 м³. В результате оросительная норма составит 3360 м³ воды.

Горох кормовая культура, среди зерновых бобовых культур обеспечивает наивысшую урожайность.

1-й полив 28 мая m1= 310 м³.

2-й полив 17июня m2= 420 м³.

3-й полив 6июля m3=750 м3.

Оросительная норма составляет 1480 м³.

Кукуруза основная силосная культура. В нашей республике кукуруза занимает 5−6% орошаемых земель. Является вторым по важности компонентом после пшеницы.

1-й полив будет 11 июня с нормой полива 460 м³.

2-й полив 3 июля требуемый расход воды 660 м³.

3-й полив 1 августа с нормой полива 780 м³.

В итоге оросительная норма составляет 1900 м³ воды.

Таблица 4 — Расчёт баланса влаги многолетние травы на сено.

Таблица 5 — Расчёт баланса влаги кукуруза.

Таблица 6 — Расчёт баланса влаги кормовая свекла.

Таблица 7 — Расчёт баланса влаги гороха.

Глава 4. Режим орошения сельскохозяйственных культур.

4.1 Определение средней оросительной нормы и площади орошаемого севооборота.

Оросительная норма количество воды, которое дают сельскохозяйственной культуре за весь оросительный период. Оросительная норма равна сумме поливных норм.

M= m, м3/га Средняя оросительная норма это количество воды в кубометрах, которое должно быть подано за вегетационный период на каждый гектар всего орошаемого участка.

Среднюю оросительную норму можно определить по формуле:

Мср.нетто=, где М1, М2, М3… Мn — оросительные нормы культур;

Р1, Р2, Р3… Рn — площадь орошаемого участка, занимаемого соответствующими культурами, (%);

Мср.нетто=1100*40+3360*20+1480*20+1900*20/100=1788.

Следовательно, происходит транспортировка воды до площади орошения, часть её теряется на испарение, утечку, кроме средней оросительной нормы которая больше Мср. нетто на величину потерь воды.

Мбрутто=, где КИВ — коэффициент использования воды (0,85−0,95);

Мбрутто=1788/0,9=1987.

Располагаем сведениями, что среднюю оросительную норму брутто можно определить площадь всего орошаемого участка (S).

S=, где.

Vполезн — полезный объем пруда, м3.

S= 408 000/1987=205 га Так как посевные площади орошаемых земель распределились следующим образом, например многолетние травы 40%, кукуруза, кормовая свекла и горох по 20%.

Многолетние травы таковые сорта как тимофеевка луговая, казанская, козлятник восточный, известны сорта гороха Фараон, Тан, Венец, Флагман 10, Варис, Ватан. Кормовая свекла Пионер, Донор, Сибирская оранжевая, у кукурузы наиболее популярные сорта как Росс 185 МВ, Росс 195 СВ, Обский 140 СВ.

4.2 Составление графиков поливов неукомплектованного полива.

Сроки поливов определяют различными методами. Режим орошения в севообороте изображают в виде графика. График поливов составляется для определения удельного расхода воды, гидромодуль q выражает потребный расход воды в литрах в секунду на 1га.

q= a*m/360*t*T л/сек/га, где долевой участие культуры в севообороте, в %;

m — поливная норма, м3/га;

t — продолжительность поливного периода;

Т — количество часов ежесуточного полива, (18 часов);

Все расчёты сводятся в таблицу 8. Гидромодуль в течение оросительного периода меняется в соответствии с динамикой водопотребления, по данным таблицы строят неукомплектованный график гидромодуля (рис.10). На оси ординат откладываются величины гидромодулей, по оси абсцисс месяцы, дни в масштабе 2мм-1 день. Каждой культуре предоставляется условное обозначение цветным карандашом. При совпадении срока полива культур, ординаты гидромодуля складывают. Чтобы устранить резкие колебания гидромодуля и обеспечить равномерную работу оросительной системы, полученный график гидромодуля укомплектовывают. Произведение ординаты гидромодуля на время полива q1, T1 в неукомплектованном графике, должно быть равно произведению q2, T2 в укомплектованном. По уточненным данным строят укомплектованный график гидромодуля, при этом соблюдают следующее одновременно можно поливать не более 2х культур, сроки полива не должны выходить за пределы допустимых, поливы можно проводить не позже намеченных сроков, средний день можно сдвигать на 4 дня.

Укомплектованный график гидромодуля приведён на рисунке 11.

Средний модуль qср рассчитывается для периода наибольшего напряжения в поливах. Гидромодуль, укомплектованный для каждой культуры определяется по формуле:

qy=qну*Тну/Ту Согласно нашим расчётам сроки поливов совпадают у таких культур как многолетние травы, кукуруза, горох. В связи с этим самый максимальный расход воды составляет 0,85 л/с, поэтому поливы следует укомплектовать.

