Проектирование пруда в сельскохозяйственном предприятии

 

 

 

Содержание курсового  проекта

 

Введение

1. Природно-хозяйственная  территория

1.1. Климатическая характеристика

1.2. Почвенные условия

1.3. Агрогидрологические  показатели

2. Отвод земельного участка  под строительство пруда

2.1.Назначение и размещение  пруда на территории

2.2. Предоставление земельного  участка

2.3. Установление и обоснование  площади и ценности земельного  участка

2.4.Расчет потерь сельскохозяйственного производства и упущенной выгоды землепользователей

3. Водохозяйственные расчеты  при проектировании пруда

3.1. Задание и требование  при проектировании пруда

3.2. Гидрологические расчеты

3.3. Водохозяйственные расчеты

4. Технико-экономические  показатели при проектировании  пруда

4.1.Расчет и проектирование  плотины

4.2.Проектирование поперечного  профиля плотины

4.3. Проектирование продольного  профиля плотины

4.4. Расчет водосбросного  канала

4.5. Расчет объема земляных  работ

4.6. Сметно-финансовые расчеты  при проектировании пруда

5. Эколого-экономическая  эффективность строительства пруда

5.1. Оценка экономической  эффективности строительства пруда

5.2. Охрана окружающей  среды и природоохранные мероприятия

5.3. Авторский надзор по  осуществлению рабочего проекта  в натуру

6. Разработка Бизнес-плана  по проектированию и строительству  пруда

Выводы

Список использованной литературы

Приложения

 

 

 

 

 

 

 

Введение:

Озинский район расположен на востоке области, на границе с Казахстаном.

Площадь - 4,1 тыс. кв. км.

Население - 28,8 тысячи человек, в т.ч. в р.п.Озинки - 11,2 тысячи, 40 сел.

Расположен в сухостепной зоне в пределах Сыртовой равнины Общего Сырта, в южной части района протянулись Синие Горы. Из полезных ископаемых имеются крупные залежи калийно-магниевых солей, горючие сланцы, строительные материалы.

Ведущая отрасль - сельское хозяйство, на его  долю приходится две трети объема продукции. В районе огромные сельскохозяйственные угодья - 363 тысячи га, в том числе 244 тысячи га пашни.

В промышленности преобладает пищевая: молокозавод, мясокомбинат, элеватор, мельница. Есть также комбинат строительных материалов и кирпично-известковый  завод.

Озинки  основаны в 1773г., с 1940г. - поселок. Имеется  железнодорожная станция на линии  Саратов-Уральск.

Район интересен в археологическом  отношении. Памятник археологии близ Озинок указом Президента РФ от 25 февраля 1995г. введен в "Перечень объектов" исторического  и культурного наследия. В 1989г. у  с.Непряхино была найдена уникальнейшая палеолитическая стоянка, размерами превосходящая древнейшие города Ближнего Востока - Иерихон, Чатал-Каюк и другие.

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Природно-хозяйственная территория

1.1. Климатическая  характеристика

Климат в области умеренно континентальный: продолжительное сухое жаркое лето, в Левобережье значительное количество дней с температурой выше 30 °C. Зима морозная, среднее количество дней с осадками — 12—15 в месяц, с туманами в среднем 4—10 дней в месяц, метелями в среднем 4—10 дней в месяц. Весна короткая. В марте возможны метели, заносы на дорогах, в среднем 5—7 дней. Дней с туманами в марте в среднем 5—9. Весной, обычно с последней декады марта по третью декаду апреля, на дорогах с твёрдым покрытием вводится ограничение на движение большегрузного автотранспорта, начало которого приурочено к переходу среднесуточной температуры через 0. Осень не отличается из года в год постоянством погоды. Устойчивый снежный покров образуется в северных районах к 25 ноября, а в центральных и южных — с 29 ноября по 8 декабря.

Весна начинается в последней декаде марта. Лето длится 4,5 месяца и делится на три периода: «предлетье», «разгар» и «спад» лета. Осень начинается в середине сентября и продолжается до начала ноября. Зима начинается в первую декаду ноября.

