Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный

университет» имени Н.И. Вавилова

факультет Природообустройства и лесного хозяйства

кафедра Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Курсовойпроект

Тема

Проектирование системы оросительной мелиорации на водосборах

саратов 2011 г.

Оглавление

• ВВедение
• 1. Технико-экономические показатели
• 2. Природные условия района проектирования
• 3. Режим орошения сельскохозяйственных культУР.
• 3.1 Понятие о режиме орошения сельскохозяйственных культур
• 3.2 График водоподачи
• 3.3 Объем водоподачи на орошение.
• 4. Проектирование внутрихозяйственной оросительной сети
• 4.1 Проектирование поливного модуля
• 4.2 Определение диктующей трассы оросительной сети и максимального расхода насосной станции.
• 4.3 Гидротехнические сооружения и арматура на сети
• 4.4 Расчёт площадей.
• 5. Проектирование мелководных лиманов непосредственного наполнения
• 5.1 Расчет нормы лиманного орошения
• 5.2 Определение объема водоподачи на проектируемый участок лиманного орошения
• 5.3 Обоснование размеров мелководных лиманов
• 5.4 Сооружения на системе лиманного орошения
• 6. Дорожная сеть и защитные лесные насаждения на орошаемых землях
• 7. Экологическая оценка принятых технических решений
• Список использованной литературы
• орошение сельскохозяйственное мелиорация

ВВЕДЕНИЕ

Оросительные сельскохозяйственные мелиорации представляют собой систему организационно-хозяйственных и технических мероприятий направленных на коренное улучшение неблагоприятных природных (почвенных, климатических, гидрологических) условий мелиорируемых территорий, путем направленного изменения и регулирования водного, а также связанного с ним воздушного, питательного и теплового режимов, в целях прогрессивного повышения плодородия почв и обеспечения высоких устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур. Орошение земель наиболее эффективно только в сочетании с соответствующей системой агротехнических мероприятий.

Широкое развитие мелиорации, интенсификации сельского хозяйства, освоение земель с эрозионно-опасными уклонами повлекло за собой такую проблему, как потеря почвенного плодородия орошаемых земель из-за смыва почвы. В Поволжье количество земель с эрозионно-опасными уклонами составляет 30%. Около 15% земель из общего ирригационного фонда имеют эрозионно-опасные уклоны 0,01.. .0,03.

Смыв почвы поверхностным стоком поливной воды вызывает снижение почвенного плодородия, негативные эрозионные процессы (загрязнение продуктами смыва близлежащих территорий и водоемов, развитие овражно- балочной сети и т.д.).

Неустойчивость климатических факторов, почвенные и хозяйственные условия требуют, чтобы способы и техника поливов были высокоэффективными и отвечали требованиям сохранения мелиоративного состояния сельскохозяйственных угодий при орошении земель на водосборах.

1. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

Показатели	Единицыизмерения	Величинапоказателя
Участок орошения дождеванием
Площадь орошения:
брутто	га	390,84
нетто	га	360
Источник орошения -- водохранилище
Способ подачи воды на участок -механизированный
Техника полива -ДДА-100МА
Количество дождевальных машин -	шт.	6
Расход водозаборного сооружения:
брутто	м3/с	0,266
Объем водоподачи на орошение:
брутто	тыс. м3	994
Протяженность оросительной сети:
всего	км	36,4
открытой	км	30
закрытой	км	6,4
Протяженность дорожной сети:
всего	км	43,15
Площадь лесных полос	га	10,92
Участок лиманного орошения
Площадь лиманного орошения:
брутто	га	600
нетто	га	89,81
Норма лиманного орошения	м3/га	3300
Объем водоподачи на орошение:-
брутто	тыс. м3	390
Высота земляного вала:
первого яруса	м	0,7
второго яруса	м	0,76
третьего яруса	м	-
Протяженность земляных валов:
всего	км	10,26
Протяженность дорожной сети:
всего	км	6,5
Площадь лесных полос	га	5,7

2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Район расположен в центральном левобережье Саратовской области в 190 км от г. Саратова. Береговые склоны и прилегающие к ним участки сильно расчленены оврагами и балками, покрыты древесной растительностью и создают живописные пейзажи.

Анализ природных условий участка, расположенного в засушливой зоне проектирования показывает, что недостаточное количество -естественных осадков, их неравномерное распределение в течение года, низкая Относительная влажность воздуха, превышение испаряемости над осадками, позволяет успешное возделывание сельскохозяйственных культур только при орошении.

