Проект мелиоративного обустройства земель в Михайловском районе Алтайского края

м³/га

V₀

W₀, м³/га

?W_в.п

м³/га

Люцерна

0,5

19,6

1,44

1411,2

0,65

917,28

0,73

1030,18

113,0

Кукуруза

0,4

19,5

1,43

1115,4

0,65

752,01

0,7

780,78

28,77

Злаково-бобовые с подсевом люцерны

0,4

19,5

1,43

1115,4

0,65

752,01

0,7

780,78

28,77

Суданская трава

0,4

19,5

1,43

1115,4

0,65

752,01

0,7

780,78

28,77

4.2.5 Сроки поливов культур севооборота

Сроки поливов на протяжении вегетации определены биологическими особенностями культуры, погодными условиями, характером почвогрунтов и гидрогеологическими особенностями орошаемых земель. Поливы распределены так, чтобы обеспечить растения влагой в критические периоды, когда они наиболее чувствительны к подсушиванию почвы.

Установленный режим орошения сельскохозяйственных культур севооборота совпадает с рекомендуемым режимом орошения и принят в соответствии с таблицей 24 - Режим орошения сельскохозяйственных культур для степной зоны Западной Сибири и Северного Казахстана [6].

Сроки поливов культур севооборота установлены по суммарной кривой дефицитов водопотребления для люцерны года 75%-ой обеспеченности методом B.C. Мезенцева (рисунок 2), сроки укосов люцерны установлены по кривой суммирования температур нарастающим итогом с учётом длины светового дня (рисунок 4). Сроки поливов и сроки укосов культур севооборота занесены в таблицу 4.4.

Таблица 4.4 - Режим орошения сельскохозяйственных культур севооборота

Культура	№ полива	Рекомендуемая поливная и оросительная норма, м3/га	Установленная и оросительная норма, м3/га	Сроки полива
				рекоменд.	установл.
1	2	3	4	5	6
Люцерна	1	300	500	10-15.05	10-20.04
	2	400	500	20-30.05	1-10.06
	3	500	500	1-10.06	20-30.06
	4	500	500	20-30.06	10-20.07
	5	400	500	15-25.07	10-15.08
	6	400	500	12-22.08	10-15.09
	7	300	-	15-25.09	-
Всего		2800	3000
Кукуруза (скороспелые сорта) в виде фуража	0	300	300	8-10.05
	1	300	300	15-29.06
	2	400	400	2-7.07
	3	400	400	15-20.07
	4	400	400	3-7.08
Всего		1800	1800
Злаково-бобовая смесь с подсевом люцерны	1	300	300	20-30.05
	2	400	400	5-12.06
	3	400	400	20-25.06
	4	300	300	1-7.07
	5	400	400	29.07-4.08
Всего		1800	1800
Суданская трава	0	500	500	7-12.06
	1	300	300	25-30.06
	2	500	500	10-15.07
	3	300	300	1-12.08
	4	400	400	15-25.08
Всего		2000	2000

Рисунок 3 - Кривая суммы температур нарастающим итогом с учётом длины светового дня (люцерна)

5. Организация орошаемой территории

5.1 Выбор типа и модификации дождевальной машины

По технологии производства полива дождевальные машины, установки, оборудование и системы разделены на следующие основные типы:

- дождевальные машины и установки, работающие позиционно с питанием от гидрантов закрытых оросителей или с забором воды из открытых оросителей (с механическим перемещением между позициями, с ручным перемещением между позициями);

- дождевальное оборудование, работающее с позиционным расположением намоточного устройства и с дождевальными аппаратами, поливающими в движении с подводом воды по гибкому шлангу;

- дождевальные машины, работающие в движении (с перемещением по кругу, с перемещением фронтально);

- сезонно-стационарные автоматизированные системы (КСИД, ДАУ);

- стационарные системы и устройства.

По технологиям дождевания (выдачи оросительной нормы) вся эта техника разделена на работающую с прерывистой (цикличной) выдачей оросительной нормы, а также с непрерывным в течение вегетации снабжением растений влагой в соответствии с изменением их водопотребления (синхронное импульсное дождевание).

