Мелиоративное устройство сельхозугодий

Организация лесопаркового хозяйства. Способы освоения прилегающих угодий. Методика осушения территории объекта - воздействия на различные факторы, от которых зависит переувлажнение корнеобитаемого слоя почв. Подбор диаметра труб для оросительной сети.

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 25.12.2011
Размер файла 23,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Российский государственный аграрный университет

МСХА имени К.А. Тимирязева.

Кафедра геодезии и мелиорации

Контрольная работа

Тема: Мелиоративное устройство сельхозугодий

Выполнила: Вавилова Ю. Ю.

Группа ВП 42

Принял: Доцент Тельцов А.П.

Москва 2011

1. Задание

Требуется организовать лесопарковое хозяйство на участке площадью 180 Га. Для этого будет использована существующая пашня и прилегающие к ней естественные угодия в районе реки Дубна. На участке будут заложены:

сад - 10%, 18,5 Га,

лесопарк 40%, 74 Га,

лесопитомник 40% 74 Га,

спортплощадка 10% 18,5 Га

Для освоения прилегающих угодий необходимо провести осушение территорий, кроме пашни и луга, и культурно-технические работы (срезка кустарника, уборка камней и т.д.). Кроме того, проектом предусматривается устройство оросительной сети для полива сада и лесопитомника с использованием дождевальной машины ДШ -10.

Расход воды 17л/с; ширина захвата дождем 250м; интенсивность дождя 5,6 мм/мин; напор воды на гидранте 78м водяного столба (8 атм.).

Необходимо подвести воду к спортплощадкам и лесопарку. Для борьбы с пожарами необходимости предусмотреть емкость объемом 150-180 метров кубических, которая будет заполняться дренажными водами проточным движением.

Общие капитальные затраты на мелиорацию указанного участка составят:

Ширина сада должна быть кратна 250 м

Почвы участка представлены торфяными легкосуглинистыми почвами со средневзвешенными коэффициентами фильтрации и водоотдачи соответственно: Кф - 1,3 м/сут; q - 0,005 м/сут.

Средняя скорость впитывания воды в почву 0,7 мм/мин.

Объемная масса почв 0,2 г/см?

Наименьшая влагоемкость (НВ) % от массы сухой почвы.

Влажность почвы перед посевом составляет 65% от НВ. Источником переувлажнения являются грунтовые воды. Меженный уровень воды в реке Дубна находится на отметке 59 м.

2. Выбор метода и способа осушения

Метод осушения территории объекта - это воздействие на различные факторы, от которых зависит переувлажнение корнеобитаемого слоя почв. Метод осушения зависит от типа водного питания переувлажненных земель, места расположения осушаемого объекта, функционального использования объекта, и т.д.

Методы осушения территории являются:

· ускорение поверхностного стока;

· Ускорение поверхностного стока применяется при удалении с поверхности осушаемой территории вод, образовавшихся за счет атмосферных осадков при атмосферном питании и делювиальном питании и при отводе паводковых вод.

· понижение уровня грунтовых вод;

Понижение уровня грунтовых вод проводят в тех случаях, когда уровень грунтовых вод повышается из-за атмосферных осадков, перенасыщения грунтов поверхностными водами после паводкового затопления, поступления избыточных грунтовых или грунтово-напорных вод с водосбора:

· ограждение от поступления делювиальных (склоновых) вод с водосбора;

· Ограждение от поступления делювиальных вод с водосбора или его регулирование для обогащения почвы питательными веществами.

· ограждение от поступления грунтовых и грунтово-напорных вод с водосбора;

Ограждение от поступления или регулирование поступления грунтовых и грунтово-напорных вод направлено на снижение интенсивности грунтового и грунтово-напорного питания:

· регулирование стока рек водохранилищами;

· сброс воды через водосбросные сооружения;

· защита от затопления водами рек, озер, водохранилищ, морей;

· Защита от затопления водами рек, озер и водохранилищ или его регулирование при аллювиальном питании позволяет создать благоприятный водный режим и обогатить почву питательными веществами, содержащимися в наносах.

· защита от подтопления водами рек, озер, водохранилищ, морей.

Ограждение от поступления фильтрационных вод из рек и водохранилищ позволяет понизить уровень грунтовых вод на прилегающей осушаемой территории и интенсифицировать сельскохозяйственное использование земель.