Согласно заданию объект проектирования относится к 4 микрозоне. Проектируемый участок орошения располагается в ОАО «Восход» Ершовского района Саратовской области. Объект проектирования расположен в зоне недостаточного и неустойчивого увлажнения, которая характеризуется континентальным климатом с холодной и малоснежной зимой, бурной весной и жарким, чаще всего сухим летом.

-Годовые суммы осадков колеблются соответственно в пределах- наибольшая 571 мм, а наименьшая 205 мм, а за вегетационный период май-август всего лишь 142 мм;

- Тепловая обеспеченность характеризуемая суммой температур выше 10°С равна 2788°;

- средняя температура равна 15,7°С

- норма годовой суммы испарения с открытой поверхности по картам изолиний составляет 800 мм;

- Высота снежного покрова равна 23мм, он сохраняется 130 дней.

- продолжительность безморозного периода равна 123 дня.

Проектируемый орошаемый участок с элементами комплексного использования и охраны водных ресурсов, расположен на склоне. Абсолютные отметки в пределах границ участка варьируют в пределах от 111 м до 86 м.Основной уклон местности направлен с севера на юг. Рельеф участка позволяет использовать весенние талые воды для лиманного орошения.

Глубина залегания уровня грунтовых вод изменяется в пределах от 10до 20 метров. Источником орошения будет служить водохранилище, многолетнего регулирования, проектируемое на балке. Зоной основного питания грунтовых вод в пределах участка орошения является водохранилище.

На проектируемом под орошение участке преобладает чернозем южный среднесуглинистый по гранулометрическому составу. Эти почвы слабоэродированные. Водопроницаемость средняя. Водно-физические свойства почв объекта проектирования представлены в таблице 1

Таблица 1- Водно-физические свойства почвы.

Тип почвы	Расчетный слойпочвы, м	Плотность, т/м3	Наименьшая влагоемкость, %.
Чернозем южныйсреднесуглинистый	0-0,3	1,22	26,2
	0-0,4	1,26	25,3
	0-0,5	1,3	24,3
	0-0,6	1,31	23,3
	0-0,7	1,33	22,9
	0-0,8	1,37	22,0

ОАО «Восход» специализируется на производстве кормовых культур, с развитием животноводства.

Проектом предусматривается строительство двух участков, полив одного из которых будет осуществляться с помощью регулярного орошения дождеванием, а другого лиманным орошением водами местного стока. Проектируемый севооборот включают в себя следующий состав культур:

- люцерна

- кукуруза на силос

- яровая пшеница

- озимая пшеница

Коллекторно-дренажная сеть на участке орошения дождеванием не проектируется, так как грунтовые воды залегают на глубине более 10 м и в ближайшие 10 лет с учетом принятой совершенной техники полива подъем их до критической глубины не ожидается.

3. РЕЖИМ ОРОШЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

3.1 Понятие о режиме орошения сельскохозяйственных культур

Под режимом орошения понимается совокупность числа, сроков и норм полива сельскохозяйственных культур.

Режим орошения разрабатывается с учетом общей потребности растений в воде, то есть суммарного водопотребления.

По заданию на курсовое проектирование число и средние даты поливов сельскохозяйственных культур даны в приложении

Под поливной нормой понимается количество воды, в м³, которое необходимо подать на 1 га орошаемой площади за 1 полив, чтобы восполнить дефицит влажности в расчетном слое почвы и повысить влажность с нижнего порога влажности до наименьшей влагоёмкости.

Поливные нормы рассчитываем по следующей формуле:

m=100 h•p (w_fc-w_cr), м³/га

где h - величина расчетного слоя почвы, м (для однолетних и Многолетних трав принимается 0,8 м, для овса, озимой и яровой пшеницы 0,7 м,для зернобобовых и кукурузы 0,6 м); р - плотность почвы, т/м³(таблица 1).;w_fc- влажность, соответствующая наименьшей влагоемкости, % к массе(таблица 1); w_cr- влажность, соответствующая нижнему порогу влажности,% к массе (для зерновых культур и трав принимается равной 0,7w_fc для зернобобовых и кукурузы 0,75 w_fc).

Полученные расчетом поливные нормы округляются в меньшую сторону кратно 50 м³/га.