Таблица 1

 

Климатические условия  территории хозяйства по метеостанции

 

Метеоэлементы

Месяцы

Сумма

IV

V

VI

VII

VIII

IX

Среднесуточная 

температура

 воздуха, 0С

0,54

1,51

2,03

2,30

2,04

1,32

9,74

Осадки, мм

18

30

29

32

26

25

160

Дефицит

 влажности 

воздуха, мб

11,6

26,2

43,3

47,6

45,2

25,8

199,7

Испаряемость,

 мм

            

900


 

  1. Среднесуточная температура воздуха, °С

IV мес   1,1+5,0+10,0/30=0,54

V мес     13,3+15,2+16,9/30=1,51

VI мес    18,7+20,5+21,7/30=2,03 
VII мес   22,7+23,2+23,2/30=2,30 
VIII мес  22,4+20,7+18,0/30=2,04 
IX мес     15,5+13,2+11,0/30=1,32

  1. Дефицит

IV мес   2,7+3,9+5,0=11,6

V  мес   6,5+8,2+11,5=26,2 
VI мес   13,6+14,5+15,2=43,3 
VII мес  15,7+15,9+16,0=47,6 
VIII мес 15,8+15,2+14,2=45,2 
IX мес   12,2+8,4+5,2=25,8

  1. Осадки

IV мес  6+6+6=18 
V мес   9+10+11=30 
VI мес  11+9+9=29 
VII мес 11+11+10=32 
VIII мес 9+9+8=26 
IX мес 8+8+9=25

 

1.2. Почвенные условия

   Почвы. На территории  Заволжья преобладают каштановые  почвы. Эти

   почвы  по  сравнению   с  черноземами  Правобережья  намного  беднее

   гумусом и имеют  меньшую толщину верхнего перегнойного  слоя.

       При   неглубоком залегании грунтовых  вод (до 3-5 м) в пониженных

   участках  рельефа встречаются лугово-черноземные почвы.  На  юго-

   востоке  области находятся солонцы и солончаки. Эти почвы содержат

   много солей и  почти не пригодны для земледелия.

       в   последние  годы  резко ухудшилось  плодородие  почв.  Высокая

   концентрация пестицидов, техногенное загрязнение, наличие  водной  и

   ветровой  эрозии  привело к деградации почв  и растительного покрова.

   Для  обеспечения  повышения урожайности сельскохозяйственных  культур

   необходимо проведение  комплекса агротехнических мероприятий.

 

 

                                  Таблица 2

 

Агрохимические  свойства почвы (пример темно-каштановая

тяжелосуглинистого  гранулометрического состава)

 

Слой почвы, м

Содержание гумуса, %

Содержание, мг/кг

Гранулометрический состав, <0,01 мм, %

N–NО3

Р2О5

К2О

0 – 0,3

3,1

25/28

24

480

50,9

0 – 0,5

1,8

20/24

18

456

50,1

0,5 – 1,0

        

47,2

0–1,0

        

48,9


 

 

 

Таблица 3

 

 

Водно-физические свойства почвы (темно-каштанового 

тяжелосуглинистого  гранулометрического состава)

 

Слой

 почвы, м

Плотность почвы, т/м3

Удельная масса,

 т/м3

Наименьшая

 влагоемкость (НВ)

Водопроницаемость, мм/мин

Пористость, %

 к объему

Влажность ВУЗ, % НВ

% от массы сухой почвы

м3/га

0 – 0,3

1,29

2,61

27,7

  

0,72

42,1

12,3

0 – 0,5

1,34

2,68

25,2

    

40,0

12,7

0,5 – 1,0

1,51

2,72

21,9

    

38,7

13,9

0–1,0

1,43

2,70

23,5

    

39,4

14,0


 

1.3. Агрогидрологические  показатели

Водные  ресурсы. Большая  часть рек Заволжья - Большой  и  Малый

   Иргиз,  Большой   Караман, Еруслан - относится к Волжскому  речному

   бассейну.  Реки  Большой  и  Малый Узень  протекают  по  бессточному

   бассейну Камыш-Самарских озер, находящихся в Казахстане.

