Проектирование режима орошения сельскохозяйственных культур

Российская Федерация

Министерство сельского хозяйства

Департамент научно-технологической политики и образования

ФГОУ ВПО

«Белгородская государственная сельскохозяйственная академия»

Кафедра земледелия и агрохимии

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ПО МЕЛИОРАЦИИ

специальности 110102 «Агроэкология»

на тему:

«ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕЖИМА ОРОШЕНИЯ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР ОСВЕТЛЕННЫМИ СТОЧНЫМИ ВОДАМИ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ»

Студентки: Ореховской А. А.

Группы: 43(1) АЭ

Научный руководитель: Добудько Н. С.

Белгород 2009

Задание на курсовое проектирование по мелиорации выдано студентке 4-го курса агрономического факультета специальности 110102 «агроэкология»

Тема проекта: «проектирование режима орошения сельскохозяйственных культур осветленными сточными водами животноводческих комплексов»

Исходные данные:

1. Площадь орошаемого участка, брутто: 70 га

2. Севооборот: 1. Ячмень с подсевом люцерны

2. Люцерна первого года пользования

3. Люцерна второго года пользования

4. Люцерна третьего года пользования

5. Кормовая свёкла

6. Кукуруза на силос

3. Почва: чернозем типичный легкосуглинистый

4. Зона Белгородской области и метеостанция: западная зона (1) и метеостанция Белгород (1)

5. Дождевальная машина: «Волжанка» (ДКШ-56-700)

6. Источник орошения: пруд + осветленные стоки животноводческих комплексов

Основные технико-экономические показатели проекта

1) Площадь орошения: брутто 70 га, нетто 66 га

2) Источник орошения: пруд + сточные воды животноводческих комплексов

3) Способ подачи воды - механический по напорным трубопроводам

4) Способ полива - дождевание

5) Дождевальная машина - «Волжанка» (ДКШ-56-700)

6) Использование орошаемых земель - 95 %

7) Дополнительная продукция с площади орошения - 559180 руб./год

8) Срок окупаемости -13 лет

9) М_{ср нетто} - 2600 м³/га

10) Общая сметная стоимость строительства - 7420000 руб.

11) Общая стоимость 1 га орошаемой площади - 106000 руб.

Содержание

1. Общая часть: понятие о мелиорации, типы и виды сельскохозяйственных мелиораций. Состояние орошаемого земледелия в стране, ЦЧЗ, Белгородской области. Особенности орошения в ЦЧЗ РФ

2. Сточные воды: понятие, классификация, методы и способы очистки

2.1 Понятие о сточных водах и их классификация

2.2 Деление сточных вод по агромелиоративным показателям

2.3 Методы очистки сточных вод

2.4 Схема очистки сточных вод животноводческих комплексов крупного рогатого скота

3. Режим орошения сельскохозяйственных культур

3.1 Понятие о режиме орошения, виды и требования к нему

3.2 Расчет оросительных норм осветленными стоками животноводческих комплексов

3.3 Расчет поливных норм осветленными стоками животноводческих комплексов

3.4 Сроки и продолжительность поливов

3.5 Расчет поливного расхода

3.6 Неукомплектованный график поливов

3.7 Укомплектованный график поливов

4. Основные расчеты при дождевании

5. Экономическая эффективность орошения

5.1 Требования, предъявляемые к экономике производства мелиоративных работ

5.2 Экономические показатели

6. Экологические требования, предъявляемые к орошению кормовых культур сточными водами

Список литературы

Приложения

1. Общая часть: понятие о мелиорации, типы и виды сельскохозяйственных мелиораций. Состояние орошаемого земледелия в стране, ЦЧЗ, Белгородской области. Особенности орошения в ЦЧЗ РФ

Слово «мелиорация» происходит от латинского слова «melioratio» и означает улучшение.

Сельскохозяйственная мелиорация - комплекс организационно-хозяйственных, гидротехнических, агротехнических, лесотехнических и других мероприятий направленный на коренную переделку неблагоприятных условий (почвенных, климатических, гидрогеологических) с целью создания оптимальных условий для роста и развития сельскохозяйственных культур и, в конечном счете, для получения высоких и стабильных урожаев у возделываемых культур.

Существуют четыре типа мелиорации:

1. Гидротехническая;

2. Агролесомелиоративная;

3. Культуртехническая;

4. Химическая.

Гидромелиорация в свою очередь подразделяется на следующие виды:

- оросительная;

- осушительная;

- противоэрозионная;

- противопаводковая;

- противооползневая;

- противоселевая.

В нашей стране была разработана программа развития сельского хозяйства «Сохранение и восстановление плодородия почв, земель сельскохозяйственного назначения и агроландшафтов как национального достояния России на 2006-2010 годы и на период до 2012 года». На эту программу было выделено 371 млрд рублей на три этапа.

В России в настоящее время площадь пашни составляет 121,5 млн га, в том числе орошаемых и осушаемых земель - 4,5 и 4,8 млн га соответственно.