Люцерна: m= 100•0,8•1,37•(22,0- 0,7•22,0) =723?700 м³/га

Озимая и яровая пшеница: m= 100•0,7•1,33•(22,9 - 0,7•22,9) = 640?600 м³/га

Кукуруза: m= 100•0,6•1,31•(23,3 -0,75•23,3) = 458?450 м³/га

3.2 График водоподачи

Для расчета внутрихозяйственной оросительной сети строится и укомплектовывается график поливных расходов севооборотной участка.

Продолжительность полива площади занятой культурой определяется по формуле: (3.2)

где -площадь поля, занятая культурой, га (ДДА-100 МА - 60га); -поливная норма, м³/га; - коэффициент, учитывающий потери воды на испарение, = 1,1;Q_sd- расход дождевальной машины, л/с; t -продолжительность работы машины в сутки, ч (t = 24 ч); k_d - коэффициент, учитывающий использование рабочего времени дождевальной машины.

Люцерна:

=4,95?5сут

Яровая и озимая пшеница:

=4,25?5сут

Кукуруза:

=3,18?4сут

Полученное значение округляется до целого, как правило, в большую сторону. Для определения сроков начала полива - от средней даты полива отнимается величина 0,5 •Т, для определения сроков окончания полива -- к средней дате полива прибавляется величина 0,5•Т.

Все расчеты сводятся в таблицу 2. По данным граф 8 и 9 строится неукомплектованный график поливов (рис. 3.1.). Укомплектование графика заключается в снижении ординат графика и достигается только за счет переноса сроков полива сельскохозяйственных культур. Допускается передвигать сроки поливов в любую сторону для многолетних трав и кормовых культур до 7 суток, для остальных до 5 суток. После построения и укомплектования графика поливных расходов (рис. 3.2.) в таблицу 2. заносятся уточненные сроки проведения поливов сельскохозяйственных культур (графы 10 и 11).

Рис. 3.1. Неукомплектованный график поливов.

Рис. 3.2. Укомплектованный график поливных расходов.

Таблица 3.1. Ведомость неукомплектованного и укомплектованного графиков поливных расходов

Культура	Площадь под культурой, га	Номер полива	Поливная норма, м /га	Поливной расход, л/с	Средняя дата полива	Продолжительность полива, сут	Принятые сроки поливов	Уточненные сроки поливов
							начало	конец	начало	конец
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Яровая пшеница	120	1 2 3	700	260	20.05 15.06 10.07	5	19.05 14.06 09.07	23.05 18.06 13.07	18.05 14.06 09.07	22.05 18.06 13.07
Люцерна	120	1 2 3 4 5 6	600	260	15.05 10.06 30.06 20.07 15.08 10.09	5	14.05 09.06 29.06 19.07 14.08 09.09	18.05 13.06 03.07 23.07 18.08 13.09	14.05 10.06 01.07 23.07 14.08 09.09	18.05 14.06 05.07 27.07 18.08 13.09
Озимая пшеница	60	1 2 3	700	130	15.05 10.06 5.07	5	14.05 09.06 04.07	18.05 13.06 08.07	10.05 06.06 05.07	14.05 10.06 09.07
Кукуруза	60	1 2 3	450	130	1.06 1.07 1.08	4	30.05 30.06 30.07	02.06 03.07 02.08	04.06 28.06 27.07	06.06 01.07 29.07

3.3 Объем водоподачи на орошение

Объем водоподачи (нетто) на орошаемый участок определяется площадью графика поливных расходов и рассчитывается по формуле:

V_nt=М_mbr-А_rot м³ (3.3.)

где M_mbr - средневзвешенная оросительная норма, м³/га; А_rot - орошаемая площадь севооборота нетто, га.

Средневзвешенная оросительная норма определяется по формуле:

м³ /га

где M_nt - оросительная норма сельскохозяйственной культуры нетто, м³ /га; б_i - доля культуры в севообороте.

Под оросительной нормой понимается количество воды, в м³, которое необходимо подать на 1 га орошаемой площади за весь вегетационный период, чтобы восполнить дефицит влажности в расчетном слое почвы.

При наличии только вегетационных поливов оросительная норма сельскохозяйственной культуры определяется по формуле:

Люцерна:

M_nt = 6• 700 = 4200 м³ /га

Яровая и озимая пшеница:

M_nt = 3•600 = 1800 м³ /га

Кукуруза

M_nt = 3•450 = 1350 м³ /га

Тогда M_mbr= 0,33•4200 + 0,33•1800 + 0,17•1800 +0,17•1350 = 2515.5 м³/га

V_nt = 2515.5•360 = 905 580 м³

Общий объем воды (брутто), забираемый из источника орошения, при условии применения совершенной техники и технологии полива, т.е. сведении технологических потерь воды к минимуму, а также с учетом КПД оросительной сети определяется по формуле:

V_nt=V_nt/з (3.5.)

