Мелиорация водосборов

Мелиорация водосборов

Курсовая работа

Мелиорация водосборов

Введение

Мелиорация (от латинского слова melioratio - улучшение) - это изменение природных условий путём регулирования водного и воздушного режимов почвы в благоприятном для сельскохозяйственных культур направлении.

По воздействию на почву и растение различают агротехнические, лесотехнические, химические и гидротехнические мелиорации.

При агротехнических мелиорациях плодородие земель повышают правильным выбором глубины и направления вспашки, почвоуглублением, сочетанием вспашки с поделкой глубоких борозд, гряд и валиков, залужением крутых склонов, мульчированием почвы, снегозадержанием и др.

При лесотехнических мелиорациях улучшение земель (движущихся песков, крутых склонов, оврагов и др.)

При химических мелиорациях почвы (содовых, солонцы и др.) улучшают внесением извести, гипса, дефекационной грязи, поваренной соли, серной кислоты, синтетического каучука, томасшлаков, фосфоритной муки.

При гидротехнических мелиорациях повышение плодородия земель достигают изменением их водного режима (орошением, строительством плотин, водохранилищ, осушительных каналов и др.)

Орошение - искусственное увлажнение почвы. Его применяют в том случае, если естественного увлажнения почвы осадками недостаточно для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

По воздействию на почву и растения орошение может быть:

увлажнительным, когда в почве ощущается недостаток усвояемой влаги для растений;

удобрительным, когда вместе с водой на поля подаётся необходимое количество растворённых в ней питательных веществ;

утеплительным, когда воду (весенние паводковые, термальные воды, поступающие с заводов, теплоцентралей, гейзеров) подают на поля, в теплицы, парники для согревания почвы;

окислительным, когда речную воду, обогащенную кислородом, подают на поля, луга и рисовые массивы, где почва бедна кислородом и где закисные соединения превалируют над окисными;

влагозарядковым, или запасным, когда воду из рек и водохранилищ в осенний и зимний периоды подают на поля или многолетние насаждения для создания необходимых запасов влаги не только в верхнем (1 м), но и более глубоких (2 м) слоях почвы;

промывным, когда воду подают на поля или отдельные участки для растворения и вымывания из корнеобитаемого слоя почвы вредных солей.

Различают следующие способы орошения: аэрозольный(мелкодисперсный), дождевание, поверхностный, внутрипочвенный, подземный (субирригация).

Техника полива включает технические средства и технологию проведения полива.

Правильный выбор способа орошения, техники полива способствует: созданию оптимального водного, воздушного, соевого и питательного режимов почв, а следовательно, и получению высоких и устойчивых урожаев; повышению плодородия почв и обеспечению благоприятного мелиоративного состояния орошаемых земель; экономному использованию оросительной воды; росту производительности труда.

Полив по бороздам.

Полив по бороздам относится к наиболее совершенным способам поверхностного самотечного полива. Его можно применять практически на всех почвах, рельефах и уклонах местности при небольших объёмах планировочных работ.

Поливные борозды нарезают одновременно с посевом или пропашкой междурядий сельскохозяйственных культур тракторными культиваторами, оборудованными лапами-бороздорезами.

Полив напуском по полосам.

Напуском по полосам поливают узкорядные культуры. Вода при таком поливе движется по поверхности почвы, ограниченной с двух сторон валиками, слоем 2…3 см.

Полив напуском по полосам может быть с боковым напуском воды (из горизонтальных канав) и с головным напуском.

Исходные данные

Среднее суммарное количество осадков за декаду, мм.

Среднедекадный дефицит влажности воздуха, Мб.