В данном проекте выбрана самоходная многоопорная дождевальная машина «Фрегат», которая предназначена для полива сельскохозяйственных культур, в том числе высокостебельных, лугов и пастбищ. Полив осуществляется в движении по кругу. Водопроводящий пояс машины со среднеструйными дождевальными аппаратами или короткоструйными насадками Кубанского типа опирается на самоходные опоры, имеющие двухколёсные тележки с гидроприводом, работающим от энергии воды, идущей на полив.

Вода в машину подаётся от гидрантов напорной закрытой оросительной сети или из артезианских скважин. Над гидрантом размещена неподвижная опора со стояком, вокруг которого вращается машина. Неподвижная опора представляет собой металлическую конструкцию, закреплённую на бетонном фундаменте.

В зависимости от величины и формы орошаемого участка использована модификация машины «Фрегат» с различным числом опор. Поставляются «Фрегаты» с числом опор 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7; базовая модель имеет 16 опор. Технические характеристики выбранных модификаций машины «Фрегат» представлены в таблице 5.1 [16].

Звено (тележка) состоит из колёсной самоходной опоры с механизмом гидропривода, труб водопроводящего пояса с дождевальным аппаратом, А-образной формы с системой тросового крепления водопроводящего пояса, узлов автоматической системы синхронизации движения и аварийной остановки.

Водопроводящий пояс машины расположен на высоте 2,2 м над землёй.

Для обеспечения равномерного полива площади машина оборудована четырьмя типоразмерами среднеструйных дождевальных аппаратов кругового действия и одним концевым аппаратом, который работает по сектору и обеспечивает полив части площади по углам участка. Дождевальные аппараты устанавливают по длине машины и настраивают в соответствии с инструкцией.

Машина «Фрегат» оборудована системами механической и гидравлической аварийной остановки при изгибе трубопровода, опасном для прочности конструкции.

Величина поливной нормы регулирована путём изменения скорости движения машины. На орошаемом участке «Фрегат» использован для полива с одной или двух позиций. Перевозят машину в осевом направлении трактором-буксировщиком класса тяги 5, при этом колёса ходовых тележек поворачивают на 90°.

Машина выпущена в двух исполнениях: «Фрегат» ДМУ-А с водопроводящим поясом диаметром 152,4 мм и приспособлениями для установки гибких вставок при поливе на участках со сложным рельефом; «Фрегат» ДМУ-Б с диаметром труб водопроводящего пояса 177,8 и 152,4 мм.

При планировании применения ДМ «Фрегат» оптимизированы их рабочие расходы и напоры.

Таблица 5.1 - Технические характеристики выбранных модификаций машины «Фрегат»

Модификация машины	Число тележек	Длинна машины, м	Общий расход воды, л/с	Требуемое давление воды на входе в машину, МПа	Средняя интенсивность дождя по длине машины, мм/мин	Максимальная площадь полива при работе на одной позиции при постоянно включенном концевом дождевальном аппарате, га	Минимальная норма полива за один оборот машины (при частоте ходов гидроцилиндра последней тележки 5,5 ход/мин), м3/га	Масса машины, т
								Без воды	С водой
ДМУ - Б434-90	15	433,6	90	0,62	0,31	66,1	238	14	23,3
ДМУ-Б463-90	16	463,2	90	0,63	0,29	74,9	225	15	25

5.2 Организация орошаемой территории

Размеры и площади орошаемого массива и севооборотных участков установлены на основании рельефа местности, способа орошения, выбранного типа дождевальной машины и способа подачи воды.

Площадь одного поля принята после увязки с сезонной производительностью.

А =

Размеры и конфигурация полей севооборота приняты исходя из технических параметров дождевальной машины.

Площади полей F_нетто (поливаемая) принимаем равными максимальной площади полива при работе на одной позиции при постоянно включенном концевом дождевальном аппарате. Площадь нетто (поливаемая) для трёх полей с люцерной равна 74,9 га, для трёх других полей - 66,1 га, площадь брутто соответственно 100 га и 88,4 га.

