Проектирование водохранилища, орошения овощного севооборота и долголетнего культурного пастбища

Размещено на http://www.allbest.ru

Министерство сельского хозяйства РФ

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова»

Факультет землеустройства и кадастра

Кафедра геодезии и мелиорации

Курсовая работа

Проектирование водохранилища, орошения овощного севооборота и долголетнего культурного пастбища

Выполнил: ст. гр. Зк-35а

И.А. Беляева

Проверил: преподаватель

В.М. Чабин

Пермь 2011



Содержание

Задание на проектирование № 7

Введение

1. Проектирование водохранилища

1.1 Общие сведения о прудах, использование прудов (небольших водохранилищ) в сельском хозяйстве

1.2 Изыскания под пруды, определение водосборной площади

1.3 Гидрологические расчеты водохранилища

1.4 Водохозяйственные расчеты и определение параметров водохранилища

1.5 Проектирование земляной плотины

1.6 Водосборное сооружение

1.7 Расчет фильтрации воды через земляные плотины

1.8 Расчет гидростатического давления на верховой откос плотины

1.9 Организация строительных работ и эксплуатация земляной плотины

2. Проектирование оросительной системы для орошения долголетнего культурного пастбища

2.1 Создание долголетнего культурного пастбища

2.1.1 Выбор участка

2.1.2 Создание пастбищных травостоев

2.1.3 Поливной режим

2.1.4 Организация загонной системы пастбищ

2.1.5 Уход за пастбищем

2.2 Режим орошения долголетнего культурного пастбища

2.3 Режим орошения сельскохозяйственных культур

2.3.1 Определение суммарного водопотребления

2.3.2 Расчет оросительных норм

2.3.3 Расчет поливных норм

3. Поливная дождевальная техника и устройство оросительных систем

4. Расчет экономической эффективности запроектированных мероприятий

4.1 Определение капитальных затрат на строительство водохранилища и оросительных систем

4.2 Расчет дополнительного чистого дохода

4.3 Определение срока окупаемости капитальных затрат

Заключение

Список литературы



Задание на проектирование № 7

Составить проект водохранилища (пруда) для целей:

а) водоснабжения населённого пункта;

б) орошения овощного севооборота;

в) орошения долголетнего культурного пастбища.

1.1 Водохранилище (пруд) устраивается в овраге (балке), изображённом на плане (масштаба 1:5000).

1.2 Водосборная площадь оврага 10,0 км2.

1.3 Определить среднегодовой модуль стока 70% вероятности превышения.

1.4 Для строительства плотины используется лёгкий суглинок.

1.5 Глубина залегания водоупорного слоя в овраге 1,2 м.

1.6 Почвы орошаемого участка

1.7 Наименьшая влагоёмкость (НВ) 24%.

1.8 Объёмная масса почвы б = 1,0.

Расчёт потребности в воде для водоснабжения населённого пункта

№ п/п	Наименование потребителей	Количество потребителей воды	Норма потребления воды, л/сутки	Продолжительность потребления воды, сутки	Годовая потребность в воде, м3
Жилищно - коммунальный сектор
1	Люди	1100	100	365	40150
2	Школа (учащиеся)	400	10	250	1000
3	Клуб (мест)	200	10	300	6000
4	Детсад (мест)	150	200	300	9000
5	Ясли (мест)	100	250	300	7500
6	Баня (мест)	60	250	300	4500
7	Больница (коек)	70	250	365	6387,5
Животноводческий сектор
1	КРС (голов)	400	150	365	21900
2	Лошади (голов)	70	60	365	1533
3	Свиньи (голов)	1000	60	365	21900
4	Овцы (голов)	5000	10	365	18250
5	Гуси (голов)	-	-	-	-
6	Куры, утки (голов)	10000	2	365	7300
Производственно - хозяйственный центр
1	Хлебопекарня (кг/сутки)	1100	5	365	2007,5
2	Маслозавод (кг/год)	50000	10	300	150000
3	Сырозавод (кг/год)	60000	10	300	180000
4	Автомобили (шт)	80	150	300	3600
5	Комбайны (шт)	40	150	60	360
6	Тракторы (шт)	60	150	300	2700
7	Мех. мастерские (станков)	10	100	300	300
8	Столярные мастерские (станков)	20	100	300	600
9	Слесарные мастерские (станков)	10	100	300	300
10	Кузница (горн)	2	100	300	60
11	Полив растений в закрытом грунте: а)парники (рам) б)теплицы	400 2	20 15	200 300	1600 9
ИТОГО	486957



Введение

Орошение - это искусственное увлажнение почвы. Его применяют в том случае, если естественного увлажнения почвы осадками не достаточно для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур. Орошение обеспечивает наиболее благоприятный для произрастания растений водный, питательный, воздушный, тепловой, солевой и микробиологический режимы почв.

Вместе с оросительной водой на поля поступает большое количество питательных веществ, улучшающих структуру и плодородие почвы. При больших поливных нормах воды из почвы вымываются вредные соединения солей.

Оросительная система включает в себя следующие элементы:

- источники орошения;

- головное водозаборное сооружение;

- межхозяйственные распределители

- хозяйственные распределители.

Как правило, источником орошения являются какие-либо естественные водные объекты - реки, озера, ручьи. Но при отсутствии таковых создаются небольшие водохранилища.

Такие водохранилища могут служить не только источником водоснабжения, но и местом для разведения рыбы и водоплавающей птицы.

Проект по мелиорации включает в себя 4 части: проектирование водохранилища, проектирование оросительных систем для долголетних культурных пастбищ (ДКП) и овощного севооборота и расчет экономической эффективности запроектированных мероприятий.



1. Проектирование водохранилища

1.1 Общие сведения о прудах, использование прудов (небольших водохранилищ) в сельском хозяйстве

Пруды, водоемы, небольшие водохранилища устраиваются для целей водоснабжения, орошения, разведения рыбы и водоплавающей птицы. Устраиваются такие водоемы в оврагах и балках путем перегораживания их земляными плотинами и, таким образом, они служат еще и мерой борьбы с овражной эрозией. Кроме того, культурный, обустроенный водоем может служить местом летнего отдыха людей.

Наполняются пруды в оврагах и балках главным образом поверхностными водами от весеннего снеготаяния и выпадающих дождей.

1.2 Изыскания под пруды, определение водосборной площади

Для проектирования прудов и небольших водохранилищ (условно считается: если водоем содержит менее 1 млн. м3 воды - это пруд; если более - водохранилище) необходимо выполнить соответствующие изыскания.

Эти изыскания позволяют установить местоположение пруда, его примерную емкость, разработать схемы вариантов компоновки узла сооружений. Для этого надо использовать имеющиеся топографические карты местности.

