Инженерно-мелиоративное обустройство территории СПК «Луч»

СОДЕРЖАНИЕ  РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ

Введение.

1. Хозяйственные задачи мелиорации и местонахождение объекта.
2. Земельный фонд хозяйства.
3. Почвенно-мелиоративная характеристика и технические особенности поверхности
4. Составление схемы осушительной системы применительно к контуру на плане 3 с разработкой организации поверхностного стока.
5. Организация территории орошаемого культурного пастбища при поливе дождевальной установкой ДКГ-80.
6. Составление технологической схемы культуртехнических работ на контуре 4 и восстановление нарушенного плодородия мелиорируемых земель.
7. Разработка противоэрозионных мероприятий для полевого севооборота на почвах с индексом III.
8. Рекультивация карьера строительных матреиалов на контуре 11 средней глубиной 1,05 м с условными продольными отметками бровок  101,1 и 101,7  для последующего использования в сельском хозяйстве.
9. Водохозяйственные объекты (искусственный водоём площадью 54 га, система сельскохозяйственного водоснабжения на 2900 жителей).
10. Объёмы работ по инженерно-мелиоративному обустройству территории.
11. Оценка мелиоративного фонда и эффективности мелиорации и рекультивации земель.

Заключение.

Литература.

ВВЕДЕНИЕ

Слово “мелиорация” происходит от латинского “melioratio”, что  в переводе означает “улучшение”. В более конкретном выражении мелиорация – это совокупность организационно-хозяйственных и технических мероприятий, направленных на коренное улучшение земель. Мелиорация даёт возможность изменять комплекс природных условий (почвенных, гидрологических, агроклиматических и др.) с целью наиболее эффективного использования земельных ресурсов в соответствии с потребностями хозяйства. Это способствует оздоровлению местности и улучшению природной среды. 

Одним из средств  восстановления ландшафтов, нарушенных добычей нерудных ископаемых и выработанных торфяных месторождений, а также улучшения санитарно-гигиенических условий природной среды являются рекультивационные мероприятия. Под рекультивацией земель (от латинского re.. – приставка, означающая возобновление  + позднелатинское cultivo – обрабатываю, возделываю) понимается комплекс мероприятий по восстановлению продуктивности и народнохозяйственной ценности нарушенных земель, достаточный для экономически оправданного её хозяйственного освоения, создания водоёмов, рекреационных и селитебных зон [1, c. 6-7].

1. ХОЗЯЙСТВЕННЫЕ  ЗАДАЧИ МЕЛИОРАЦИИ И МЕСТОНАХОЖДЕНИЕ ОБЪЕКТА

Большое значение мелиорация имеет для сельского  хозяйства, придавая большую устойчивость этой отрасли народного хозяйства и обеспечивая более стабильные валовые сборы сельскохозяйственных культур: позволяет производительнее использовать земельный фонд. Мелиорации – важный фактор интенсификации сельскохозяйственного производства и научно-технического прогресса в сельском хозяйстве, открывающий широкие возможности для повышения урожайности, создания прочной кормовой базы животноводства, освоения пустых и заболоченных земель [5].

Мелиорация земель в условиях Республики Беларусь включает комплекс гидротехнических, культуртехнических, противоэрозионных, лесомелиоративных, рекультивационных, химических, агротехнических и других мероприятий, направленных на улучшение почв.

Потребность в мелиоративных  работах определяется социально-экономическими интересами и экологическими условиями  хозяйства в целях необходимого прироста объема сельскохозяйственной продукции и создания оптимальной среды проживания населения [4, c. 4].

В данном курсовом проекте  рассмотрен объект СПК «ЛУЧ», расположенный в Горецком районе Могилёвской области. Общая площадь хозяйства составляет 4271,96 га. На землях данного хозяйства необходимо запроектировать осушительная сеть, организовать поверхностный сток, организовать территорию орошаемого культурного пастбища, провести культуртехнические работы с целью приведения земель в удобное для обработки состояние, разработать противоэрозионные мероприятия и выполнить другие работы по мелиорации земель.

Земли СПК «Луч» расположены  на северо-востоке Могилёвской области в пределах Горецко - Мстиславской и Оршанско - Могилёвской равнин в верховьях Прони, Баси и Миреи.