Поля квадратные, количество полей - 6. Три поля с длиной стороны равной 1000 м, а три других поля с длиной стороны - 940 м.

После размещения полей и севооборотного участка определён коэффициент земельного использования:

КЗИ= (5.2)

где F_нетто - орошаемая площадь нетто (засеваемая) севооборотного участка, га;

F_брутто - площадь брутто севооборотного участка, га.

F_брутто= F_нетто+F_от, га (5.3)

где F_от - площадь, занятая дорогами, лесными полосами и сооружениями, га.

Результаты расчётов сведены в таблицу 5.2.

5.3 Проектирование оросительной сети в плане

Исходя из того, что для орошения полей севооборота принято использование дождевальных машин «Фрегат» запроектирована закрытая оросительная сеть.

Внутрихозяйственная оросительная сеть для ДМ «Фрегат» состоит из магистрального трубопровода (1 МКр) и распределительных трубопроводов (1-1Кр, 1 - 2Кр, 1-ЗКр, 1-4Кр, 1-5Кр, 1-6Кр).

Оросительную сеть запроектировали исходя из следующих требований:

- обеспечение своевременной подачи расчётных расходов воды на полив;

рациональное размещение всех элементов сети в плане;

минимальная протяжённость и экономичность;

надёжность и простота в управлении оросительной сетью.

На полях при использовании ДМ «Фрегат» в центре каждого поля размещён гидрант подключения машины к полевому трубопроводу.

Расположение оросительной сети в плане, материал труб, их диаметр, сооружения на сети запроектированы с учётом типа дождевальной техники, рельефа местности и границ землепользования.

При подборе материала труб рассмотрен вариант с применением железобетонных труб для магистрального трубопровода. Железобетонные трубы обладают целым рядом преимуществ по сравнению с трубами из других материалов. Они достаточно прочны, выдерживают сравнительно большие давления (до 2 МПа). Срок службы железобетонных трубопроводов достигает 50 и более лет. Трубы не подвергаются обрастанию с внутренней поверхности, поэтому пропускная способность их с течением времени не изменяется. Монтаж трубопроводов со стыками на резиновых уплотнителях сравнительно не сложен.

Для распределительных трубопроводов рассмотрен вариант с применением пластмассовых труб. Пластмассовые трубы отличаются тем, что они легкие (в пять-семь раз легче стальных) и в тоже время достаточно прочные, долговечные (гарантийный срок эксплуатации - 50 лет, но могут служить гораздо дольше). Не ржавеют, не боятся контактов с водой и практически со всеми агрессивными средами (даже с соляной кислотой), устойчивы к воздействию грибка, бактерий, а также грызунов. Пластиковые трубы не токсичны и не влияют отрицательно на вкус воды. Внутренняя поверхность очень гладкая, благодаря чему значительно (на 30%, по сравнению с металлическими) снижается гидравлическое сопротивление, то есть увеличивается пропускная способность, снижаются затраты электроэнергии. Из-за повышенной гладкости стенок и абсолютной инертности полимеров пропускная способность пластиковых труб сохраняется неизменной в течение всей эксплуатации и гарантируется их абсолютная чистота (на внутренних стенках не образуется никаких отложений в виде накипи, продуктов коррозии, известковых отложений). Пластиковые трубы очень пластичны, обладают прекрасными диэлектрическими свойствами, при прокладке в земле они не нуждаются в защите от блуждающих токов. Пластиковые трубы очень удобны в монтаже и не нуждаются в обслуживании. Они легко поддаются механической обработке, легко режутся, гнутся, свариваются, склеиваются как в заводских, так и в домашних (полевых) условиях. Полимерный стык не требует никаких дополнительных расходных материалов (изоляции, электродов). Еще одна интересная особенность: по пластиковым трубам плохо распространяются акустические колебания.

Трубы заложены на глубину до 1 м.