1. Режим орошения с/х культур

Режимом орошения - называют совокупность норм числа и сроков проведения поливов с/х. культур севооборота для поддержания оптимального водновоздушного режима почвы и повышения её плодородия обеспечивающих повышения запланированной урожайности культур. В процессе расчета определить поливные нормы оросительные количества и сроки проведения поливов каждой культуры севооборота, а так же построить и укомплектовать график гидромодуля (§ 1.1 расчет поливных норм)

Поливной нормой - называют объём воды подаваемой на 1 га. орошаемой площади занятой культурой за один полив для промачивания расчетного слоя почвы (м³/га., мм.) Величина поливной нормы зависит от воднофизических свойств почвы, степени её иссушенности перед поливом и величины расчетного слоя почвы.

Расчетный слой почвы (активный слой) - это слой, в котором расположена основная масса корневой системы растения.

Поливная норма по формуле Костякова.

m=100*H*α*(βн.в.-βп.п.), м³/га. (1)

Н - расчетный слой почвы, принимается равным в следующих пределах;

Для многолетних трав 0.8-0.9 м.

Для полевых культур 0.6 - 0.8 м.

Для картофеля и корнеплодов 0.5 - 0.6 м.

Для овощных культур 0.4 - 0.5 м.

α - объёмная масса почвы (т/м³) (по заданию)

βн.в. - наименьшая влагоёмкость почвы в% от массы сухой почвы% м.с.п. (по заданию)

βп.п. - предполивной порог влажности почвы в% м.с.п.

βп.п. зависит от требовательности культуры к воде и назначается в% от наименьшей влагоёмкости:

Для многолетних трав и полевых культур 70-75%

Для картофеля и корнеплодов 75-80%

Для овощных культур 80-85%

Расчет поливной нормы ведётся в табличной форме.

Полученное расчетное значение поливной нормы округляется в большую сторону до значения кратного 50.

Кроме вегетационных поливов проводятся ещё дополнительные поливы:

2)      Влагозарядковый полив в период в зиму (первая декада октября)

Для люцерны нормой 1000-1200 м³/га.

Для озимых культур нормой 600-800 м³/га.

) Посадочный полив для культур высаживаемых рассадным способом (овощные) за 10 дней до высадки рассады в грунт нормой 200-300 м³/га.

Расчетные слои вегетации.

Начало вегетации:

Для люцерны и озимой пшеницы - фаза возобновления вегетации;

Для пожнивной кукурузы - на следующий день после сборки озимой культуры;

Для остальных культур - фаза сева или высадки.

Конец вегетации:

Для люцерны - фаза последнего цветения плюс пять дней;

Для кукурузы на силос - фаза молочной спелости;

Для кукурузы на зерно и пожнивной - фаза полной спелости;

Для остальных культур - фаза уборки.

2. Расчет оросительных норм

Оросительной нормой - называют объём воды подаваемый на 1 га. орошаемой площади занятой культурой за весь оросительный период для получения запланированной урожайности культур (м³/га. мм)

Величина оросительной нормы зависит от требовательности культуры к воде и климатических условий района проектирования. Наиболее распространены два метода определения оросительной нормы.

1)      метод водного баланса Костякова.

2)      Биоклиматический метод братьев Аппатьевых.

По Костякову оросительная норма равна:

М=Е - 10* μ*∑Р(W_нач - W_кон) - W_гр, м³/га

Е - суммарной водопотребление, м³/га

μ - коэффициент использования осадков

∑Р - суммарное количество осадков, выпавших за период вегетации, мм_нач,W_кон - запасы влаги в почве, соответственно на начало и конец вегетационного периода, м³/га_гр - количество воды, поступающей из грунтовых вод в расчетный слой почвы по капиллярам, м³/га

На основании метода братьев Аппатьевых оросительная норма равна суммарному дефициту водного баланса за вегетационный период культуры и определяется по формуле

М=∑∆W, мм (2)

Где,

∆W - суммарный среднесуточный дефицит водного баланса за декаду (мм)

∆W=Е*γ-P, мм (3)

Где,

Е - суммарной водопотребление за расчётную декаду, мм

γ - поправка на влагообмен с нижележащим слоем почвы принимается равным в следующих пределах:

Для культур весеннего сева от 1 в начале вегетационного периода до 0.85 в конце вегетационного периода.

