Методические указания для самостоятельной работы по выполнению курсового проекта для студентов-заочников
| Вид материала | Методические указания |
- Методические указания к выполнению курсового проекта Красноярск 2002, 2057.27kb.
- Методические указания по выполнению курсового проекта по курсу Экономика предприятия, 338.42kb.
- Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Защита в чс» для, 446.12kb.
- Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов всех форм обучения, 363.24kb.
- Методические указания по выполнению курсового проекта (работы) по курсу «Новые технологии, 276.53kb.
- Методические указания к выполнению курсового проекта по учебной дисциплине "Управленческого, 430.87kb.
- Методические указания по выполнению контрольной работы Для самостоятельной работы, 395.07kb.
- Методические указания по выполнению курсового проекта Тема курсового проекта, 265.09kb.
- Методические указания по выполнению курсового проекта для специальности 190631 «Техническое, 957.7kb.
- Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов экономических специальностей, 2362.98kb.
3.2. Методы и способы осушения
При рассмотрении этого вопроса необходимо на основании анализа природных условий, источников водного питания, причин переувлажнения и намечаемого использования участка дать обоснование выбранных методов и способов осушения. При этом следует иметь в виду, что указанные в задании на проектирование мелиоративные районы характеризуются следующим образом:
Н – район, не заболачиваемый атмосферными, грунтовыми и паводковыми водами;
А – район атмосферного заболачивания (подрайоны: А3 – атмосферными застойными водами; Ас – атмосферными и поверхностно-склоновыми; Ав – почвенно-грунтовыми – верховодкой);
С – район смешанного атмосферного и грунтового заболачивания (подрайоны: Са – преимущественно атмосферными и грунтовыми водами; Сг – преимущественно грунтовыми и атмосферными водами);
Г – район, заболачиваемый грунтовыми водами (подрайоны: Гс – грунтово-безнапорными склоновыми; Гн – грунтово-напорными; Гнс – грунтово-напорными склоновыми);
П – район, заболачиваемый паводковыми водами (подрайоны: Па – паводковыми и атмосферными; Пг – паводковыми и грунтовыми; Пн – паводковыми и грунтово-напорными водами).
При наличии ожелезненных или карбонатных вод для соответствующих подрайонов добавляются индексы “ж” и “к”. Характеристика мелиоративных районов и подрайонов служит для выбора рациональных методов и способов осушения.
Под методом осушения понимается целевая направленность комплекса гидромелиоративных и агротехнических мероприятий, которая обеспечивает ликвидацию причин заболачивания и создает условия эффективного хозяйственного использования мелиорируемых земель.
Основные методы осушения:
ускорение (регулирование) стока поверхностных вод при мелиорации тяжелых почв (глины, тяжелые суглинки);
понижение уровня грунтовых и грунтово-напорных вод при осушении низинных и переходных болот, легких и средних по механическому составу минеральных почв;
защита осушаемых земель от притока поверхностных, грунтовых и грунтово-напорных вод;
регулирование стока и длительности затопления при осушении пойм.
Нередко заболачивание одной и той же территории развивается при одновременном воздействии нескольких причин, поэтому возникает необходимость в применении нескольких методов осушения.
Способы осушения определяют систему конкретных гидромелиоративных, агромелиоративных и других устройств, с помощью которых технически решается задача ликвидации переувлажнения почвенного слоя, а также создания в нем необходимого водно-воздушного режима для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.
Основными способами мелиорации земель в Республике Беларусь, апробированными в прошедший период и требующими дальнейшего совершенствования по мере развития науки и техники, являются следующие:
на торфяных почвах – закрытый дренаж, вертикальный дренаж (в соответствующих гидрогеологических условиях). Мелиорация торфяных почв сетью открытых каналов-собирателей осуществляется при первичном осушении болот с глубиной торфа более 1 м; осушении массивов с интенсивным напорно-грунтовым питанием; осушении торфяников, подстилаемых илами, сапропелями, песками;
на переувлажненных минеральных почвах тяжелого механического состава – закрытый дренаж в сочетании с организацией поверхностного стока и агромелиоративными мероприятиями;
на почвах среднего и легкого механического состава – закрытый дренаж, регулирование поверхностного стока в условиях сложного рельефа;
на пойменных угодьях – строительство польдерных водооборотных систем на базе закрытого дренажа или открытой осушительной сети при поверхностном улучшении луговых угодий.
