Мелиоративное устройство сельскохозяйственных угодий

, где

H – среднедействующий напор воды на дренаж, м (H = h+0,6a, где h – остаточный напор на дрены; а – норма осушения. H = 0,2+0,6×0,47 = 0,482);

Kф – коэффициент фильтрации;

α – коэффициент вскрытия водного горизонта;

Т – расстояние от центра дрены  до водного горизонта.

41 м

По техническим условиям и нормам проектирования осушительных систем для  торфяных почв расстояние между дренами  рекомендуется 25-30 м. Поэтому мы возьмем  расстояние равное 35 м.

Расстояние между осушительными каналами на сенокосах и пастбищах принято по ТУ для торфяных почв. Глубина дрен при данном расстоянии между ними составит:

, где

а – норма осушения;

h – остаточный напор на дрены:

d_внеш – внешний диаметр дрены;

ΔОС – осадка почвы

=1,2м

Глубина открытых каналов на лугах  принята равной глубине дрен, то есть 1,2 м.

 

1.6. Гидрологический расчет закрытой осушительной сети.

 

На основе гидравлического расчета  определяется глубина наполнения открытых каналов и подбирается диаметр труб для дрен и коллекторов. Гидравлический расчет открытой осушительной сети при площади осушения до 500 га не проводится.

для устройства дрен будем использовать гончарные трубы с внутренним диаметром 5 см. Дренажные и коллекторные трубы должны работать в безнапорном режиме. Дренажные трубы проверяем на режим их работы, для этого определяем фактический приток воды на дрену:

, где 

F_др – площадь, осушаемая одной дреной (F_др= , где B – расстояние между дренами; l_др – длина дрены. F_др= 0,7 м²);

 л/c

Максимальная пропускная способность при уклоне дрен (минимально допустимый уклон 0,002) 0,65 л/сек.

 л/сек;

 л/сек;

> , следовательно, дрены будут работать в безнапорном режиме.

Для устройства коллекторов используем гончарные трубы различного диаметра. В начале коллектора (исток коллектора) укладываем трубы диаметром 10 см, а затем по мере увеличения воды в коллекторе переходим на трубы большего диаметра.

расчеты по подбору диаметров труб проводим для самого длинного коллектора, которым является К-7. Длина коллектора (l) = 535 м, уклон . Минимальный уклон – 0,0015, значит, принимаем уклон за 0,0015.

Максимальный расход в устье коллектора будет равен:

, где

F_кол – площадь, осушаемая одним коллектором = га, где

l_кол – длина коллектора;

l_др – средняя длина дрен

Находим по таблице диаметр коллекторной трубы в устье. Он равен 20 см., следовательно, для устройства коллектора потребуются трубы диаметром 10, 12,5, 15, 17,5 и 20 см. Длина участка с одинаковым диаметром м.

 

1.7. Вертикальные сопряжения элементов осушительной сети.

 

Элементы осушительной сети в вертикальной плоскости должны соединяться так, чтобы обеспечился самотек воды. Для этого дрены с коллектором  соединяем внахлестку.

м,

где d_кол^внеш= d_кол^внутр+толщина стенок.

Для придания необходимого уклона глубина коллектора в устье должна быть ниже на некоторое количество метров, которое рассчитывается по формуле:

м., где

i_min – минимальный уклон;

i_факт – фактический уклон.

Коллекторы с магистральными осушительными  каналами соединяют так, чтобы низ коллекторной трубы был выше воды в канале на 0,2-0,3 м.

, где 

h_н – глубина наполнения канала водой;

Δ_зап – запас;

м – глубина магистрального канала.

Глубина нагорно-ловчих каналов равна  глубине магистрального канала. Магистральные осушительные каналы соединяют с водоприемником так, чтобы горизонт воды в канале был выше горизонта воды в реке на 0,1-0,15 м.

Уровень воды в реке 21,5 м. Отметка берега в точке впадения в канал – 23,7 м. Дно канала на высоте 23,7-1,9 = 21,8 м. Глубина наполнения равна 0,3 м. 21,8 + 0,3 =22,1 м. Предварительный анализ показывает, что сток будет свободен.

Для окончательного анализа условий  соединения канала с рекой построен профиль по оси МКП-1. (рис.1) Как можно видеть, уровень воды в канале выше, чем уровень воды в реке, значит сток будет свободен.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рис 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Часть 2. Орошение.