Для озимых культур - 0.95 - 0.85.

Для люцерны 0.95 на весь вегетационный период.- суммарное количество осадков за расчетную декаду в мм.

=∑d*Kd, мм (4)

Где,

∑d - суммарный дефицит влажности воздуха за расчетную декаду (бар)- биоклиматический коэффициент (мм/бар)

Значение суммарного дефицита водного баланса (ДВБ) с нарастающим итогом (строчка №7 расчетной таблицы) на последнюю расчетную декаду переводятся из мм в м³/га (один мм = 10 м³/ га) и округляется до значения кратного 50 м³/га - это и есть оросительная норма для данной культуры.

Расчет сводится в таблицы.

3. Расчет количества и сроков проведения поливов

Исходя из определения оросительной нормы количество поливов определяются по формуле:

M - m_доп

n = ------------

m

где

M - оросительная норма сельскохозяйственной культуры, м³/га

m_доп - поливная норма дополнительных поливов, м³/га (если для данной культуры они предусматриваются)

m - поливная норма вегетационного периода, м³/га

люцерна:          M - m_доп     3321*1000

n = ------------ =----------------= 3

m                  650

яровая пшеница:       M - m_доп          2796

n = ------------ - = ------------ =4

m                  600

Поливы назначаются исходя из условия поддержания влажности почвы на уровне не ниже предположенного порога влажности. Начальные запасы влаги для первой расчётной декады принимаются на уровне 90% НВ.

Запасы влаги определяются по следующеё формуле

,9 н.в.=100*H*α*0,9βн.в.

Запас влаги в почве на уровне предполивного порога влажности

п.п.=100*Н*α*βп.п.

Яровой ячмень: W0,9 н.в.=100*0,7*1,21*0,9*24,2 = 1844,77 смп.п.=100*0,7*1,21*16,94 = 1434,82 см

Кукуруза: W0,9 н.в.=100*0,8*1,21*0,9*24,2 = 2108,30 смп.п.=100*0,8*1,21*18,15 = 1386,4 см

Соя: W0,9 н.в.=100*0,5*1,21*0,9*24,2 = 1317,69 смп.п.=100*0,5*1,21*20,57 = 1244,49 см

Запасы на начало первой расчетной декады принимаются равными W0,9 н.в, т.е. W_нач¹= W0,9 н.в

Запас влаги на конец расчетной декады определяется по формуле

к=Wн-∆W, мм

Где,н - запас влаги на начало расчётной декады, мм

∆W - дефицит водного баланса для расчетной декады, (мм)

При расчете запасов влаги в расчётной декаде может быть 2 случая:

1)      если запас влаги на конец декады Wк≥Wп.п., то запасы влаги на конец декады (Wк) записывается без изменений в начало следующей декады (при этом в строках 10 и 11 ставим прочерк)

2)      если Wк<Wп.п., то в строчку 10 («поливная норма») вписываем значение поливной нормы для данной культуры в мм и начальные запасы влаги следующей декады.

н=Wк + m, мм

Для определения даты последнего проведения полива в расчетной   декаде необходимо определить эффективный запас влаги и дефицит водного баланса приходящейся на каждый день расчетной декады

э=Wн-Wп.п., мм

∆W1день=∆W/n, мм

Количество дней от начала декады определяется из отношения

=Wэ/∆W1

Значение округляется до целого (т.к. количество дней) и записывается в 11 строчку с учётом декады. (Количество дней от начала полива должно получиться не больше 10).

В случае если в одной декаде необходимо провести два полива, то для второго полива определяют количество дней от первого полива:

-й полив:

₂= m/ ∆W₁

Люцерна: Wэ=199,86-197,65=2,21 мм

∆W1день=36,35/10=3,635 мм=2,21/3,635=1 дней

Яровой ячмень: Wэ=4,94 мм

∆W1день=2,82 мм=1,75 дня

Расчет сводится в таблицы.