В курсовом проекте необходимо проанализировать типы водного питания на землях участка [4, c. 204…205; 12, c. 44…50; 1, c. 60…70] и распределить площади, требующие осушительных мелиораций, по способам осушения применительно к намечаемому использованию осушаемой территории по указанному в задании контуру.
Для поддержания заданного водного режима и нормального сельскохозяйственного использования осушаемых земель устраивают осушительные системы, включающие комплекс инженерных сооружений и устройств. В состав ее входят осушаемые земли, регулирующая, ограждающая и проводящая сеть, водоприемник, гидротехнические сооружения, дорожная сеть, природоохранные сооружения и устройства, эксплуатационная сеть и др.
Проектирование осушительной сети на плане представляет собой требуемую задачу и выполняется студентом под контролем преподавателя на занятиях согласно литературным источникам [1, c. 78…100; 4, 205…245; 3, c. 17…41; 2 с. 50…77] и др.
3.3. Выбор способа орошения и техники полива
От выбора способа и техники полива в значительной степени зависит режим орошения, урожайность сельскохозяйственных культур, производительность труда на поливе, конструкция и стоимость внутрихозяйственной сети, эксплуатационные затраты, себестоимость получаемой продукции и другие показатели [5].
Анализ природно-климатических и хозяйственных особенностей орошения земель в Беларуси позволяет сделать вывод, что из всех других способов увлажнения корнеобитаемой зоны дождевание является наиболее приемлемым в зоне неустойчивого увлажнения.
Строительство оросительных систем при экономической целесообразности и экологическом обосновании рекомендуется осуществлять для полива овощных культур, утилизации животноводческих стоков, создания высокопродуктивных сенокосов, пастбищ и плодовых комплексов. При освещении этого вопроса следует отразить принцип работы дождевальной установки, ее параметры (расход воды, давление, интенсивность дождя, расстояние между позициями и трубопроводами и др.), схему полива и рассчитать основные элементы техники полива (продолжительность полива на одной позиции и сменную производительность).
Продолжительность полива на одной стоянке при работе ДКШ-64, ДКГ-80, ДШ-25/300, ДД-30, ДФ-120, ДДН-100 определяют по формуле
t = 16,67 m F/Q , мин, (3.5)
где m – поливная норма, м3/га;
F – площадь, орошаемая с одной позиции, га;
Q – расход дождевального агрегата, л/с (принимается из технической характеристики).
Поливная норма, или количество воды, подаваемое за один прием на 1 га орошаемого участка, зависит от механического состава почв, глубины увлажняемого слоя, биологических особенностей культуры и принимается для песчаных почв 100…200 м3/га, суглинистых – 150…250, суглинистых и мелкозалежных торфяников – 200…300, глубокозалежных торфяников – 350 м3/га.
Время, за которое пройдет машина ДМ-100 один оборот, определяется по формуле
t = m Tmin / mmin , (3.6)
где Tmin и mmin – минимальное время полного оборота машины (ч) и минимальная норма полива (м3/га); принимаются из технической характеристики [5].
Производительность дождевальной машины за смену рассчитывается по формуле
Fсм = 3,6 Q t ксм / m, га, (3.7)
где t – продолжительность смены, ч;
ксм – коэффициент использования рабочего времени за смену (принимается из технической характеристики).
В курсовом проекте расчет основных элементов техники полива и организации территории выполняется применительно к орошаемым культурным пастбищам. Орошаемые культурные пастбища размещают вблизи животноводческих ферм на потенциально плодородных почвах, пригодных для создания высокопродуктивных травостоев. К ним относятся пойменные и склоновые земли, низинные луга, осушаемые болота, суходолы с уклонами до 0,02…0,05. Размещать такие пастбища на переувлажненных землях можно только после их осушения, а на песчаных почвах – нецелесообразно. Если пастбища для взрослого поголовья находятся от скотных дворов на расстоянии более 2 км, а для молодняка более 1 км, их оборудуют летним лагерем.