Детальные изыскания состоят из подробных полевых топографических съемок, исследования грунтов, гидрологических и производственно - строительных изысканий.

Топографические работы проводят с целью составления плана местности в горизонталях, поперечных и продольных профилей. Для водохранилищ значительного объема желательна привязка плана к опорным пунктам триангуляции и к высотным реперам.

Очень важно правильно выбрать место под водоем и плотину.

Пруды желательно располагать ближе к месту водопотребления, но выше по рельефу населенных пунктов, животноводческих ферм, промышленных объектов, кладбищ и т.п., чтобы сточные воды не загрязняли водоем.

Наиболее ответственный момент - выбор места под плотину и водосбросное сооружение при ней. Плотину следует располагать в самом узком месте оврага или балки. Берега оврага в месте строительства плотины должны быть не слишком крутыми и не очень пологими.

Под плотиной не должно быть выходов ключей и родников. Желательно, чтобы продольный уклон дна оврага по оси водоема был небольшим - в этом случае при меньшей высоте плотины можно задержать больший объем воды.

Ложе водохранилища (чаша) должно состоять из водонепроницаемых почв и грунтов.

При земляной плотине необходимо предусмотреть возможность устройства водосбросного канала для отвода излишних паводковых вод. Следует также при выборе места под плотину учесть нужды дорожного строительства и использование верха (гребня) плотины для проведения дороги.

Водохранилище должно иметь достаточно большую водосборную площадь, поскольку основным источником наполнения прудов и водохранилищ водой являются талые снежные и дождевые воды - стекающие с водосборной площади.

Размеры водосборной площади определяют по топографическим картам. Водосборная площадь ограничена водораздельной линией. Эту линию наносят на топографическую карту или план следующим образом: намечают ось плотины на овраге или балке, затем от обоих концов оси плотины проводят линию перпендикулярную горизонталям. В результате получается замкнутый контур, ограниченный водораздельной линией. Площадь контура вычисляется планиметром.

1.3 Гидрологические расчеты водохранилища

Объем воды, поступающей с водосборной площади, кроме размеров ее, зависит от многочисленных факторов и, прежде всего, от количества выпадающих осадков.

Но количество осадков, выпадающее в разные годы, а следовательно, и сток сильно колеблются. Возникает вопрос: с какой вероятностью проектируемый водоем будет заполняться до расчетных отметок?

В гидрологических расчетах применяется понятие: «вероятность превышения» (раньше это понятие обозначалось словом «обеспеченность»).

Применяя эти понятия можно более обоснованно и объективно принимать расчетные гидрологические величины (осадки, сток), на основании которых определяют размеры мелиоративных сооружений.

При расчете водохранилища необходимо знать, как часто будут повторяться годы с определенной величиной поверхностного стока; при расчетах водного баланса требуются данные о вероятности выпадения того или иного количества осадков.

С целью характеристики вероятности появления интересующей нас величины (стока, стока) строят кривые повторяемости.

Требуется определить «вероятность превышения» выпадения определенного количества годовых сумм осадков.

В таблице 1 приведены данные наблюдений за осадками за 30 лет.

Таблица 1 - Среднегодовые количества осадков

Год	Количество осадков, мм	Год	Количество осадков, мм
1	210,3	16	240,3
2	280,1	17	303,4
3	378,4	18	317,5
4	371,0	19	344,7
5	349,2	20	398,2
6	302,4	21	227,0
7	330,0	22	280,0
8	288,6	23	312,8
9	289,5	24	323,3
10	291,0	25	288,3
11	409,4	26	351,3
12	298,4	27	270,4
13	409,3	28	259,6
14	436,2	29	360,0
15	261,8	30	243,4
		Среднее	314,2

Минимальное количество осадков, выпадавших за 30 лет, составляет - 210,3мм, максимальное - 436,2 мм.

Интервал между максимальным и минимальным количеством осадков делим на равные промежутки классы (25мм) и подсчитываем число лет с количеством осадков, соответствующих данному классу (таблица 2).

Таблица 2 - Расчет для построения кривой повторяемости

К-тво осадков	Число лет Р	Средняя величина количества осадков данного класса, а	а*р
200,1-225,0	1	212,5	212,5
225,1-250,0	3	237,5	712,5
250,1-275,0	3	262,5	787,5
275,1-300,0	7	287,5	2012,5
300,1-325,0	5	312,5	1562,5
325,1-350,0	3	337,5	1012,5
350,1-375,0	3	362,5	1087,5
375,1-400,0	2	387,5	775,0
400,1-425,0	2	412,5	825,0
425,1-450,0	1	437,5	437,5
?р= n = 30	Среднее 314,2 и 314,2

На основании таблицы 2 строится кривая повторяемости. По оси абсцисс откладываем количество осадков в мм, по оси ординат число лет с количеством осадков, соответствующих данному классу. Ординаты восстанавливаем из середины каждого класса.

Ломаной линией соединены точки, полученные на основе наблюдений за осадками (таблица 1). Плавная линия изображает в идеальном виде кривую повторяемости для рассматриваемой серии наблюдений.

По информации, представленной в таблице 1 в виде среднегодового количества осадков, трудно сделать какие - то выводы, кроме одного: количество осадков, выпадающее в разные годы, колеблется в широких пределах.

Та же самая информация, представленная в виде кривой повторяемости, дает несравненно более наглядное представление о том, как часто выпадает то или иное количество осадков.

При расчетах в мелиоративных целях необходимо знать «вероятность превышения» данной величины, т.е. надо узнать, какова вероятность того, что сельскохозяйственные культуры будут обеспечены в достаточной мере влагой. Другими словами, необходимо рассчитать вероятность выпадения определенного количества осадков или выпадения их в большем количестве (вероятность превышения).

Обычно «вероятность превышения» выражают в процентах.

Для характеристики «вероятности превышения» построим соответствующую кривую. Для этого воспользуемся данными, послужившими для построения кривой повторяемости (таблица 2).

Расположим данные таблицы 2 в нисходящем порядке по количеству выпавших осадков и подсчитаем число лет с количеством осадков, соответствующим данному классу и всем классам с большим количеством осадков (таблица 3).

Кривую вероятности превышения вычерчиваем в осях координат, где по оси абсцисс откладываем годы (30 лет), а по оси ординат количество осадков. На оси абсцисс также откладываем количество лет наблюдений за осадками в процентах, принимая количество лет (30 лет) за 100%.