4. Построение и укомплектование графика гидромодуля

Гидромодуль - это удельный расход воды, подаваемый на один осреднённый га орошаемой площади и определяется по формуле

мелиорация орошение гидромодуль сельскохозяйственный

q=(α*m*β)/(86,4*T), л/с*га

Где,

α - доля площади занимаемой с/х. культурой.- поливная норма м³/га.

β - коэффициент учитывающий потери воды на испарение и глубинную фильтрацию для поверхностных способов полива равный 1,25 - 1,356н

Т - продолжительность полива с/х. культур:

Для многолетних трав 5 - 6 суток

Для зерновых, колосовы 4- 5 суток

Для кукурузы, корнеплодов и сои 3 - 4 дня

Для овощных культур 2 - 3 дня

α=Fк/Fс/о =nк/nс/о (12)

где,к, nк - площадь и количество полей занимаемых культурой в севооборотес/о, nс/о - соответствующие площади и количество полей севооборота.

Все расчеты заносятся в ведомость.

График гидромодуля строится для того, чтобы отследить как изменяется расход воды требуемый для орошения культур на площади в 1 га в течении всего оросительного сезона.

На графике гидромодуля поливы строится на миллиметровой бумаге, по оси абсцисс откладывается продолжительность оросительного сезона в сутках. По оси ординат откладываются значения гидромодулей культур севооборота. Поливы на график наносятся в виде прямоугольников высотой q, шириной Т. При построении сроки проведения поливов некоторых культур совпадают, в этих случаях поливы частично или полностью надстраиваются друг над другом со своими значениями гидромодуля.

Построенный неукомплектованный график гидромодуля обладает радом недостатков:

1)      большие расходы требуют проектирования завышенных размеров каналов и сооружений, что в свою очередь ведёт к необоснованному удорожанию стоимости строительства.

2)      Неравномерность распределения рабочей силы и механизмов в течении оросительного сезона.

Для устранения этих недостатков график укомплектовывается. Укомплектование заключается в частичном или полном изменении продолжительности поливов Т и гидромодулей q, а так же в изменении сроков проведения поливов.

При укомплектовании необходимо соблюдать следующие требования:

1)      Срезать или снизить пиковые значения гидромодуля и тем самым относительно равномерно распределить расходы в течении оросительного сезона

2) максимально сохранить непроизводительные перерывы в поливах (в один, два дня)

) добиться того, чтобы одновременно проводился полив только одной культуры. При этом не допускается:

) увеличивать или уменьшать величину поливной нормы относительно принятого значения, т.е. должно соблюдаться условие

q^н *T^н =q^у *T^у =const

где,^н и T^н - гидромодуль л/с*га и продолжительность полива в сутках неукомплектованного графика^у и T^у - тоже укомплектованного графика.

) смещать сроки проведения поливов более чем на два дня для овощных культур; на три дня для картофеля и корнеплодов; на четыре дня для зерновых культур; более чем на пять дней для кормовых.

Причем желательно сдвигать сроки проведения поливов на более раннее время.

Укомплектование заключается в изменении гидромодулей и продолжительностей поливов с частичным или полным изменением проведения поливов

Укомплектование графика начинается с расчета среднего значения гидромодуля графика, он определяется для расчетного периода, за который принимается период не менее двадцати дней наиболее загруженной части графика.

Среднее q определяется по формуле

qср = ∑(ni *qi *Ti)/Tрас+2…3 л/с*га

где,

Трас - расчетный период укомплектования графика - весь оросительный сезон или самая загруженная его часть (не менее 20 дней)- гидромодуль i-ой культуры неукомплектованного графика- количество поливов i-ой культуры- продолжительность поливов i-ой культуры неукомплектованного графика, ni, Ti - только для тех поливов, которые входят в расчетный период Тор.

Дальше необходимо пересчитать продолжительность и гидромодуль поливов для каждой культуры, для построения укомплектованного графика.