где з - коэффициент полезного действия оросительной сети.

Значения КПД для комбинированной оросительной сети с применением ДДА -100 МА определяются по формуле:

з=з_нт•з_рт•з_во (3.5.)

где з_нт, з_рт, з_во- соответственно КПД напорного трубопровода, распределительного трубопровода и временного оросителя.

Согласно СНиП КПД трубопроводов принимается не менее 0,98...0,99,для временного оросителя в зависимости от водопроницаемости грунта0,85•0,95.

з = 0,99 •0,99•0,93 = 0,91

V_br = 905 580/0,911 = 994050,5 м³

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВНУТРИХОЗЯЙСТВЕННОЙ ОРОСИТЕЛЬНОЙ СЕТИ

4.1 Проектирование поливного модуля

Площадь поливного модуля, участка, в пределах которого совершается полный цикл всех технологических процессов, связанных с возделыванием культур при орошении, принимается в зависимости от сезонной нагрузки дождевальной машины, равной или кратной площади поля севооборота.

Каждая культура может занимать одно или несколько полей севооборота. Студенту предлагается вычертить поливной модуль с выбранными параметрами, соблюдая необходимые условия и рекомендации.

Проектирование внутрихозяйственной оросительной сети для полива дождеванием ведется на плане М 1:10000 с сечением горизонталей через1,0...0,5 м. На плане размещаются поля одной хозяйственной единицы (севооборота) согласно заданию. Форма их выбирается в зависимости от площади поливного участка и марки дождевальной машины. Техническая характеристика дождевальных машин приведена в приложении 4. На плане должны быть нанесены границы орошаемого участка и полей, постоянная оросительная сеть, гидротехнические сооружения, эксплуатационные и полевые дороги, лесные полосы.

Для дождевальной машины ДДА 100 МА размер стороны поливного модуля вдоль оросительного трубопровода принимается кратным захвату машины (120 м), но не менее 500 м, а размер другой стороны поливного модуля, соответствующим длине оросителя 500 - 1000 м. Оросители нарезаются с уклонами 0,0002 - 0,002 с учетом допустимой скорости на размыв. Первый и последний оросители располагают на расстоянии 60 м от границы поля, а остальные оросители через 120 м. С левой стороны в направлении движения вдоль оросителя предусматривается дорога для прохода агрегата (рис.4.1.).

4.2 Определение диктующей трассы оросительной сети и максимального расхода насосной станции

Для определения максимального расхода насосной станции в проектев ыбирается трасса, имеющая наибольшую протяженность от насосной станции до самого удаленного гидранта на оросителе, подающем воду на наиболее высокие отметки.

Производим разбивку схемы проектирования оросительной сети на участки по характерным ее точкам, на основании которых производим определение расчетных и максимальных расходов по каждому участку сети.

Максимальный расход полевого трубопровода брутто определяется суммарным расходом одновременно работающих дождевальных машин, об- 1служиваемых этим трубопроводом, с учетом КПД трубопровода:

л/с (4.1.)

где - расход в голове полевого трубопровода, л/с; Q_sd- расход дождевальной машины, л/с; - КПД полевого трубопровода, = 0,99;n- количество одновременно работающих дождевальных машин на полевом трубопроводе.

=393,94 л/с

При работе дождевальной машины ДДА - 100 МА забор воды производится из временных оросителей, КПД которых равен = 0,85… 0,95.

Максимальный расход брутто распределительного трубопровода любого порядка равняется сумме максимальных расходов одновременно работающих полевых трубопроводов с учетом КПД системы этого распределителя:

л/с (4.2.)

где - расход в голове распределительного трубопровода любого порядка, л/с; - расход в голове полевого трубопровода, или расход в голове распределительного трубопровода младшего порядка, нетто, л/с; --КПД распределительного трубопровода, = 0,99; n - количество оросителей или распределителей младшего порядка, одновременно работающих, подсоединенных к распределительному трубопроводу старшего порядка.

Максимальный расход брутто магистрального трубопровода равняется сумме максимальных расходов одновременно работающих распределительных трубопроводов с учетом КПД магистрального трубопровода:

где - расход в голове магистрального трубопровода, л/с; --расход в голове распределительного трубопровода, л/с; - КПД магистрального трубопровода, = 0,99; n - количество распределительных трубопроводов, одновременно работающих, подсоединенных к магистральному трубопроводу.