Таблица 3 - Расчет для построения кривой вероятности превышения

Номер класса	Количество осадков, в мм	Средняя величина количества осадков для данного класса, мм	Число лет в данном классе	Число лет с осадками, соответствующими данному классу и выше
1	450,0-425,1	437,5	1	1
2	425,0-400,1	412,5	2	3
3	400,0-375,1	387,5	2	5
4	375,0-350,1	362,5	3	8
5	350,0-325,1	337,5	3	11
6	325,0-300,1	312,5	5	16
7	300,0-275,1	287,5	7	23
8	275,0-250,1	262,5	3	26
9	250,0-225,1	237,5	3	29
10	225,0-200,1	212,5	1	30

По кривой можно определить вероятность выпадения любого количества осадков.

Расчет вероятности превышения можно производить по формуле:

P = m / (n + 1) * 100(1)

где Р - вероятность превышения в процентах;

m - порядковый помер величины при расположении наблюдаемых величин в нисходящем порядке;

n - количество членов ряда.

Колебания климатических факторов - главная причина изменения гидрологических величин.

Для небольших сельскохозяйственных гидросооружений значения вероятности превышения принимают порядка 5-10. Кривую «вероятности превышения» можно построить на примере колебания модуля стока (модуль стока - это сток с единицы площади в единицу времени).

Расположим значения модулей стока в нисходящем порядке и отложим их на графике в виде столбиков. Количество столбиков равно количеству лет наблюдений за стоком 20. Разделив длину, занятую столбиками по оси абсцисс, на 100, получим деления этой оси в процентах. По оси ординат откладываем значения модулей стока. Заменив ступенчатый график плавной кривой, получим кривую «вероятности превышения», по которой можно определить величину модуля стока любой вероятности.

Таблица 4- Значения модуля стока

Годы	Модуль стока л/с с 1 км2	Годы	Модуль стока л/с с 1 км2
1	6,8	11	4,1
2	4,9	12	4,6
3	9,1	13	10,9
4	7,6	14	6,1
5	4,4	15	7,9
6	4,8	16	3,4
7	5,9	17	5,5
8	6,6	18	5,8
9	4,9	19	4,2
10	7,3	20	5,2
Средний 6,0

«Вероятность превышения», которую следует применять в гидромелиоративных расчетах устанавливается строительными нормами и правилами.

Отметим, что вид, форма кривой «вероятности превышения» для каждого объекта, для каждого ряда наблюдений свой, индивидуальный и, обычно, не зависит от числа лет наблюдений. Поэтому кривую вероятности превышений условно можно считать устойчивой характеристикой изменчивости гидрологических величин. На этой основе составлены для некоторых гидрологических величин (сток, осадки и др.) карты, на которых приведены значения этих величин для разной вероятности превышения.



1.4 Водохозяйственные расчеты и определение параметров водохранилища

Для расчетов параметра водохранилища необходимо построить топографическую характеристику водохранилища. Для этого надо иметь топографический план оврага или балки в масштабе 1:5000 с сечением рельефа горизонталями через 1 метр. На этом плане намечаем ось платины и вычисляем планиметром площади (F1,F2,…Fn), ограниченные горизонталями и осью плотины.

Измеренные площади заносим в таблицу 5 и производим в ней соответствующие вычисления.

По данным таблицы 5 вычерчивается график - топографическая характеристика водохранилища. Здесь кривая W = f(H) выражает зависимость между объёмами воды в водохранилище и глубиной его заполнения, а кривая F = f(H) - зависимость между площадями водной поверхности водохранилища и глубиной его заполнения.

Далее рассчитываем параметры водохранилища в следующей последовательности: назначаем отметки нормального подпорного уровня - НПУ, которая должна быть на 1,5 - 2,0 м ниже отметки гребня плотины; уровня мертвого объёма - УМО, по санитарным нормам глубина которого перед плотиной должна быть не менее 2,5 - 3,0 м; форсированного подпорного уровня - ФПУ и определяем соответствующие этим отметкам объемы воды и площади водной поверхности. Затем определяем полный, рабочий и полезный объёмы воды в водохранилище, а также потеря воды на испарении и фильтрации.

При выборе места под плотину следует учитывать возможность устройства дороги по гребню плотины. В этом случае принимают отметку бровки оврага за отметку верха гребня плотины.



Таблица 5 - Расчёты для вычисления параметров водохранилища

Отметки горизонталей	Разность отметок h, м	Площади, ограниченные горизонталями и плотиной, тыс. м2	Полусумма площадей Sср = (S1 + S2)/2, тыс. м2	Объём слоя воды V = Sср*h, тыс. м3	Объём чаши водохранилища от дна до данной горизонтали тыс. м3
10		0			0
	1,0		4,0	4,0
11		8			4,0
	1,0		16,0	16,0
12		24			20,0
	1,0		44,0	44,0
13		64			64,0
	1,0		93,0	93,0
14		122			157,0
	1,0		166,5	166,5
15		211			323,5
	1,0		265,0	265,0
16		319			588,5
	1,0		397,5	397,5
17		476			986,0
	1,0		587,5	587,5
18		699			1573,5
	1,0		806,0	806,0
19		913			2379,5

Затем назначаем отметку нормального уровня - НПУ: НПУ = 19 - 2 = 17 м и определяем по топографической характеристике полный объем водохранилища. WНПУ = 986 тыс.м3 и площадь зеркала воды FНПУ = 476 тыс.м2.

Далее назначаем отметку уровня мертвого объёма УМО = 10 + 3,0 = 13,0 м. Объем воды в водохранилище соответствующий этой отметке, равен WУМО = 64,0 тыс.м3, а площадь зеркала FУМО= 64,0 тыс.м2.

Рабочий объём водохранилища получаем, вычитая из полного объёма водохранилища объём мертвого запаса воды:



Wраб = WНПУ - WУМО = 986 - 64 = 922 тыс.м3 (2)

Чтобы получить полезный объем воды надо из рабочего объёма вычесть потери воды на испарения и фильтрацию.

Потери воды на испарение с поверхности зеркала водохранилища получим, умножив среднюю площадь водной поверхности между НПУ и УМО на слой потерь воды на испарение:

Wисп = (FНПУ + FУМО)/2 * hисп, тыс. м3 (3)

Средний, многолетний слой потерь воды на испарения можно принять hисп = 0,6 м. Тогда получим:

Wисп = ((476 + 64)/2) * 0,6 = 162,0 тыс. м3

Слой потерь на фильтрацию, в зависимости от водопроницаемости грунта ложа водохранилища принимают в пределах hф = 0,5 - 0,15 м. Возьмём hф = 0,5 м, тогда:

Wф = ((476 + 64)/2) * 0,5 = 135,0 тыс.м3

В целом потери воды на испарение и фильтрации составляет:

Wпот = Wисп + Wф = 162,0 + 135,0 = 297,0тыс. м3 (4)

Полезный объём водохранилища - это объём воды, который может расходоваться для целей водоснабжения и орошения. Он равен:

Wполезн = Wраб - Wпот = 922,0 - 297,0 = 625,0 тыс. м3 (5)



1.5 Проектирование земляной плотины

Небольшие водохранилища, пруды создаются путем перегораживания оврагов или балок земляными плотинами.