Особенности орошения в ЦЧЗ в РФ:

1. Орошение в ЦЧЗ является не основным, а дополнительным мероприятием по влагообеспеченности почвы и растений;

2. В ЦЧЗ нет хороших естественных источников орошения. Оно базируется на местном стоке, зарегулированном в искусственных водоемах;

3. Вода должна расходоваться экономно, поэтому оросительные системы закрытого типа с высоким коэффициентом полезного действия. Забор воды механический;

4. Содержание солей в поливной воде не должно превышать 0,5-0,6 г/л;

5. Черноземные почвы не любят переувлажнения, поэтому поливные нормы должны быть небольшими;

6. В орошаемых севооборотах люцерна должна занимать более 30%;

7. В севооборотах должны предусматриваться промежуточные и уплотненные посевы, посев сидеральных культур на зеленое удобрение;

8. Нежелательно на орошаемых землях применять тяжелую технику;

9. Все виды полевых работ должны проводиться при наступлении физической спелости почвы.

2. Сточные воды: понятие, классификация, методы и способы очистки

2.1 Понятие о сточных водах и их классификация

Сточными называют воды, обогащенные промышленными или хозяйственно-бытовыми отходами, удаляемые с территорий населенных пунктов и предприятий через канализацию. Они загрязняются органическими и минеральными веществами.

К органическим относят микроорганизмы, физиологические выделения живых организмов, растительные и животные остатки, жировые пленки, химические соединения. Среди микроорганизмов часто встречаются болезнетворные, опасные для человека и животных.

Минеральные загрязнения - это различные отходы производства, растворы солей, а также минеральные включения: песок, ил, шлаки.

По физическому состоянию загрязнения бывают в твердом, взвешенном и растворенном виде. Твердые и взвешенные вещества сточных вод удаляют при механической очистке на специальных устройствах и в отстойниках. Органические вещества, оставшиеся в стоках, опасны в санитарном отношении и должны быть подвергнуты с помощью микроорганизмов разложению до минеральных соединений.

Сточные воды, прошедшие механическую очистку, называют осветленными, неочищенные - неосветленными.

По своему происхождению сточные воды подразделяют на хозяйственно-бытовые промышленные, смешанные, животноводческие и ливневые.

Хозяйственно-бытовые: от жилых домов, прачечных, бань, столовых и других хозяйственно-бытовых объектов.

Характеризуются бикарбонатно-сульфатным составом, нейтральной и слабощелочной реакцией, низкой минерализацией, высокими удобрительными свойствами. В 1 литре таких вод содержится 30-80 мг азота, 5-20 фосфора, 6-30 калия и 30-100 мг кальция. В сточных водах могут быть возбудители желудочно-кишечных заболеваний, поэтому подготовка к поливу должна включать в себя наряду с механической очисткой и отстаивание в течение нескольких часов в биологических прудах. Пригодные для орошения.

Промышленные - отработанные воды промышленных предприятий, разнообразные по химическому составу и качеству: стоки пищевой, легкой промышленности, заводов по производству минеральных удобрений, химико-фармацевтических, газоперерабатывающих, коксохимических. В них содержатся разнообразные вещества, которые в основном токсичны для растений. Однако после очистки с разбавлением с водой и в смеси с хозяйственно-бытовыми стоками они пригодны для орошения.

К промышленным относят и воды, откачиваемые из шахт по добыче руды и угля - шахтные воды. Они представляют собой смесь подземных вод нескольких водоносных горизонтов, обогащенную взвешенными минеральными частицами, газовыми компонентами, органическим веществом и неблагоприятным бактериологическим составом.

Шахтные воды высоко минерализованы (3-5 г/л), тип засоления - сульфатный и хлоридный, удобрительная ценность не высокая. Для орошения шахтные воды малопригодны, нужно использовать осторожно.

Смешанные - смесь хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод, широко используют для орошения.

Животноводческие стоки представляют собой смесь жидкого навоза, удаляемого гидравлическим способом из животноводческого комплекса, кормовых отходов, их воды используемые для мытья животных и переработки их продукции. Содержание солей 1,3-2,0 г/л, содержат значительное количество питательных веществ: азота до 5000, фосфора - 2500, калия - 4500 мг/л, имеют благоприятное отношение катиона натрия к сумме катионов кальция и магния.

В животноводческих стоках содержится большое количество патогенных микроорганизмов, поэтому требуется специальные обеззараживающие мероприятия.

Осадок сточных вод животноводческих комплексов обладает более высокой удобрительной ценностью, чем навоз. Он содержит 2,9-4,5 азота, 1,2-2,7 фосфора и 0,2-0,5% калия.

Животноводческие стоки широко применяются для орошения.

Ливневые сточные воды - это дождевые и снеговые воды, поступающие в канализационную сеть с территорий городов, промышленных предприятий. Содержат механические примеси, после очистки используют для орошения.

2.2 Деление сточных вод по агромелиоративным показателям

По агромелиоративным показателям сточные воды делят на пять групп:

1. Сточные воды, пригодные для орошения без предварительной подготовки на всех типах почв: хозяйственно-бытовые и смешанные стоки городов, прошедшие биологическую очистку, ливневые стоки промышленных предприятий. Удобрительная ценность их низкая.

2. Стоки, имеющие высокую удобрительную ценность и пригодные для орошения на всех типах почв после небольшой подготовки - отстаивания: стоки предприятий пищевой промышленности и переработки сельхозпродукции, животноводческих комплексов с дезинфекцией.

3. Стоки предприятий текстильной промышленности. Пригодны для орошения на всех типах почвах после нейтрализации, механической очистки. Удобрительная ценность низкая.

