Разработка режима орошения сельскохозяйственных культур

Министерство Сельского  хозяйства РФ

                                   ФГОУ ВПО

 

 

 

 

Кафедра "землеустройства  и 

земельного кадастра"

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовой  проект

По  инженерному обустройству территории  

на  тему:

«Разработка режима орошения сельскохозяйственных культур»

Вариант №2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила:

агрономического факультета

Проверил:

преподаватель кафедры

землеустройства и

земельного кадастра

Оценка:

 

                                                

 

 

 

 

Содержание

Теоретическая часть.

1. Введение…………………………………………………………………….3
2. Общая часть и краткое описание орошаемого участка………………….4
3. Источник орошения, его характеристика и тип водозабора…………….5
4. Режим орошения…………………………………………………………...6
5. Земельный фонд…………………………………………………………..10
6. Техника полива……………………………………………………………11
7. Оросительная и водосборная сеть……………………………………….12
8. Сооружения на сети………………………………………………………14
9. Дороги и лесонасаждения………………………………………………..17
10. Экономическая эффективность орошения……………………………...19

Заключение…………………………………………………………………...20

Список используемой литературы……………….……………………….....21

Практическая часть. Приложения

Исходные данные

Расчет поливных норм

Расчет суммарное испарение дефицита водного баланса:

    - Гречиха  

    - Озимая пшеница    

    - Кукуруза на силос

    - Ячмень

Поливной расход нормы  и сроки поливов неукомплектованного и       укомплектованного графиков полива

Расчет экономической  эффективности орошения сельскохозяйственных культур

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Инженерное обеспечение  представляет собой сложную систему  инженерных коммуникаций, сооружений и вспомогательных устройств. Инженерные коммуникации бывают подземными, наземными и надземными.

В своем курсовом проекте я хочу раскрыть вопросы об участке, его характеристиках, режиме орошения, технике полива,  сооружения на сети, дорогах и лесонасаждениях. Рассчитать и составить неукомплектованный и укомплектованный графики поливов для культур: гречиха, озимая пшеница, кукуруза на силос, ячмень. Разбить на плане поля севооборотов, спроектировать оросительную сеть, сбросные каналы, дороги и лесонасаждения.

Но главной моей задачей является расчет экономической эффективности орошения, выгодно ли выращивать данные культуры на данных полях при климатических условиях характерных для Ульяновской области  и вычислить срок окупаемости.

 
   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Общая часть  и краткое описание орошаемого участка.

Участок расположен в  Приволжском округе, Ульяновской  области. Природная зона лесостепь. Участок разбит на четыре поля, на которых произрастают культуры: гречиха, озимая пшеница, кукуруза на силос, ячмень.

Общая площадь участка составляет 159 га.

Глубина залегания грунтовых вод- 5 метров.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Источник  орошения, его характеристика тип  водозабора.

Необходимую для орошения воду забирают из рек в их естественном или зарегулированном состоянии, озер, подземных источников. Источник орошения в каждом конкретном случае выбирают индивидуально с учетом технических возможностей забора воды и удовлетворения потребностей в ней. Во всех случаях технико-экономическое обоснование по выбору источника орошения делают только после установления пригодности воды для орошения или обводнения.

Качественную характеристику забираемой для орошения и обводнения воды дают по показателям физических свойств: температуре, цвету, прозрачности, вкусу, запаху и др., химическому составу, включая общую минерализацию и качественную характеристику содержащихся в растворе ионов, реакции воды по рН, ее жесткости, агрессивности, а также по содержанию других токсичных для растений и человека минеральных, органических и бактериологических соединений и микроорганизмов. По каждому из предусмотренных ГОСТ показателю для оценки качества воды определены предельно допустимые концентрации. Например, по температурному показателю можно использовать для орошения воду не ниже 14...17°С, с общей минерализацией при содержании в ней солей до 1...1,5 г/л. При благоприятном соотношении находящихся в воде ионов на орошение могут быть использованы воды с минерализацией до 3 г/л. Можно использовать для орошения песчаных почвогрунтов морскую воду с минерализацией до 5...8 г/л и более (Б. Б. Шумаков, О. Г. Грамматикати и др.). При рН, равном 7, вода химически нейтральная, рН меньше 7 — кислая и рН больше 7 — щелочная. Лучше для орошения использовать воду, близкую к химически нейтральной.

Качество сточных вод  оценивают по содержанию в них  смол, фенолов, нефтепродуктов, свинца и других минеральных соединений, а также по биологическому загрязнению, которое характеризуется наличием в воде микроорганизмов. По каждому из этих показателей ГОСТ установлены предельно допустимые концентрации.

Забор воды из источников орошения и подача ее в оросительную сеть осуществляют из специально построенного магистрально канала отходящего от него хозяйственного распределителя. Подвод воды к участкам осуществляется непосредственно участковыми распределителями, а долее временными оросителями на поля.

 

Режим орошения.

Оросительной нормой называют количество воды в м³/1 га, которое дается всеми поливами за оросительный период.

Так как, оросительная норма дается почвами, то она равна сумме поливных норм всех поливов:

 , м³/га        

Поливная норма m вегетационного полива равна

,м³/га           

где h — глубина активного слоя почвы, м;r — объемная масса почвы при наименьшей влагоемкости, %; yнв— влажность почвы при наименьшей влагоемкости,  %; yнпв — влажность почвы перед поливом или нижний порог оптимальной влажности почвы, равный α*yнв (ос принимается по приложению 7), % (Приложение 2).