Наиболее подходящие грунты для строительства таких плотин - легкие суглинки с отношением в них глины и песка 1:1 или 1:1,2.

Если приходится использовать более легкие грунты (супеси), то для уменьшения фильтрационных потерь в теле и оснований плотины устраиваются различного рода противофильтрационные устройства: ядро, замок и т.д.

Параметры плотины определяются следующим образом:

Высоту плотины определим по следующей зависимости:

Hполн = H0 + Hгреб м (6),

где H0 - глубина воды перед плотиной, равная разнице между отметкой НПУ и отметкой дна оврага у плотины:

H0 = ННПУ - Ндна = 17 - 10 = 7 м (7)

Нгреб - высота гребня плотины, часть плотины, возвышающаяся над НПУ.

Высота гребня плотины складывается из двух частей:

Нгреб = Нпав + С (8),

где: Нпав - превышения паводкового горизонта над НПУ или, иначе, разность отметок форсированного уровня (ФПУ) и нормального подпорного уровня (НПУ) - Нпав = 1 м (до 1 метра);

С - высота волны, которую можно определить по эмпирической формуле:

С = 0,75 + 0,1*L = 0,75 + 0,1*1,8 = 0, 9 м (9)

где: L - это длина водоема в км.

Таким образом:

Нгреб = 1 + 0,9 = 1,9 м

Hполн = 7 + 1,9 = 8,9=9 м

Минимальная ширина гребня плотины b = 4,0 - 4,5 м. Если по плотине намечается провести дорогу, то ширина гребня плотины принимается в зависимости от назначения дороги.

b = 2 + vНполн = 2 + v9 = 5 м (10)

где: b - ширина плотины, м.

У плотины два откоса: со стороны воды верховой откос (мокрый); противоположный откос - низовой (сухой).

Откосы плотины делают разной крутизны. Заложение откосов подбирается в зависимости от грунта; из которого строится плотина и высоты плотины.

Так как у нас для строительства плотины используются средние суглинки, то заложение откоса верхового - 1:2,5, низового 1:2.

Верховой откос плотины подвергается разрушительному воздействию ветровых волн, ледяного покрова, колебаний уровня воды между отметками НПУ и УМО. Крепление верхового откоса производят дерном, каменной отмосткой, бетонными плитами и др.

Низовой откос закрепляется дерном или засеивается травами.

В данном курсовом проекте поперечный профиль плотины вычерчивается в масштабе 1:200.Так же вычерчиваются продольный профиль по оси пруда (горизонтальный масштаб 1:5000, вертикальный - 1:100) и продольный профиль по оси плотины (масштабы 1:2000, 1:100). Для чертежей используется миллиметровая бумага формата А3.

1.6 Водосбросное сооружение

Для отвода талых и ливневых вод, во избежание переполнения пруда во время весеннего паводка и перелива воды через плотину, что может привести к разрушению ее, при плотине устраивается водосбросное сооружение.

В простейшем случае, водосбросное сооружение - это водосливной канал, который копается от уреза нормального подпорного уровня в обход плотины и отводится на дно оврага ниже сухого откоса плотины.

Входная и выходная части такого канала должны иметь расширение до полуторной ширины канала по дну: ближайшая к плотине бровка откоса в верхнем бьефе должна отстоять от плотины не ниже чем на 10 м. Нижний конец канала отводится в русле балки или оврага на расстояние не менее чем 50 м от подошвы сухого откоса.

Весь канал должен быть устроен в выемке, дно водосборного канала устраивается на одной отметке с НПУ и, таким образом, излишек воды будет стекать (сбрасываться) по этому каналу автоматически.

Размеры водосбросного канала определим упрощенно следующим образом:

1.Определяем максимальный весенний приток с водосбора 1% вероятности превышения по формуле Тарловского:

Qmax = 1,36*Sвод*(1 - 0,056vSвод) (11)

Qmax= 1,36*10,0*(1 - 0,056v10,0) = 11,15 м/сек

где: Sвод - площадь водосбора в км.

2. Ширина водосборного канала по дну будет равна:



b = Qmax/(1,5*Нпав*v Нпав) = 11,15/(1,5*1*1) = 7,43=7 м (12)

где: НПАВ - превышение форсированного подпорного уровня над НПУ.

Для полного опорожнения пруда устраивают водоспуск по тальвегу под плотиной.

1.7 Расчет фильтрации воды через земляные плотины

Под влиянием напора (Н), создаваемого плотиной, происходит фильтрация (просачивание) воды из верхнего бьефа в нижний.

Часть тела плотины, таким образом, насыщена водой, движущейся в порах между частицами в грунтах. Верхней границей фильтрации является линия АВ, которая называется кривой депрессии, или депрессионной кривой.

Если кривая АВ выходит на низовом откосе в точке В, то фильтрующая вода вымывает сначала мельчайшие частицы грунта, а затем все более крупные. Такое нарушение, называется суффозией, ведет к усилению фильтрации, затем к оползанию и разрушению низового откоса и, в конечном итоге, к разрушению всей плотины.

Для безопасного отвода фильтрующейся воды в основание низового откоса устраивается дренаж. Высоту дренажной призмы принимают на 0,5 - 1,0 м выхода кривой депрессии на низовой откос.

При расчетах фильтрации через земляные плотины используется основной закон движения грунтовых вод (закон Дарси). Скорость фильтрационного грунтового потока пропорциональна уклону и равна:

V = K*i (13)

где V - скорость фильтрации;

K- коэффициент фильтрации, зависящий от свойства грунта;

i - пьезометрический уклон фильтрационного потока.

Рассматривая движения фильтрационного потока со свободной поверхностью, на которой давление равно атмосферному при горизонтальном непроницаемом подстилающем слое для условий медленно изменяющегося движения получим формулу Дюпюи:

q/K = (h22 - h12)/(2*L) (14)

где q - фильтрационный расход на 1 п.м.;

h2 - коэффициент фильтрации;

h1 - начальная глубина фильтрационного потока;

L - конечная глубина фильтрационного потока;

K - расстояние между глубинами h1 и h2;

На оснований этих формул расчет фильтрации через однородную плотину на непроницаемом основании ведется по следующим трем формулам:

h1-h0 = L/mн - v L2/mн2 - (Н - h0)2 (15)

q/K = (H2 - h12)/(2*(L - mн*h1)) = (H2 - Y2)/2*X (16)

Y2 = H2 - (H2 - h2)/(L - mн*h1) (17)

где: h1- ордината кривой дисперсии в месте выхода ее на низовой откос;

h0- глубина воды в нижнем бьефе;

L-расстояние от подошвы низового откоса до “раздельного сечения”OY, проводимого на расстоянии е*m*H от уровня воды в верхнем бьефе;

mн-коэффициент заложения низового откоса;

H- глубина воды в верхнем бьефе;

q- фильтрационный расход на 1 пог. м. длины плотины;

K-коэффициент фильтрации грунта тела плотин;

mв - коэффициент заложения верхнего откоса;

X и Y- переменные абсцисса и ордината, откладываемые от начала координат по оси абсцисс OX, принимаемой совпадающей с основанием плотины и по оси ординат OY, совпадающей с “раздельным сечением”.