       Большое   влияние  на  режим рек Заволжья  оказывает  засушливый

   континентальный   климат. Реки отличаются повышенной  минерализацией,

   мутностью,   медленным   течением,  извилистостью,  особым   режимом

   питания (в основном  за счет весеннего снеготаяния  и дождей).

       в   отличие  от Правобережья, где  наиболее развита  речная  сеть

   (коэффициент   густоты  рек  составляет  0,14),  в  Заволжье   этот

   коэффициент меньше  в 1,5 раза и равен лишь 0,09.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Отвод земельного участка под строительство пруда

 

Распределение и перераспределение  земель затрагивает широкий круг вопросов, наиболее важными из которых  являются: изъятие, перераспределение  и отвод земельных участков.

Изъятие – способ прекращения  прав на конкретный земельный участок. Юридическими основаниями для изъятия  земель могут быть: необходимость  перераспределения их исходя из государственных  или общественных нужд.

 

2.1.Назначение  и размещение пруда на территории

Размещение прудов на территории напрямую зависит от их целевого назначения, которое в свою очередь обеспечивает потребности населения. Пруды строят  с целью водоснабжения, орошения, экологической стабильности, разведения рыбы (прудовое рыбное хозяйство) и  водоплавающей птицы, а также  для санитарных и спортивных потребностей. Необходимо определить местоположение, площадь и целевое назначение проектируемого пруда. А также подготовить  соответствующее обоснование

 

      2.2. Предоставление земельного участка

Земельный участок выбранный для проектирования пруда изымается для государственных и муниципальных нужд. Изъятие, в том числе путем выкупа, земельных участков для осуществляется в исключительных случаях в соответствии с Земельным Кодексом РФ. Необходимо указать причину перевода и основания изъятия земельного участка.

 

2.3. Установление  и обоснование площади и ценности  земельного участка

Указывается площадь земельного участка, предоставленного для проектирования пруда. В нее входит площадь водного  зеркала и водоохранная зона.

В этом разделе определяется кадастровая стоимость и размер арендной платы на данном земельном  участке.

Кадастровая стоимость изымаемого земельного участка рассчитывается в таблице 4. Данные кадастровой оценки по районам приведены в приложении 8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4

Кадастровая стоимость  изымаемого земельного участка

 

Район

Площадь изымаемого участка, кв км

Стоимость единицы, руб/км

Кадастровая стоимость, руб

Озинский

611

24,71

15100


 

 

 

2.4.Расчет потерь  сельскохозяйственного производства  и упущенной выгоды землепользователей

В соответствии с Земельным  Кодексом РФ возмещение убытков и  потерь сельскохозяйственного производства осуществляется в полном объеме с  учетом упущенной выгоды.

Необходимо произвести расчет упущенной выгоды, в связи с  изъятием земель сельскохозяйственного  назначения в табл. 5

 

Таблица 5

Расчет упущенной выгоды при изъятии земель сельскохозяйственного  назначения

Показатели

Единицы

Значения

Вид угодий

  

пастбища

Площадь изъятия

га

61100

Урожайности

ц /га

110

Валовой сбор с данной площади

ц

160

Стоимость продукции

руб.

80

Упущенная выгода

тыс. руб.

4888


 

 

  1. Водохозяйственные расчеты при проектировании пруда

3.1. Задание и требование при проектировании пруда

Необходимо произвести гидрологические  расчеты для определения объема стока талых вод с водосборной  площади. А также рассчитать объем  воды и характерные уровни пруда  для создания топографических кривых. На основании данных расчетов проектируется  плотина в трех проекциях.

Проектирование пруда  проводится с хозяйственно-эконо-мической целесообразностью рационального использования водных и земельных ресурсов территории хозяйства с учетом топографических, геологических, гидрологических и гидрогеологических условий местности, а также санитарных и природоохранных требований.

