Организация орошения сельскохозяйственных культур в СПК «Тишинский» Рубцовского района

МИНИСТЕРСТВО  СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ  ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО

АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

КАФЕДРА ОБЩЕГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ, РАСТЕНИЕВОДСТВА И ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ

 

 

Курсовой проект

 по сельскохозяйственной  мелиорации

 

Организация орошения сельскохозяйственных культур в СПК «Тишинский»  Рубцовского района

 

 

 

 

Выполнил: студент 191 группы

Митяев Сергей Викторович

Проверил: к. с-х н. доцент

Бердышев Александр  Владимирович

 

Дата сдачи: 24.12.2012г.

Дата защиты:

Оценка:

 

 

Барнаул 2012

 

Содержание

Паспорт на оросительную систему………………………………………..3

Введение…………………………………………………………………….4

1. Природные условия зоны расположения орошаемого участка………5

1.1. Физико-географическая характеристика орошаемого участка……..5

1.2. Описание климатических условий…………………………………...6

1.3. Почвы, характерные для лесостепной зоны и их характеристика….7

2. Режим орошения сельскохозяйственных культур овощного севооборота………………………………………………………………………..9

2.1. Выбор расчетного года с заданной процентной обеспеченностью осадками…………………………………………………………………………...9

2.2. Определение оросительных и поливных норм, количество поливов…………………………………………………………………………...11

2.3. Расчет сроков поливов……………………………………………….14

2.4. Расчет гидромодулей и составление графиков поливов…………..18

3. Способы и техника проведения поливов дождеванием……………..24

3.1. Расчет элементов техники полива дождеванием…………………..25

3.2. Подбор необходимых размеров основных каналов………………..30

3.3. Источники орошения и тип водозабора. Оросительная сеть и сооружения на ней……………………………………………………………….32

3.4. Подбор необходимой насосной станции и трубопроводов для подачи и распределения воды на орошаемом участке………………………..34

Список литературы……………………………………………………….37

 

Паспорт на оросительную систему

1. Орошаемая площадь: брутто 240га, нетто 224га.

КЗИ системы 0,96.

2. Овощной севооборот, огурец (60га) – 25%, томаты (60га) – 25%, капуста(60га) – 25%, картофель (60га) – 25%, 4 поля.
3. Число поливов: огурец – 6, томаты – 8, капуста – 7, картофель – 4.

Поливная норма: огурец – 190, 320 м³/га; томаты – 260 м³/га; капуста – 130, 320 м³/га; картофель – 190, 320 м³/га.

Оросительная норма: огурец – 2900 м³/га, томаты – 2000 м³/га,

капуста – 3450 м³/га, картофель – 1700 м³/га.

4. Механический способ подачи воды на участок.
5. Дождевание – способ полива.
6. 2 дождевальные машины: ДДА – 100МА, ДКШ – 6Н «Волжанка»
7. Ордината гидромодуля укомплектованного графика: максимально 1,24; минимально 1,02.
8. Расходы воды насосной станции: брутто 529 л/с, нетто 370 л/с.
9. Насосная станция: СНП – 50/80.
10. Комбинированный тип оросительной системы.
11. КПД системы 0,7.
12. Основные сооружения на оросительной сети: ороситель – 55000м, напорный трубопровод – 2500м, эксплуатационные дороги – 3500м, лесополоса – 28530м.

 

Введение

Мелиора́ция (лат. Melioratio — улучшение) — комплекс организационно-хозяйственных и технических мероприятий по улучшению гидрологических, почвенных и агроклиматических условий с целью повышения эффективности использования земельных и водных ресурсов для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур. Мелиорация отличается от обычных агротехнических приёмов длительным и более интенсивным воздействием на объекты мелиорации.

Цель курсового  проекта: закрепление теоретических основ дисциплины, возможность практического их приложения в сельском хозяйстве для повышения плодородия почв, планирования процессов производства на орошаемых землях.

Задачи курсового проекта:

1. Охарактеризовать природные условия зоны расположения орошаемого участка;

2. Определить режим  орошения сельскохозяйственных  культур принятого севооборота;

3. Определить способы  и технику проведения поливов  дождеванием. 

 

1.Природные условия  зоны расположения орошаемого  участка

1.1 Физико-географическая характеристика орошаемого участка

СПК «Тишинский»  Рубцовского района образован  на базе Тишинского сельсовета, расположен в северной части Рубцовского  района.

Центральная усадьба  находится  в селе Тишинка. В  56 км от райцентра-города Рубцовска, от краевого центра г. Барнаула – 267км.

Общая площадь  землепользования колхоза «Россия» составляет 14556 га, из них пашня занимает 10075 га(69 %), пастбища-2892 га(19,8 %), лугам  отведено 341 га(2,3 %). Данные об экспликации  земельных угодий представлены в таблице 1.