=265,27 л/с

Q=130/0,99=131,31 л/с

=((130/0,99+130)/0,99)/0,99=266,62 л/с

4.3 Гидротехнические сооружения и арматура на сети

Вода на орошаемый участок подается насосной станцией, в здании которой размещается насосно-силовое оборудование.

Трубчатая сеть оборудуется:

1. гидрантами для подключения дождевальной техники;

2. распределительные колодцы (РК) предназначены для регулирования воды между отдельными элементами оросительной сети (устраиваются в начале ответвлений трубопроводов), оборудуются запорной, регулирующей и предохранительной арматурой. Колодцы выполняются из сборных железобетонных колец, размеры их определяются арматурой, которая будет установлена в данном месте на трубопроводе;

3. вантузами для удаления воздуха, и клапанами для впуска и защемления воздуха, которые устанавливаются в повышенных переломных точках профиля и в концевых или начальных точках оросительных трубопроводов (в зависимости от рельефа);

4. сбросными сооружениями для опорожнения сети, которые устанавливаются в пониженных переломных точках профиля и в концевых или начальных точках оросительных трубопроводов (в зависимости от рельефа).

На комбинированных системах для подачи воды из закрытых подземных трубопроводов в открытую сеть устанавливаются гидранты- водовыпуски с колодцами, где происходит гашение энергии потока.

Сооружения и арматура показывается на чертежах с помощью условных графических обозначений (приложение ...).

В местах поворота трубопроводов, где в результате возникающих дополнительных усилий может произойти нарушение стыков, устраивают упоры. При пересечении трубопроводом искусственных или естественных препятствий устраиваются сооружения (дюкеры, акведуки).

4.4 Расчёт площадей

Расчёт площадей немаловажен при проектировании мелиорируемых площадей, поэтому для учёта всего объёма работ рассчитываем площадь занятую земельными угодьями и отчуждения. В последнюю входят земли на дорогу 6-тии 3-х метровой ширины, площадь лесных насаждений (полос), площадь занимаемая ГТС.

S_брутто=S_нетто+S_отч=S_nt+S_дор+S_лес+S_гтс S_гтс=S_кол+ S_откр

Для правильной оценки использования площадей сосчитаем коэффициент земельного использования, по значению которого будем судить о качестве использования земель:

КЗИ= S_нетто/ S_брутто

Площадь полей нетто:

[(7,2*100)*(8,334*100)]*6=3600288 м²=360,03 га

Длина открытого канала:

(8,334 *100*6)*6=30002,4 м

Длина трубопровода закрытого:

(8+21+21+14)*100= 6400 м =6,4 км

Суммарная площадь ГТС (с колодцами):

S_гтс= 30002,4*1+ 7*1=30009,4 м²

Протяженность трехметровых дорог:

(8,334 *100*6)*6=30002,4 м = 30 км

Протяженность шестиметровых дорог:

(21,6*3+16,668*4)*100=13147,2 м =13,15 км

Площадь, занятая дорогами:

S_дор=30002,4*3+6*13147,2= 168890,4 м²

Длина двухрядных лесополос:

18*100*2+23*100=5900 м

Длина трехрядных лесополос:

(23+18)*100*2=8200 м

Площадь лесополос:

S_лес=5900*6+8200*9=109200 м²=10,92 га

КЗИ= 3600288/ (3600288+168890,4+109200+30009,4)=0,92

5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕЛКОВОДНЫХ ЛИМАНОВ НЕПОСРЕДСТВЕННОГО НАПОЛНЕНИЯ

5.1 Расчет нормы лиманного орошения

Лиманное орошение - способ использования талых вод местного стока в целях однократной весенней влагозарядки почвы. Благодаря дружному весеннему таянию снега и наличию благоприятных условий местности в виде понижений и лощин происходит их затопление на небольшое время талыми водами. Лиманное орошение применяется в основном для создания кормовой базы хозяйства и увеличивает урожайность сельскохозяйственных культур в 2-3 раза по сравнению с урожайностью богарных культур.

Норма лиманного орошения - это объем воды в м³/га, необходимый для создания в расчетном слое почвы запасов влаги, достаточных для получения планируемой урожайности сельскохозяйственных культур или естественных травостоев.

Норму лиманного орошения можно определить по зависимости:

M^л_nt=кh•(W_fc-W_act)-P_ef+E,м³/га (5.1.)