Тип оросительной системы - стационарный.

План строительства оросительной системы представлен на листе 1 графической части проекта.

5.4 Водосборно-сбросная сеть

Для опорожнения закрытых распределителей, магистрального и полевых трубопроводов предусмотрены опоражнивающие колодцы, расположенные в низких местах трубопроводов. Водосбросные колодцы устроены с водопроницаемым дном. Так как гидрогеологические условия обустраиваемого участка благоприятны (грунты проницаемы, грунтовые воды расположены глубоко, следовательно, отсутствуют возможные процессы возникновения засоления и заболачивания), то вода из трубопровода выходит непосредственно в колодец.

Водосборно-сбросная сеть запроектирована в соответствии со СНиП 2.06.03-85 [25]. Расположение водосборно-сбросных сооружений представлено на генплане.

5.5 Дорожная сеть и лесные полосы

Для обеспечения нормальных условий производства сельскохозяйственных работ на севооборотных участках предусмотрены полевые дороги шириной 6 м.

Дорожная сеть в плане запроектирована соответствии со СНиП 2.05.11-83 с соблюдением следующих условий:

дороги запроектированы из условия минимальной протяжённости, максимальной экономичности и удобства обслуживания оросительной сети и сельскохозяйственных работ;

дороги проложены по границам полей севооборота и по внешней границе откоса;

- предусмотрен подъезд к насосной станции II-го подъёма;

- дороги разного значения по возможности совмещены.

За состоянием дорог предусмотрено вести постоянные наблюдения. Все просадки колеи будут заделаны грунтом, который затем трамбуется.

Для осмотра и ремонта трубопроводов и сооружений на сети были запроектированы эксплуатационные дороги.

Сообщение обустраиваемого участка с АО осуществлено по внутрихозяйственной дороге.

Эффективность земледелия возрастает при внедрении комплекса противоэрозионных мероприятий, в которых важное место занимают лесозащитные насаждения. Системы защитных лесных насаждений выполняют противоэрозионную и биодренажную роль, предупреждают засоление и заболачивание мелиорируемых земель, снижают скорость ветра и потери воды на испарение.

Так как в проекте предусмотрено проектирование котлована-накопителя, то размещение противоэрозионных лесных насаждений по его контуру необходимо. Такие лесные насаждения закрепляют своей корневой системой почву и грунт, уменьшают размыв и смыв, предотвращают осыпание грунта.

При размещении лесозащитных насаждений на обустраиваемой территории снижается скорость ветра, вследствие чего уменьшается испаряемость на 10-30% и увеличивается влажность воздуха на5-10%.

На обустраиваемом участке предусмотрена посадка лесозащитных полос по границам севооборота, между полями севооборота, а также вокруг котлована-накопителя. Согласно рекомендациям по проектированию лесозащитных насаждений в южной степной зоне Алтайского края в проекте предусмотрены по границам севооборота 4-х рядные лесополосы, шириной 12 м, продуваемой конструкции из основной породы - тополь. Между полями севооборотов предусмотрены 2-х рядные лесополосы, шириной 6 метров. Расстояние между рядами 3 метра.

Таблица 5.2 - Ведомость использования земельного фонда

№ бригады	Номер поля	Культура севооборота	Площадь брутто, га	Площадь отчуждения, га	Fнетто поливаемая, га
				Лесные полосы	дороги	сооружения	всего
1	1	Люцерна	100					74,9
	2	Люцерна	100					74,9
	3	Люцерна	100					74,9
	4	Злаково-бобовые	88,4					66,1
	5	кукуруза	88,4					66,1
	6	Суданская трава	88,4					66,1
	Итого		565,2	17,0	7,58	3,0	28,2	423,0

6. Техника полива культур

6.1 График полива культур

Для того чтобы оросительная система обеспечила в определённые сроки расчётную подачу воды на севооборот, построен график водоподачи, который показывает динамику подачи воды на орошаемый участок в течение всего оросительного периода (рисунок 5). Продолжительность полива увязана с производительностью принятой дождевальной машины.

