1.2. Цель и задачи разработки курсового проекта.

1.2.1. Цель разработки курсового проекта – это проверить способность, применять на практике полученные значения (оценивать обстановку принимать решения, действовать, оценивать результаты, делать выводы).

1.2.2. Задачи курсового проекта – это выработать навыки по:

- определению видов потребных мелиораций и очередности их выполнения;

- разработке технологии выполнения мелиоративных работ;

- программированию урожаев по водному и питательному режимам;

- использованию мелиоративных земель и мелиоративной техники;

- расчету режима работы и потребного количества дождевальных машин и насосных станций;

- расчету экономической эффективности мелиораций;

- анализу полученных результатов и изложения выводов.

2.Содержание курсового проекта

2.1.Исходные данные и задание на разработку курсового проекта.

Нам по вариантам выдавались топографические планы участков с различными показателями гранулометрического состава почв, глубины залегания грунтовых вод и уровней плодородия и временным переувлажнением за счет атмосферных осадков и притока вод с прилегающего склона и водосбора. Избыточное увлажнение сохраняется на участке до половины лета, а во второй половине лета на участке наблюдается недостаток влаги.

Исходя из этих условий нам предлагается составить проект осушительно-оросительной системы с осушением участка открытыми каналами и орошением из этих же каналов, т.е. одни и те же каналы весной будут выполнять функцию осушителей, а летом- функцию оросителей и будут называться осушители-оросители.

2.2.Проектирование в плане осушительно-оросительной системы, окультуривание участка и намечаемое использование.

Оросительная система должна включать комплекс взаимосвязанных сооружений, зданий и устройств, обеспечивающий в условиях недостаточного естественного увлажнения поддержание в корнеобитаемом слое почвы орошаемого массива оптимального водно-солевого режима для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

В состав оросительной системы входят: водохранилища, водозаборные и рыбозащитные сооружения на естественных или искусственных водоисточниках, отстойники, насосные станции, оросительная, водосборно-сбросная и дренажная сети, нагорные каналы, сооружения на сети, поливные и дождевальные машины, установки и устройства, средства управления и автоматизации, контроля за мелиоративным состоянием земель, объекты электроснабжения и связи, противоэрозионные сооружения, производственные и жилые здания эксплуатационной службы, дороги, лесозащитные насаждения, дамбы.

Осушительная система должна включать комплекс взаимосвязанных сооружений, зданий и устройств, обеспечивающий оптимальный водно-воздушный режим переувлажненных земель и надлежащие условия производства сельскохозяйственных работ для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

В состав осушительной системы входят: регулируемая часть водоприемника, проводящая, оградительная и регулирующая сети, насосные станции, дамбы, сооружения на сетях, средства управления и автоматизации, контроля за мелиоративным состоянием земель, объекты электроснабжения и связи, противоэрозионные сооружения, производственные и жилые здания эксплуатационной службы, дороги и лесозащитные насаждения.

В условиях периодических дефицитов влаги в корнеобитаемом слое в составе осушительных систем должны предусматриваться сооружения и устройства, обеспечивающие искусственное увлажнение почв в засушливые периоды. Целесообразность увлажнения должна быть обоснована водно-балансовыми и технико-экономическими расчетами.

Возможные типы водного питания:

Выбирая методы и способы осушения нужно учесть причины избыточного увлажнения, различают 5 основных типов водного питания земель:

1) атмосферный;

2) грунтовый;

3) грунтово-напорный;

4) склоновый;

5) намывной.

Методы и способы осушения:

Методы осушения выбирают и применяют в зависимости от типа водного питания. Каждому типу соответствует свой метод осушения.

Основные методы осушения:

1) При атмосферном типе водного питания – ускорение поверхностного стока;

2) При грунтовом и грунтово-напорном – понижение уровня грунтовых вод;

3) При склоновом – перехват поступающего на осушаемый массив склонового стока;

4) При намывном – ограждение пойм от затопления.

Способ осушения назначают, исходя из метода осушения, который зависит от типа водного питания.

Основные способы осушения:

1) При атмосферном типе водного питания – устройство открытых каналов-собирателей;

2) При грунтовом и грунтово-напорном – устройство дренажных систем, коллекторов, дрен, глубоких каналов, вертикальный дренаж;

3) При склоновом – устройство нагорных каналов;

Проектирование всех элементов осушительной системы производится в определенной последовательности: начинают с проектирования проводящей части осушительной сети, оградительной сети и, затем, проектируют регулирующую сеть.