где к - коэффициент, учитывающий потери воды связанные с проникновением ее за пределы расчетного слоя почвы (для мелководных лиманов к = 1,3);h - глубина расчетного слоя почвы, м;W_fc - запас влаги в почве, соответствующий наименьшей влагоемкости, м³/га ;W_act - фактический запас влаги в почве, м³/га; Е - потери воды на испарение за время наполнения лимана, мм;P_ef- осадки, выпавшие за время наполнения лимана, мм; Разность Е- Р можно принять равной нулю.

Полученную расчетом норму округляем кратно 100 м³/га;

M^л_nt = 1,3•1,7•(3000-3000•0,5) = 3315?3300 м³/га

5.2 Определение объема водоподачи на проектируемый участок лиманного орошения

Зная норму лиманного орошения и величину весеннего стока заданной обеспеченности (25-30%) согласно заданию, уточняем возможную площадь лиманного орошения, в гектарах, которую будем размещать на плане.

,га (5.2.)

гдеV_P% - объем стока заданной обеспеченности, м³;з - коэффициент полезного действия, з = 0,75...0,8.

=89,81 га

Сравниваем полученное значение с площадью заданной по хозяйственным условиям, в работе принимается равной двойной площади поля, обслуживаемой дождевальной машиной (для ДМ «Фрегат» = 90 га). Для дальнейшего проектирования принимается меньшее значение.

Так какA_w= 89,81 га < 2*А_тl = 180 га для дальнейшего проектирования принимаетсяA_w = 89,81 га.

Затем уточняем объем водоподачи на проектируемый участок лиманного орошения:

,м³ (5.3.)

=389964,5м³

5.3 Обоснование размеров мелководных лиманов

Основными исходными данными для проектирования мелководных лиманов является: план участка в горизонталях М 1:10000 с сечением горизонталей через 0,5 - 1,0 м; среднее значение коэффициента впитывания воды в почву для данного массива для условий лиманного орошения, величина нормы лиманного орошения, как величина средневзвешенная для культур, предполагаемых к возделыванию при лиманном орошении.

Зная размер площади, на которой можно осуществить лиманное орошение, приступают непосредственно к разбивке ярусов и секций в плане:

1. Разбивка всей площади лиманного орошения на отдельные секции и ярусы производится из условий эксплуатации, учитывая требования механизации и агротехники.

Длина отдельных лиманов, образующих секции, а следовательно и длина водоудерживающих валов должна быть в пределах 500 - 800 м, ширина не менее 150 -- 200 м. Число секций в одном ярусе не более 5-6 шт.

Число ярусов определяется по формуле:

, (5.4.)

гдеA_w - площадь лиманного орошения, га;- площадь одного яруса лимана, га. После размещения ярусов лимана на плане уточняется площадь лиманного орошения.

2. Намечают верхнюю границу затопления лимана и определяют ее отметку Леи;

3. От верхней границы затопления опускаются до тех пор, пока не будет набрана максимальная глубина затопления в первом ярусе;

Максимальная отметка в первом ярусе равна:

h₁^max=2•h₁^m, м (5.5.)

где h₁^m - средняя глубина воды в первом ярусе, м.

Средняя глубина воды в первом ярусе равна:

, м (5.6.)

где к_р - коэффициент впитывания, принимается равным 0,02 м/сут; Т - продолжительность паводка, сут. (по заданию).

Отметка подошвы первого яруса равна:

h₁^под=h_взг-h₁^m, м (5.7.)

где h_взг - отметка верхней границы затопления.

По отметкам подошвы валов можно нанести их трассы на плане, которые будут параллельны горизонталям.

Строительная высота вала определяется по зависимости:

h₁^стр=h₁^max+Дh,м (5.8.)

гдеAh -- конструктивный запас, принимаемый равным 0,2 м. 4. Время наполнения первого яруса определяется по зависимости:

где - площадь первого яруса лимана, определяемая по плану;V_P% - весенний сток расчетной обеспеченности, м³.

Максимальная отметка и строительная высота вала во втором и последующих ярусах определяется аналогично.

Средняя глубина воды во втором ярусе равна:

, (5.10.)

где -- время наполнения первого яруса, сут. Отметка подошвы второго яруса равна:

h₂^под=h₁^под-h₁^стр, м (5.11.)