Таблица 8 — Ведомость неукомплектованного графика гидромодуля.

4.3 Размещение оросительной системы на плане местности.

Вероятная площадь орошения нетто Sнт га определяется как частное от деления полезного объёма Vполезн м3 на среднюю оросительную норму брутто орошаемого севооборота.

Sнт= Vполезн/КЗИ, где КЗИ — коэффициент земельного использования, равный отношению поливной площади ко всей площади орошаемого участка (принимается при дождевании 0,95−0,98).

Sнт=0, 95* 205=195 га.

4.4 Проектирование оросительной сети.

Оросительные системы должны снабжать регулирование водного и воздушного режимов почвы в соответствии с надобностями выращиваемых культур, высокую производительность труда на поливе, экономное использование поливной воды, энергии и ресурсов, возможность широкой механизации и автоматизации сельскохозяйственного производства.

Условия составления плана оросительной сети на местности:

Дождевальная машина обязана функционировать последовательно от одной культуры к другой по рациональной технологической схеме, поля севооборота должны быть ориентировочно одинакового размера отношение длины к ширине 3:1 или 2:1. Трубопроводы располагаются вдоль границ полей, количество трубопроводов должно быть минимальным, ширина поля должна быть кратной ширине захвата дождевальной машины.

4.5 Расчёт параметров оросительной сети.

Количество воды, подаваемое на орошаемый участок для полива всех культур обуславливается, по надлежащему уравнению:

qуч= S*q*B/n*k, где.

S — площадь орошаемого участка, га.

Q — наибольшая расчётная величина укомплектованного графика гидромодуля, л/с Ккоэффициент использования машинного времени (0.8).

nКПД системы (0,9).

qуч= 120 л/с Понадобиться одна машина ДФ 120.

Количество одновременно работающих машин определяется по формуле:

n=qуч /qдм, где.

qдм — расход воды дождевальной машиной, л/сек Корректируем количество воды, подаваемое на орошаемый севооборот.

qрасч = n*qдм/ КПД сист л/сек Смотрим приложение, выбираем дождевальное устройство.

qрасч =133 л/с По расходу воды (qрасч) определяется диаметр труб оросительной сети d формуле:

dрасч= 1,13 м, где.

V — экономически выгодная скорость течения воды, которая принимается для закрытых трубопроводов от 0,75 до 1.5 м/сек Диаметр трубопровода равен 0,6, по ГОСТу, затем пересчитываем выгодную скорость:

V= м/сек Мощность насосной станции Nквт определяется по формуле:

N= кВт, где.

Qрасч — расчётный расход воды, л/сек;

Нполн — полный напор, который должна создать насосная станция;

— коэффициент полезного действия, принимаемый равным 0,98.

N= 28 кВт, что соответствует марке ДНУ 120/70.

Глава 5. Экономическая эффективность орошения сельскохозяйственных культур.

Для определения экономической эффективности орошения нужно учитывать следующие затраты:

1. Первоначальная стоимость оросительной системы, включая затраты на строительство пруда, трубопроводов и насосной станции.

2. Ежегодные мелиоративные эксплуатационные расходы (МЭР).

3. Сельскохозяйственные затраты (СХЗ), 40% от стоимости валовой продукции (СВП).

4. Стоимость валовой продукции, руб./ га определяется по формуле:

СВП= У*Кед.*Цр, где.

У — планируемая урожайность, ц/ га Кед. — содержание кормовых единиц Цр — цена реализации 1ц зерна овса, руб. (изменчивая величина) ПЗ — производственные затраты, руб./га ПЗ=ПС+МЭР+СХЗ, где.

ПС — первоначальная стоимость одного гектара оросительной системы МЭР — мелиоративные эксплуатационные расходы МЭР = 2 тыс. руб./га СХЗ — сельскохозяйственные затрат, возделывание культуры, включая все виды отчислений СХЗ= 18 тыс. рублей, следовательно,.

ПЗ=27 700 руб./га.

Амортизационные отчисления составят:

ПС= 500тыс. руб: 30 лет = 7700 тыс. руб./га.

УЧД — условно чистый доход, руб./га. Рассчитывается в том случае если культура используется на кормовые цели и реализуется молоко, мясо, находим по формуле:

УЧД= СВП-ПЗ Р — рентабельность, определяется по формуле:

Р =.

Чтобы хозяйство во время выплачивало заработную плату и могло бы жить без кредитов, рентабельность должна быть не менее 40%.