4. Стоки, требующие большой предварительной подготовки - физико-химической и биологической очистки, разбавления: стоки химической, тяжелой и металлургической промышленности. Удобрительная ценность низкая.

5. Стоки, требующие очень сложной подготовки с изоляцией агрессивных веществ и полной биологической очистки: сточные воды предприятий по производству ядовитых химических веществ и красителей.

Пригодность стоков для орошения зависит еще и от биологических особенностей растений, типа и свойств почвы и др.

Главный показатель пригодности стоков для орошения - окультуривающее воздействие на почву, повышение ее плодородия.

2.3 Методы очистки сточных вод

Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, химические и биологические. При их совместном применении метод очистки и обеззараживания сточных вод называется комбинированным. Использование того или иного метода в каждом конкретном случае определяется характером загрязнения и степенью вредоносности примесей.

Сущность механического метода состоит в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. Грубодисперсные частицы в зависимости от размеров улавливаются решетками и ситами различных конструкций, а поверхностные загрязнения - нефтеловушками, масло- и смолоуловителями и др. Механическая очистка позволяет выделять из бытовых сточных вод до 2/3 нерастворимых примесей, а из промышленных - более 9/10.

При химическом методе обработки в сточных водах происходит превращение с помощью химических реагентов загрязнений в нерастворимые, газообразные (улетучивающиеся) и безвредные вещества.

Биологическая очистка основана на деятельности аэробных и анаэробных бактерий, минерализующих органические загрязнения, находящиеся в сточных водах в растворенном и коллоидном состоянии. Интенсивность нитрификации характеризует правильность функционирования почвы как биосферы и как системы по очистке стоков от органических веществ.

Стоки обеззараживают как перед сбросом в водоемы, так и перед подачей на оросительные системы сточных вод. При подпочвенном орошении дезинфекция не проводится.

2.4 Схема очистки сточных вод животноводческих комплексов крупного рогатого скота

Из животноводческого комплекса путем гидрослива навозные стоки поступают в жижесборник, в котором происходит разделение по плотности на три фракции: с плотностью меньше единицы, равной единице и меньшей единицы. Фракция с плотностью, равной единице, поступает в отстойники-накопители, где происходит дальнейшее разделение на две фракции: с плотностью, равной единице и больше единицы.

После разделения жидкая фракция из горизонтальных отстойников-накопителей поступает в резервуар осветленных стоков, а твердую фракцию после подсыхания в горизонтальных отстойниках мобильным транспортом вывозят и кагатируют на краю поля. После естественной термической обработки твердую фракцию вносят как обычный подстилочный навоз.

В резервуарах осветленных стоков происходит дальнейшее осветление жидкой фракции. Из резервуаров часть жидкой фракции подают насосами для повторного использования в животноводческом комплексе, а другую часть стоков при помощи насосов подают в смесители, где осветленные стоки смешивают с чистой водой. Разбавленные чистой водой осветленные стоки подают на поля орошения.

3. Режим орошения сельскохозяйственных культур

3.1 Понятие о режиме орошения, виды и требования к нему

Под режимом орошения сельскохозяйственных культур понимают совокупность норм, сроков и числа поливов. Режим орошения должен обеспечивать наиболее благоприятный водно-воздушный режим почвы для данной культуры и получение высоких урожаев при соблюдении экологических требований. В конкретных природных и организационно-хозяйственных условиях с помощью режима орошения добиваются поддержания влажности в активном слое почвы на уровне, обеспечивающем получение запланированных урожаев.

Оптимальный режим орошения должен отвечать следующим основным требованиям:

- во-первых, необходимо, чтобы вся подаваемая на поле вода участвовала в создании урожая;

- во-вторых, поливной режим как неотъемлемый фактор внешней среды должен способствовать сохранению и повышению плодородия орошаемых почв, не допуская их заболачивания и эрозии;

- в-третьих, режим орошения должен регулировать водный, питательный, солевой и тепловой режимы почвы и способствовать более эффективному использованию водных и земельных ресурсов. Поливная вода не должна содействовать засолению и загрязнению почвы. Поливные режимы необходимо рассматривать как единое природное целое с растением, почвой и микроклиматом.

3.2 Расчет оросительных норм осветленными стоками животноводческих комплексов

Оросительные нормы осветленных стоков животноводческих комплексов рассчитывают исходя из следующих показателей:

В - вынос питательных элементов из почвы с урожаем основной и побочной продукции, кг/т;

S - содержание питательных элементов в сточной воде, %;

n - коэффициент использования питательных элементов из сточной воды (для азота и фосфора - 0,6-0,7, для калия - 0,6), кроме того, необходимо учитывать дополнительно коэффициент потерь азота (), равный 0,8.

Общая формула, по которой рассчитывают годовую оросительную норму стоков, следующая:

, м³/га, для азота , м³/га

Оросительную норму рассчитывают отдельно по азоту, фосфору и калию. Из трех величин оросительных норм за фактическую принимают минимальную. Недостающее количество элементов питания вносят в почву в виде минеральных удобрений. Кроме того, если принятая оросительная норма, рассчитанная по элементам питания, меньше нормы, рассчитанной по водопотреблению, то разницу восполняют чистой водой.