Трасса магистрального канала прокладывается по самым низким отметкам поверхности осушаемого массива, используя в первую очередь, естественные протоки, тальвеги и другие, хорошо выраженные понижения. Магистральный канал должен принимать воду самотеком с любой точки площади, подлежащей осушению. Положение магистрального канала должно, по возможности, обеспечивать двухсторонний прием воды. Уклоны магистральных каналов определяются уклонами поверхности осушаемой территории и предельно допустимым скоростям на размыв, заиление и зарастание. Минимальный уклон – 0,0002

Расположение транспортирующих собирателей и дренажных коллекторов должно отвечать некоторым условиям. Они должны трассироваться по границам полей севооборота, севооборотных участков. При трассировании транспортирующих собирателей и коллекторов надо учитывать последующее размещение регулирующей сети. Уклоны для транспортирующих собирателей следует принимать не ниже 0,0004, а при плоском без уклонном рельефе – 0,0003. Уклон дренажного коллектора должен быть не менее 0,002, чтобы предотвратить заиление и закупорку трубы коллектора.

В случае ограждения осушаемых земель от поступления поверхностной воды, стекающей с вышележащего водостока, проектируются нагорные каналы. Они прокладываются вдоль верхней границы осушаемой территории, у подножия склона с уклонами 0,0003 – 0,0005, вода из нагорных каналов сбрасывается в проводящую сеть осушительной системы.

Регулирующая осушительная сеть состоит из сети каналов и дрен для сбора избыточной поверхностной и грунтовой воды, непосредственно на осушаемой площади, для создания и поддержания в корнеобитаемом слое оптимального водно-воздушного режима, отвода собранной воды в проводящую сеть.

Наиболее совершенным типом осушительной сети является закрытая осушительная сеть, в основе которой лежит регулирующая сеть в виде закрытых дрен. Дрена – закрытый канал, на дне которого укладывается водопроводящий материал. Наибольшее применение на практике осушения находит гончарный дренаж: керамические трубки длиной 93 см., диаметром от 5 до 25 см. укладываются на дно траншеи впритык одна к другой.

Осушители- оросители должны располагаться с обеих сторон магистрального канала и иметь к нему уклон не менее 0,0005, который рассчитывается по формуле:

i = ,

где: i- уклон канала;

Нв - отметка горизонтали в истоке канала, м;

Нн – отметка горизонтали в устье канала, м;

Lвн – длина канала, м.

Расположение осушителей с заданным уклоном определяется отдельно для каждой половины участка с обеих сторон магистрального канала. Все осушители должны располагаться параллельно установленному расположению первого осушителя с заданным уклоном.

Расстояние м/д осушителями – оросителями должны устанавливаться в зависимости от:

1)рекомендуемых расстояний для различных почв Нечерноземной зоны: - 40-80 м – для торфа, тяжелого суглинка и глины;

- 80-140 м – для среднего суглинка;

- 140-200 м – для легкого суглинка и супесьсмеси;

2)ширина захвата дождевальных машин, которые будут применяться для орошения участка. Это могут быть машины ДДН-100 и ДДА-100МА, которые могут забирать воду из открытых каналов и имеют ширину захвата при поливе, равную 120 м. Решающее значение в выборе расстояний м/д осушителями – оросителями имеет ширина захвата дождевальных машин. Следовательно, на всех почвах будет одинаковое расстояние м/д осушителями – оросителями, равное 120 м.

Устья осушителей, впадающих в магистральный канал с разных сторон, не должны сходиться в одной точке, а должны быть смещены, примерно, на 20-25 м, чтобы уменьшить заполнение магистрального канала.

От истока магистрального канала в обе стороны участка параллельно осушителям должны отходить нагорные каналы, перехватывающие воду, поступающую с прилегающих склонов.

После нанесения на план всех каналов, на осушительной сети нужно запроектировать дополнительные сооружения:

• Два-три моста ч/з магистральный канал,

• Дороги с обеих сторон магистрального канала,

• Трубы-переезды под дорогами в каждом осушителе,

• Шлюзы-регуляторы уровня воды в магистральном канале около каждого моста.

Расстояние м/д подпорными щитками и количество подпорных щитков рассчитвается по формулам:

b_расч.=,

n= ,b_факт.=,

где: L- длина оросительного канала, м

Н- наибольший слой воды в канале, м (=1,0 м);

h- наименьший слой воды в канале, м (=0,5 м);

i-уклон канала;

n-расчетное количество подпорных щитков, округляется в большую сторону до целых, шт;

b_расч.- расчетное расстояние м/д подпорными щитками, м;

b_факт-фактическое расстояние м/д подпорными щитками, м.

Расчет:

i= = ==0,0006

b_расч====832м

n===1,2=2

b_факт=1000/2=500 м/50м/см=10см