Земли хозяйства входят в центральную умеренно-влажную, тёплую зону Белоруссии – её западную подобласть. Для центральной зоны характерны более продолжительный период и большая континентальность климата, возрастающая с запада на восток.

Климат района характеризуется  как умеренно-континентальный со сравнительно мягкой зимой и относительно влажным и прохладным летом.

Среднегодовое количество осадков  составляет 579 мм, большая часть которых  выпадает за тёплый период (с апреля по октябрь), с максимумомв июле (86 мм). Меньше всего осадков выпадает в феврале-марте (27-28 мм). Весной нарастание температуры воздуха происходит очень интенсивно, а относительная влажность воздуха резко уменьшается до 50-55 %. На весенний период, особенно на май, приходится и наибольшее число сухих дней, т.е. дней, когда относительная влажность воздуха составляет меньше 30%. В это время испарение часто превышает количество выпадаемых осадков, что приводит к быстрому иссушению горизонтов почвы.

Особое значение для возделывания сельскохозяйственных культур имеет характеристика тёплого периода, т.е. периода с температурой воздуха выше 0⁰ С, + 5⁰ С, + 10⁰ С, +15 ⁰ С. Переход температуры через 0⁰ С означает окончание зимы, освобождение территории от снега и начало оттаивания почвы, выход рек из берегов и затопление пойм талыми водами. Переход температуры через + 5⁰ С означает полное оттаивание почв и начало вегетации большинства растений. Период с температурой выше + 10⁰ С является периодом активной вегетации растений и служит показателем теплообеспеченности большинства сельскохозяйственных культур.

Период активной вегетации может значительно  сокращаться в результате наступления поздних весенних или ранних осенних заморозков. В среднем продолжительность безморозного периода в воздухе (т.е. от последнего заморозка весной до первого заморозка осенью) длится 151 день (с 4-6 /V по         2-4/ X), а на поверхности почвы 128-129 дней (с 16-17/V по 24-26/IX).

Снежный покров устанавливается в начале или  середине декабря и сходит в первой половине марта. Период снеготаянья длится около 20 дней. Снег предохраняет почву от глубокого промерзания.

К неблагоприятным  явлениям погоды в летний период относятся  высокие температуры воздуха  в сочетании с низкой относительной  влажностью, засухи, град, ливни.

Град обычно выпадает с мая по сентябрь. Он наносит механическое повреждение растениям: сбивает цветы, листья, плоды, надламывает стебли зерновых культур и особенно опасен, если он сопровождается сильными ветрами и ливнями. На территории района в году бывает 1-2 дня с градом.

Не меньший вред, чем град, сельскому хозяйству приносят ливни.  Ливень может вызвать полегание хлебов, причинить механическое повреждение растениям, смыть верхние слои почвы и удобрения, вызвать эрозию почвы.

Несмотря на наличие  отдельных неблагоприятных факторов в целом климатические условия района способствуют успешному выращиванию и получению устойчивых урожаев основных сельскохозяйственных культур.

2. ЗЕМЕЛЬНЫЙ  ФОНД ХОЗЯЙСТВА

Характеристика  земельного фонда сведена в таблицу 2.1. При составлении табл. по каждому контуру использовались условные знаки из курса геодезии, приведённые на плане земельного участка. Данная таблица отображает текущее и намечаемое использование земель. На основании данных по видам угодий составлена таблица 2.2. «Экспликация земель».

Из таблицы 2.1. видно, что  общая площадь хозяйства составляет 4271,96 га, пашня занимает  1985,46 га (46,5% от площади участка), сенокосы –1521,94 га (35,6%), лес – 108,63 га (2,5%), болота – 918,00 га (21,5%). Территория хозяйства нуждается в улучшении земель посредством гидромелиоративных, агротехнических, противоэрозионных и др. мероприятиях.

При проектировании перспективного использования земель намечена организация полевого (2559,76 га, 60% от площади участка) и овощного севооборотов (191,27 га, 4,5%), культурных сенокосов (773,36 га, 18%) и культурных пастбищ (1000,00 га,22%), также запроектирован населённый пункт (170,88 га, 4%).