1. Расчет оросительных норм стоками животноводческих комплексов

Культура	Урожайность, т/га	Вынос элементов питания с урожаем	Содержание элементов питания в сточной воде, %	Коэффициент использования элементов питания из сточной воды	Оросительная норма стоков, м3/га
		кг/т	всего, кг			расчетная	принятая
1	2	3	4	5	6	7	8
Ячмень с подсевом люцерны	4,0	N=29,0 P2O5=12,0 K2O=22,0	116 48 88	0,032 0,0074 0,023	0,7 0,6 0,6	647 1081 638	- - 638
Люцерна 1 года пользования	10,1	N=26,0 P2O5=7,0 K2O=15,0	262,6 70,7 151,5	0,032 0,0074 0,023	0,7 0,6 0,6	1465 1592 1098	- - 1098
Люцерна 2 года пользования	12,0	N=26,0 P2O5=7,0 K2O=15,0	312 84 180	0,032 0,0074 0,023	0,7 0,6 0,6	1741 1892 1304	- - 1304
Люцерна 3 года пользования	8,9	N=26,0 P2O5=7,0 K2O=15,0	231,4 62,3 133,5	0,032 0,0074 0,023	0,7 0,6 0,6	1291 1403 967	- - 967
1	2	3	4	5	6	7	8
Кормовая свёкла	80	N=6,5 P2O5=1,5 K2O=8,5	520 120 680	0,032 0,0074 0,023	0,7 0,6 0,6	2902 2703 4928	- 2703 -
Кукуруза на силос	50	N=3,0 P2O5=1,5 K2O=4,0	150 75 200	0,032 0,0074 0,023	0,7 0,6 0,6	837 1689 1449	837 - -

Как видно из таблицы самая большая оросительная норма при орошении стоками животноводческих комплексов у кормовой свеклы - 2703 м³/га, самая меньшая у ячменя - 638 м³/га. У люцерны 3 годов пользования оросительная норма составляет 1098, 1304 и 967 м³/га соответственно; а у кукурузы на силос - 837 м³/га.

3.3 Расчет поливных норм осветленными стоками животноводческих комплексов

Для расчета поливных норм сточными водами животноводческих комплексов необходимо знать число поливов, рассчитанное по водопотреблению. В нашем случае оно составляет: по ячменю - 3, люцерне 1 года пользования - 7, люцерне 2 года пользования - 8, люцерне 3 года пользования - 6, кормовой свёкле - 6, кукурузе на силос - 3 полива.

2. Исходные данные для составления схемы поливов

Культура	Оросительная норма (м3/га) рассчитанная по:	Необходимо дополнительно подать чистой воды, м3/га	Поливная норма, м3/га
	водопотреблению	элементам питания		общая	стоков
1	2	3	4	5	6
Ячмень с подсевом люцерны	1250	650	600	417	217
Люцерна 1 года пользования	3500	1100	2400	500	157
Люцерна 2 года пользования	3700	1300	2400	463	163
Люцерна 3 года пользования	2950	950	2000	492	158
1	2	3	4	5	6
Кормовая свёкла	3100	2700	400	517	450
Кукуруза на силос	1100	850	250	367	283

При поливе сточными водами, к ним приходится добавлять чистую воду, иначе растения будут страдать от избытка питательных элементов. Поливные нормы для каждой сельскохозяйственной культуры очень сильно различаются, так у люцерны 3 годов пользования - 157-163 м³/га, а у кормовой свеклы примерно в 3 раза больше - 450 м³/га.

3.4 Сроки и продолжительность поливов

Сроки и продолжительность поливов устанавливают различными методами: по влажности почвы, дефициту влажности воздуха, среднесуточной температуре воздуха, фазам роста и развития сельскохозяйственных культур. В нашем примере сроки поливов будем приурочивать к определенным фазам вегетации растений, в которые следует поливать. При этом дату начала вегетации принимаем за дату начала полива.

3.5 Расчет поливного расхода

Под поливным расходом понимают то количество воды, которое подается в л/с на площадь одного поля севооборота.

Поливной расход (Q, л/с) рассчитывается по формуле:

, л/с, где

m - поливная норма для каждого полива, м³/га;

F - площадь нетто одного поля севооборота, рассчитывается следующим образом: сначала находится площадь брутто путем деления площади брутто орошаемого участка на 6 полей. Полученную величину умножаем на коэффициент земельного использования орошаемой площади, который равен 0,95;

- коэффициент, учитывающий потери воды при дождевании, для ЦЧЗ он составляет 1,1;

Т - продолжительность полива в сутках, принимаем равной 5 суткам;

t - число часов полива в течение суток, принимаем равное 14 часам;

К - коэффициент использования рабочего времени смены.

3.6 Неукомплектованный график поливов

На основании данных таблицы 3, граф 6, 7, 8 и 9 строят неукомплектованный график поливов. Целью построения является выяснение характера группирования поливов культур во времени и суммарных величин поливного расхода. Построение графика ведут на миллиметровой бумаге, на которой наносят оси координат. На горизонтальной оси откладываем месяцы и декады:

в масштабе 1 мм - 1 сутки, на вертикальной оси откладываем поливные расходы, в масштабе 1 см - 20 л/с.

С правой стороны графика чертят условные обозначения культур.

График строят в виде диаграммы, где каждый полив выражается прямоугольником, основание которого - принятое число дней полива, а высота - величина поливного расхода. Площадь прямоугольника - объем воды за один поливов. Построение ведут последовательно для каждой культуры, в порядке как записано в таблице 3.