Специализация хозяйства- зерновая. Основным видом  товарной продукции является зерно. В последнее время налаживается такая отрасль, как разведение молочного скота.

1.2. Описание климатических условий

Климат в  Рубцовском районе характеризуется резкоконтинентальностью, с коротким летом и холодной малоснежной зимой. Для района характерна сумма активных температур за вегетационный период 2300°.Средняя температура самого теплого месяца (июль) 27-30 ̊С , абсолютный максимум 41 ̊С. Самый холодный месяц-январь. Средняя температура составляет-25-32 ̊С, абсолютный минимум -43. Безморозный период 110-120 дней, что позволяет выращивать зерновые культуры.

Годовое количество осадков: 65% - выпадает в летние месяцы

Сумма годовых  осадков 300-400мм. Наибольшие запасы влаги в черноземах, они способствуют хорошему развитию фуражных зерновых – овса, ячменя.

 

1.3. Почвы, характерные для лесостепной зоны и их характеристика

     В пределах зоны по почвенным условиям выделяются три подзоны: южных черноземов, обыкновенных черноземов, типичных и выщелочных черноземов. Первые две представляют собой продолжение соответствующих подзон равнинной части края. Подзона типичных и выщелоченных черноземов является характерной для области высоких предгорий и низкогорий. Почвообразующие породы имеют общие закономерности распространения, зависящие от абсолютных высот. Мощность рыхлых отложений и их площади уменьшаются с увеличением высот и усилением расчленения рельефа. Рыхлые отложения представлены толщей лессов и лессовидных суглинков. С поднятием территории над уровнем моря увеличивается доля илистых частиц в рыхлых отложениях, и здесь могут встречаться тяжелые лессовидные суглинки, тяжелые бурые суглинки и глины. Все рыхлые отложения содержат карбонаты.

 

Глава 2. Режим  орошения сельскохозяйственных культур овощного севооборота.

2.1 Выбор  расчетного года с заданной  процентной обеспеченностью осадками.

Выбор года с  вегетационными осадками, соответствующими заданному проценту обеспеченности, выполняется графически или рассчитывается по формуле:

,

P-принятый % обеспеченности вегетационными осадками;

m-порядковый номер года в убывающем ряду, соответствующий принятому % обеспеченности;

n-число лет наблюдений в убывающем ряду (не менее 25-30 лет).

При выборе года с 85-90 % обеспеченностью вегетационными осадками используются данные замеров выпадающих осадков ближайшей метиостанции, расположенной в зоне (Зональная метеостанция).

Аналитический способ:

Таблица №1

Разложение  осадков в убывающий ряд.

№ п/п	Годы наблюдений	Сумма осадков  за вегетационный период	Разложение  осадков в убывающий ряд	Годы, соответствующие  осадкам в убывающем ряду
1	1950	147	282	1972
2	1951	145	260	1975
3	1952	150	246	1979
4	1953	159	235	1977
5	1954	197	228	1960
6	1955	163	217	1958
7	1956	191	214	1976
8	1957	163	206	1972
9	1958	217	202	1970
10	1959	184	198	1966
11	1960	228	197	1954
12	1961	191	191	1956
13	1962	86	191	1961
14	1963	116	184	1959
15	1964	136	181	1978
16	1965	170	172	1973
17	1966	198	170	1965
18	1967	206	164	1969
19	1968	116	163	1955
20	1969	164	163	1957
21	1970	202	159	1953
22	1971	138	150	1952
23	1972	282	147	1950
24	1973	172	138	1971
25	1974	107	136	1964
26	1975	260	116	1963
27	1976	214	116	1968
28	1977	235	107	1974
29	1978	181	86	1962
30	1979	246	45	1951

 

P=87%

Вывод: 87% обеспеченности осадками соответствует порядковый номер 27, 1968 года, в убывающем ряду с суммой осадков 116.

Графический способ:

 

2.2. Определение оросительных и поливных норм, количества поливов

Таблица №2

Метеорологические показатели за вегетационный период.

Показатели	май			июнь			июль			август			Сентябрь
	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3
Средняя температура  воздуха, 0С	9,2	13,7	19,7	22,0	20,4	15,8	21,8	21,0	23,6	18,4	19,5	20,6	18,6	11,9	9,8
Осадки, мм	4	8	0	0	1	19	17	13	0	58	0	14	2	5	9
Средний дефицит  влажности воздуха	7,0	9,0	14,4	17,2	13,7	6,8	10,1	10,1	15,3	7,6	10,6	12,5	9,5	6,4	6,4

 

Оросительная  норма – количество воды, которое необходимо подать на орошаемое поле для полива культуры в течении вегетационного периода для получения запланированной урожайности, м³/га.

