Регулирование водного, воздушного и питательного режимов почв с помощью гидротехнических, культуртехнических и химических мелиораций

ВлРегулирование водного, воздушного и питательного режимов почв с помощью гидротехнических, культуртехнических и химических мелиорацийВ»

Содержание

1. Введение

2. Проект осушения избыточно-увлажненного участка гончарным дренажем

2.1. Задание на разработку проекта и исходные данные.

2.2 Возможные типы водного питания, методы и способы осушения переувлажненных земель

2.3 Проектирование на плане осушительной системы

2.4 Гидрологические и гидравлические расчеты

2.5 Построение продольных профилей: дрен, коллектора, транспортирующего собирателя и магистрального канала.

3. Проект орошения овоще-кормового севооборота с подачей воды из реки

3.1 Проектирование оросительной системы и орошаемого севооборота.

3.2 Программирование урожаев по водному и питательному режимам.

3.3 Расчет режима работы и потребного количества дождевальных машин и насосных станций.

3.4 Расчет экономической эффективности мелиорации

Выводы и рекомендации об эффективности и целесообразности создания мелиоративных систем.

Список литературы

1. Введение

Выпускники академии по специальности ВлСадово-парковое и ландшафтное строительствоВ» будут благоустраивать населенные пункты и прилегающие к ним территории, которые в настоящее время находятся в неудовлетворительном состоянии (имеют либо избыточное, либо недостаточное увлажнение; неровности рельефа; низкое естественное плодородие; засорены пнями, камнями, кустарником и кочками).

Прежде, чем создавать на этих территориях сады и парки, их необходимо окультурить с помощью средств мелиорации. Проектом охвачены почти все виды мелиорации, в том числе два крупных раздела (осушительные и оросительные мелиорации) и сопутствующие им культуртехнические и химические мелиорации, что вполне соответствует его названию и содержанию.

Условия, необходимые для роста и развития растений, определяются факторами жизни растений, их оптимальными значениями и соотношениями, действующими в соответствии с законами земледелия.

К незаменимым условиям жизни растений, обеспечивающим нормальный рост и развитие, относятся: свет, тепло, воздух, вода, питательные вещества и реакция почвенной среды.

Первые два фактора (свет и тепло) определяются природными условиями и очень мало регулируются человеком. Зато остальные факторы в значительной степени зависят от человека и могут существенно им регулироваться.

Абсолютные значения и процентные соотношения воды и воздуха в почве определяются пористостью почвы и очень редко соответствуют оптимальным значениям. Оптимальные же значения пористости почвы, в процентах от объема почвы составляют:

- общей пористости 50-65 %

- капиллярной 35-40 %

- межагрегатной 15-25 %

От этих видов пористости зависит наличие воды и воздуха в почве: в капиллярных порах содержится капиллярная вода, которая удерживается в них длительное время, а в межагрегатных порах содержится гравитационная вода, которая под силой собственной тяжести через 2-4 суток стекает в более глубокие слои почвы, а ее место занимает воздух.

В зависимости от наличия воды в почве устанавливаются полная и наименьшая влагоемкости:

- полная влагоемкость тАУ максимальное количество воды, которую может вместить почва, при условии заполнения всех пор водой;

- наименьшая тАУ максимальное количество воды, которую может удержать почва после свободного стекания гравитационной воды.

Оптимальные значения составляют:

- воды 60-80% ПВ

- воздуха 40-20% ПВ

Оптимальное наличие питательных веществ, в мг на 100 г. почвы:

- азота (N) 8-12

- фосфора (P2O5) 17-25

- калия (K2O) 17-25

Оптимальная реакция почвенной среды:

- по pH 6-8

- по Hг 1-2 мг-экв/100 г.

Природная обеспеченность почв факторами жизни растений далеко не соответствует оптимальным значениям и для их регулирования требуется вмешательство человека. При этом необходимо учитывать, что для различных культур требуются различные количественные значения и процентные соотношения факторов жизни растений, которые подчиняются законам земледелия.

Закон незаменимости факторов гласит, что ни один факторов не может быть полностью заменен другими факторами.

Закон оптимума свидетельствует о том, что урожайность культур возрастает с увеличением факторов до тех пор, пока не пройдено состояние оптимума.

Закон минимума тАУ урожайность культур ограничивается фактором, находящимся в минимуме.

Закон взаимодействия факторов гласит, что при совместном применении факторов эффективность их повышается и прибавка урожая бывает выше, чем сумма прибавок от этих же факторов, применяемых раздельно.

Закон возврата тАУ факторы, выносимые с урожаем, должны восполняться.

В Федеральном законе о мелиорации земель дано такое определение:

ВлМелиорация земельВ» - коренное улучшение земель путем проведения гидротехнических, культуртехнических, химических, противоэрозионных, агролесомелиоративных, агротехнических и других мелиоративных мероприятийВ».