В случаях, когда сроки поливов для отдельных культур частично или полностью совпадают, величины поливных расходов складывают, и прямоугольники частично или полностью надстраивают один над другим. При неполном совпадении сроков поливов график поливов приобретает ступенчатую форму.

Анализируя неукомплектованный график, убеждаемся, что сроки поливов в большей случаев совпадает, то есть требуется одновременный полив нескольких культур, а суммарный расход воды колеблется в больших пределах: в один день - очень большой, а в другие - маленький. Бывают перерывы в поливах, что неудобно с точки зрения организации труда, эксплуатации дождевальных машин, насосных станций и трубопроводов. Кроме того, рассчитанные поливные расходы не соответствуют расходам воды дождевальных машин. По неукомплектованному графику поливы не проводят, поэтому возникает необходимость в его укомплектовании.

Культура и фазы ее развития	Площадь одного поля, F, нетто, га	Оросительная норма, М, м3/га	№ полива	Поливная норма, m, м3/га	Неукомплектованный график	Укомплектованный график
					Расчетные сроки посева	Поливной расход, Q, л/с	Принятые сроки полива	Поливной расход, Q2, л/с
					Начало	Конец	Продолжительность полива, Т, сутки		Начало	Конец	Продолжительность полива, Т2, сутки
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1. ЯЧМЕНЬ 1) выход в трубку 2) колошение 3) молочная спелость	11	1250	1 2 3	450 400 400	2.6 20.6 5.7	6.6 24.6 09.7	5 5 5	26 23 23	6.6 20.6 2.7	7.6 21.6 3.7	2 2 2	56 56 56
2. ЛЮЦЕРНА 1 года 1) отрастание 2) бутонизация 3) после 1 укоса 4) после 2 укоса 5) перед 3 укосом 6) влагозарядный полив	11	3500	1 2 3 4 5 6	550 550 600 600 600 600	10.5 1.6 26.6 18.7 10.8 1.10	14.5 5.6 30.6 22.7 14.8 5.10	5 5 5 5 5 5	32 32 35 35 35 35	7.5 27.5 22.6 15.7 6.8 29.9	9.5 29.5 24.6 17.7 8.8 30.9	3 3 3 3 3 3	56 56 56 56 56 56
3. ЛЮЦЕРНА 2 года 1) отрастание 2) бутонизация 3) после 1 укоса 4) после 2 укоса 5) перед 3 укосом 6) влагозарядный полив	11	3700	1 2 3 4 5 6	600 600 600 600 650 650	10.5 1.6 26.6 18.7 10.8 1.10	14.5 5.6 30.6 22.7 14.8 5.10	5 5 5 5 5 5	35 35 35 35 38 38	10.5 30.5 25.6 18.7 9.8 1.10	12.5 1.6 27.6 20.7 11.8 3.10	3 3 3 3 3 3	56 56 56 56 56 56
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
4. ЛЮЦЕРНА 3 года 1) отрастание 2) бутонизация 3) после 1 укоса 4) после 2 укоса 5) перед 3 укосом	11	2950	1 2 3 4 5	600 600 600 600 550	10.5 1.6 26.6 18.7 10.8	14.5 4.6 30.6 22.7 14.8	5 5 5 5 5	35 35 35 35 32	13.5 2.6 28.6 21.7 12.8	15.5 4.6 30.6 23.7 14.8	3 3 3 3 3	56 56 56 56 56
5. КОРМОВАЯ СВЁКЛА 1) 1 пара наст, листьев 2) 3 пара наст. листьев 3) рост корнеплода 4) рост корнеплода 5) рост корнеплода 6) рост корнеплода	11	3100	1 2 3 4 5 6	600 500 500 500 500 500	23.5 1.6 18.6 5.7 22.7 10.8	27.5 5.6 22.6 9.7 26.7 14.8	5 5 5 5 5 5	35 29 29 29 29 29	24.5 5.6 18.6 4.7 26.7 15.8	26.5 6.6 19.6 5.7 27.7 16.8	3 2 2 2 2 2	56 56 56 56 56 56
6. КУКУРУЗА НА СИЛОС 1) образование 7-8 листьев 2) выметывание 3) молочная спелость	11	1100	1 2 3	400 350 350	30.6 19.7 22.8	4.7 23.7 26.8	5 5 5	23 20 20	1.7 24.7 23.8	2.7 25.7 24.8	2 2 2	56 56 56

3.7 Укомплектованный график поливов

Укомплектованный график поливов строится с целью наглядности проведения поливов. Его используют для расчета насосной станции, диаметров трубопроводов, размеров оросительных каналов и сооружение на них, для составления плана водопользования.

Целью укомплектования является установление очередности полива культур. При укомплектовании выполняют следующие условия:

1. Величины поливных норм не изменяют;

2. Очередность полива устанавливают с учетом биологических и агротехнических особенностей культуры;

3. Укомплектованные сроки проведения поливов не должны выходить за пределы неукомплектованной схемы (допускается смещение сроков полива влево до 3-5 суток и, как исключение, вправо 2-3 суток);

4. Не следует допускать краткосрочные перерывы в поливах (1-2 дня);

5. В укомплектованной схеме поливные расходы принимают равными или кратными расходу дождевальной машины.