Полученные результаты занесены в ведомость графика полива, по которой построен неукомплектованный график полива. После укомплектования в ведомость графика полива внесены новые сроки проведения поливов (таблица 6). Укомплектованный и неукомплектованный графики полива представлены на рисунке 5.

При укомплектовании использован приём смещения сроков полива на 3-5 суток от рекомендуемого срока. Новые сроки полива увязаны с фазами вегетации с/х культур и укосами.

Таблица 6 - Ведомость графика полива

Культура		m, м3/га			t, час	Кday	ф	nn, сут	Режим неукомплектованного графика полива
Люцерна (1 поле)	74,9	500 500 500 500 500 500	1,2	80	15	0,831	0,95	13 13 13 13 13 13	5-17.05 20.05-1.06 1-13.06 20.06-2.07 15-27.07 12-24.08
Всего		3000
Кукуруза	66,1	300 300 400 400 400	1,2	80	14	0,836	0,95	8 8 10 10 10	8-15.05 20-27.06 2-11.07 15-24.07 3-12.08
Всего		1800
Злаково-бобовая смесь	66,1	300 400 400 300 400	1,2	80	14	0,836	0,95	8 10 10 8 10	20-27.05 5-14.06 20-29.06 1-8.07 29.07-7.08
Всего		1800
Суданская трава	66,1		1,2	80	14	0,836	0,95	12 8 12 8 10	7-18.06 25.06-2.07 10-21.07 1-8.08 15-24.08
Всего		2000

Заключение

По своему географическому положению рассматриваемая территория расположена в степной части Алтайского края с жёсткими климатическими условиями, где основную роль в получении устойчивых урожаев играет обеспеченность растений влагой. Часто повторяющиеся засухи приводят к резкому снижению урожайности и большому недобору сельскохозяйственной продукции. Низкая урожайность сельскохозяйственных культур приводит к дефициту кормов, что отрицательно сказывается на развитии животноводства и приводит к снижению поголовья скота и его продуктивности.

Анализ климатических, гидрогеологических и почвенно-мелиоративных условий свидетельствует о необходимости и возможности орошения на данной территории.

Из-за отсутствия поверхностных водоисточников предусмотрено использование подземных вод, аккумулированных в искусственном водоёме. На водоёме предусмотрена насосная станция II подъёма. Оросительная сеть закрытая, представлена магистральным и распределительными трубопроводами, оснащёнными необходимой арматурой для регулирования подачи воды.

Для снижения эрозионных процессов предусмотрены лесные полосы.

Глубокое положение уровня грунтовых вод исключило устройство дренажа в период строительства оросительной системы.

Реализация данного проекта в Михайловском районе Алтайского края позволит стабилизировать развитие сельскохозяйственного производства в данном хозяйстве, что обеспечит повышение продуктивности и количественный рост поголовья скота и дальнейшее устойчивое экономическое развитие хозяйства.

Список литературы

1. Боговая И.О. Ландшафтное искусство: Учебник для вузов / И.О. Боговая, Л.М. Фурсова - М.: Агропомиздат, 1988.-223 с.

2. ВСН 33-2.2.12-87. Мелиоративные системы и сооружения. - М.: Министерство мелиорации и водного хозяйства СССР, 1988. - 93 с.

3. ГОСТ 17.5.3.01-78 Состав и размер зелёных зон городов. - М., 1978.

4. Гидроклиматический режим лесостепной и степной зон Европейской части СССР в засушливые и влажные годы. - М.: Издательство АНСССР, 1960-169 с.

5. Дементьев В.Г. Орошение / В.Г. Дементьев - М.: Колос, 1979-303 с.

6. Долгушин Г.Л. Справочные материалы по курсу «Мелиорация земель» часть 1. Орошение земель / Г.Л. Долгушин - Омск: ОмГАУ, 2000. - 50 с.

7. Долгушин Г.Л. Методические указания к практическим занятиям по сельскохозяйственным гидротехническим мелиорациям / Г.Л. Долгушин, Ю.Н. Плотников, В.Н. Русаков - Омск: ОмСХИ, 1983-36 с.