При этом используются следующие  показатели:

1. Назначение пруда: для  орошения сельскохозяйственных  культур на площади 200–600 га  с расчетным объемом воды; водоснабжения  поселка и отрасли животноводства, рыборазведения или разведения  водоплавающей птицы;

2. План балки для устройства  пруда и плотины и прилегающей  к ней территории для орошения  в масштабе 1:2000 или 1:5000 с сечением  горизонталей 0,5–1 м;

3. План водосборной площади  балки, пруда в масштабе 1:25000 или  1:50000;

4. Среднемноголетняя величина  поверхностного местного стока  с расчетной 75 % вероятностью превышения  стока, а при хорошей изученности  территории этот показатель снижается  до 50 %. Это значит, что 75 или 50 лет  из 100 сток талых вод равен расчетному  значению или больше его и  обеспечит полное заполнение  пруда водой;

5. Глубина русла балки  под пруд должна быть от 6 до 12 м, так как при меньшей  величине происходят быстрое  заиливание, прогревание воды солнечными  лучами и зарастание болотной  растительностью;

6. Продольный уклон для  балки для устройства пруда  должен быть в пределах 0,005–0,006;

7. Дно и откосы балки  должны быть сложены маловодопроницаемыми  глинистыми, тяжелосуглинистыми или  суглинистыми грунтами;

8. Створ плотины располагается  в наиболее узком месте балки  перпендикулярно к горизонталям (берегам), что обеспечит наименьший  объем земляных работ при строительстве  плотины;

9. Створ плотины должен  быть чуть ниже выхода при  наличии родников в целях предупреждения  размыва тела плотины;

10. Обеспечение максимальной  емкости пруда при наименьшем  зеркале воды и минимальных  показателях земляных работ и  экономических затратах на 1 м3 воды. Считается экономически эффективным, если на 1 м3 земляных работ по устройству плотины приходится более 15–20 м3воды;

11. При размещении пруда  на местности необходимо предусмотреть  избежание загрязнения воды от  ближайших животноводческих ферм, комплексов хранилищ минеральных  удобрений, пестицидов, а также  подтопления, в связи с поднятием  уровня грунтовых вод, населенных  пунктов.

 

3.2. Гидрологические расчеты

Водосборная площадь –  эта часть территории, поверхностный  местный сток с которой поступает  в проектируемый водоем выше створа плотины. Она ограничивается водораздельной линией от оси плотины, намеченной на плане под прямым углом к горизонталям. Эта линия представляет собой  водораздел, а внутри нее и заключается  водосборная площадь, которую определяют, используя дигитайзер, планиметр  или геометрическим методом, выражая  в квадратных километрах .

Гидрологическим расчетом определяют объем стока талых вод с  водосборной площади пруда. Учитывая среднемноголетнюю норму весеннего  стока для рассматриваемого района области , а также коэффициент изменчивости (вариации) этой величины (для Правобережья 0,6–0,7; северной левобережной микрозоны области 0,7; центральной левобережной 0,8 и юго-восточной микрозоны 0,9) и модульный коэффициент при определенном коэффициенте вариации весеннего стока , рассчитывают слой весеннего стока и объем весеннего стока данной вероятности превышения (табл. 6).

 

Таблица 6

 

Величина и объем  весеннего стока, поступающего в  пруд при его

водосборной площади 611 км2, на территории Озинского района

 

Вероятность превышения Р, %

Модульный коэффициент Кр

при Сv = 0,8

Слой весеннего стока  данной вероятности превышения hp, мм

Объем весеннего стока  данной вероятности превышения Wp, тыс. м3

0,1

4,57

114,25

69806,75

0,5

3,68

92

56212

1

3,29

82,25

50254,75

3

2,66

66,5

40631,5

5

2,36

59

36049

10

1,94

48,5

29633,5

25

1,34

33,5

20468,5

50

0,84

21

12831

75

0,48

12

7332

80

0,42

10,5

6415,5

90

0,27

6,75

4124,25

95

0,18

4,5

2749,5

99

0,08

2

1222


 

Объем воды, поступающей  в пруд с водосборной площади, при расчетной вероятности превышения слоя весеннего стока рассчитывается по формуле:

                       W = 1000Fhp;                                     (1)

 

где W – объем воды, м3; 1000 – коэффициент перевода; F – площадь водосбора, км2; hp – слой весеннего стока данной вероятности превышения, мм.