Т^у = q ^н*T^н /qср, сут. (округляется до целого) ^у =q^н *T^н /T^у, л/с*га

qср =(4*0,21*4+2*0,55*5+1*0,41*3+1*0,98*3+2*0,41*3)/(23+3)=0,596 л/с*га

Яровой ячмень: Т^у =(0,41*3)/0,596=2; ^у =(0,41*3)/2=0,62;

Яровая пшеница: Т^у =(0,98*3)/0,596=5; ^у= (0,98*3)/5=0,59.

Предварительные сроки проведения поливов укомплектованного графика отсчитываются от даты окончания проведения полива.

5. Проектирование внутрихозяйственной оросительной сети

Выбор основных элементов техники полива

Поверхностный самотечный полив можно подразделить на две группы:

полив движущейся струей (по полосам или бороздам);

полив затоплением (по чекам).

Полив по бороздам - один из самых распространенных способов поверхностного полива (применяется для полива пропашных культур, большинства овощных культур, садов и виноградников, а также культур сплошного сева), при этом различают полив по тупым затопляемым бороздам и проточным бороздам.

Наиболее широко распространены проточные борозды (при уклонах 0,002-0,01 - борозды нарезают вдоль уклона местности). Вода при движении впитывается почвой и при достижении конца борозды должна впитаться заданная поливная норма. Глубина проточных борозд 12-20 см (на тяжелых почвах глубже), расстояния между бороздами зависит от механического состава почвы и вида культуры и находится в пределах: для легких почв 0,5-0,6 м, для тяжелых почв 0,8-1,0 м.

Тупые борозды применяют на слабоводопроницаемых почвах при уклонах, близким к нулю (борозды нарезают вдоль уклона) или при больших уклонах (борозды нарезают поперек уклона, т.е. горизонтально). Их нарезают глубокими (20-25 см) и короткими (длина 40-80 м)

При поливе по полосам проводится для культур сплошного сева. Для такого полива на поверхности земли создают валики, которые отделяют полосы друг от друга, при этом проводится тщательная планировка. Высота валиков 12-20 см, ширина полосы зависит от рельефа и кратна ширине захвата сеялки. При поливе по полосам нельзя подавать малые поливные нормы (менее 600 м³/га).

При поверхностном поливе элементы техники полива по проточным полосам и бороздам принимаются в зависимости от водопроницаемости почвы и уклона местности.

Длина поливных полос и борозд и расходы воды в них

Основные принципы проектирования оросительной сети

На планшете размещают, как правило, два одинаковых севооборотных участка. Площадь поля принимается в соответствии с назначением севооборота:

в зерновом севообороте 80…100 га;

в кормовом севообороте 40…60 га;

в овощном севообороте 25…35 га.

Поля севооборота проектируются равновеликими по площади. Отклонение от среднего размера поля допускается в пределах ±10%. Лучшей формой севооборотных полей является квадрат или прямоугольник с соотношением сторон до 1:3. В условиях сложного рельефа допускается проектирование полей в виде параллелограмма или трапеции с параллельными сторонами в направлении обработок.

Масштаб плана принимается:

для зерновых и кормовых севооборотов 1: 10 000;

для овощных севооборотов 1: 5 000

При проектировании оросительной сети на плане необходимо учитывать следующие основные требования:

) каждый севооборотный участок должен получать воду самостоятельно, независимо от других севооборотов. Однако соблюдение этого условия не должно вызывать излишнего параллелизма каналов, т.е. трассирования нескольких (трех, четырех) рядом расположенных постоянных распределителей;

) постоянные оросительные каналы должны занимать на местности командное положение. Желательно, чтобы командование было двухсторонним;

) общая протяженность каналов должна быть минимальной;

) постоянные каналы должны проектироваться по границам севооборотных участков и полей севооборота;

5) уклон поверхности вдоль трассы оросительных каналов должен быть по возможности в пределах 0,002…0,007.