На план земельного участка нанесены границы намечаемого  использования земель согласно п. 4. задания на проектирование. Намеченные границы нового использования земель создают компактные участки отдельных угодий, пригодных по размерам и конфигурации для рационального использования машинно-тракторного парка. При проектировании новых границ пашни предусмотрено выравнивание существующих границ контуров за счет прирезки соседних угодий или путем перевода части существующей пашни в иные угодья. Лес полностью сохранён. Контуры, которые рассекались вновь намечаемыми границами, разнесены по соответствующим видам новых угодий. Площади этих частей контуров определены палеткой [4, c. 6].

3. ПОЧВЕННО-МЕЛИОРАТИВНАЯ  ХАРАКТЕРИСТИКА И ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПОВЕРХНОСТИ

Почвенно-мелиоративная  характеристика земельного участка  приведена в табл. 3.1. При составлении табл. по каждому контуру использовались условные знаки, приведённые на плане земельного участка, а также данные описания почв задания на проектирование.

Из данных таблицы  видно, что на данной территории древесная  растительность занимает 896,32 га, кустарник – 2517,20 га, закочкарено – 2097,06 га, пнистость занимает 783,31 га, засорено камнями – 888,51 га. Преобладает кратковременная увлажнённость – 2206,52 га (51,7% всех земель). Содержание в почве P₂O₅ колеблется от 4 до 30 мг на 100 г почвы, К₂О – от 3 до 30 мг на 100 г почвы, кислотность почвы (pH) находится в пределах от 4,5 до 6,4. Мощность гумусового горизонта колеблется от 10 до 150 см (преобладает 10 см).

Проанализировав таблицу, решено, что земли данного  хозяйства пригодны для использования  в сельскохозяйственных целях.

4. СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМЫ ОСУШИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К КОНТУРУ НА ПЛАНЕ 3 С РАЗРАБОТКОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ПОВЕРХНОСТНОГО

СТОКА

Из таблицы  из п. 3 проектного задания видно, что  переувлажнённые земли, рассматриваемого контура (3), относятся к торфяно-болотным почвам пойменного типа. Болото – участок земли, находящийся в постоянном переувлажнённом состоянии, покрытый специфической влаголюбивой растительностью и слоем торфа более 0,3 м. Пойменные торфяники формируются при длительном затоплении грунтовыми водами понижений, речных долин и надпойменных террас. Из таблицы 3.1. видно, что рассматриваемый контур относится к мелиоративному району Гс, который заболачивается грунтово-безнапорными склоновыми водами. Торфяники болот грунтового питания отличаются высокой зольностью и после осушения могут стать высокоплодородными сельскохозяйственными угодьями [6, c. 190-191].

Метод и способ осушения определялся на основании  выше приведённого анализа участка, требуемого осушения. Под методом осушения понимают направленность воздействия гидротехнических, агромелиоративных и других мероприятий, предназначенных для ликвидации избыточного увлажнения земель с различными типами водного питания. Под способом осушения понимается конструктивное исполнение метода осушения. Способ осушения – это способ реализации метода осушения с применением конкретных конструкторских решений по улучшению водного режима почв. При выборе или разработке способа осушения учитывалась его экономичность и возможность технического исполнения.

Метод осушения: Понижение уровней грунтовых вод , перехват потока грунтовых вод, уменьшение притока грунтовых вод

Способ осушения: Устройство каналов (осушителей), закрытый материальный дренаж (систематичес-кий или выборочный), вертикальный, кротовый и щелевой дренаж, углубление естественных дрен (реки, ручьи), кольматаж поверхности

Устройство  ловчих каналов и дрен, береговой  и вертикальный дренаж

Устройство  антифильтрационных завес, мероприятия  по ограничению питания грунтовых вод (борьба с потерями воды в каналах и пр.), биологический дренаж

5.ОРГАНИЗАЦИЯ  ТЕРРИТОРИИ ОРОШАЕМОГО КУЛЬТУРНОГО  ПАСТБИЩА ПРИ ПОЛИВЕ ДОЖДЕВАЛЬНОЙ  УСТАНОВКОЙ ДКГ-80

В соответствии с табл. 2.1. планируем разместить орошаемое пастбище на контуре 8. Расчет проведен ниже.