Слой весеннего стока  на территории рассматриваемого хозяйства в Марксовском районе исходя из среднемноголетней его величины 42,5 мм при вероятности превышения (обеспеченности стока) составят:

при hp 0,1 % = Крhср =4,57*25=114,25

при hp 0,5 % = Крhср =3,68*25=92

при hp 1 % = Крhср =3,29*25=82,25

при hp 3 % = Крhср = 2,66*25=66,5

при hp 5 % = Крhср =2,36*25=59

при hp 10 % = Крhср = 1,94*25=48,5

при hp 25 % = Крhср =1,34*25=33,5

при hp 50 % = Крhср = 0,84*25=21

при hp 75 % = Крhср =0,48*25=12

при hp 80 % = Крhср = 0,42*25=10,5

при hp 90 % = Крhср =0,27*25=6,75

при hp 95 % = Крhср = 0,18*25=4,5

при hp 99 % = Крhср = 0,08*25=2

 

Определяем объем стока  с водосборной площади 611 км2:

Wp 0,1 % = 1000*611*114,25=69806,75 тыс м3

Wp 0,5 % = 1000*611*92=56212 тыс м3

Wp 1 % = 1000*611*82,25=50254,75 тыс м3

Wp 3 % = 1000*611*66,5=40631,5 тыс м3

Wp 5 % = 1000*611*59=36049 тыс м3

Wp 10 % = 1000*611*48,5=29633,5 тыс м3

Wp 25 % = 1000*611*33,5=20468,5 тыс м3

Wp 50 % = 1000*611*21=12831 тыс м3

Wp 75 % = 1000*611*12=7332 тыс м3

Wp 80 % = 1000*611*10,5=6415,5 тыс м3

Wp 90 % = 1000*611*6,75=4124,25 тыс м3

Wp 95 % = 1000*611*4,5=2749,5 тыс м3

Wp 99 % = 1000*611*2=1222 тыс м3

 

3.3. Водохозяйственные расчеты

 

Проведением водохозяйственных  расчетов устанавливают характерные  уровни и объемы воды при проектировании пруда.

Уровень мертвого объема (УМО) представляет неиспользуемый объем  воды в пруду и служит для отложения  наносов в течение 30–50 лет и  зимовки рыбы. Глубина мертвого объема воды принимается не менее 2–3 м по сравнению с отметкой дна и  пруда у плотины.

Нормальный подпорный  уровень (НПУ) – это уровень воды при полном нормальном заполнении пруда, располагающийся на отметке нижней части сливной призмы. Высота сливной  призмы, то есть расчетного слоя воды, допускаемого выше отметки НПУ –  это уровень воды при полном нормальном заполнении пруда, располагающийся  на отметке нижней части сливной  призмы. Высота сливной призмы, то есть расчетного слоя воды, допускаемого выше отметки НПУ для сброса воды при  половодье, равна 1–1,5 м.

Форсированный (максимальный) подпорный уровень воды (ФПУ) –  это уровень, который наблюдается  во время пропуска расчетного половодья  или паводка через пруд. Его  отметка располагается с учетом набегающей волны на 1 м ниже гребня плотины, на уровне высоты сливной призмы, то есть на 1–1,5 м выше нормального подпорного уровня.

При топографической характеристике пруда, водохранилища проводится графическое  изображение площадей водного зеркала  пруда S = f(Н) и объемов воды W = f(Н) в зависимости от наполнения пруда от нижней горизонтали до горизонтали, соответствующей нормальному подпорному уровню. Для этого на плане пруда определяют площадь, ограниченную горизонталями и створом плотины. Установление топографических кривых пруда дает возможность как для проведения гидрологических расчетов, так и для использования в последующей эксплуатации пруда, так как по глубине воды можно определить объем воды в пруду и площадь водного зеркала (табл. 7).