Время наполнения второго яруса определяется по зависимости:

где- площадь второго яруса лимана, определяемая по плану. Определим площадь одного лимана при длине лимана 664,341 м, ширине секции лимана 320 м:

= 0,5•(664,341+200)•320 = 13,83 га

Исходя из хозяйственных условий, примем три секции лиманов длиной по 600 м. Тогда число ярусов составит:

=2,16?2

Схема для проектирования мелководного лимана представлена на рисунке 5.1.

Рис. 5.1. Схема проектирования мелководного лимана

Допустим,чтоh_взг=90 м

Средняя глубина воды в первом ярусе равна:

=0, 25 м

Тогда h₁^max=2•0,25= 0,5 м

Следовательноh₁^под= 90 -0,5 =89,5м

Строительная высота вала составит:

h₁^стр= h₁^max +Дh=0,5+0,2 = 0,7 м

Время наполнения первого яруса:

=1,4 сут.

Средняя глубина воды во втором ярусе равна:

0,278 м

Тогдаh₂^max=2•0,278= 0,556м

Строительная высота вала:

h₂^стр= h₂^max +Дh=0,556+0,2 = 0,76м

Отметка подошвы второго яруса равна:

h₁^под= h₂^под-h₁^стр=89,5-0,76 = 88,74м

= 0,5•(719,787 +200)•350 = 16,09 га

Время наполнения второго яруса:

1,64сут

длина валов:

(4*6+2*3+4,4*6+2*3+3,2+2+2,7+3,7+4,8+3,4+3,3+3,5+3,3+4+3,2+3,1)*100=10260 м

дороги (17+31+17)*100=6500 м

лес полосы (17,4+32,3+17,4)*100*8,5=57035 м²

5.4 Сооружения на системе лиманного орошения

Для регулирования и распределения паводковых вод между лиманами и системами лиманного орошения используют земляные направляющие:

- валы, перераспределяющие сток на водосборе;

- земляные водообходы по краям валов;

- автоматы-водосливы с широким порогом, устраиваемые для сброса из одного лимана во второй излишних паводковых вод.

Обычно в лиманах мелкого наполнения в качестве водовыпускных сооружений применяют водообходы. Водовыпуски трубчатые и открытого типа устраиваются на лиманах мелкого наполнения в случае, если водообходы не обеспечивают опорожнение лимана в требуемые сроки. Эти сооружения рассчитываются на пропуск максимального расхода.

6. ДОРОЖНАЯ СЕТЬ И ЗАЩИТНЫЕ ЛЕСНЫЕ НАСАЖДЕНИЯ НА ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЛЯХ

Дороги на орошаемых землях должны обеспечивать возможность быстрого и удобного обслуживания всех полей, вывоза урожая, не затопляться водой, иметь минимальную длину и наименьшую стоимость. Они делятся на следующие виды:

ѕ межхозяйственные, соединяющие хозяйства с районным центром, со станциями железных дорог, пристанями и т.д.;

ѕ внутрихозяйственные, соединяющие центр хозяйства с бригадами, фермами, полевыми станами, с межхозяйственными дорогами;

ѕ полевые, соединяющие все поливные участки с внутрихозяйственными дорогами, служащие для вывоза урожая с полей, подвоза удобрений, проезда сельскохозяйственной техники, располагаются вдоль постоянных каналов или границ поливного участка с минимальным количеством мостов и трубчатых переездов на них;

ѕ эксплуатационные, служащие для осмотра каналов, сооружений, для подвоза строительных материалов и оборудования, устраиваются вдоль временных оросителей и валов лиманов.

Ширина проезжей части внутрихозяйственных дорог 6,5 м, полевых -- 6 м, эксплуатационных - 3 м. Под дороги отводится 1 -- 2 % орошаемой площади. Переезды через распределительные каналы выполняются обычно в виде труб (бетонных, железобетонных и асбестоцементных), через реки и большие каналы строятся мосты. Ширина проезжей части мостов и переездов, внутрихозяйственных дорог равна 5 м.

Поперечный профиль всех дорог может быть одно- или двухскатным в зависимости от размещения их по отношению к каналам, кюветы трапецеидальные и треугольные.

Высота насыпи дорожного полотна может быть различной в зависимости от геологических условий.

Рис.6.1. Схема дороги вдоль каналов

1 - кювет; 2 - дорога; 3 - межхозяйственный канал.

Создание лесополос является обязательным условием правильной ор¬анизации территории для снижения скорости ветра над поверхностью почвы на 20 - 60 % и увеличения относительной влажности воздуха на 10 - 40 %.