Для полива применяем  дождевальную установку ДКГ-80

Площадь орошаемого пастбища:

F_пб =1000 га.

Количество  голов скота, которое может содержаться  на этом пастбище:

N_гол = F_пб/ n = 1000/ 0,25= 4000голов,

где n – количество голов, которое может содержаться на 1 га.

Nгурт=4000/150=27

ω_гур =1000/27=37,04 га.

Число основных загонов

N_осн = Т_о/t_стр = 24/2=12,

где  Т_о – продолжительность отрастания травостоя, сут;

        t_стр – продолжительность стравливания одного загона, сут.

Площадь основного загона

ω_заг = ω_гурт / N_осн=37,04/12=3,09 га.

А=√3,09*10000/2=124,23

В=124,23*2=248,46

N гидр=124,23/36=3,45

А=3*36=108

В=3,09*10000/108=286

А=4*36=144

В=3,09*10000/1444=214,6

Тогда принимаем В=200м

Корректируем площадь  основного загона

ω_заг =144*200/10000=2,88 га

N p=Noc*tp/t=12*2/6=4

Общ. Кол=12+4+2=18

Fз=Nоб* ω_заг=18*2,88=51,84

Fскп=Fз*Кс.п=51,84*1,03=53,4

Tп=(m*k)/(10*Pcp)=(400*1.15)/(10*0.42)=109.5 мин

Рср=(60*100)/(7200*2)=0,42

tз=Nгидр.*tп/βс=4*109,5/0,76=576,31

принимаем tз=0,5 суток

число дождевальных машин для полива 1 загона

Nд.м.=tз/tтр=9,6/24=0,4

Число дождевальных машин для полива всего участка

N=Nз*tз*nп/То=14*0,5*2/24=0,58

Примем 1 дождевальную машину

Рассчитаем  расход

Q=1*100=100 

6.СОСТАВЛЕНИЕ  ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ КУЛЬТУРТЕХНИЧЕСКИХ РАБОТ НА КОНТУРЕ 4 И ВОССТАНОВЛЕНИЕ НАРУШЕННОГО ПЛОДОРОДИЯ МЕЛИОРИРУЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ

Задачей культуртехнических работ является приведение поверхности земель в удобное для обработки состояние, ликвидация мелкоконтурности и улучшение организации территории [2, c. 94].

Данный контур (4) характеризуется кратковременным переувлажнением и средне засорён камнями, имеет характерный микрорельеф. Таким образом, на участке необходимо провести удаление камней. При разработке культуртехнических работ учтено, что почвы рассматриваемого участка относятся к торфяно-болотному типу.

Удаление кустарника кусторезом. Перед началом работы участок следует осмотреть и  разбить на загоны по спирально-челночной  схеме работы кусторезом. Срезку решено выполнять в условиях промерзания  почв на 20 см. Сгребание производить  параллельно со срезкой. Очистка обрабатываемой площади от пней и корней, оставшихся после удаления наземной части древесной растительности, производить навесными корчевальными боронами в два перекрестных следа с разрывом 5 дней спирально-челночным способом. Фрезерование кустарника и погребённой древесины выполнять машинами типа МТП-42. Работа этих машин заменяет срезку, корчевку, уборку кустарника и погребённой древесины, первичную обработку почвы, а также выравнивание поверхности.

Уничтожение кочек. Кочки по происхождению и свойствам бывают растительные, земляные, приствольные, пневые, привалунные, а по высоте: карликовые – до 15 см, низкие – 15…25, средние – 25…30 и высокие – более 30 см. Карликовые кочки решено специально не уничтожать, т.к. они не препятствуют пахоте. Растительные высотой 15…25 см следует уничтожать машиной ФБН-2 в один след с последующим прикатыванием, а земельные кочки – дискованием в два следа в перекрестном направлении также с последующим прикатыванием. Учитывая, что глубина обработки фрезмашиной ФБН составляет 2..25 см, высокие кочки (30 см и более) предварительно решено прикатать водоналивными катками в 3 следа, а фрезерование выполнить в 2 следа [1, c. 230-233].