Подача воды в полосы или борозды осуществляется только из временных оросителей (при поперечной схеме) или из временных оросителей и выводных борозд (при продольной схеме). Наиболее целесообразна поперечная схема расположения временных оросителей, но может применяться только при хорошо выровненной поверхности поля и выраженном продольном уклоне местности (0,004…0,008).

При продольной схеме:

длина поля равна длине временного оросителя (400…800 м);

длина временного оросителя должна быть кратна длине поливной борозды или полосы;

ширина поля должна быть кратной расстоянию между временными оросителями;

расстояние между временными оросителями равно длине выводной борозды (70…200 м).

При поперечной схеме:

длина поля кратна длине поливной борозды (полосы);

ширина поля равна длине временного оросителя (400…1200 м).

Длина борозды l_б=200 м

Расстояние борозд с = 150 м

F´_n =40 га = 400000 м²

а´ =√ F´_n =√400000 = 632,5 м

а = 3*200=600 м

b´ = F´_n/а = 400000/600=666,7

b=6*100=600

F_n=а* b=600*600=360000 га

Временные оросители должны быть прямолинейными, параллельными между собой, их оптимальная длина изменяется от 400 до 800 м. На временном оросителе не должно быть никаких сооружений, кроме водовыпусков, и он должен командовать над обслуживаемой площадью.

Проектирование сбросной сети, дорог и лесополос

Каждый севооборотный участок должен иметь свой внутрихозяйственный сбросной канал. Он трассируется в нижней части участка, объединяя концевые сбросные сооружения участковых распределителей.

Если проектируется два севооборотных участка, то такой массив имеет два хозяйственных сбросных канала, которые по возможности за пределами участка объединяются в один, отводящий сбросные воды за пределы орошаемого массива.

В пределах орошаемого участка проектируются внутрихозяйственные, полевые и эксплуатационные дороги. Внутрихозяйственные дороги связывают хозяйственный центр с полевыми станами, бригадами, фермами и т.д. Ширина земляного полотна этих дорог принимается 6…8 м. Полевые дороги обслуживают поля севооборота, обеспечивая подъезд и въезд на каждое поле. Они обычно проходят вдоль нижней границы поля, ширина их 6,5 м. Эксплуатационные дороги шириной 5 м устраиваются с подкомандной стороны постоянных каналов и вдоль трубопроводов внутри полей. Желательно совмещать дороги разного назначения и тем самым снижать протяженность проектируемой дорожной сети.

Лесные полосы рекомендуется размещать вдоль постоянных каналов с неподкомандной стороны (при одностороннем командовании), по границам полей и севооборотных участков, вдоль внутрихозяйственных дорог. Деревья высаживаются рядами с расстоянием между ними 2,5…3,0 м. Ширина полосы отвода под лесополосы колеблется от 5 до 10…15 м (по границам орошаемого массива до 20 м).

Сооружения на оросительной сети

На открытой оросительной сети проектируются следующие сооружения:

·        регулирующие расходы воды: шлюзы-регуляторы; водовыпуски, вододелители, сбросные шлюзы - устанавливаются в узле водораспределителя в голове каждого младшего канала;

·        регулирующие горизонты воды: подпорные сооружения - устанавливаются на старшем канале ниже водовыпуска в младший канал, в случае, когда минимальный уровень воды в старшем канале ниже нормального уровня воды в младшем канале;

·        сопрягающие бьефы: перепады, быстротоки - устанавливаются при наличии больших уклонов, когда фактическая скорость движения воды больше размывающей;

·        проводящие воду через различные препятствия: акведуки, лотки, дюкеры - проектируются в местах пересечения каналами водотоков, дорог, балок, оврагов и т.д.;

·        дорожные сооружения: трубчатые переезды, мосты.

Запроектированные гидротехнические сооружения наносятся на план оросительной сети и продольные профили в виде условных обозначений.