 

2.1. Расчет динамики влажности, сроков и норм полива.

 

Для полива культур в севообороте  проектом предусмотрено устройство закрытой оросительной сети.

Оросительная сеть должна обеспечивать подачу воды в самый напряженный  поливной период (максимальная поливная норма).

Для определения параметров оросительной сети необходимо установить проектный  режим орошения, то есть режим орошения в расчетный год (1955). Для установления режима орошения необходимо иметь следующие исходные данные:

1. Погодные условия вегетационного  периода в расчетном году (осадки, температура);

2. Водно-физические свойства почвы  (наименьшая влагоемкость, объемная  масса);

3. Физиологические особенности  выращиваемой культуры (ведущей  культурой в севообороте является капуста)

4. Динамика уровня грунтовых вод (данные по скважине №1).

На основании этих данных составляется водный баланс в каждую декаду вегетации. В результате водобалансовых расчетов можно установить режим орошения.

 

Таблица 2

Расчет элементов водного баланса  для орошения поздней капусты

Расчетные элементы	Май	Июнь			Июль			Август			Сентябрь
	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1
Атмосферные осадки, мм	25,7	24,2	22	16,9	10,4	16,4	2,6	9,9	0,1	10,4	5,3
Коэффициент использования осадков, μ	0,9	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7
Активные слои почвы Н, м	0,2	0,2	0,23	0,26	0,29	0,33	0,37	0,41	0,45	0,49	0,53
Углубление активного слоя почвы h, м	-	-	0,03	0,03	0,04	0,04	0,04	0,04	0,04	0,04	-
Распределение суммарного расхода воды (на испарение и транспирацию) по декадам (Рс), %	6	8	9	10	11	12	12	11	7	4	2
Среденедекадная температура воздуха, оС	8,4	14,8	13	17,2	18,5	18,2	17	19,2	18,4	16,9	15,3
Глубина ГВ, м	0,5	0,9	0,9	0,9	1	1	1	0,9	0,9	0,9	0,8

 

Водный баланс рассчитывается в  следующем порядке:

1. Приход воды определяется по  следующему выражению:

, где 

μ – коэффициент использования  осадков (табл.2);

Ос – величина осадков за декаду (осадки <5 мм не учитываются);

2. Приход воды за счет углубления  корневой системы растений определяют  по следующей зависимости:

, где

h – углубление пахотного слоя, м;

α – объемная масса почвы;

НВ – наименьшая влагоемкость почвы

Кн – коэффициент насыщения  почвы перед посевом.

3. Приход воды от капиллярного  подпитывания определяют в зависимости  от глубины грунтовых вод.

При глубине 0,5-0,6 м подпитывание составляет 20% от водопотребления, 0,7-0,9 м - 15%, 1-1,2 м – 10%.

4. Таким образом, общий приход воды за декаду будет равен сумме статей прихода.

5. Расход воды идет на суммарное  испарение (водопотребление). Величина  водопотребления определяется следующей формулой:

, где

Ки – коэффициент испарения, м³/градус;

Σt – сумма среднесуточных температур.

 

Таблица 3

Водобалансовый расчет для корнеобитаемого  слоя почвы

Статьи водного баланса, м3/га	Май	Июнь			Июль			Август			Сентябрь
	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1
Приход воды
От атмосферных осадков Р=10×μ×Ос	231	194	176	135	83	131	18	69	1	73	37
От углубления корневой системы растений	-	-	73	73	98	98	98	98	98	98	-
От капиллярного подпитывания	34	45	39	51	37	36	34	38	37	34	31
Итого приход	265	239	288	259	218	265	150	205	135	204	68
Расход воды
Водопотребление культур	170	300	260	340	370	360	340	380	370	340	310
Баланс воды	95	-61	28	-81	-152	-95	-190	-175	-235	-136	-242
Наименьшая влагоемкость почвы Wнв=100×H×α×НВ	1220	1220	1403	1586	1769	2013	2257	2501	2745	2989	3233
Нижний предел оптимальной влажности почвы Wmin=0,75× Wнв	915	915	1052	1190	1327	1510	1693	1876	2059	2242	2425

 

На основе водобалансовых расчетов построим график режима орошения (табл.3 и рис.2).