3. Ведомость неукомплектованного и укомплектованного графиков полива

Культура	№ полива	Сроки полива расчетные	Т2, сутки	№ п/п	Сроки полива принятые
		начало	конец			начало	конец
1	2	3	4	5	6	7	8
май
Люцерна 1 года пользования	1	10.5	14.5	3	1	7.5	9.5
Люцерна 2 года пользования	1	10.5	14.5	3	2	10.5	12.5
Люцерна 3 года пользования	1	10.5	14.5	3	3	13.5	15.5
Кормовая свекла	1	23.5	27.5	3	4	24.5	26.5
июнь
Люцерна 1 года пользования	2	1.6	5.6	3	1	27.5	29.5
Люцерна 2 года пользования	2	1.6	5.6	3	2	30.5	1.6
1	2	3	4	5	6	7	8
Люцерна 3 года пользования	2	1.6	5.6	3	3	4.6	2.6
Кормовая свекла	2	1.6	5.6	2	4	5.6	6.6
Ячмень	1	2.6	6.6	2	5	6.6	7.6
Кормовая свекла	3	18.6	22.6	2	6	18.6	19.6
Ячмень	2	20.6	24.6	2	7	20.6	21.6
Люцерна 1 года пользования	3	26.6	30.6	3	8	22.6	24.6
Люцерна 2 года пользования	3	26.6	30.6	3	9	25.6	27.6
Люцерна 3 года пользования	3	26.6	30.6	3	10	28.6	30.6
Кукуруза на силос	1	30.6	4.7	2	11	1.7	2.7
июль
Ячмень	3	5.7	9.7	2	1	2.7	3.7
Кормовая свекла	4	5.7	9.7	2	2	4.7	5.7
Люцерна 1 года пользования	4	18.7	22.7	3	3	15.7	17.7
Люцерна 2 года пользования	4	18.7	22.7	3	4	20.7	18.7
Люцерна 3 года пользования	4	18.7	22.7	3	5	21.7	23.7
Кукуруза на силос	2	19.7	23.7	2	6	24.7	25.7
Кормовая свекла	5	22.7	26.7	2	7	26.7	27.7
август
Люцерна 1 года пользования	5	10.8	14.8	3	1	6.8	8.8
Люцерна 2 года пользования	5	10.8	14.8	3	2	9.8	11.8
Люцерна 3 года пользования	5	10.8	14.8	3	3	12.8	14.8
Кормовая свекла	6	10.8	14.8	2	4	15.8	16.8
Кукуруза на силос	3	22.8	26.8	2	5	23.8	24.8
октябрь
Люцерна 1 года пользования	6	1.10	5.10	3	1	29.9	30.9
Люцерна 2 года пользования	6	1.10	5.10	3	2	1.10	3.10

4. Основные расчеты при дождевании

Площадь полива на одной позиции

Для дождевальных машин «Волжанка» (ДКШ-64-800 и других модификаций) и ДКН-80-600 рассчитывают по формуле:

F_n= l • b, м², где

l - ширина захвата машины, м;

b - расстояние между позициями, м.

Интенсивность дождя рассчитывают по формуле:

мм/мин,

где Q_м - расход воды дождевальной машиной, л/с; F_n - площадь полива на одной позиции, м².

Продолжительность полива на одной позиции рассчитывают по формуле:

мин,

где m - поливная норма, м /га; i - интенсивность дождя, мм/мин.

Сменная производительность дождевальной машины, рассчитывают по формуле:

, га/смену,

где Q_м - расход воды дождевальной машиной, л/с; К_см коэффициент использования рабочего времени смены, t_см - продолжительность рабочей смены - 7 часов; m - поливная норма, _м³/га; в - коэффициент, учитывающий потери воды при поливе - 1,1.

4. Продолжительность полива на одной позиции и сменная производительность дождевальной машины

Культура	№ полива	Поливная норма	Продолжительность полива на одной позиции, мин	Сменная производительность дождевальной машины, га/смену
1	2	3	4	5
Ячмень	1 2-3	450 400	167 148	2,4 2,7
1	2	3	4	5
Люцерна 1 года пользования	1-2 3-6	550 600	204 222	1,9 1,8
Люцерна 2 года пользования	1-4 5-6	600 650	222 241	1,8 1,6
Люцерна 3 года пользования	1-4 5	600 550	222 204	1,8 1,9
Кормовая свекла	1 2-6	600 500	222 185	1,8 2,1
Кукуруза на силос	1 2-3	400 350	148 130	2,7 3,0

При проведении основных расчетов при дождевании было установлено, что продолжительность полива на одной позиции составляет 2-4 часа в зависимости от поливной нормы. Сменная производительность наибольшая на посевах ячменя и кукурузы на силос - 2,4-2,7 и 2,7-3,0 га/смену соответственно. У люцерны она наименьшая и составляет в среднем - 1,8 га/смену.

5. Экономическая эффективность орошения

5.1 Требования, предъявляемые к экономике производства мелиоративных работ

Проведение сельскохозяйственных мелиораций требует больших затрат труда и средств. Их экономическая эффективность зависит от технической и экономической обоснованности проектов и планов мелиорации земель, а также от результатов сельскохозяйственного производства на мелиорированных землях.