Задаваясь различными значениями X и определяя по уравнению соответствующее ему значение Y, можно по полученным точкам построить кривую дисперсии от h2 до h1.

Если воды в нижнем бьефе нет (h0 = 0), то уравнение упрощается, принимая вид:

h1 = L/mн - vL2/mн2 - H2 (18)

Расчет и построение кривой дисперсии:

Дано:

- напор ННПУ = 7 м (глубина воды перед плотиной в верхнем бьефе);

- ширина гребня плотины В = 5 м;

- d0 = Нгреб =2 м;

- коэффициент заложения верхового откоса mв = 2,5;

- коэффициент заложения низового откоса mн = 2,0;

- коэффициент е = 0,3.

Определяем положение оси ординат OY, которая совпадает с положением «раздельного сечения»:

AC = е* mв*H = 0,3*2,5*7 = 5,2 м (19)

Величину 5,2 м откладываем от т.А (места пересечения НПУ с верховым откосом) и получаем точку С. Через точку С проводим линию, которая и будет служить осью ординат.

Точка пересечения этой линии с основанием плотины О - начало координат.

2. Определяем величину L:

L=е* mв*H+mв*d0+B+(H+d0)*mн=0,3*2,5*7+2,5*2+5+(7+2)*2=33,2 м (20)

3. Определяем ординату кривой депрессии в месте выхода ее на низовой откос:

h1 = 33,2/2,0 - v33,22/2,02 - 72 = 1,6 м

4. Далее определяем ординаты кривой депрессии по уравнению:

Y2 = H2 - (H2 - h12)/(L - mн*h1)*X (21)

Зададимся различными значениями X и для каждого вычислим соответствующее значение Y.

Например, при X = 8

Y2 = 49 - (49 - 1,62)/(33,2 - 2,0*1,6)*8 = 36,62

Y = 6,05 м

X	8	12	16	20	24	28
Y	6,05	5,52	4,92	4,25	3,44	2,38

По полученным координатам строим фильтрационную кривую.

5. Определяем фильтрационный расход по уравнению (14):

при H = h2, L = 31,6 м

q = K*(h22 - h12)/2L = 0,4*(72 - 1,62)/2*31,6 = 0,29 м3/сут (22)



1.8 Расчёт гидростатического давления на верховой откос плотины

Гидростатика изучает свойства жидкости в состоянии покоя, когда частицы жидкости имеют скорость V = 0.

Давление, которое оказывает жидкость (вода) в этом случае, называется гидростатическим давлением.

Гидростатическое давление имеет два основных свойства:

1. Оно всегда перпендикулярно к воспринимающей поверхности;

2. Его величина Р в любой точке по всем направлениям одинакова.

Величина гидростатического давления определяется основным уравнением гидростатики:

P = P0 + г * h (23)

где: Р0 - давление на свободной поверхности жидкости (это обычно атмосферное или барометрическое давление);

г - объемный вес (масса) жидкости;

h - глубина точки под свободной поверхностью жидкости.

Произведение г*h называется манометрическим (или избыточным) давлением, которое в мелиоративной практике и приходится определять.

г*h - есть вес столба жидкости, площадь основания которого равна единице, а высота равна глубине погружения рассматриваемой точки под свободную поверхность жидкости.

Поскольку атмосферное давление действует на гидротехническое сооружение со всех сторон и взаимно уравновешивается, то для расчетов нужно знать избыточное или манометрическое давление, а поскольку г для воды равно единице, то Р = h, т.е. гидростатическое давление Р равно весу столба жидкости, площадь основания которого равна единице, а высота равна глубине погружения рассматриваемой точки под свободную поверхность жидкости h.

Значение гидростатического давления легко определить построением эпюры гидростатического давления, которая наглядно показывает распределение, направление и величину этого давления.

Сила давления, численно равная СД = ННПУ откладывается (в масштабе) перпендикулярно к линии соприкосновения воды с откосом плотины в точке А.

Эпюра давления на верховой откос плотины имеет вид треугольника ABC, где АВ = СД = ННПУ.

Определим площадь эпюры давления:

FАВС = (АВ*АС)/2 = (ННПУ*АС)/2, м2 (24)

где ННПУ - глубина воды перед плотиной.

Гидростатическое давление Р на верховой откос плотины будет равно:

Р = ((ННПУ*АС)/2)*L, тонн (25)

где L - средняя ширина верхового откоса плотины (берем с чертежа).

Определение гидростатическое давление на верховой откос плотины:

Дано:

- ННПУ = 7 м;

- АС = 5,2 м;

- L = 220 м.

Площадь эпюры давления равна:

FАВС = 7*5,2/2 = 18,2 м2

Гидростатическое давление на откос равно:

Р = 18,2*220 = 4,0 тонн



1.9 Организация строительных работ и эксплуатация земляной плотины

Организация работ

При существующей в настоящее время технике строительство небольших земельных плотин не представляет особых затруднений

Нужно точно соблюдать при строительстве определенные правила. При строительстве работа выполняется в следующем порядке:

1. Производят разбивку плотины местности

2. Подготавливают основание под плотину

3. Возводят насыпь

4. Производят планировку и укрепление откосов

Одновременно должны возводиться водосборный канал или водосбросное сооружение.

Чтобы предотвратить просачивание воды под основанием плотины, устраивается замок. Для этого копают траншею поперек оврага на глубину залегания водоупора (но не более 2-3 м) и заполняют глиной, слоями 10-15 см, хорошо утрамбовывая каждый слой. Затем насыпается тело плотины слоями 25-30 см с последующим укатыванием тяжелыми катками.

Плотина насыпается на 10% выше рассчитанной, имея в виду, что она дает усадку.

После отсыпки тела плотины производят планировку откосов и их укрепление. Мокрый откос крепится каменной отмосткой в плетневую клетку или засаживается кустарниковой ивой. Сухой откос обкладывают дерном или засевают многолетними травами.