На большинстве объектов создание необходимого водно-воздушного режима осушаемых земель достигается совместным применением нескольких методов, особенно это относится к пойменным землям, водно-воздушный режим, которых формируется с участием многих факторов.

Способ осушения территории объектов - технические приемы и конструкции, способствующие удалению избытка влаги. Способы осушения территорий являются:

· осушение переувлажненных земель открытыми каналами;

· осушение с помощью горизонтального дренажа;

· осушение с помощью вертикального дренажа;

· осушение с помощью кольматажа.

Следовательно, метод осушения в данном проекте следует выбирать в зависимости от типа водного питания. Переувлажнение участка происходит в результате близкого залегания уровня грунтовых вод (УГВ) и притока воды с прилегающих территорий, поэтому метод осушения будет заключаться в понижении УГВ и перехвате поверхностных и грунтовых вод с прилегающих территорий. Понижение УГВ на глубину:

0,6-0,8м - лесопарк,

0,7-0,8м - лесопитомник,

1м- сад,

0,8-0,9 - спортплощадка.

Способы осушения выбираем в зависимости от метода осушения и использования участка, при этом:

лесопарк, сад, спортплощадка осушаем с помощью закрытого горизонтального дренажа;

лесопитомник - открытых осушительных каналов.

3. Схема осушительной, оросительной и дорожной сетей

Осушительная сеть на участке состоит из следующих элементов:

1. Регулирующая сеть (служит для приема грунтовых вод непосредственно их почвы, состоит из закрытых дрен в лесопарке, в саду и на спортивных площадках; открытых осушительных каналов в лесопитомнике, при этом длина дрен назначена в пределах 70-200 м, расстояние между дренами определено в зависимости от гидрогеологических условий участка. На схеме дрены показаны условно через 50 м. Минимальный уклон дрен назначен 0,003 на 100 м. падения. Длина открытых осушителей назначена до 15 тыс. метров. Расстояние между наклонами принято на основании рекомендаций, на схеме каналы показаны через 100 м.)

2. Проводящие сети (служат для приема воды из регулирующей сети и отвода ее в водоприемник, состоят из закрытых коллекторов и открытых магистральных каналов. Длина коллекторов назначена от 300 до 1000 м. На схеме дрены к коллектору подсоединяются под острым или прямым углом не менее 60?. Дрены и коллектора схематически обозначены, синим пунктиром. Магистральные каналы проводятся под самыми низкими местами участка. Их трасса увязывается с границами угодий)

3. Ограждающие сети. (Служат для перехвата поверхностных или грунтовых вод, поступающих на участок. Состоит из нагорных каналов для перехвата поверхностных вод и ловчих - для перехвата грунтовых вод. Нагорные и ловчие каналы могут объединяться в общем нагорно-ловчем канале. Нагорные каналы прокладываются по границам участка.

4. Сеть водоприемника. Водоприемник служит для приема и отвода дренажных вод с участка. В качестве водоприемника может использоваться река Дубна.

5. Оросительная сеть. Для полива дождевальной машиной ДШ-10 лесопитомника, спортплощадки и сада будет построена закрытая оросительная сеть, состоящая из магистрального и оросительного трубопровода. Насосная станция располагается на берегу реки. Расстояние между оросительными гидрантами 250 м. Дождевальные машины забирают воду из гидрантов, расположенных на оросительном трубопроводе через каждые 50 м.

6. Дорожная сеть. Для организации вывоза продукции и передвижения предусмотрена сеть улучшенных дорог, которая обеспечивает подъезд к угодиям и насосной станции.

4. Режимы осушения

Осушительная сеть обеспечивает понижение уровня грунтовых вод к началу вегетации и производства сельскохозяйственных работ для обработки почвы на глубину 0,7 м.

Параметры дренажа рассчитывают на весенний период как самый напряженный. Нагрузка на дренаж определяется величиной модуля дренажного стока (л/сек с Га). Для центральных районов его величина примерно составляет 0,55л/сек с Га на торфяных почвах.

Расчет параметров дренажа.

