Проектирование мелиоративных мероприятий, организации территории и использование осушаемых земель

Гидрологические расчёты осушительной сети проводят в соответствии с Указаниями по определению расчётных гидрологических характеристик, а также региональными данными о режиме водотоков. При проектировании открытой осушительной сети необходимо знать расчётные расходы воды, которые будут пропускать проводящие каналы в различные критические периоды года.

При гидрологическом расчёте решаются 3 задачи:

1. На какие воды рассчитывать, т.е. определить расчетные периоды:

• Максимально-весенний;
• Предпосевной (за 10 дней до посева);
• Посевной;
• Летне-паводковый;
• Бытовой.

Один из этих периодов принимают за основной, а другие за поверочные. Выбор основного периода стока зависит от хозяйственного использования осушаемой территории. В курсовой работе намечаемое использование осушаемого объекта- сенокос, поэтому за основной период берем - летнее- паводковый, а за поверочный – бытовой. При изменчивости стока по годам возникает вопрос о расчетной обеспеченности (вероятности превышения). Обеспеченность показывает частоту стока данного значения и выражается в %. По значениям расчетной обеспеченности устанавливаем величину коэффициента расчетной обеспеченности (k p), который, в данном случае, для основного равен 1,4, для поверочного 1,3. 

 

2. Определить гидромодуль поверхностного стока воды (под гидромодулем поверхностного стока понимают количество воды в л/с, стекающую с 1 га водосборной площади).

Модуль стока летне- паводкового периода определяется по формуле:

g= = (л/сек. с 1 га)

для бытового :

g=   = (л/сек. с 1 га)

Зная модули стока можно найти расчетный расход влаги:

Q p= k p*g*F         (л/сек.)

Q p (летне-паводковый)  =1,4 *    *8.62=      м3/ сек;

 Q p(бытовой) = 1,3*   *8.62=     м3/сек;

F= 8.62;  Iсред =0.0009;

 k p= 1,2 – коэффициент прихода, расхода влаги.

3. Принять положение расчетного горизонта воды в канале.

Чтобы не было подтопления культур положение расчетного уровня каналов, принимают обычно ниже бровок. Расчетный горизонт воды в канале hp устанавливаем по приложению 4.

Для летнее - паводкового периода: hp= Hмк – 0,2 , (м) ; Hмк = Hoo + 0,3 (м);

Hмк=1+0,3=1,3 м. ; hp =1,3-0,2=1,1 м.

Для бытового периода: hp= Hмк – 0,8 , (м) ; hp=1,3-0,8=0,5 м.

Гидравлический расчет

При гидравлическом расчете надо найти такую ширину канала по дну (b), чтобы при установленных положениях расчетного горизонта расхода воды по каналу (его пропускная способность) были равны (при основном расчете) или не менее (при поверочных) расчетных расходов Q. Принимаем b= 0,2 (м), коэффициент откоса m= 1 м.

1. Площадь живого сечения w=(b + m*hp)hp , (м2)

W= (0.2+1*1.1)1.1 = 1.43 (летне-паводковый)

W= (0.2+1*0,5)0,5 = 0,35 (бытовой)

2. Смоченный периметр Р= b + 2hp2 , (м)

Р=0,2+2*1,12 =3,36 м. (летне-паводковый)

Р=0,2+2*0,52 =1,68 м. (бытовой).

 

3. Гидравлический радиус R= , (м)

R= = 0,42 (летне-паводковый)

R==0,20 (бытовой)

4. Скоростной коэффициент C= , y- переменный показатель степени

y= 1,5    если  R< 1м

y= 1,3               R> 1м

коэффициент С определяем по приложению 5 методических указаний, используем значение R и коэффициент шероховатости русла n= 0,003.

5. Скорость воды

V= c  (м/сек.)

V=    (летне-паводковый)

V=    (бытовой)

Максимальная скорость среднего суглинка 0,6 – 0,7; минимальная 0,2  - 0,25.

Так как скорость превышает допустимую необходимо крепить стенки канала дерновкой, а дно – щебнем.

6. Расход воды

Q= V * w; Q p=Q    либо   Q p<Q

Q=1,43*     =     (л-п)

Q= 0,53*    =     (б)

Q p= 1,0752 (л-п)  

Q p=0,2496 (б)

Q   Q p

Вывод: Магистральный канал с подобранными характеристиками поперечного сечения пропустит всю воду, притекающую с водосборной площади.