Площадь участка культурного пастбища устанавливают в зависимости от числа голов в стаде (гурте), потребности животных в зеленом корме, урожайности травостоя и т.д. В среднем можно считать, что на площади в 1 га высокопродуктивного орошаемого пастбища в летний период могут содержаться 3…4 коровы. Допустимое число голов в стаде, пасущемся на одном участке, составляет: коров – 150…200, молодняка крупного рогатого скота – 200…250, телят – 100; овец – до 1000. К получаемой из этого расчета пастбищной площади добавляют 15 % резервной.
Площадь одного участка обычно колеблется в пределах 50…70 га, одного загона – 2…3 га. Организация пастьбы на культурных пастбищах строится по принципу: короткий период пастьбы (стравливание), длительный отдых (отрастания травостоя). Наиболее широко распространена 12-загонная система. Оптимальное соотношение сторон в загоне составляет 1 : 2 или 1 : 3. Лучшие сроки стравливания на минеральных почвах – 2…3 сут, торфяных – 1 сут. Полный цикл стравливания во всех загонах не должен превышать период отрастания травостоя, который обычно составляет 22…30 сут.
Загоны ограждают постоянной или переносной изгородью, что в первом случае увеличивает капитальные, а во втором – эксплуатационные расходы. Скотопрогоны от фермы, внешние границы участка, площадки для отдыха, летние лагеря устраивают, как правило, из постоянной изгороди с использованием бетонных или деревянных столбов. Для сообщения загонов предусматривают скотопрогоны шириной 12…15 м, со стороны скотопрогона в постоянных изгородях делают ворота шириной 6…8 м. Временные (переносные) изгороди обычно делают электрическими. Если длина загонов более 300…400 м, ворота и прогоны устраивают с обеих его сторон, так как дернина пастбища может быть разрушена скотобойными тропами. На орошаемых культурных пастбищах отводят также площадки для отдыха скота и водопойные пункты, предусматривают запасные (ремонтные) и сенокосные загоны.
Стравливание пастбищного травостоя производят при достижении высоты его 15…20 см и прекращают при высоте 4…5 см. Продолжительность пастбищного периода определяется как продолжительность периода с температурой + 50С за вычетом 35…40 дней на отрастание травы до начала и после окончания выпаса скота и составляет в Республике Беларусь 130…150 дней. Число циклов стравливания определяют как отношение продолжительности пастбищного периода ко времени отрастания травостоя.
Площадь, выгораживаемая электроизгородью в каждом цикле стравливания, определяется из соотношения количества голов в стаде, количества зеленой массы на 1 голову в сутки (коровы – 40…75 кг, молодняк старше 1 года – 30…40, молодняк до 1 года – 15…25 кг), количества дней пастьбы в одном загоне (2…3 дня) и урожайности зеленой массы на один цикл стравливания с учетом коэффициента стравливания (0,8…0,85).
Суточная потребность в воде на одну голову устанавливается исходя из следующего расчета: на корову – 50…60 л, для молодняка старше 1 года – 30…40 л, для молодняка до 1 года – 15…20 л.
Сроки полива культурных пастбищ после очередного стравливания зависят от ботанического состава трав и ухода за пастбищем (подкашивания несъеденных остатков, разравнивания экскрементов животных, внесения удобрений). Обычно рекомендуется полив проводить не ранее чем через 2…4 сут после стравливания, но не позднее чем за 4…6 сут до его начала (для уменьшения вытаптываемости травостоя).
Число загонов определяют как отношение продолжительности пастбищного периода к средней продолжительности стравливания загона в течение одного цикла и числу циклов стравливаний. Размеры загонов учитывают в зависимости от параметров дождевального устройства, расстояний между гидрантами и удельной ширины загона, приходящейся на одну голову (для коров –1,5…2 м, молодняка старше 1 года – 1,0…1,25, молодняка до 1 года – 0,5…1 м).