Все работы по строительству мелиоративных систем должны выполняться в нормативные сроки, с высоким качеством и наименьшими затратами труда и средств. На стадии проектных работ должны быть использованы все возможные снижения стоимости строительства: разработаны более экономичные конструкции и сооружения, использованы местные строительные материалы, запланирована рациональная организация производства строительных работ, выбрана рациональная схема перевозки и т.д.

Важное значение имеет индустриализация строительства: комплексная механизация работ, применение высокопроизводительной техники, внедрение эффективных технологий и т.д.

Мелиоративные работы должны выполняться в едином комплексе с культуртехническими и агромелиоративными мероприятиями, жилыми, производственными объектами, дорогами. Это способствует скорейшему освоению мелиорируемых земель, сокращению сроков окупаемости капитальных вложений.

Мелиоративные работы не должны оказывать отрицательного воздействия на окружающую среду.

5.2 Экономические показатели

Основные экономические показатели проекта следующие: срок окупаемости капитальных вложений, коэффициент фактической эффективности капитальных вложений и уровень рентабельности на совокупные капитальные затраты.

Срок окупаемости капитальных затрат определяют по формуле:

, лет, где:

К - капитальные затраты на проектирование и строительство оросительной системы;

У ДЧП - суммарная годовая дополнительная чистая прибыль, руб.

К = 70•106000 = 7420000 руб.

О = 7420000/565780 = 13 лет

и полученную величину сопоставляют с нормальным коэффициентом, принятым за 0,10.

К_{ф. эф.} = 565780/7420000 = 0,076

Уровень рентабельности на совокупные капитальные затраты рассчитывают по формуле:

, %.

Р_кап. = 565780•100/7420000 = 7,6%

№ п/п	Показатели	Культуры
		Ячмень	Люцерна 1 г. п.	Люцерна 2 г. п.	Люцерна 3 г. п.	Кормовая свекла	Кукуруза на силос
		Без орошения	При орошении	Без орошения	При орошении	Без орошения	При орошении	Без орошения	При орошении	Без орошения	При орошении	Без орошения	При орошении
1	Площадь, га	12	11	12	11	12	11	12	11	12	11	12	11
2	Урожайность, т/га	2,7	4,0	4,0	10,1	4,8	12,0	3,5	8,8	40	80	25	50
3	Валовая продукция, т	32,4	44	48	111,1	57,6	132	42	96,8	480	880	300	550
4	Цена реализации, руб./т	4000	4000	600	600	600	600	600	600	1000	1000	400	400
5	Стоимость валовой продукции, руб.	129600	176000	28800	66660	34560	79200	25200	58080	480000	880000	120000	220000
6	Ежегодные затраты, руб./га	6000	7000	4000	5000	4000	5000	4000	5000	12000	18000	6000	8000
7	Суммарные ежегодные затраты, руб.	72000	77000	48000	55000	48000	55000	48000	55000	144000	198000	72000	88000
8	Себестоимость продукции, руб./т	2222	1750	1000	495	833	417	1143	568	300	225	240	160
9	Чистая прибыль, руб.	57600	99000	-19200	11660	-13440	24200	-22800	3080	336000	682000	48000	132000
10	Дополнительная чистая прибыль, руб.		41400		30860		37640		25880		346000		84000
11	У ДЧП, руб.	565780

На основании экономических расчетов можно сделать следующие выводы:

1. Орошение ячменя с подсевом люцерны, люцерны трех лет пользования, кормовой свеклы, кукурузы на силос, входящих в севооборот, экономически целесообразным, так как коэффициент фактической эффективности - 0,076 близок к нормативному - 0,1.

2. Дополнительная чистая прибыль с 1 га посевов составляет - 8082,6 руб.

3. Наиболее высокая дополнительная чистая прибыль с 1 га посевов обеспечивает кормовая свекла - 28833,3 руб., а самая низкая у люцерны з года пользования - 2156,7 руб.

6. Экологические требования, предъявляемые к орошению кормовых культур сточными водами

1. Запрещается использование на орошение сельскохозяйственных земель животноводческих стоков, содержащих препараты ДДТ.

2. Запрещается сброс сточных вод от изоляторов в общую систему навозоудаления без предварительного их обеззараживания и согласования с ветнадзором.

3. Запрещается на молочных и репродукторных фермах сброс стоков в общую систему навозоудаления от моечных отделений из-за наличия в стоках продуктов молока, и в первую очередь, агрессивных органических соединений.

4. Допускается смешивание осветленных животноводческих стоков с хозяйственно-бытовыми сточными водами (без предварительной очистки) только в том случае, если последние составляют не более 5 % к общему количеству (если количество хозяйственно-бытовых стоков превышает 5 %, то необходима предварительная биологическая очистка).

5. При использовании осветленных животноводческих стоков на орошении с применением дальнеструйной техники необходим разрыв между орошаемым участком и населенным пунктом не менее 600 м, от сооружений ферм и подготовки навоза до населенного пункта - не менее 500 м, а при использовании осветленных стоков крупного рогатого скота - соответственно не менее 400 и 300 м. При применении среднеструйной дождевальной машины типа «Волжанка» вышеуказанные санитарные разрывы допускаются в 2 раза меньше.

6. Категорически запрещается использование дальнеструйной техники:

- при скорости ветра более 4 м/с;

- при скорости ветра более 3 м/с и направления ветра в сторону населенного пункта. Самыми благоприятными периодами для орошения являются утренние часы (до 10 часов) и вечерние (с 16 часов).