Оросительные  нормы рассчитываются для каждой культуры отдельно, по формуле А. Н. Костякова:

M_ор=К_вУ_пр-10А_рК-(W_n-W_k), м³/га,

где К_в - коэффициент водопотребления, м³/т;

У_пр – условная урожайность, т/га;

А_р – сумма осадков за вегетацию культуры (мм) в год с заданным % обеспеченности;

К – коэффициент  продуктивного использования вегетационных  осадков (0,7-0,9);

W_n – запасы влаги в расчетном слое почвы перед посевом, W_k – при уборке урожая, м³/га;

, м³/га; , м³/га,

где h_cp – средняя толщина активного слоя почвы за вегетацию, м;

- плотность почвы, г/см³;

- влажность активного слоя  почвы при посеве (85-90% от НВ), - перед уборкой урожая (60-65% от НВ) соответственно, %;

НВ – наименьшая влагоемкость  в % от массы сухой  почвы.

Таблица №3

Расчет оросительных норм.

Культура, вегетационный  период	Суммарное водопотребление (Кв*Упр), м3/га	Приход влаги  от осадков (10Ар*К), м3/га	(Wn-Wk), м3/га	Оросительная  норма Мор, м3/га
				Расчетная	Принятая с  округлением
1. Огурцы 20.05 –  10.08.	90*45=4050	10*80*0,7=756	1345,5-949=396,5	2897,5	2900
2. Томаты 05.06 – 20.08.	70*45=3150	10*80*0,7=756	396,5	1997,5	2000
3. Капуста 05.06 – 10.10.	80*60=4800	10*138*0,7=966	396,5	3437,5	3450
4. Картофель  20.05 – 15.09.	100*30=3000	10*126,5*0,7=885,6	396,5	1718	1700

W_n=100*0,5*1,3*20,7=1345,5м³/га;

W_k=100*0,5*1,30*14,6=949м³/га;

М_ор=5200-1168-365=3667м³/га.

Поливная норма  – количество воды в м³/га или мм, которое необходимо подать на поле культуре за один полив. Величины поливных норм определяются водно-физическими свойствами почв, особенностями возделывания культур, мощностью корневой системы по фазам роста. Поливные нормы рассчитываются по фазам развития каждой культуры отдельно, по формуле:

, м³/га,

- предполивная влажность (в  % от массы сухой почвы), для  большей части поливных культур  принимают равной 70% от НВ, а для овощных культур – 75-80%;

- активный слой почвы по  фазам развития, м.

Таблица №4

Расчет поливных норм

Культура	Фаза роста	Глубина активного слоя h, м	Плотность почвы  , г/см3	Наименьшая влагоемкость НВ в % от массы сухой почвы	Предполивная влажность  , в % от массы сухой почвы	Поливная норма, м3/га
						расчетная	Принятая с округлением
1.Огурцы	Укоренение	0,3	1,22	26,2	21	190	190
	При максимальном развитии	0,5	1,3	24,3	19,4	319	320
2.Томаты	Укоренение	0,3	1,22	26,2	21	190	190
	При максимальном развитии	0,4	1,26	25,3	20,2	257	260
3.Капуста	Укоренение	0,2	1,18	27,2	21,8	127	130
	При максимальном развитии	0,5	1,3	24,3	19,4	318	320
4.Картофель	По всходам	0,3	1,22	26,2	21	190	190
	При максимальном развитии	0,5	1,3	24,3	19,4	319	320

Вычисление  величины оросительных и поливных норм округляют соответственно до 50 и 10 м³/га.

Число вегетационных поливов  определяют по формуле и округляют  до целого числа:

,

М_ор – оросительная норма, м³/га;

m_ср – средняя поливная норма, т.к. в первые фазы роста культуры поливные нормы будут меньше, а в последующие годы – больше, м³/га.

Огурец = 2900/255=11,4≈11

Томат = 2000/225=8,89≈9

Капуста = 3450/225=15,3≈15

картофель = 1700/255=6,67≈7

 

2.3. Расчет  сроков поливов

Сроки полива культур  севооборота определяют двумя расчетными методами:

1. по методу СевНИИГиМ;
2. по интегральным кривым дефицита водного баланса(С.М.Алпатьева). Для двух культур севооборота, для которых не приводятся биоклиматические коэффициенты, срок поливов определяют по формуле СевНИИГиМ:

Т – межполивной  интервал или продолжительность  расхода влаги в зависимости  от среднесуточных температур воздуха, суток;

В – продуктивные запасы влаги в активном слое почвы в начале вегетации, мм (учитываются только для определения срока проведения первого полива).