Мелиоративные подготовительные работы по водохранилищу

Для проведения санитарных и водоохранных мероприятий по водохранилищу следует предусмотреть следующее:

1. В целях уничтожения материальных очагов и предотвращения зарастания рекомендуется углубление водоема в мелководных местах и верховых с образованием глубин не менее 0,7 м.

2. Русло балки ниже плотины очищается с устранением застоя воды.

3. Ложе водоема должно быть очищено от случайного мусора, навоза, кустарника, пней и т.д.

4. Для образования водоохранной зоны по берегам водоема производится посадка древесных пород и кустарников на расстоянии 5-10 метров от уреза воды.

Эксплуатация земляных плотин

Земляная плотина - сооружение долговечное при правильной эксплуатации и надлежащем уходе, но очень часто земляные плотины разрушаются из-за отклонений, допущенных при постройке или из-за того, что они остаются после возведения без надзора.

Особенно ответственный момент является пропуск весенних полноводных вод. Необходимо вовремя очищать водосливной канал от снега и льда.

Все земляные плотины в какой-то мере пропускают через себя воду. Если из-под сухого откоса просачивается небольшое количество воды и вода фильтруется чистая, то опасности разрушения плотины нет. Но если вода мутная, следует немедленно отыскать место начинающегося промыва и приступить к ремонту, иначе неизбежен прорыв плотины.

Все водоемы с течением времени заиливаются. В целях, борьбы с преждевременным заливанием, необходимы следующие мероприятия:

- запрещение распашки склонов вокруг водоема на расстоянии 100 м от уреза воды;

- облесение берегов водоема;

- для уменьшения количества наносов, поступающих по самому оврагу, выше водохранилища целесообразно устраивать поперек оврага небольшие валики, запруды высотою 0,5-1,0 м и обсаживать их кустарниковой ивой.

2. Проектирование оросительной системы для орошения долголетнего культурного пастбища

На участке, прилегающем к водохранилищу, надо запроектировать две оросительные системы: одну для полива долголетнего пастбища и вторую для полива овощного севооборота.

Сначала надо определить оросительную способность водохранилища. Для этого надо полезный объем пруда (625000 м3) разделить на среднюю оросительную норму.

Если водоем используется не только для орошения, но и для водоснабжения, то из полезного объема надо вычесть годовую потребность в воде населенного пункта.

Среднюю оросительную норму для овощных культур и трав с учетом коэффициента полезного действия оросительных систем, для условий Предуралья можно принять равной 1500 м3 /га.

Тогда оросительная способность водохранилища составит:

Мводохр. = Wполезн/Мор.ср. = 625000/1500 = 416 га (26)

2.1 Создание долголетнего культурного пастбища

Создание долголетнего культурного пастбища - выбор участка, определение потребной площади, создание пастбища, создание травостоя, организация загонной системы пастбищ, график поливов и стравливаний

Орошаемые долголетние культурные пастбища (ДКП) создаются для летнего содержания молочного скота. Пастбищные травы дешевы и питательны. Зеленая трава представляет собой почти единственный полноценный источник витаминов, белковых и углеводных веществ.

Организация ДКП можно подразделить на два этапа. В первый входит весь комплекс работ по созданию ДКП: подготовка поверхности земли, вспашка с известкованием и внесением удобрений; строительство стационарной оросительной сети; создание травостоя; устройство подъездных путей; скотопрогонов, водопойных площадок; огораживание пастбища с разбивкой загонов и устройство ворот; монтаж поливного оборудования, устройство площадок под насосные станции и водозабора др.

Второй этап включает все мероприятия по использованию орошаемого пастбища и уходу за ним.

2.1.1 Выбор участка

Для организации высокопродуктивного орошаемого пастбища необходимо выбирать участки с достаточно плодородными почвами, прежде всего на естественных кормовых угодьях, не требующих больших затрат на освоение. При отсутствии таких угодий вблизи ферм под пастбища для коров и молодняка до 6 месяцев следует использовать пахотные земли. При этом не следует забывать, что такая же площадь должна быть освоена под пашню за счет естественных кормовых угодий вдали от ферм.

Выбор участка под орошаемые пастбища зависит от предполагаемого способа полива, но решающим условием является его пригодность в организационно-хозяйственном отношении: близость водного источника и возможность подвода воды для орошения и водопоя; использование зимних помещений в качестве пастбищного центра.

Как для организации орошения, так и для ведения пастбищного хозяйства важна компактность выделяемого массива. Это удешевляет строительство оросительной системы, позволяет сократить использование земли под скотопрогонами, затраты на строительство изгородей и обеспечивает лучшую организацию труда по использованию пастбищ.

Культурные пастбища должны находиться недалеко от животноводческих ферм. Для коров пастбища должны быть расположены на расстоянии до 2 км, а для телят до 6-месячного возраста - непосредственно возле фермы. На пастбищах, удаленных от ферм свыше 2 км, целесообразно содержать ремонтный и нагульный молодняк старше года.

Строить новые фермы крупного рогатого скота, а тем более крупные животноводческие комплексы необходимо с учетом возможности организации вблизи них орошаемых кормовых угодий для пастбищного и сенокосного использования на зеленый корм и сенаж.

Площадь необходимая для организации орошаемого пастбища, зависит от количества животных и его продуктивности. В чистом виде без дороги и прогонов она может быть определена по формуле:

П = (Г*К*Д)/У, га (27)

где: П - площадь пастбищ, га;

Г - количество животных, содержащихся на пастбищах, голов;

К - суточная потребность животного в зеленом корме, кг;

Д - продолжительность пастбищного периода, дней;

У - проектируемая урожайность зеленой массы за пастбищный период, кг/га.

Г=400 голов КРС;

К=70 кг;

Д=120 дней;

У=30000 кг/га.

Рассчитываем потребную площадь:

П = (400*70*120)/30000 = 112 га

Получили, что для стада в 400 голов при организации пастбищ требуется 112 га. Площадь пастбищного массива должна быть увязана с сезонной производительностью поливной дождевальной техники. От этого зависит эффективность использования самого пастбища и окупаемость затрат, связанных с орошением.

Закладывая культурное орошаемое пастбище, необходимо предусмотреть возможность расширения его в соответствии с плановым ростом поголовья скота на перспективу.

2.1.2 Создание пастбищных травостоев

Выбрав участок под пастбища, переходят к созданию на нем высокопродуктивного травостоя. Травостой формируют путем поверхностного или коренного улучшения естественных кормовых угодий, либо путем посева лугово-пастбищных трав на пахотных землях.