 

Таблица 7

 

 

Расчеты к построению топографических кривых пруда, водохранилища

 

Отметки горизонталей

Глубина воды у плотины (Н), м

Площадь водного

зеркала, га

Разность отметок между  горизонталями, м

Приращение объема  воды, тыс. м3

Объем воды до данной горизонтали  тыс. м3

по горизонтали

средняя между горизонталями

136,5

0

0

6,88

0,5

3,44

0

137

0,5

13,75

14,38

1,0

143,8

3,44

138

1,5

15,00

16,00

1,0

160,0

147,24

139

2,5

17,00

19,88

1,0

198,8

307,24

140

3,5

22,75

24,50

1,0

245,5

506,04

141

4,5

26,25

31,75

1,0

317,5

751,54

142

5,5

37,25

40,13

1,0

401,3

1069,04

143

6,5

43,00

97,75

1,0

977,5

1470,34

144

7,5

54,75

59,38

1,0

593,8

2447,84

145

8,5

64,00

62,00

1,0

620,0

3041,64

146

9,5

60,00

62,00

1,0

620,0

3661,64


 

Используя эти расчеты, на графике вычерчивают топографические  кривые пруда, водохранилища. Для этого  по оси ординат откладывают отметки  горизонталей, а по оси абсцисс  – площади водного зеркала  для определения кривой площади  водоема в зависимости от глубины  его наполнения S = f(Н). Построение второй топографической кривой зависимости объема воды от глубины пруда, водохранилища проводится аналогичным образом (рис.5).

Следовательно, согласно построенным  топографическим кривым уровню мертвого объема (УМО) воды в пруду соответствует  отметка горизонтали 138,5 с глубиной воды у плотины 2 м. При этом площадь водного зеркала составляет 16 га с объемом воды 160 тыс. м3. Форсированный (максимальный) подпорный уровень (ФПУ) воды размещается на 1 м ниже гребня плотины, то есть на отметке горизонтали 145 с площадью водного зеркала 62,0 га и объемом воды 3041,64 тыс. м3.

Нормальный подпорный  уровень, то есть полный расчетный объем  пруда, размещается на 1 м ниже МПУ, то есть на отметке горизонтали 144, что соответствует образованию площади зеркала водоема 54,75 га с объемом воды 2447,84 тыс. м3.

При расчете различных  статей расхода воды учитывается, что  полный расчетный объем пруда  слагается из: 1 – полезного объема воды (Wполезн) для орошения и водоснабжения; 2 – мертвого объема воды (WУМО); 3 – объема потерь воды на испарение и фильтрацию (Wпотерь):

 

                            WНПУ= Wполезн + WУМО+ Wпотерь.                     (2)

 

При строительстве пруда  для орошения земель расход на водоснабжение  поселка и животноводческого  комплекса (Wвод) ориентировочно принимается равным 10 процентам от полного расчетного объема пруда (WНПУ).

Потери воды на испарение  и фильтрацию, м, определяют по формуле:

 

                          W(потерь) = (hфильт + hисп)·Sср,                           (3)

 

где hфильт – слой потерь воды на фильтрацию за год, м. Эта величина зависит от водопроницаемости почвогрунтов: для глинистых и тяжелосуглинистых почв 0,5 и 0,7 м, для среднесуглинистых – 1,0 м и для песчаных и супесчаных почв 1,5–2,0 м; hисп – слой потерь воды на испарение, м. Эта величина принимается равной испаряемости по данной зоне и микрозоне (прил. 4). Для лесостепи 0,6–0,7 м, черноземной степи 0,7–0,8 м; сухой каштановой степи 0,8–0,9 и полупустыни 0,9–1,0 м.

Средняя площадь водного  зеркала пруда (Sср) определяется по формуле:

 

                                    .                                   (4)

 

Sср= 54,75+16,00/2=35,375 га=353750 м2

Wпотерь= 1,7*353750=601375 м3

W вод= 2447840*0,1=244784 м3

Проектирование пруда в сельскохозяйственном предприятии