Определение коэффициента земельного использования орошаемой площади

Коэффициент земельного использования определяется из соотношения орошаемых площадей нетто и брутто:

 (14)

где F_бр - площадь орошения брутто, га; F_нт - площадь орошения нетто, га, которая определяется по формуле:

, га (15)

где F_отч - площадь отчуждения под дороги, каналы, лесополосы, га, определяется по следующей формуле:

га (16)

где b_отч - ширина полосы отчуждения, м; l_отч - длина полосы отчуждения, м.

Примерная ширина полосы отвода под открытые каналы может быть принята в следующих пределах:

под временный ороситель с расходом 60…130 л/с - 4…4,5 м

под участковый и хозяйственный распределитель расходом 300…500 л/с - 4,5…6 м.

Результаты расчетов по каждому полю и по всему севообороту сводятся в таблицу.

Расчет:

F_отч^д1=(5*600+6,5*600)/10000=0,69 га

F_отч^д2= F_отч^д1 =0,69 га

F_отч^д3= (5*600)/10000=0,3 га

F_отч^д4= F_отч^д1=0,69 га

F_отч^д5 = F_отч^д1 =0,69 га

F_отч^д6=0,30 га

F_отч^д7= F_отч^д1=0,69 га

F_отч^д8= F_отч^д1=0,69 га

F_отч^д9= F_отч^д1=0,69 га

F_отч^д10= F_отч^д3=0,30 га

F_отч^д11= F_отч^д1=0,69 га

F_отч^д12= F_отч^д1=0,69 га

F_отч^д13= F_отч^д1=0,69 га

F_отч^д14= F_отч^д3=0,30 га

Площади каналов:

F_кан¹= (5*400+3*4,5*500)/10000=0,88 га

F_кан²= F_кан³= F_кан¹=0,88 га

F_кан⁴=(5*400+3*4,5*500+5*600)/10000=1,175 га

F_кан⁵= F_кан⁶= F_кан⁴=1,175 га

F_кан⁷= F_кан¹=0,88 га

F_кан⁸= F_кан⁹= F_кан¹⁰= F_кан⁴= F_кан¹=0,88 га

F_кан¹²= F_кан¹³= F_кан⁴=1,175 га

F_кан¹⁴= F_кан¹=0,88 га

Ведомость использования земельного фонда

Примечание: КЗИ итого по севообороту определяется как отношение суммарной площади севооборота нетто к суммарной площади севооборота брутто.

6. Гидравлический расчет внутрихозяйственной оросительной сети

Целью гидравлического расчета является определение размеров каналов, их пропускной способности и вертикальная привязка к местности (построение продольного профиля).

Расчет проводится для каналов расчетной трассы. В расчетную трассу входят каналы, соединяющие точку водоподачи с наиболее удаленной от нее точкой орошаемого массива.

Определение расчетных расходов в каналах

Основным расчетным расходом постоянных каналов является нормальный расход, по которому определяются гидравлические элементы каналов и устойчивость русла в отношении размыва и заиления. Расчет начинают с постоянного канала младшего порядка и ведут по расчетной трассе. За расчетную трассу принимают наиболее протяженный участок оросительной сети от водозабора до самого удаленного участка орошения.

Исходными данными для расчета служат: площадь севооборота нетта и максимальная ордината укомплектованного графика гидромодуля.

1)  Рассчитываем расход севооборота участка

Q_с/о^нт = q_max^у* F_с/о^нт, л/с

Расход временного оросителя:

Qв.о^бр = Qс/о^нт /(n_во*η), л/с

Где,

n_в - количество одновременно работающих оросителей одного севооборота (количество оросителей на 1 поле)

η - КПД временных оросителей = 0,95

) Определяем расходы для каналов постоянной сети:

УР (1-2.7к) Q_ур^нт = Q_во^бр * n_во,

Q_ур^бр= Q_ур^нт + S_ур, л/с

S = Sо*l, л/с

S - потери расхода воды, постоянного канала по длине, л/с

Sо - удельные потери расхода на 1 км длины канала

l - длина канала в км

ХР (1-2к) Q_хр^нт= Q_ур^бр* n_ур

Q^бр= Q_хр^нт+S

ВХР(1К) Q_вхр^нт= Q_хр* n_хр

Q^бр= Q_вхр^нт+S

Все расходы брутто округляются в большую сторону до стандартных значений: до 100 л/с - кратно 20 л/с, больше 100 л/с - кратно 50 л/с.