На стадии первичного окультуривания мелиорируемых земель запроектировано довести показатели агрохимических свойств до показателей плодородия не ниже среднего. Зная количество вносимых минеральных удобрений (кг/га) для повышения содержания Р₂О₅ и К₂О на 1 мг на 100 г почвы, примерные дозы внесения извести на кислых почвах и сведения об описании почвы в исходных данных к проекту, установлено общее количество вносимых доз извести и минеральных удобрений.

При проведении мелиоративных работ главным  образом за счет нарушения верхнего плодородного слоя технологией их ведения, естественное плодородие почв снижается. Для восстановления нарушенного плодородия предусмотрено внесение органических удобрений.

При выполнении на одном и том же участке нескольких видов работ общая доза органических удобрений рассчитывается по формуле:

где  Д₁ – доза  удобрений, связанных с работой, приводящей к наибольшей потере плодородия почвы, т/га;

       Д₁…Д_n – дозы для других видов работ, т/га;

       n  – количество видов работ  [1, c. 237-238].

Расчёты потребностей рассматриваемого контура (4) в органических и минеральных удобрениях, доз извести для доведения плодородия не ниже среднего показаны в табл. 6.1.

Таблица 6.1. Расчет потребности органических и минеральных удобрений, доз  извести для доведения плодородия не ниже среднего для севооборота

Продолжение табл. 6.1.

7.РАЗРАБОТКА ПРОТИВОЭРОЗИОННЫХ  МЕРОПРИЯТИЙ ДЛЯ ПОЛЕВОГО СЕВООБОРОТА  НА ПОЧВАХ С ИНДЕКСОМ III

На рассматриваемых  контурах (4, 7 и 10) наблюдается сильная эродированность почв. Для борьбы с ветровой и водной эрозией почв используется комплекс организационно-хозяйственных, агротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических мероприятий.

Организационно-хозяйственные  мероприятия. Их основа – правильная организация территории хозяйства. Для этого составляют план организации территории, на который наносят границы почв, степень их эродированности и подверженности водной и ветровой эрозии. На плане выделяют участки под специальные почвозащитные севообороты, полезащитные водорегулирующие и овражно-балочные насаждения, защитные сооружения. При этом дороги должны проходить по водоразделам, а длинные стороны севооборотных участков следует направлять поперек склонов, вдоль горизонталей.

Агротехнические мероприятия. Их основу составляет правильная агротехника. Такие мероприятия выполняют для предупреждения или резкого сокращения возможности появления эрозионных процессов, повышения сопротивляемости почв смыву, размыву и выдуванию, увеличения водопоглощающих свойств почвы и уменьшения скорости ветра в приземном слое, накопления и сбережения влаги в районах недостаточного увлажнения, восстановления и повышения плодородия почв.

Наиболее эффективный  и простой агротехнический прием  защиты почв от водной эрозии – глубокая зяблевая вспашка поперек склона. Так как мощность гумусового слоя составляет на данных участках 15см, то целесообразно провести безотвальную вспашку на глубину 35см или обычную вспашку на глубину 20см с почвоуглублением нижнего слоя на 15см. При этом сократится смыв почвы и повысится урожайность культур. Все последующие обработки почвы выполняют поперек склона.

Уменьшить возможность образования  эрозии можно кротованием и щелеванием почв. Кротование способствует задержанию воды и увеличивает урожайность. Щелевание предотвращает появление на поверхности почвы водонепроницаемой корки, уменьшает поверхностный сток и также способствует повышению урожайности сельскохозяйственных культур.

На крутых склонах и  в районах распространения ветровой эрозии целесообразно применять  полосное земледелие: размещать сельскохозяйственные культуры поперек склона полосами, хорошо защищающими почву от смыва и выдувания.

Интенсивность эрозии почв можно снизить также регулированием местного стока (например, снегозадержанием) и применением системы удобрений, улучшающих структуру и физические свойства корнеобитаемого слоя.

Эффективное средство задержания поверхностного стока и предотвращения смыва и размыва крутых склонов – их террасирование.