В расчетах h можно принять для зерновых культур и кукурузы 0,7 м, для овощных — 0,5, для люцерны и хлопчатника— 0,8; для садов — 1, для сахарной свеклы — 0,6 м. Объемную массу следует принять по приложению

        Определение сроков полива. Очень важно на орошаемых землях не снизить влажность почвы ниже оптимальной до первого полива. Поэтому расчетами определяют последний день каждого полива, то есть, когда влажность почвы снизится до допустимой а, зная продолжительность полива, определяют и первый день (начало) полива.

Биоклиматический коэффициент выписывается из методички.

Суммарное испарение Е сельскохозяйственных культур за период вегетации для Европейской части равно:

 , мм           

где β — климатическая поправка, равная в среднем 0,85; ∑d — сумма среднесуточных дефицитов влажности воздуха в миллибарах для остросухого года    на    ближайшей метеостанции;К— биоклиматический коэффициент,

Суммарное испарение и  дефицит водного баланса определяют за каждую декаду, затем суммируют и представляют нарастающим итогом от начала до конца периода оптимального водоснабжения (Приложение 3).

За конец периода оптимального водоснабжения растений принимают:

для зерновых культур  и кукурузы — наступление восковой спелости зерна;

для картофеля весенней посадки — начало увядания ботвы;

для сахарной свеклы —  конец первой половины интенсивного сахаронакопления;

для томатов — конец  массовых сборов.

Остросухой год принимают  из наблюдений ближайшей метеостанции. Если эти годы неизвестны, то их определяют следующим образом. За вегетационный период расчетной культуры выписывают сумму осадков в убывающем порядке за последние 30 лет. Последний или предпоследний год и будет остросухим. Для этого года выписывают осадки, среднесуточные температуры и влажность воздуха.

Суммарное испарение за декаду (строка 9) равно произведению величии в строках 2 и 8. Строка 10 учитывает влагообмен (капиллярный поток и непосредственное использование воды корнями растений из слоев ниже 100 см). Коэффициент влагообмена для культур весеннего и летнего посева принимают для первой четверти вегетационного периода равным 1, для второй — 0,95, для третьей— 0,30 и для четвертой — 0,8; для люцерны второго и третьего года жизни — 0,85, для озимой пшеницы — 0,95, от начала возобновления вегетации в течение одной трети периода от отрастания до созревания,   затем 0,90 — вторая треть и 0,85 — третья часть периода.

Поэтому расход воды (строка 11) из почвы (0—100 см) равен испарению (строка 9), минус осадки (строка 1), умноженному на коэффициент влагообмена (строка 10).

Дефицит водного баланса  нарастающим итогом на конец оросительного  периода называют также оросительной нормой.

Известно, что на орошаемых  массивах температура и дефицит влажности воздуха ниже, чем на неорошаемых землях. Так как метеоданные приняты по метеостанциям, расположенным в богарных условиях, то к вычисленным величинам суммарного расхода воды вводится климатическая поправка, равная в среднем 0,85 (строка 13). В этом случае оросительная норма также уменьшится в 0,85 раза.

При проектировании оросительных систем и, особенно при их эксплуатации очень важным вопросом является расчет сроков каждого полива.

В (строки 13—17) приведен пример этих расчетов. В основу этих расчетов принят водный баланс за каждую декаду оросительного периода. Запас воды в почве на конец декады равен:

, м³/га,                    

где Wк и Wн — запас воды в почве на конец и на начало   декады, мм; 10αX — использованные осадки за расчетную   декаду, м³/га ; Е — расход влаги из слоя   почвы    (0—100 см)    с климатической поправкой (строка 13), мм;Wгр, — поступление     грунтовых   вод   в    расчетный слой   почвы при близком их залегании.

Для определения сроков полива нужно знать запас воды при наименьшей влагоемкости, при минимально допустимой влажности в расчетном слое почвы и запас влаги на начало расчетного периода (Приложение 4).

Запас влаги в почве  при этом составит:

а, начало вегетации:

Поливы изображаются графически в виде прямоугольников, высота которых показывает расход воды Q (л/с), который нужно подавать на поле данной культуры, ширина его — продолжительность полива (Т суток), а площадь прямоугольника (Q-T) — количество воды, необходимое для полива культуры. На графике наглядно видно, когда и каким расходом воды необходимо поливать каждую культуру севооборотного участка.

Укомплектованный график поливов используют для расчета насосной станции, диаметров трубопроводов, размеров каналов и сооружений на них, для составления планов водопользования.

При поверхностном орошении расход для каждого полива равен:

,

где m— поливная норма для данного полива, м³/га;

      F — площадь, занимаемая культурой, га;

      Т — продолжительность полива, сутки;

      β — коэффициент использования поливной воды;

       t — время полива в час за сутки;

Kcм и Ксут— коэффициент сменного и суточного   использования рабочего времени.

Строят неукомплектованный график полива, на оси абсцисс принимают масштаб 2 мм—1 дню, а на оси ординат-— 1 см равен 100 л/с. С правой стороны графика чертят условные знаки культур (цветные). Затем строят на графике прямоугольники всех поливов культур (высота — расход — ширина — продолжительность полива). Строить начинают с культур, которые имеют наибольшее число поливов. Построив прямоугольники поливов одной культуры, приступают к построению прямоугольников, второй культуры, затем третьей и т. д. (Приложение 5).

По этому графику  поливы не проводят, так как он неприемлем по организационным, техническим и экономическим соображениям. При неравномерных расходах воды необходимо выделять разное количество поливальщиков, пропашных агрегатов для культивации междурядий после поливов, значительно снижается КПД оросительной сети, повышается стоимость ее строительства.

Для устранения указанных  недостатков этот график укомплектовывают (выравнивают) путем изменения сроков и продолжительности поливов так, чтобы уничтожить пики и заполнять пустоты графика. При укомплектовании графика выполняют условия:

1.  Величину поливных  норм не изменяют.

2.  Поливы возможно  проводить на 3—5 дней раньше   или