Удельные потери воды Sо определяются по таблице (приложение 5) по расходу, который необходимо перевести в м³/с.

Расчет:

Q_с/о^нт =0,84*239,4=201,096 л/с

Qв.о^бр =201,096/(3*0,95)=70,56 л/с

УР (1-2.7к) Q_ур^нт = 70,56*3=211,68 л/с

Q_ур^бр=211,68+3,12=214,8 л/с

S_ур = 7,8*0,4=3,12 л/с

ХР (1-2к) Q_хр^нт=214,8*1=214,8 л/с

Q_хр^бр=214,8+4,68=219,48 л/с

S_хр = 7,8*0,6=4,68 л/с

ВХР(1К) Q_вхр^нт= 219,48*2=438,96 л/с

Q_вхр^бр=438,96+ =

Гидравлический расчет каналов

Гидравлическим расчетом устанавливаются, ширина канала по дну (в) глубина воды в канале (h) и скорость движения воды, а так же проверяется устойчивость русла в отношении размыва и заиления. Форма поперечного сечения каналов трапециидальная. Исходными данными для расчета являются:

·        нормальный расход воды Qнорм, м³/с (стандартный)

·        уклон местности вдоль трассы канала i

·        заложение откосов m

·        коэффициент шероховатости n.

Заложение откосов зависит от почвагрунтов и строительной глубины (принимается для каналов внутрихозяйственной сети m=1.0, для хозяйственных распределителей m=1.5). коэффициент шероховатости принимается по Н.Н. Павловскому. Для постоянных каналов периодического действия n = 0.0275, для постоянных каналов пропускающих расход менее 1 м³/с, n = 0025, для временных оросителей n = 0.030. расчет канала проводится методом подбора, результаты расчетов сводятся в таблицу.

Порядок расчета

1.      задаёмся шириной канала по дну и заполняем графу первую;

b = 0.4 м

b = 0.8 м

b = 0.6 м

b = 1.0 м

2.      задаёмся значениями глубин h

3.      для каждого значения глубин рассчитывается площадь живого сечения

w = (b + m*h)*h

χ = b + 2*h*√1 + m²

5.      гидравлический радиус определяется по следующей формуле

R = w/χ

. в шестую графу записываются значения c*√R

8. рассчитываем значение расходной характеристики для разной глубины заполнения канала

k = w*c*√R, м³/с

. по расчетным данным (глубина наполнения h и расходная характеристика k) строится график зависимости k = f(h).

10. вычисляем фактическую расходную характеристику (для нормального и минимального расхода)

kф = Q/ √i

Построение продольного профиля каналов расчетной трассы

Исходными данными для построения профиля являются запроектированная оросительная сеть на топографическом плане и данные гидравлического расчета. Профиль строится на миллиметровой бумаге; Мв 1:1000, Мг = Мплана. Проектирование начинают с канала самого младшего порядка (временный ороситель) при этом должны соблюдаться следующие условия:

1.       уровень воды временного оросителя должен командовать над орошаемой площадью (на 5 - 10 см)

2.      минимальные уровни воды в старших каналах должны командовать над нормальными уровнями воды в младших каналах (на 5 - 10 см).

Порядок построения профиля.

·        Определяются отметки минимального уровня воды для временного оросителя.

min = пз + 0.1 м

для постоянных каналов

min = норм + 0.1 м

·        Определяется отметка для канала

дн = min - hmin

где, hmin - глубина наполнения канала

·        Определяется отметка нормально уровня воды в канале

норм = дн +hнорм

·        Отметка верха дамбы

дамбы = норм + 0.3 м