С учетом приведенных положений, а также рекомендаций [1, c. 134…194; 4, c. 129…149; 3, c. 148…163; 5, c. 63…67, 114…121; 9, c. 172…185; 2, c. 77…94] в курсовом проекте необходимо представить схему организации пастбища, орошаемого приведенной в индивидуальном задании дождевальной установкой, составить график поливов и стравливаний, установить необходимое число дождевальных машин для полива всего пастбища (это отношение его площади к сезонной производительности дождевальной установки, взятое из технической характеристики) и объем суточного водопотребления для стада.
3.4. Подготовка к сельскохозяйственному использованию
осушаемых земель
В нее входит следующее:
приведение поверхности почвы в пригодное для обработки состояние (культуртехнические работы);
создание достаточно мощного пахотного слоя (основная подготовка);
коренное улучшение свойств почвы и повышение ее плодородия (первичное освоение).
К культуртехническим работам относятся расчистка поверхности от древесно-кустарниковой растительности, уборка камней и пней, срезка кочек и гряд, планировка поверхности почвы, выжигание сухой травянистой растительности, химические меры борьбы с сорной растительностью.
В задачу основной подготовки участка входит первичная вспашка, разделка пласта, прикатывание почвы и другие мероприятия первичной обработки почвы.
При первичном освоении мелиорируемых земель, которое длится 1…3 года, производится внесение органических и минеральных удобрений, известкование, предпосевная обработка и возделывание сельскохозяйственных культур в первые годы их использования.
Технологическая схема освещается студентом по конкретному виду культуртехнических работ [1, c. 196…203; 4, c. 245…247; 3, c. 249…273; 6, c. 190…203; 2, c. 94…105], а необходимое количество механизмов для их выполнения – исходя из отношения их объема (табл. 3.2) к производительности одной машины или механизма [6, c. 204…215], [2, c. 172], схемы выполнения культуртехнических работ –согласно литературе [6, c. 216…226; 2, c. 169…171].
Пример технологической схемы на проведение культуртехнических работ приведен в приложении 4, а краткая техническая характеристика отдельных машин и механизмов для их выполнения – в приложении 5. В данном разделе студент согласно своему варианту и литературе [6, c. 11…30; 1, c. 196…206; 2, c. 94…105] освещает особенности конкретного способа выполнения культуртехнических работ (например, фрезерование), основные требования при его выполнении, условия применения, достоинства и недостатки.
3.5. Эродированность и дефлированность почвы
Под эрозией понимают разрушение и смыв почвы водой, стекающей по поверхности земли, или выдувание плодородного слоя ветром.
Потенциальная эродируемость почвы Q определяется по формуле
(3.7)где R – комковатость почвы, % содержания сухих фракций крупнее 1 мм в диаметре;
Sn – количество растительных остатков пшеницы, шт/м2;
а ,b, c – коэффициенты.
Значения коэффициентов а, b, c и комковатости почвы R принимаются по данным табл. 3.2.
Т а б л и ц а 3.2. Значение параметров
| Механический состав почв | а | b | c | R |
| Глины, тяжелые суглинки | 3,6349 | 0,0320 | 0,0039 | 15 |
| Средние суглинки | 3,3895 | 0,0294 | 0,0030 | 35 |
| Мелкие суглинки, супеси | 3,6087 | 0,0285 | 0,0029 | 55 |
Для перевода массы растительных остатков других культур в показатели количества стерни пшеницы используется зависимость
Sn = G/ P d, шт/м2, (3.8)
где G – масса растительных остатков, г/см2 (супесь – 140 г/см2, суглинок легкий – 112, суглинок средний – 90, суглинок тяжелый – 78, глина – 67 г/см2);
Р – коэффициент (при наличии корней в почве – 0,45, без корней – 0,26 г);
d – коэффициент пожнивных остатков в стерне пшеницы (для пшеницы – 1,0, ячменя – 0,9, овса – 1,3, гречихи – 1,6, кукурузы – 2,7, многолетних трав – 0,6).