Основными параметрами являются:

расстояние между дренами,

их глубина

диаметры труб для дрен и коллекторов

Расстояние между дренами определяется в зависимости от гидрогеологических условий участка. В расчетах принимаем верхний однородный слой мощностью до 3 метров, представленный торфяными почвами. Специальные грунты подстилаются водоупорным слоем. Исходя из этих условий, расстояние между дренами определяем по формуле Аверьянова

B= 2H vКф/q(1+2T/H)?

Н- средний действующий напор воды на дрены;

Кф - коэффициент фильтрации;

q - суточный приток воды к дрене;

Т - глубина залегания водоупорного слоя:

? - коэффициент вскрытия водоносного горизонта.

Расчет среднедействующего напора воды на дрены это Н = h +0.6 а, где «h» - остаточный напор воды, а «а» - норма осушения.

Также необходимо рассчитать суточный приток воды в дрене q= q0/116,

где q0 - модуль дренажного стока

Расчет расстояний между дренами

q= 0.55/116=0.005

H=0.2+0.7=0.9m

B= 2(0.2+(0.6+0.7))v1.3/(0.55/116)= 30

По техническим условиям и нормам проектирования расстояние между дренами для торфяных почв рекомендуется принимать в пределах 25-30м. На основании расчета и рекомендаций окончательное расстояние было принято равным 30.

Расчет глубины залегания дрен:

hдрен = a+h+?осадки гр. =0,7+0,4+0,1=1,3

Для устройства дрен и коллекторов используют керамические или пластмассовые гофрированные трубы. При назначении труб также учитывается их пропускная способность и наличие железа в воде. При большом содержании железа в воде, больше 3 мг. диаметр труб для коллекторов увеличивается. Принято, что для устройства дрен будут использованы гончарные трубы диаметром 5 см и пластмассовые трубы диаметром 76мм. Для устройства коллекторов будут использованы трубы гончарные разного диаметра, при этом длина участка коллектора с одним диаметром не должна превышать 200 м. Для самого длинного коллектора потребуются трубы диаметром: 10, 12,5, 15, 17,5, 20, 25, 30 мм..

5. Вертикальное сопряжение элементов осушительной сети

Элементы осушительной сети вертикальной плоскости соединяют так, чтобы обеспечивался самотек воды. Для этого дрену с коллектором соединяют внахлест.

hкол = 1.3+0.15=1.45

Коллекторы соединяются с каналами так, чтобы низ коллекторной трубы был выше, чем горизонт воды в канале на 0,2м.

hмк= hкол+h+запас

1,45+0,3+0,2=1,95

Магистральный канал соединен с водоприемником так, чтобы уровень воды в канале был выше уровня воды в реке на 0,1 м.

6. Орошение

осушение почва оросительный освоение

Для полива лесопитомника и сада предусмотрена закрытая оросительная сеть с использованием машины ДШ-10. Сад и лесопитомник рассматриваются как многолетние угодья. Полив производится большими поливными нормами. Сроки полива устанавливают исходя из погодных условий. Проектом предусмотрена продолжительность полива 8 суток при условии двухсменной работы дождевальной машины.

Поливная норма рассчитывается из расчета увлажнения 40 см. слоя почвы. Поливная норма составляет

m=100*H *? (HB-?),

где ? = 0,6 НВ=39%, а ?-объемная масса почвы =1

m=100*0.4*1(65-39)=1040

Исходя из этого расход подаваемой на полив воды составляет:

Q=m*s/3.6*T*t*?

Где m поливная норма (700 м3/га); S - площадь питомника и сада (92,5 га); Т - продолжительность полива (8 суток); t - количество часов работы машины (16 часов); ? - коэффициент использования машины (0,8)

Q= 64750/368.64=176 л/сек

Определяем необходимое количество одновременно работающих дождевальных машин.

Nмашин= Qучастка/Qмашин

Nмашин = 176/18=9

Qмаш =18л/с

КПД=0,95

Qрасч=Qмаш * Nмаш/ КПД = 18*9/0,95=170л/сек.

7. Подбор диаметра труб для оросительной сети

Для оросительной сети используются асбестоцементные трубы марки ВНД-8. Диаметр труб подбираем в зависимости от расхода воды. По магистральному трубопроводу подаваться весь расходный расчет. На поливном трубопроводе будет идти расход воды из расчета 0,5 ДШ-10.