С-себестоимость 1ц кормовых единиц, рассчитывается, для того чтобы рассчитать, сколько рублей останется в хозяйстве от продукции. Определяется по следующей формуле:

С=.

Срок окупаемости Т, определяем первоначальную стоимость Т=.

Расчет экономической эффективности заносят в таблицу 9.

Таблица 9 — Экономическая эффективность орошения сельскохозяйственных культур

Таким образом, проектирование сельскохозяйственных культур на местном стоке является целью нашего курсового проекта. В заключительной части по 1 разделу разработали план строительства водосборной площади, в проектируемый пруд будет собираться 668 000 м³ воды.

Далее определили ёмкость чашей пруда с запасом воды 300тыс. м3 воды, глубина пруда составит 8 метров.

С помощью графика интегральных кривых подсчитали водохозяйственный расчёт пруда, объём воды мертвого пруда составляет 50 тыс. м3. полезного 408 тыс. м3.

Пруд запроектирован правильно КПД составляет 61% вместо положенного 60%.

Следующим действием было определение параметров плотины, где наибольшая высота составила 9 м, затраты на строительство пруда составили 2млн.600 тыс. рублей.

После этого понадобилось проектировать орошение 4х сельскохозяйственных культур многолетние травы, гороха, кукурузы, кормовой свеклы. Выяснили, когда произойдёт 1й полив, дату первого полива, в результате определили оросительную норму, составили графики неукомплектованного полива. Для орошения всех полей понадобится 1 машина, ДФ 120, с требуемой мощностью и маркой ДНУ 120/70.

Расчёт экономической эффективности показал, что наиболее выгодной культурой на орошение является многолетние травы чистая прибыль 18тыс. рублей, срок окупаемости наименьший 8 лет, на втором месте кормовые корнеплоды срок окупаемости 14 лет с чистой прибылью 15,5 тыс. рублей.

Раздел 6. Лесотехническое обустройство территории.

Лесомелиорация — наука об улучшение природных условий сельскохозяйственного производства и окружающей человека среды при помощи лесоразведения. Она одна из наиболее эффективных и долгосрочных способов охраны природы. Без растительного мира не было бы фотосинтеза, лекарств, деревянных домов, не смогли бы производить бумагу. Леса занимают 29% суши земного шара, часть лесов непродуктивны или находятся в труднодоступных районах. В среднем за 10 лет общая площадь лесов в мире сокращается на 300млн. гектаров, а лесистость снижается на 2−3%. Наибольшая площадь покрытая лесом находится в Латинской Америке 794 млн.га.

Петр I основоположник истории лесомелиорации.

1701 году завёз железную пилу в Россию, запретил заготовку дров, вырубку леса, ближе, чем 30 верст от водоёмов. За каждое вырубленное дерево налагал штраф 10 рублей, за дуб смертная казнь. Петр I внес большой вклад с историю России, но после его смерти на вопрос охраны природы мало обращали внимания.

При посадке лесных полос был допущен ряд грубейших ошибок. Нарушение схемы посадки лесных полос на горе и на низине, посадка происходила без учёта плодородия почв, оплошность подбора сопутствующих пород деревьев, не происходило никакой санитарной рубки, защиты деревьев от вредителей и болезней. В связи с этим необходимо провести разбор состояния деревьев на сегодняшние дни, разработать реальный проект полезащитных, приовражных, лесных полос. Во избежание эрозии и заиления крутые склоны и трассы вдоль крупных каналов оросительной и водосборной сети засаживают лесом. Древесные породы подбирают с учётом почвенных и климатических условий.

Глава 7. Виды лесных полос и их конструкции.

Конструкция лесной полосы это сложение лесной полосы, характеризуемое размерами и распределением просветов по вертикальному профилю.

Все лесные полосы по конструкции делятся на 3 вида;

продуваемая, ажурная, непродуваемая.

Непродуваемая лесная полоса чередование высоких пород деревьев с кустарниками, просвет отсутствует. На склоновых землях.

Продуваемая лесная полоса верхний ярус без просвета, а внизу просвет до 60%.

Ажурная лесная полоса просвет равномерный 25−30% и в кронах и между стволами.

Продуваемая лесная полоса не оказывает влияния на температуру воздуха, ажурная лесная полоса наоборот же повышает температуру воздуха на 1 градус Цельсия, а непродуваемая на 3 градуса Цельсия.

В целом назначение лесных полос это снижение скорости ветра, уменьшить испарение с водной поверхности, повышение влажности воздуха, равномерному накоплению снега, защита почвы от глубокого промерзания.

7.1 Пастбищезащитные лесные полосы.