Считается, что при эродируемости Q50 г/м2 почва сильноветроустойчивая, в ней преобладает почвообразовательный процесс, близкий к естественному; при Q = 50…120 г/м2 почва умеренно ветроустойчивая, а при Q120 г/м2 – неветроустойчивая, в ней образуется меньше гумуса, чем выносится.
В соответствии с приведенными положениями в курсовом проекте необходимо определить эродируемость почвы для одной из культур полевого севооборота, выращиваемой на заданной в исходных данных почвенной разновидности. При разработке противоэрозионных мероприятий следует иметь в виду, что водная эрозия возникает, как правило, при крутизне более 0,5…20 и почве, не покрытой растительностью. Для борьбы с ветровой и водной эрозией используется комплекс организационно-хозяйственных, агротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических мероприятий.
В курсовом проекте необходимо раскрыть более детально их назначение, условия применения, привести примеры конкретных способов и устройств по уменьшению величины поверхностного стока применительно к исходным данным проекта с учетом указаний [1, c. 206…212; 2, c.106…112; 3, c. 306…273].
3.6. Задачи сельскохозяйственного освоения
мелиорируемых земель
В задачи сельскохозяйственного освоения мелиорируемых земель входят создание глубокого высокоплодородного пахотного слоя путем обработки почвы, известкования, внесения удобрений, посева первичных культур и облегчение условий для выращивания культур проектируемого севооборота.
На стадии первичного окультуривания мелиорируемых земель необходимо довести показатели агрохимических свойств до показателей плодородия не ниже среднего (приложение 6). Зная количество вносимых минеральных удобрений (кг/га) для повышения содержания Р2О5 и К2О на 1 мг на 100 г почвы (принимается по данным приложения 7), примерные дозы внесения извести на кислых почвах (приложение 8) и сведения об описании почвы в исходных данных к проекту устанавливается общее количество вносимых доз извести и минеральных удобрений по одному из севооборотных участков (полевому или овощному).
На участках, где мощность пахотного слоя менее 22 см, необходимо предусмотреть его углубление. Дозы органических удобрений при углублении пахотного слоя до уровня плодородия не ниже среднего в зависимости от механического состава почв приведены в приложении 9.
Первичная разделка пласта предусматривается на всех видах угодий, кроме занятых пашней в обработке, включаемых в полевые и овощные севообороты и предназначаемых под сады, ягодники, культурные сенокосы и пастбища.
При проведении мелиоративных работ главным образом за счет нарушения верхнего плодородного слоя технологией их ведения естественное плодородие почв снижается. Для восстановления нарушенного плодородия необходимо предусмотреть внесение органических удобрений (приложение 10). При выполнении на одном и том же участке нескольких видов работ общая доза органических удобрений рассчитывается по формуле
(3.9)где Д1 – доза удобрений, связанных с работой, приводящей к наибольшей потере плодородия почвы, т/га;
Д1…Дn – дозы для других видов работ, т/га;
n – количество видов работ.
В целом при разработке этого раздела необходимо руководствоваться следующими литературными источниками [4, c. 247…250; 3, c. 272…273; 6, c. 31…43; 2, c.102…106]. Результаты расчетов сводятся в табл. 3.3.
Т а б л и ц а 3.4. Расчет потребности органических и минеральных
удобрений, доз извести для доведения плодородия не ниже среднего
для _____________________ севооборота
| Номер кон-тура | Ин- декс почвы | Площадь, га | рН | Внесение извести | Р2О5, мг/100 г почвы | Внесение фосфорных удобрений | ||
| Доза, т/га | Количество, т | Доза, кг/га | Количество, кг | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
И т о г о…
О к о н ч а н и е т а б л. 3.4
| К2О, мг/100 г почвы | Внесение кал. удобрений | Доза органич. удобрений | Количество орган. удобр., т | Мощн. гумус- ного слоя, см | Внесение орган. удобрений | |||
| Доза, кг/га | Коли- чество, кг | По видам работ (Д1…Дn), т/га | Общая, D т/га | Доза, т/га | Количе- ство, т | |||
| 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
И т о г о…