Поверхностным улучшением культурные пастбища создаются на низинных, суходольных и незаливаемых пойменных лугах, в травостое которых преобладают ценные злаковые травы. При поверхностном улучшении дернина сохраняется, а все работы направлены на повышение урожайности и качества травостоя без перепашки. С участка удаляется древесно-кустарниковая растительность, при необходимости принимают меры для отвода застойных вод поверхностного стока. Кочки (земляные, кротовые и прочие) разравнивают тяжелыми боронами, а сильнозадерненные разделывают тяжелыми дисковыми боронами. Участок необходимо также очистить от мусора и камней. Кислые почвы необходимо произвестковать. Затем вносятся минеральные удобрения из расчета 3-4 ц/га суперфосфата и 1,5-2 ц/га хлористого калия. Азотные удобрения лучше вносить в виде подкормки после каждого стравливания перед поливом.

В местах с изрезанным травостоем весной после боронования почвы подсевают 15-20 кг/га кондиционных семян трав (овсяницу луговую, тимофеевку, клевер красный и розовый).

На низинных и пойменных лугах с корневищным травостоем костра безостого, лисохвоста лугового, мятлика лугового и пырея ползучего проводят омоложение дернины. Для этого после известкования и удобрения фрезеруют дернину на глубину 10 см.

Практика показывает, что коренное улучшение - наиболее надежный способ повышения урожайности малопродуктивных сенокосов и пастбищ и качества их травостоя. При этом выполняют такие основные работы: осушение, раскорчевку пней, расчистку от кустарников и мелколесья, уничтожение кочек, планировку поверхности, подъем целины, разделку пласта, известкование, внесение органических и минеральных удобрений и залужение. Пастбищная травосмесь должна состоять из трех биологических групп многолетних трав: рыхлокустовых злаков, корневищ злаковых и бобовых. В травосмесь включают низкостебельные растения, хорошо отрастающие после стравливания (мятлик луговой, клевер белый) и быстроразвивающиеся злаки (ежа сборная, овсяница луговая), а также тимофеевку и клевер красный.

Для создания высокопродуктивных пастбищных травостоев рекомендуется высевать семена следующих трав (в кг на га):

на суходольных угодьях: тимофеевка - 5-6; овсяницы луговой - 6-7; мятлика лугового - 6-8; клевера красного - 6-7; клевера белого - 4-5;

на низинных лугах и торфяниках: овсяницы луговой - 4-6; лисохвоста лугового - 4-5; костра безостого - 5-7;

на орошаемых пастбищах травосмесь составляют из тимофеевки луговой - 4-5; овсяницы луговой - 4-5; костра безостого - 6-7; мятлика лугового - 4-6; клевера красного - 4-5; клевера белого - 4-5.

Травосмеси высевают рано весной под покров овса или ячменя, летом - беспокровно, а осенью под покров озимых. Бобовые подсевают ранней весной следующего года. Норму высева покровной культуры надо уменьшить на 20-25 %. Убирать ее надо как можно раньше, чтобы создать для трав оптимальные условия развития. При соблюдении агротехники в условиях орошения можно получить урожай лугопастбищных трав уже в год высева.



2.1.3 Поливной режим

Известно, что многолетние травы отрастают после стравливания (скашивания) в фазе кущения благодаря продолжению роста укороченных побегов, а в более поздние фазы (колошения, цветения, плодоношения) вследствие образования новых побегов из почек. Многократное стравливание пастбища при нормальных условиях питания и водоснабжения не приводит к его деградации и понижению продуктивности и кормовой ценности зеленой травы. Но восстановительная способность лугопастбищных трав, благодаря которой после стравливания или скашивания появляются новые побеги, зависит от обеспеченности растений водой и питательными веществами.

При недостатке влаги у многолетних трав приостанавливается или резко ослабляется процесс кущения. Недостаток влаги, особенно в верхних слоях почвы усиливает депрессию в отрастании лугопастбищных трав летом, после стравливания. При оптимальном же обеспечении многолетних трав азотным питанием и почвенной влагой их побегообразование идет непрерывно и интенсивно на протяжении всего вегетационного периода. Поэтому, исходя из биологических особенностей развития многолетних трав. Степень обеспеченности их водой становится решающим фактором для продуктивности пастбищ в летний период формирования урожая на следующие годы.

Лугопастбищные травы отличаются высоким транспирационным коэффициентом, который превосходит коэффициент многих сельскохозяйственных культур.

Луговые растения, составляющие густые травостои пастбищ, требуют на образование единицы сухого вещества в 5-6 раз больше, воды, чем рожь и пшеница.

Это объясняется исключительно большой испаряющей поверхностью листьев из-за большой плотности травостоя и большой продолжительностью жизнедеятельности листьев луговых растений при пастбищном использовании.

Кроме того количества воды, которое испаряется через листовую поверхность растений, некоторое количество воды испаряется помимо растений с поверхности почвы.

Суммарный расход воды на транспирацию и испарение с поверхности почвы называется суммарным водопотреблением и представляет собой общую за период вегетации потребность в воде для получения заданного урожая с га.

Суммарное водопотребление можно определить по формуле:

(28)

где: - суммарная потребность в воде за период вегетации для получения заданного урожая, м3 /га;

- запланированная урожайность, т/га;

- коэффициент водопотребления, т.е. суммарный расход воды на создание единицы урожая, м3 /т.

В условиях Предуралья

м3

воды на 1 т урожая. Поэтому для получения 30-40 т зеленой массы гектара, надо на каждый гектар иметь за вегетацию до 5000 м3 воды.

Большая часть этой общей потребности лугопастбищных трав в воде покрывается за счет осадков вегетационного периода. Однако этих осадков недостаточно, по данным в среднем в районе г. Перми за период с мая по сентябрь выпадает 300 мм осадков, что составляет 3000 м3 в расчете на 1 га.

Поливной режим для культурных пастбищ должен обеспечивать на протяжении всего вегетационного периода оптимальный запас влаги для многолетних трав и обеспечиваться с режимом использования травостоя. Если в период между стравливаниями травостоя выпадают дожди, то срок очередного полива необходимо перенести на определенное количество дней.

2.1.4 Организация загонной системы пастбищ

Культурные пастбища нужно эксплуатировать по определенной системе. Чтобы на многие годы сохранить их высокую продуктивность. Бессистемная, вольная, беспорядочная пастьба скота за короткий период приводит пастбище в непригодное состояние.

Основное условие рационального использования культурного пастбища - загонная система пастьбы. При вольной пастьбе животные поедают только лучшие травы, а менее поедаемые сорняки остаются, разрастаются и ухудшают пастбища.

Загонная система пастьбы исключает эти недостатки, обеспечивая высокую продуктивность пастбища. При этом краткосрочное интенсивное стравливание загонов чередуется с длительными периодами отдыха, за время которых травы успевают хорошо отрасти. Благодаря этому поддерживается высокая продуктивность и жизнеспособность луговых растений, предупреждается преждевременное вырождение пастбища.