Пастбищезащитные лесные полосы разделяют пастбищные площади на участки, защищают животных от жары, повышают уровень травостоя, снижают силу ветра.

Конструкция посадки пастбищезащитных лесных полос:

Расстояние между основными полосами 300−400м, расстояние между вспомогательными полосами 1500−2000м.

Разрывы в основных лесополосах 15−30м (проход скота), 5 рядков, между рядками 3 м, а в ряду 1 м.

Так же создаются зелёные зонты в местах отдыха животных и водопоя, схема посадки 5×5м, по 25−30 деревьев (тополь, берёза, липа, вяз, ольха, клён).

Прифермские лесные полосы.

— 3х ленточные лесные кулисы;

— ширина кулис 10−20м;

— расстояния между кулисами 15 м;

— в каждой кулисе 5рядков древесных пород и кустарников;

— расстояние между рядками 3 м, в ряду 1 м.

Породы деревьев берёза, ель, липа, тополь, ольха, деревья, растущие в грязном воздухе. Они способствую снижению запаха, задерживают снег между кулисами, и контролирую температуру воздуха.

Водоохранные прудозащитные лесные полосы.

Предотвращают заиливание, увеличение накопление влаги, улучшение микроклимата, повышение урожайности.

Конструкция:

20 м от уреза воды, чтоб листья не попадали в пруд, ширина 15 м на пологих и до 30 м на крутых склонах.

В РТ 3млн.345 тысяч гектаров пашни из них подвержены водной эрозии 1млн.300тысяч гектаров. Различаю два вида водной эрозии геологическая, то есть естественно и ускоренная, то есть под действием человека. Естественная эрозия движение земной коры, горообразование, ледниковый период, всемирный потоп.

7.2 Расчёт надобности посадочного материала.

Так как нам потребуется одна дождевальная машина ДФ 120, с расстоянием между гидрантами 54 м, преимущество машины полив всех культур. Ширина проецируемого участка будет равна ширине машины, то есть 460 м. Найдем длину полей разделив, площадь на ширину участка. Многолетние травы занимают площадь 78га, с шириной поля 460 м, длина 1695 м.

Кукуруза, кормовая свекла и горох занимают оставшуюся площадь, равные размеры по 39га, с длиной поля 847 м, шириной 460 м.

Все поля буду располагаться в ряд, для удобства дождевальной техники.

Что бы узнать какую долю материала требуется для создания лесополос на проектируемом участке мне необходимо узнать периметр участка, длину 4х полей.

Р =9392м Учитываем, что через каждые 250 м разрыв 30 м, для снижения ветровой ударной силы.

9392: 250 =37.

Необходимо оставить 30 просветов:

37*30= 1110 м деревьев Количество деревьев необходимое для одного рядка составляет.

9392−1100=8288 дерева Проецируем 3-х рядные лесные полосы поэтому:

8288*3= 24тыс. саженцев Ремонтный материал составляет 15%.

24 000*0,15=3600.

24 000+3600=27 600 дерева Состав лесонасаждения: 85% тополь, 15% береза.

Стоимость одного куста берёзы -350рублей, тополя 320рублей.

В итоге сумма составит 23 460*320+4140*350=8,5млн. рублей.

пруд проектирование лесной полоса.

7.3 Размещение линейных объектов на орошаемом участке.

Лес вдоль каналов и дорог не должен мешать механизированной очистке и ремонту каналов и сооружений. Поэтому лесные культуры сажают с одной стороны канала или оставляют проходы вдоль него.

Дорожная сеть снабжает передвижение тракторов, машин, привоз семян, удобрений, транспортировку урожая. Основные дороги это межхозяйственные, хозяйственные, полевые.

Основной задачей в курсовом проекте расположить линейный объект это магистральный трубопровод. Полевую дорогу шириной 4 метра, трубопровод требуется расположить с южной стороны от 2−3м от орошаемого участка, для просыхания в весенние периоды, такое расстояние оставляют на случай ремонта, чтоб не принести вреда севообороту.

7.4 Определение коэффициента расчленённости хозяйства.

Как говорилось ранее, есть 2 вида водной эрозии ускоренная и геологическая. Геологическая оказала наиболее сильнейшее воздействие на рельеф поверхности, в результате ее активации создалась гидрографическая сеть в виде ствола дерева. В её состав входят лощина, ложбина, балка, долина малых и крупных рек. Для определения её густоты на территории хозяйства, используют понятие расчленённость территории землепользования. Средняя величина составляет 1, чем выше коэффициент, тем интенсивнее происходит эрозия почвы. Насыщенность пашни лесными полосами оптимально насыщают от 3 до 5%.