Водно-воздушный режим почвы регулируют гидротехнические мелиорации.

Питательный режим и реакцию почвенной среды тАУ химические мелиорации.

Очистку территории и окультуривание пахотного слоя тАУ культуртехнические мелиорации.

Очередность выполнения мелиораций должна устанавливаться в зависимости от возможностей их выполнения и последовательности работ в технологическом цикле:

1) осушительные мелиорации тАУ при избытке влаги;

2) культуртехнические мелиорации при засоренности участка;

3) химические мелиорации при повышении кислотности и низком плодородии участка;

4) глубокое рыхление - при повышенной плотности почв и недостатке воздуха в них;

5) оросительные мелиорации тАУ при недостатке влаги.

Целью проекта является создание на отведенных территориях оптимальных условий для закладки и эксплуатации садов и парков.

Задачи проекта:

1.Регулирование водного, воздушного и питательного режимов почв с помощью гидротехнических, культуртехнических и химических мелиораций.

2.Посев и уборка на участке предварительных культур с получением плановой урожайности.

3.Определение экономической эффективности и целесообразности проведения мелиоративных мероприятий.

2. Проект осушения избыточно-увлажненного участка гончарным дренажем

2.1 Задание на разработку проекта и исходные данные

I. Составить проект осушения избыточно увлажненного участка гончарным дренажем.

II. Исходные данные.

1. Участок, изображенный на плане, переувлажняется за счет притока поверхностных вод со склонов прилегающего водосбора, замедленного стока атмосферных осадков и высокого стояния грунтовых вод, т. е. в избыточном увлажнении принимают участие атмосферный, делювиальный намывной и грунтовый типы водного питания.

2. Водосборная площадь составляет 1000 га.

3. Почва участка - тяжелый суглинок.

4. Расчетная интенсивность атмосферных осадков (А) тАУ 14 мм/сут.

5. Коэффициент фильтрации (К) тАУ 0,5 м/сут.

6. Коэффициент поглощения воды почвой (Вµ) тАУ 0,7 доли от объема.

7. Коэффициент дренажного стока (ν) тАУ 0,5

8. Коэффициент водоотдачи (С) тАУ 6 %

9. Глубина заложения дрен (Н) тАУ 1,1 м.

10. Норма осушения (Z) тАУ 0,5 м.

11. Продолжительность понижения уровня грунтовых вод (Т) тАУ 8 суток.

12. Гидролитическая кислотность (Hg)- 4,6 МГ-экв/100г почвы.

13. Содержание элементов питания в почве:

азота (N) 2,2 мг/100г

фосфора (P2O5) 6 мг/100г

калия (K2O) 7 мг/100г

2.2 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.

2.3 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 тАУ ускорение поверхностного стока;

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

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

4) При намывном тАУ 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 тАУ устройство открытых каналов-собирателей;

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

3) При склоновом тАУ устройство нагорных каналов;

1. При намывном тАУ строительство дамб.

Способ осушения определяет систему технических средств и устройств, при помощи которых производится сбор и отвод избыточных поверхностных или подземных вод.

Так как в избыточном увлажнении данного участка принимают участие атмосферный, делювиальный и грунтовый ТВП, то основными методами осушения этого участка являются: ускорение поверхностного стока, понижение уровня грунтовых вод, перехват поступающего на осушаемый массив склонового стока. Следовательно, основными способами осушения данного участка являются: устройство открытых каналов тАУ собирателей, устройство дренажных систем, коллекторов, дрен, устройство нагорных каналов.

2.4 Проектирование на плане осушительной системы

Осушительная система тАУ это комплекс инженерных сооружений и устройств, создающих необходимые условия для улучшения водного режима переувлажненных земель.

В состав осушительной системы входят:

1) проводящая часть:

- главный магистральный канал;

- закрытые транспортирующие собиратели (коллекторы);

- коллекторы;

2) регулирующая часть тАУ дрены;

3) оградительная часть тАУ нагорные каналы;

4) дополнительные сооружения (дороги, мосты, трубы-переезды);

5) поля севооборота

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 тАУ 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 тАУ 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 тАУ 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 тАУ 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.

Расположение дрен в плане должно обеспечивать максимальный перехват почвенно-грунтовых и поверхностных вод.

Расстояние между дренами считается по формуле:

D=17,3	K ∙ T ∙ H (H - Z)	, м
	C ∙ Z

Вместе с этим смотрят:

Cостояние полезащитных лесных полос в северном Приднестровье

Аграрна полiтика Бiлорусi

Агротехника возделывания чечевицы, раннего картофеля и кормовой моркови

Агротехнические особенности возделывания полевых культур

Адаптивная технология возделывания горчицы в ООО "Тингутинское" Светлоярского района Волгоградской области