7. Выдерживать животноводческие стоки в отстойниках-навозонакопителях не менее 14 дней, за этот период происходит разделение стоков на фракции (жидкую и твердую) и осаждение яиц гельминтов.

8. Запрещается при сбросе жидкой фракции стоков из отстойников в РОС (резервуар осветленных стоков) попадание ими в последний.

9. Регулярно проводить санитарно-гельминтологические исследования (силами ведомственных лабораторий) стоков из РОСа перед выпуском на орошение; в случаях смешения стоков с хозяйственно-бытовыми сточными водами проводить санитарно-бактериологические исследования (силами лабораторий санэпидемстанций) на патогенную микрофлору семейства кишечных.

10. Для исключения засасывания ила производить забор стоков из РОСа с помощью плавающего водозаборного устройства с ограничением глубины погружения его до 0,7 м от дна резервуара.

11. Разрешается использование осветленных животноводческих стоков на орошение сельскохозяйственных угодий в любое время года независимо от показателей БПК.

12. Годовая максимальная норма внесения осветленных стоков на 1 га орошаемой площади не должна превышать 3000 кг азота.

13. Уровень залегания грунтовых вод на орошаемых участках не должен быть меньше 2 м (для черноземных и лесных почв).

14. Орошаемый участок не должен иметь уклон более 0,03-0,04, а при наличии уклона в сторону населенного пункта, открытых водоемов и источников питьевого водоснабжения иметь обваловку высотой до 0,4 м.

15. Разрешается выращивание на орошаемых площадях кормовых культур, технических и силосных культур с последующей переработкой их на силос, сенаж и сенную муку.

16. Категорически запрещается на орошаемых участках выпас животных.

17. Уборку сельскохозяйственных культур, выращенных на орошаемых участках, производить не ранее 2-х недель после последнего полива.

18. Работающие на участках полива при нахождении в зоне дождевания должны иметь индивидуальные средства защиты: респиратор типа «Лепесток».

19. Лица, работающие на орошаемых участках, должны быть обеспечены водонепроницаемой одеждой.

20. На животноводческих фермах и комплексах необходимо иметь душ-пропускник с помещением для стирки, дезинфекции, сушки и хранения как специальной, так и личной одежды; помещение для приема пищи, умывальники и туалеты. Работающие должны быть обеспечены доброкачественной питьевой водой.

21. Лица, занятые на орошении сельскохозяйственных культур, обязаны:

- проходить санитарный минимум при поступлении на работу и в дальнейшем ежегодно;

- обследоваться на гельминтов при организации на работу и в дальнейшем 1 раз в год с последующей дегельминтацией инновазированных;

- подвергаться профилактическим прививкам против кишечных инфекций;

- иметь личные санитарные книжки.

22. Ответственность за правильную организацию работы очистных сооружений, оросительных систем и охрану труда работающих возлагается на руководителя хозяйства.

23. Контроль за химическим составом стоков и санитарно-гельминтологические исследования осуществляют ведомственные лаборатории, а санитарно-бактериологические - временно (до организации лабораторий в хозяйствах) района.

24. Контроль за соблюдением техники полива и норм внесения осветленных стоков возлагается на главного агронома хозяйства и агрохимическую лабораторию.

Список литературы

1. Агроклиматические ресурсы Белгородской области. - Л.: Гидрометеоиздат, 1992. - 91с.

2. Воронин Н.Г. Орошаемое земледелие./Н.Г. Воронин. - М.: Агропромиздат, 1989. - 336с.

3. Колпаков В.В., Сухарев И.П. «Сельскохозяйственные мелиорации»./В.В. Колпаков, М.П. Сухарев. - М.: Агропромиздат, 1988. - 320с.

4. Маслов Б.С. Мелиорация и охрана природы/Б.С. Маслов, И.В. Минаев. - М.: Агропромиздат, 1985. - 271с.

5. Методические указания по подготовке и оформлению курсового проекта по мелиорации специальности 110102 «Агроэкология». /Сост. Н.С. Добудько, А.И. Титовская, Е.Г. Котлярова, Ф.Х. Джалалзаде. - Белгород: Изд-ство БелГСХА, 2008. - 47с.

Приложения

Таблица для расчета количества осадков за период вегетации

Культура	Период вегетации	Осадки по декадам, мм	А, мм
Ячмень	20.4 - 26.7	13+14+15+16+18+20+22+22+22+21	183
Люцерна 1 г.п.	15.4 - 12.9	13+13+14+15+16+18+20+22+22+22+21+19+18+16+19	268
Люцерна 2 г.п.	15.4 - 12.9	13+13+14+15+16+18+20+22+22+22+21+19+18+16+19	268
Люцерна 3 г.п.	15.4 - 12.9	13+13+14+15+16+18+20+22+22+22+21+19+18+16+19	268
Кормовая свекла	2.5 - 30.8	14+15+16+18+20+22+22+22+21+19+18+16	223
Кукуруза на силос	11.5 - 18.9	13+14+15+16+18+20+22+22+22+21+19+18+16+19+11	266

Техническая характеристика дождевальной машины «Волжанка» (ДКШ - 56 - 700)

Расход воды, л/с - 56

Ширина захвата, м - 700

Напор воды на гидранте, м - 40

Расстояние между позициями, м - 18

Коэффициент использования рабочего времени смены - 0,83