Необходимое количество загонов культурного пастбища, обеспечивающее его нормальную эксплуатацию, определяется исходя из продолжительности отрастания травостоя после стравливания и продолжительностью пастьбы скота в одном загоне:

З = П/Ч + О (28)

где: З - число загонов;

П - период необходимости для отрастания трав, дней;

О - количество ремонтных загонов (на 5-6 загонов 1 ремонтный).

Один цикл стравливания 24 дня, т.к. это продолжительность отрастания травостоя при орошении и соответствующем удобрении. Продолжительность пастьбы в 1 загоне не должна превышать 2 - 4 дня.

Тогда число загонов будет равно:

З = 24/3 + 2 = 10 загонов

Таким образом, получаем, что для стада 400 голов КРС надо иметь 10 загонов общей площадью 112 га.

Весной стравливание начинают в фазе кущения трав на низкотравных пастбищах при высоте 10-15 см. На высокотравных пастбищах с преобладанием верховых злаков выпас скота начинают при высоте 15-20 см. Нельзя весь весенний выпас ежегодно начинать с одного и того же загона - это ослабляет рост травостоя и поэтому их надо ежегодно менять.

Второй и последующие циклы стравливания проводят при пастбищной спелости травостоя, достигнутой после стравливания, при средней высоте трав 15-20 см для низкотравных и 20-30 см для высокотравных травостоев.

2.1.5 Уход за пастбищем

Под воздействием выпаса и других факторов травостой ослабляется и снижает, свою продуктивность. Для того, чтобы устранить или снизить это влияние, на пастбище ежегодно необходимо осуществлять систему мер по уходу, за ним. Прежде всего, после стравливания травостоя в загоне необходимо провести подкашивание не съеденной травы. Систематическое подкашивание является хорошей мерой борьбы с сорными растениями. Очень важным и эффективным приемом уходом за пастбищем является ежегодная подкормка травостоя удобрениями. Злаковый травостой, внесение полного удобрения из расчета N170P90K120 , без орошения обеспечивают урожай в 40 ц кормовых единиц.

Даже в случае, если при закладке пастбища было проведено известкование, его со временем надо повторить (6-8 лет). Необходимость повторного известкования вызывается подкислением верхнего горизонта почвы ежегодным внесением минеральных удобрений. Все дождевальные машины и установки позволяют вносить растворимые удобрения вместе с поливной водой, к чему и следует стремиться. При этом экономится труд, а удобрения эффективно используются растениями. В зависимости от погодных условий в период между двумя стравливаниями производится 1-2 полива.

На высокопродуктивные пастбища с урожаем более 40 ц/га кормовых единиц можно не вносить органических удобрений (исключая период закладки пастбища). При таких урожаях животные оставляют на пастбище 10 т/га экскрементов в год. Этого достаточно для обеспечения высокой активности микробиологических процессов в почве. Надо только не реже двух раз в сезон производить разравнивание экскрементов специальной бороной или волокушей. Если этого приема не выполнять, то в местах попадания навоза вырастает густая трава, которую животные не поедают и часть пастбища остается не использованной.

Все операции по использованию пастбища и уходу за ним сводятся в график, который дает очень наглядное представление, когда и какие операции надо выполнять на пастбище.

График составлен с учетом следующих условий:

средняя продолжительность 1 цикла составляет 24 дня;

продолжительность выпаса стада в одном загоне 2 дня;

время полива каждого загона 1 день;

полив загона после очередного стравливания не ранее чем через 3-4 дня;

число поливов за один цикл составляет 2;

время ухода за травостоем в загоне после каждого стравливания (подкашивание остатков травы), ее сгребание и вывоз, разравнивание экскрементов, внесение удобрений 1-2 дня.



2.2 Режим орошения долголетнего культурного пастбища

Общий подход к проектированию орошаемого севооборота состоит в следующем: определяется оросительная способность водохранилища, для чего полезный объем водохранилища делится на средневзвешенную оросительную норму.

Далее определяется количество полей севооборота и состав культур.

Мы взяли овощной севооборот, где чередование культур происходит следующим образом:

1. Пар занятый

2. Рожь озимая

3. Ячмень

4. Капуста

5. Свекла

6. Картофель

7. Морковь

8. Капуста

В Нечерноземной зоне основным способом полива является дождевание, поэтому площадь поля, его конфигурацию надо увязывать с техническими особенностями дождевальных машин, такими как дальность полета струи, ширина захвата, площадь полива на одной позиции и т.п.

С другой стороны размеры полей севооборота должны обеспечивать производительность использования сельскохозяйственной техники (длина гона агрегатов - не менее 40-500 м).

Общая площадь севооборота должна согласовываться с сезонной производительностью дождевальных машин.



2.3 Режим орошения сельскохозяйственных культур

На орошаемых полях необходимо создавать и поддерживать определенный, нужный для растений при данных климатических и агротехнических условиях водных режим почвы. Это достигается применением необходимого режима орошения.

Для установления оптимальных поливных режимов необходимо знать:

а) общее количество воды, необходимое растениям для создания требуемого урожая - суммарное водопотребление;

б) количество осадков и грунтовых вод, используемых растениями за период вегетации;

в) общее количество воды, которое надо подавать на гектар орошаемой площади дополнительно к естественному увлажнению за период вегетации, т.е. оросительную норму;

г) количество воды, которое надо подавать на каждый гектар за один полив, т.е. поливную норму.

На основе этих данных определяются сроки и число поливов.

2.3.1 Определение суммарного водопотребления

Расход воды с поля, занятого сельскохозяйственной культурой, складывается из двух основных величин: транспирации, т. е. испарения влаги растениями через листовую поверхность и испарения воды с поверхности почвы. Транспирация предохраняет растения от перегрева и является необходимым условием питания растений. Благодаря транспирации в растении возникает ток воды и растворенных в ней минеральных солей от корней к листьям. Транспирация, таким образом, является необходимым условием жизнедеятельности растений. Но полезный расход воды на транспирацию всегда в полевых условиях сопровождается испарением воды с поверхности почвы, помимо растений. Суммарный расход воды на транспирацию и испарение влаги почвой называется суммарным испарением или суммарным водопотреблением. Испарение влаги почвой, т. е. непроизводительные потери воды, могут достигать значительных величин - до 50-60 % от суммарного водопотребления. Уменьшить их можно соответствующими приемами агротехники. Большую роль при этом играют мощно развитые растения, которые затеняют почву, снижают температуру и повышают влажность воздуха в приземных слоях, уменьшая тем самым испарение.