2.6 Составление технологических карт на производство культуртехнических работ.

В зависимости от условий, в которых проводятся культуртехнические работы, они подразделяются на две группы:

1. Подготовительные культуртехнические работы;
2. Первичная обработка почвы и её окультуривание.

Все культуртехнические работы чаще всего проводятся с осушением почв. Предварительно проводятся культуртехнические изыскания на конкретной территории, при которой устанавливается процент покрытия кустарниковой растительностью, засорённость камнями, влажность почвы и условия прохождения техники.

Характеристика кустарниковой растительности.

Показатель	Классификация
Высота, м	6-мелколесье	5…6-крупный	3…5-средний	3-мелкий
Диаметр, см	12…15-мелколесье	8…12-крупный	3…8-средний	3-мелкий
Кол-во стволов на 1 га	22000-густое	15000…22000-средне густое	3000…15000-редкий	15000-единично

В результате проведения культуртехнических изысканий, мелиорируемая территория площадью 8,62 га была разделена по наличию древесно-кустарниковой растительности на 4 участка:

1. Участок занят низкопродуктивным сенокосом - 74%, площадью 6,37 га;
2. Участок занят мелким кустарником-11%, площадью 0,94 га;
3. Участок занят мелколесьем – 5%, площадью 0,43 га;
4. Участок занят крупным кустарником – 10%, площадью 0,86.

На проведение культуртехнических работ составляют технологическую карту, где отражают следующие показатели: номера осваиваемых контуров, намечаемые виды работ по каждой операции, состав агрегата, марку трактора и орудия, выработку за смену, необходимое количество нормо-семян на запланированный объём работ. Операции культуртехнических работ вписываются в технологическую карту в строгой последовательности для каждого участка.

Табл. «Технологическая карта производства культуртехнических работ осушаемого объекта»

Наименование операции	Состав агрегата		Объём работ, га	Сменная производительность, га/смена	Потребное кол-во машино-семян
	Марка трактора	Марка машины
Мелкий кустарник 94 га
1)Запашка кустарника	ДТ-75	ПДН-4	94	5,6	16
2)Дискование в 2 следа	К-701	БДМ-2,5	188	10,0	19
3)Планировка поверхности	Т-100	П-4	94	9,1	10
4)Прикатывание	ДТ-75 С-2	КВГ-2,5	94	6,1	15
Низкопродуктивный сенокос 637 га
1)Дискование в 4 следа	ДТ-75С	БДТ-3,0	2548	11,9	214
2)Внесение органических удобрений
3)Вспашка	ДТ-75	ПКБ-100	637	3,15	202
4)Дискование в 2 следа	ДТ-75С	БДМ-3,0	2548	11,9	214
5)Планировка поверхности	ДТ-75М	П-2,8	637	5,6	113
6)Прикатывание	ДТ-75 С-2	3 КВГ-1,5	637	7,8	81
Крупный кустарник 86 га
1)Срезка кустарника	Т-130Г-1	ДП-24	86	4,2	19
2)Сгребание в валы	ДТ-55А	ГКТ-2,5	86	2,5	34
3)Выкорчёвывание корней	Т-130	МП-25	86	0,91	94
4)сгребание в валы	ДТ-55А	ГКТ-2,5	86	2,5	34
5)Вывоз за пределы участка
6)Строительная планировка
7)Внесение органических и минеральных  удобрений
8)Вспашка	ДТ-755	ПБМ-7	86	2,45	35
9)Дискование в 2 следа	С-100	БДМТ-2,2	76	7,0	25
10)планировка поверхности	ДТ-75М	П-2,8	86	5,6	15
Мелколесье 86 га
1)Срезка мелколесья	Т-100 МНГ	Д-514	43	1,6	26
2)Сгребание в валы	ДТ-55А	М-6	43	1,2	35
3)Выкорчёвывание корней	ДТ-75Б	ДП-8А	43	0,35	122
4)сгребание в валы	Т-100 МНГ	Д-514	43	1,2	35
5)Вывоз за пределы участка
6)Строительная планировка
7)Внесение органических и минеральных  удобрений
8)Вспашка	ДТ-75	ПДМ-4	43	5,6	7
9)Дискование в 2 следа	ДТ-75	БДТ-2,5	86	9,8	8
10)Планировка на поверхности	Т-100	П-4	43	9,1	4

 

2.7 Строительство осушительных  систем и их приёмка.