Даты посева или посадки культуры устанавливают  самостоятельно, в соответствии с  условиями данных лесостепной зоны.

 

Таблица №5

Расчет сроков поливов по формуле СевНИИГиМ

Культура	Дата посева	Продуктивные запасы влаги	Осадки за расчетный период	Поливная норма	Средняя температура воздуха за расчетный период	Межполивной интервал	Дата полива	№ поливов	Фаза роста
Огурец	20.05	40	0	-	19,7	10	-	-	По всходам
			0	19	19,7	5	31.05	1
			0	32	22,0	8	04.06	2
			1	32	20,4	8	12.06	3
			19	32	15,8	13	20.06	4
			17	32	21,8	11	03.07	5
			13	32	21,0	10	14.07	6
Томаты	05.06	40	0	19	22,0	13	05.06	1
			1	19	20,4	5	18.06	2	По всходам
			19	26	15,8	11	23.06	3
			17	26	21,8	11	04.07	4
			13	26	21,0	9	14.07	5
			0	26	23,6	6	23.07	6
			0	26	23,6	6	29.07	7
			58	26	18,4	19	05.08	8	При максимальном развитии

 

 суток

Для установления сроков поливов вторым методом необходимо рассчитать дефицит водного баланса.

Таблица №6

Расчет дефицита водного баланса, культура капуста

Месяцы	июнь			июль			август			Сентябрь
декады	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2
1.среднедекадная  температура воздуха	22,0	20,4	15,8	21,8	21,0	23,6	18,4	19,5	20,6	18,6	11,9
2. сумма среднедекадных  температур	220	204	158	218	210	236	184	195	227	187	119
3. поправка на  световой день	1,38	1,40	1,40	1,39	1,37	1,32	1,28	1,23	1,17	1.12	1,07
4. сумма среднедекадных  температур с поправкой	304	286	221	303	288	345	236	240	266	208	127
5.нарастающим  итогом	304	590	811	1114	1402	1745	1981	2221	2497	2695	2829
6.биоклиматический  коэффициент	0,18	0,20	0,22	0,28	0,34	0,40	0,42	0,42	0,43	0,38	0,35
7. осадки	0	1	19	17	13	0	58	0	14	2	5
8.среднедекадный  дефецит	17,2	13,7	6,8	10,1	10,1	15,3	7,6	10,6	12,5	9,5	6,4
9. сумма среднедекадных  дефицитов	172	137	68	101	101	168	76	106	138	95	64
10. суммарное  водопотребление	31	27,4	15	28,3	34,3	67,2	31,9	44,5	59,3	36,1	22,4
11. дефицит водного  баланса за декаду	31	26,4	-3	11,3	21,3	67,2	-26,1	44,5	45,3	34,1	17,4
12. дефицит водного  баланса с нарастающим итогом	31	57	54	65	86	153	127	172	217	251	268

 

 

Таблица №7

Расчет дефицита водного баланса, культура огурец картофель

Месяц	май		июнь			июль			август			сентябрь
декада	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2
1. среднедекадная  температура воздуха	13,7	19,7	22,0	20,4	15,8	21,8	21,0	23,6	18,4	19,5	20,6	18,6	11,9
2. сумма среднедекадных  температур	137	217	220	204	158	218	210	260	184	195	227	186	119
3. поправка на  световой день	1,32	1,35	1,38	1,40	1,40	1,39	1,37	1,32	1,28	1,23	1,17	1,13	1,08
4. сумма среднедекадных  температур с поправкой	181	293	304	286	221	303	288	343	238	240	266	208	127
5. нарастающим  итогом	181	474	778	1064	1285	1588	1876	2219	2455	2695	2961	3169	2396
6. биоклиматический  коэффициент	0,26	0,31	0,37	0,43	0,44	0,45	0,42	0,36	0,34	0,33	0,31	0,28	0,26
7. осадки	8	0	0	1	19	17	13	0	58	0	14	2	5
8. среднедекадный  дефицит	9,0	14,4	17,2	13,7	6,8	10,1	10,1	15,3	7,6	10,6	12,5	9,5	6,4
9. сумма среднедекадных  дефецитов	90	191	172	137	68	101	101	168	76	106	138	95	64
10. суммарное  водопотребление	23,4	59,2	63,6	58,9	29,9	45,5	42,4	60,5	25,8	35	42,8	26,6	16,6
11. дефицит водного  баланса за декаду	15,4	59,2	63,6	57,9	10,9	28,5	29,4	60,5	-32,2	35	28,8	24,6	11,6
12. дефицит водного  баланса с нарастающим итогом	15	75	139	197	207	236	266	330	298	333	362	386	398