8. Дикаревский B.C. Устройство закрытых оросительных систем: Трубы, арматура, оборудование / B.C. Дикаревский [и др.] / справочник под ред. B.C. Дикаревского - М.: Агропромиздат, 1986-255 с.

9. Журавлёв М.З. Мелиоративное земледелие: в 2 ч. / М.З. Журавлёв - Омск: ОмСХИ, 1973.-Ч. 1. - 102 с; 1974.-Ч. 2. - 131 с.

10. Инструкция по проведению лесоустройства в лесном фонде России. 4.1. Полевые работы - М.: ВНИИЦ лесресурс, 1995. - 174 с.

11. Ковда В.А., Перспективы орошения в срединном районе СССР / В.А. Ковда-М.: Наука, 1978-204 с.

12. Кулундинская степь и вопросы её мелиорации - Новосибирск: Наука, 1978-506 с.

13. Ландшафтная таксация и формирование насаждений пригородных зон. - Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1977. - 224 с.

14. Лоскутов В.В. Проектирование водопроводной насосной станции: Учеб. пособие / В.В. Лоскутов: ОмГАУ. - Омск: Изд-во ОмГАУ, 2003. - 100 с.

15. Мезенцев B.C. Режимы влагообеспеченности и условия гидромелиорации степного края / B.C. Мезенцев - М.: Колос, 1974-240 с.

16. Механизация полива: Справочник / Штепа Б.Г., Носенко В.Ф., Винникова Н.В. и др. - М.: Агропромиздат, 1990. - 336 с.

17. Основы лесопаркового хозяйства. Учебное пособие / СИ. Конашева. - Уфа: БашГАУ, 2004. - 182 с.

18. Панин П.С. Особенности мелиорации земель Западной Сибири / П.С. Панин - Новосибирск: Наука, 1979-252 с.

19. Панфилов В.П. Агрофизическая характеристика почв Западной Сибири / В.П. Панфилов - Новосибирск: Наука, 1976-544 с.

20. Пронин М.Н. Лесопарковое хозяйство / М.Н. Пронин - М.: Агропромиздат, 1990. - 175 с.

21. Ресурсы поверхностных вод районов освоения целинных и залежных земель. Выпуск IV. Равнинные районы Алтайского края и южная часть Новосибирской области / под ред. В.А. Урываева - Л.: Гидрометеорологическое издательство, 1962-977 с.

22. Розов Л.П. Мелиоративное почвоведение / Л.П. Розов - М.: Сельхозгиз, 1956-439 с.

23. Руководство по проектированию внутрихозяйственной оросительной сети для дождевальных машин «Фрегат», «Волжанка» и «Днепр». - М.: ОСОИТД «Союзводпроект», 1979-104 с.

24. СНиП 1.04.03-85. Нормативы продолжительности строительства и задела в строительстве предприятий, зданий и сооружений. - М.: Стройиздат, 1985.

25. СНиП 2.06.03-85. Мелиоративные системы и сооружения. - М.: Стройиздат, 1986-50 с.

26. СНиП 2.01.14-83. Определение расчётных гидрологических характеристик. - М.: Стройиздат, 1985-36 с.

27. Тюльпанов Н.М. Лесопарковое хозяйство: Учебное пособие для техникумов / Н.М. Тюльпанов - Л.: Стройиздат, 1975. - 160 с.

28. Шевелёв Ф.А. Таблицы для гидравлического расчёта стальных, чугунных, асбестоцементных, пластмассовых и стеклянных водопроводных труб. Изд. 5 / Ф.А. Шевелёв - М.: Стройиздат, 1973-112 с.

29. Ясинецкий В.Г. Организация и технология гидромелиоративных работ: Учебник для вузов / В.Г. Ясинецкий, Н.К. Фенин - М.: Агропромиздат, 1986. - 352 с.

орошение кормовой мелиоративный земля

Размещено на Allbest.ru