Строительство осушительных систем ведется по утверждённым проектам передвижными механизированными колоннами, строительно-монтажными управлениями и хозрасчётными участками. Все работы по строительству осушительных систем проводят в определённой последовательности. В состав работ по строительству открытых каналов входят выемка грунта, планировка дна и откосов, крепление откосов и дна, устройство сточных воронок и сооружений на каналах. Грунт из каналов вынимают одноковшовыми экскаваторами и каналокопателями.

По окончании строительства рабочая комиссия принимает систему и составляет приемочный акт. В него входят: проектные материалы, профили каналов, ведомости объёмных работ, чертежи выполненных сооружений и др. После ознакомления с проектом и подписания акта осушительную систему передают колхозу или эксплуатационному управлению, которые организуют её учёт и эксплуатацию. 

2.8 Эксплуатация осушительных земель.

Под эксплуатацией осушительных земель следует понимать: содержание всех её элементов в рабочем состоянии; проведение наблюдений за водным режимом корнеобитаемом слое почвы; проведение увлажнительных и оросительных мероприятий; систематическое улучшение состояния осушительной сети, дорог и сооружений; высокопродуктивное использование мелиорируемых земель, предупреждение их заболачивания и др. Эксплуатационные мероприятия на осушительных системах включают: охрану сети и сооружений; надзор, уход и текущий ремонт её; подготовку систем к зимнему периоду и пропуска паводка; регулирование водного режима почв; контроль за соблюдением агротехники; учёт систем и мелиорируемых земель.

2.9 Расчёт экономической  эффективности мелиорации.

1. Площадь осушения, Fосуш., (равна площади плана с горизонталями) 862,1 га.

Площадь в га под каналами, Fкан., рассчитывают для открытой сети. Она равна 10% от площади осушения.

862,1-100%      Fкан =1га

Fкан -10%                     

Площадь в га под дорогой, Fдор., шириной 6 м. и длиной 3300 м., рассчитывают: Fдор.=

Площадь в га под лесополосами: Fлес.=га

2.Проектируемые культуры на осушаемой площади.

Fкул= Fосуш- Fкан- Fдор.- Fлес.=862,1-86,2-1,98-9,32=764,6 га

Однолетние травы 22% занимают площадь 168,21 га

Озимая рожь 14 % занимают площадь 107,04 га

Силосные (зелёная масса) 14% занимают площадь 107,04 га

Многолетние травы 36% занимают площадь 275,25 га

Корневые корнеплоды 14% занимают площадь 107,04 га

3.Сельскохозяйственное использование земель осушаемого объекта до мелиорации: Fн.с=637 га (низкопродуктивный сенокос).

4.Стоимость осушения и сельскохозяйственного освоения объекта

Ксум= 862,1 га*30000руб/га=25863000 руб

5.Ежегодные издержки Исум, руб.

a) до осушения, Исум1==Fн.с*450 руб/га=637 га*450 руб/га=286650 руб

b) после осушения Исум2=Ис/Х2+Иэкс+Иам, руб.

Ис/Х2=∑И

Иодн.тр=4500*168,21=756945 руб

Иоз.р=5400*107,04=578016 руб

Исил=4500*107,04= 481680 руб

Имн.тр=3600*275,25=990900 руб

Ик.к10500*107,04=1123920 руб

Ис/Х2=756945+578016+481680+990900+1123920=3931461 руб

Эксплуатационные издержки Иэкс, руб для открытой сети

Иэкс=600руб/га*862,1га=517260 руб

Амортизационные отчисления Иам, руб для открытой сети они составляют 5,0% от Ксум

 руб

Таким образом, Исум2=3931461+517260+129350=4578071 руб.

 

 

 

 

 

Табл.: Расчёт стоимости с/х продукции.

Культура	Площадь, га	Урожайность, ц/га	Валовый сбор, ц	Цена, руб/ц	Валовая стоимость, руб
После осушения
Однолетние травы	168,21	150	25231,5	77,5	1955441,25
Озимая рожь	107,04	25	2676	525	1404900
Силосные (зелёная масса)	107,04	300	32112	75	2408400
Многолетние травы (сено)	275,25	60	16515	150	2477250
Корневые корнеплоды	107,04	500	53520	800	42816000
СВП2	-	-	-	-	∑51061991,25
До осушения
Многолетние травы	637	10	6370	105	668850
СВП1	-	-	-	-	∑668850