Лесомелиоративные мероприятия. На территории, почвы которой подвержены эрозии, высаживают лесные полосы. Расстояния между ними на склонах устанавливают с учетом формы, крутизны, экспозиции, протяженности склонов и водопроницаемости почв. Расстояние между поперечными полезащитными полосами принимают не более 200м.

Для борьбы с овражной эрозией почв применяются различные лесомелиоративные и гидротехнические мероприятия. Для задержания потока талых вод приводораздельную часть местности обваловывают валами-канавами.

Донные размывы  оврагов успешно предотвращают  залужением. На выровненном дне оврагов  высевают различные травосмеси: овсяницу луговую, мятлик луговой, кострец безостый, тимофеевку и др.

8.РЕКУЛЬТИВАЦИЯ  КАРЬЕРА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТРЕИАЛОВ  НА КОНТУРЕ 11 СРЕДНЕЙ ГЛУБИНОЙ 1,05 М С УСЛОВНЫМИ ПРОДОЛЬНЫМИ ОТМЕТКАМИ БРОВОК  101,1 И 101,7  ДЛЯ ПОСЛЕДУЮЩЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ

Карьер расположен на контуре 4. Его глубина составляет 1,05 м. После рекультивации планируется данный земельный участок использовать для сельскохозяйственных целей.

Рекультивируемый  для этих целей земельный участок  должен быть спланирован, покрыт плодородным  слоем почвы, быть удобным для  выполнения сельскохозяйственных работ  с применением современных машин, иметь уровень грунтовых вод, обеспечивающий оптимальные условия для произрастания растений.

При значительном преобразовании естественных форм рельефа  на больших площадях разрабатывается  проект вертикальной планировки. Основой  для ее разработки служит топографический  план масштаба 1:10000. Проект вертикальной планировки предусматривает изменение  форм и уклонов естественной поверхности земли, что отображается на карте проектными горизонталями.

В процессе проектирования по отметкам горизонталей были построены продольный профиль карьера  А-В и три поперечных профиля. На всех построенных профилях с учетом максимально допустимого уклона (не более 4˚) были нанесены проектные линии. Так как нет возможности засыпать карьер землей с прилегающих площадей, то требуется привозной грунт. На топографическом плане по проектным (красным) отметкам провели проектные горизонтал.

На основании  полученных данных построена картограмма  земляных работ и составлен проект технической рекультивации карьера.На картограмме показаны границы насыпей и их объемы в каждой зоне.

Земли, прошедшие  техническую рекультивацию, возвращаются прежним пользователям или другим хозяйствам для выполнения комплекса работ по биологической рекультивации. Биологическая рекультивация включает мероприятия по восстановлению плодородия нарушенных земель, прошедших техническую рекультивацию, для последующего использования в сельском, лесном и рыбном хозяйствах.

Рекультивация земель для использования в сельском хозяйстве проводится, как правило, на участках с нанесенным плодородным  слоем почвы или участках, сложенных  потенциально-плодородными породами.

В ассортимент сельскохозяйственных культур, возделываемых в период биологической рекультивации, необходимо включать культуры, способствующие интенсивному окультуриванию земель: клевер, люцерну, донник, люпин и т.д.

Выращивание пропашных  культур и особенно корнеплодов в период освоения не допускается в связи с опасностью эрозии почв и относительно большим выносом питательных веществ.

9. ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ  ОБЪЕКТЫ 

9.1 Искусственный  водоём площадью 54 га

Для перераспределения  местного стока во времени его  регулируют путем задержания весенних вод в искусственно создаваемых водоемах (водохранилищах, прудах, копанях).

Пруд - это водоем с площадью затопления не более 1 км² (100 га) и объемом воды до 1 млн.м³. Водохранилище - если площадь затопления больше 1 км² и объем более 1 млн.м³. Место под строительство пруда (водохранилища) выбирается на основании топографических и гидрологических материалов, вида водопотребителей и потребного количества воды для сельскохозяйственных нужд.

При выборе места  расположения пруда должны выдерживаться следующие основные требования :

- балка или  русло небольшой реки, где намечают  строительство, должны иметь достаточную  глубину - по санитарным условиям  не менее 5 м, а лучше 10...12 м. Мелкое водохранилище прогревается солнечными лучами и быстро зарастает болотной растительностью;