Как можно видеть на рис.2 , в засушливый год надо провести 8 поливов с поливными нормами (табл.4) 300-400 м³/га. Оросительная норма составляет 3050 м³/га. Режим орошения сопутствующих культур в севообороте определяем по графику в зависимости от продолжительности вегетационного периода культур. На основании графика режима орошения устанавливаем окончательные сроки и нормы поливов. При этом, для культур, высаживаемых рассадой, назначаем дополнительные поливы (посадочный, приживочный). Для получения дружных всходов целесообразно проводить освежительные поливы (морковь, свекла). Поливы, приходящиеся на последнюю декаду вегетации, не проводим. Исходя из сказанного, окончательные режимы орошения культур в севообороте приведены в табл.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рис 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4

Сроки и нормы полива культур  в севообороте

Наименование культуры и занимаемая площадь	№№ поливов и назначение	Поливная норма	Средняя дата полива	Продолжительность полива, сутки	Сроки полива		Сроки полива по укомплектованному графику		Количество дождевальных машин
					начало	конец	начало	конец
Капуста поздняя, 40 га	посадочный	100	22 мая	1,5	22	23	23	24	1
	приживочный	100	24 мая	1,5	24	25	24	25	1
	1 вегетационный	400	30 мая	5,0	28	2	27	2	1
	2 вегетационный	300	10 июня	4,0	8	12	8	12	1
	3 вегетационный	350	29 июня	4,5	27	1	17	21	1
	4 вегетационный	400	10 июля	5,0	8	12	9	3	1
	5 вегетационный	400	23 июля	5,0	21	25	22	26	1
	6 вегетационный	400	4 августа	5,0	2	6	29	4	1
	7 вегетационный	400	15 августа	5,0	13	17	13	17	1
	8 вегетационный	400	25 августа	5,0	23	27	23	27	1
Капуста поздняя, 40 га	посадочный	100	22 мая	1,5	22	22	23	24	1
	приживочный	100	24 мая	1,5	24	24	24	25	1
	1 вегетационный	400	30 мая	5,0	28	2	27	2	1
	2 вегетационный	300	10 июня	4,0	8	12	8	12	1
	3 вегетационный	350	29 июня	4,5	27	31	17	21	1
	4 вегетационный	400	10 июля	5,0	8	12	9	3	1
	5 вегетационный	400	23 июля	5,0	21	25	22	26	1
	6 вегетационный	400	4 августа	5,0	2	6	29	4	1
	7 вегетационный	400	15 августа	5,0	13	17	13	17	1
	8 вегетационный	400	25 августа	5,0	23	27	23	27	1
Картофель средний, 40 га	1 вегетационный	400	30 мая	5,0	28	2	25	26	1
	2 вегетационный	300	10 июня	4,0	8	12	27	2	1
	3 вегетационный	350	29 июня	4,5	27	1	8	12	1
	4 вегетационный	400	10 июля	5,0	8	12	17	21	1
	5 вегетационный	400	23 июля	5,0	21	25	9	3	1
Морковь средняя, 40 га	освежительный	100	24 мая	1,5	24	24	24	25	1
	1 вегетационный	400	30 мая	5,0	28	2	3	7	1
	2 вегетационный	300	10 июня	4,0	8	12	13	16	1
	3 вегетационный	350	29 июня	4,5	27	1	21	24	1
	4 вегетационный	400	10 июля	5,0	8	12	4	8	1
	5 вегетационный	400	23 июля	5,0	21	25	17	21	1
Свекла средняя, 40 га	освежительный	100	24 мая	1,5	24	24	25	26	1
	1 вегетационный	400	30 мая	5,0	28	2	3	7	1
	2 вегетационный	300	10 июня	4,0	8	12	13	16	1
	3 вегетационный	350	29 июня	4,5	27	1	21	24	1
	4 вегетационный	400	10 июля	5,0	8	12	4	8	1
	5 вегетационный	400	23 июля	5,0	21	25	17	21	1
Кукуруза на силос ранняя, 40 га	освежительный	100	24 мая	1,5	24	24	25	26	1
	1 вегетационный	400	30 мая	5,0	28	32	3	7	1
	2 вегетационный	300	10 июня	4,0	8	12	13	16	1
	3 вегетационный	350	29 июня	4,5	27	1	21	24	1