Лесные полосы располагаются вдоль каналов постоянной оросительной,водосборно-сбросной и дренажной сети, вдоль постоянных дорог, водоемов, границам крупных полей севооборота, по границам землепользования хозяйств (ни участках, не пригодных для выращивания сельскохозяйственных культур), Основные лесные полосы располагаются перпендикулярно к направлению господствующих ветров. Лесные полосы устраиваются одно-, двух-, трех- или четырехрядными, шириной не более 12 м.

Целесообразно проектировать лесные полосы с двух сторон крупных каналов. Двухсторонние лесные полосы более эффективны, имеют большее влияние на микроклимат, лучше защищают каналы, полнее перехватывают фильтрационные воды, уменьшают процесс вторичного засоления и заболачивания приканальной территории (рис, 6.2.).

Рис, 6,2. Схема размещения лесополос.

1- канал; 2 - насыпь; 3 - кюветы; 4 - дорога.

Площадь лесных насаждений на оросительных системах обычно составляет 1,5..,2,0% от площади нечто системы.

7. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРИНЯТЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ

Современное земледелие интенсифицируется в результате крупных энергетических в форме поливной воды, работы механизированной техники, минеральных удобрений, пестицидов и т.п.

Чем выше уровень технического вмешательства в экосистему, тем быстрее нарушается экологическое равновесие, что, в свою очередь, требует увеличенных энергетических затрат для преодоления последствий этого вмешательства.

При искусственно созданном избытке воды или другого экологического компонента в экосистеме, по правилу оптимальной компонентной дополнительности, возникает нарушение равновесия, сложившегося в природной системе высшего уровня. Поэтому неудачно мелиорированная экосистема уже не может быть устойчивой и выпадает из иерархии природных систем или преобразует их, что нежелательно, как по экологическим, так и по хозяйственным причинам.

По экологическому закону оптимальности любая мелиоративная система может эффективно функционировать лишь определенных пространственно-временных пределах.

В районах интенсивного сельского хозяйства степной зоны экологическая оценка проектируемых мелиоративных систем и сооружений выполняется по следующим критериям:

- размещение мелиоративных систем и сооружений с учетом экологической значимости природных объектов осваиваемого района;

- возможность повторного использования дренажных и сбросных вод;

- наличие специальных инженерных сооружений или устройств, проведение необходимых мероприятий (водоочистные, противоэрозионные, лесозащитные, рыбозащитные, рыбопропускные, переходы для животных через каналы и наземные трубопроводы) с учетом технологии сельскохозяйственного производства;

- организация сброса воды с мелиоративных систем в соответствии с «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами»;

- назначение границ мелиоративных систем, мест расположения водозаборных и водосбросных сооружений с учетом территориальных комплексных схем охраны окружающей природной среды, защиты природных объектов, системы мероприятий по охране земель, вод, ландшафтов.

При проведении экологической оценки рассматриваются мероприятия, предусматривающие нормированное орошение земель, исключающее как заболачивание, так и вторичное засоление, создающие комплексные противо- эрозионные сооружения, предотвращающие развитие овражно-балочной сети, исключающие недопустимые затопления и подтопления земель при сооружении водохранилищ, предусматривающие рекультивацию и вовлечение в сельскохозяйственный оборот земель из-под карьеров строительных материалов, создающие прибрежные водоохранные зоны по берегам рек и крупных каналов.

На мелиоративных системах и прилегающих территориях предусматривается охрана вод от истощения и загрязнения с учетом принятых санитарно-гигиенических норм и правил, обеспечивается сохранение отдельных элементов ландшафта, имеющих научную и эстетическую ценность.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Природообустройство. Учебное пособие / Голованов А.И. и др.- М.Колосс. 2007. - 500 с.

2. Мелиорация. Учебное пособие / А.В. Шуравилин, А.И. Кибека. -

ЭКСМОС. 2006.- 944 с. -

3. Гидротехнические мелиорации: Учебник. 4-е изд. / Бабиков Б.В. Изд-во «Лань». Санкт-Петербург. 2005. - 304 с.

4. Мелиорация почв. Учебник / Ф. Р. Зайдельман. Серия: Классический университетский учебник. - МГУ, 2003 г. - 448 с.

5. Сельскохозяйственные гидротехнические мелиорации. А.А. Богушевский, А.И. Голованов, В.А. Кутергин и др.; Под ред. Е.С. Маркова. - М.: Колос, 1981. - 375 с.

Размещено на Allbest