Расчетный диаметр труб для магистрального трубопровода.

dрасх= 1.13vQрасх/Vэкв

при Vэкв= 1м/c

Qрасх = 0,170 м3/сек

dрасх= 1,13v0,170/1=466 мм

По ГОСТу на асбестоцементные трубы подбираем диаметр труб ближайший к расчетам.

dгост = 456мм= 0,456м

Скорость воды в ГОСТ трубах:

V гост = 4*Qрас/?* d?гост

V гост = 4*0,170/3,14*0,456?=1,05м/с

Трубы такого диаметра могут быть использованы, т.к. скорость находиться в оптимальных пределах от 0,7 до 1,5 м/сек.

Аналогично подбираем диаметр труб для полевого трубопровода:

V гост = 4*0,85/3,14*0,456?=5,2 м/с

8. Определение мощности насосной станции и подбор насосно-силового оборудования

Для подачи воды в оросительную сеть будет использована стационарная насосная станция. Она будет обеспечивать подачу расчетного расхода воды в самую невыгодную точку участка. Этой точкой является гидрант в саду (показано на плане).

Мощность насосной станции

Nнс=Qрас(170)*Нпол/102* ?,

где Нпол - полное давление, задаваемое насосной станции.

Для расчета мощности насосной станции необходимо определить полное давление, задаваемое насосной станции:

Нпол=Нгвн+Нпотер+Нсв,

где, Нгвн (2,9м) - геодезическая высота нагнетания

Нпотер - потеря давления по длине линии

Нсв (78 м)- свободный напор при выходе из гидранта

Расчет потери по длине линии:

Нпотер= ?* (V?/2g)*(L/ dгост)

Где ? - коэффициент шероховатости труб (0,02)

V - скорость воды в напорной линии труб (0,97м/сек)

L - расстояние до невыгодной точки(1850м)

Нпотер = 0,02* (0,94/2*9,81)*(1850/0,54)=3,4м

Нпол = 2,9+3,4 +78 = 84,3?85м

N = (170*85)/(102*0,8)= 177кВ

По расчетному расходу (170 л/с) и полному давлению, задаваемому насосной станции. Подбираем марку насоса:

Марка насоса 8НДв;

Производительность 150-200л/сек;

Полный напор 94-89м;

Число оборотов 1450об/сек;

Допустимая вакууметричность высота всасывания 4-1,4м

9. Эксплуатация осушительной и оросительной сети

Эксплуатация осушительной и оросительной сети заключается в поддержании исправного состояния осушительной сети. Для этого проводится окашивание и очистка открытых каналов, ремонт сооружений. Оценка осушительной сети организуется систематическим наблюдением за уровнем грунтовых вод. Режим их должен отвечать требованиям предусмотренным проектом(1 раз в 10 дней).

Осенью осушительная сеть должна быть готова для работы в весенний период. Поливы должны проводиться не образовывая лужи и поверхностного стока. Это достигается когда интенсивность дождя соответствует впитывающей способности почвы.

Vвп?lдождя

Vвп - скорость впитывания;

Lдождя - интенсивность дождя.

Для наших условий

Vвп - 0,3 мм/мин < 5,6 мм/мин.

Вывод

Возможно образование поверхностного стока, следовательно, необходимо проводить мероприятия по увеличению впитывающей способности почвы:

· культивирование;

· лункование;

· рыхление;

· кортование.

Качество полива может быть определено следующими способами:

1. По глубине промачивания - для этого расчетную глубину сравнивают с фактической:

Нпр = m/100х?(?пр - ?ср) = 1040 мм

2. По непосредственным замерам количества дождя(с помощью мерных сосудов). При поливной норме 700 м3/га = 70 мм - слой дождя.

3. По производительности дождевальной машины (ДШ-10) за смену поливная площадь рассчитывается:

Sпол = 3,6QмашТсмена?/m = 3,6x18x8x0,8/700 = 0,6 га

На зимний период производится консервация этой сети (гидранты, задвижки и т.д. смазываются). Обязательно все трубопроводы освобождаются от воды. Насосная станция демонтируется и переводится в пункт хранения.

Проект заканчивается определением общих капитальных затрат на обустройство осушительных сетей и выявляется экономическая эффективность(800-1000 у.е.).

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.