Проектирование режима орошения сельскохозяйственных культур в Илишевском районе

ФГОУ ВПО «БАШКИРСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет:Землеустройства и лесного хозяйства

Кафедра: Кадастра недвижимости и геодезии

Специальность: Городской кадастр

Форма обучения: очная

Курс, группа ГК301

САЗОНОВА АЛЁНА ЮРЬЕВНА

(Фамилия, имя, отчество студента)

Проектирование режима орошения сельскохозяйственных

культур в Илишевском районе

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ

«К защите допускаю» 

Руководитель 

Доц. Ишбулатов М.Г

 (ученая степень, звание, Ф. И. О.)

____________________

(подпись)

“___”_____________20___г.

Оценка при защите 

_________________

_________________

(подпись)

“___”________20___г.

Уфа  2012 
ФГОУ ВПО «БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ    УНИВЕРСИТЕТ»

                                               Факультет: Землеустройства и лесного хозяйства

                                             Кафедра: Кадастра недвижимости  и геодезии

                                             Специальность: Городской кадастр

                                             Форма обучения: очная

                                             Курс,группа: ГК301

Задание

(на курсовой проект)

Сазоновой Алёне Юрьевне

1.Тема работы: Проектирование  режима орошения сельскохозяйственных

культур в Илишевском районе

2.Исходные данные: вариант  21

3.Содержание работы:

-общая характеристика дождевания;

-природно-климатические условия  Илишевского района;

-расчет режима орошения сельскохозяйственных  культур (оросительные норма,  поливные нормы, количество, срок  и продолжительность поливов,  укомплектованный и неукомплектованный график поливов);

4.Срок сдачи студентом законченной  работы:

«___»____________________________2012г

5.Дата выдачи задания: «___»_____________2012г

Руководитель:____________________ Ишбулатов М.Г

ОГЛАВЛЕНИЕ   ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………3

 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДОЖДЕВАНИЯ……………………………5                                                                                                                                              

 2. ПРИРОДНО-РЕСУРСНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ИЛИШЕВСКОГО РАЙОНА...9

3. РЕЖИМ ОРОШЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ  КУЛЬТУР ОРОСИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ                                                                                 

3.1 Расчет оросительной нормы……………………………………………...16                                                                     

3.2 Расчет нормы поливов и  их количества…………………………………22                                                               3.3 Сроки и продолжительность поливов…………………………………....24

3.4 Режим орошения сельскохозяйственных  культур в севообороте……...25                                                               

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….32              

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК………………………………………….33 Приложение А. Графический материал

ВВЕДЕНИЕ

     Мелиорация (от латинского слова ‹‹мелиорацио›› – улучшение)  – это система организационно-хозяйственных, технических, агротехнических и других мероприятий, направленных на коренное улучшение земель. Она повышает плодородие почвы, улучшает ее водный, воздушный, тепловой и солевой режимы,  регулирует микроклимат в приземном слое атмосферы, создает благоприятные условия для роста, развития растений и получения высоких урожаев, а также для лучшего использования сельскохозяйственных машин и механизмов.

     От обычных агротехнических  приемов (вспашка, боронование и т.п.), которые проводят ежегодно, мелиорация отличается прежде всего длительным и коренным воздействием на почву; основные мелиоративные мероприятия функционируют десятки лет.

      Различают следующие виды мелиораций: сельскохозяйственные (обеспечивают повышение продуктивности сельскохозяйственных угодий и  их расширение за счет освоения болот, заболоченных земель, сухих степей и пустынь), лесные (улучшение условий для роста деревьев и использования лесов), санитарные (борьба с малярией, оздоровление территорий), зооомелиорация и др. Основой же всех видов мелиораций является гидротехническая, или гидромелиорация. Она направлена на регулирование водного режима почв с помощью орошения, обводнения и осушения. Поэтому различают осушительную, оросительную и обводнительную мелиорации.

     Для подготовки земли  к сельскохозяйственному использованию  применяют культуртехнические мероприятия,  которые включают очистку земель  от кустарника, выравнивание поверхности  земли. Культуртехнические мероприятия, как правило, сопутствуют осушительной мелиорации, но могут проводится и на землях нормального увлажнения. Осушение в сочетании с культуртехникой является основным средством мелкоконтурности угодий и создания крупных полей, удобных для механизации сельскохозяйственных 

работ.

      Вслед за осушением и культуртехникой проводят комплекс работ по окультуриванию почвы, включающий известкование кислых почв, улучшение их водно – физических свойств, внесение удобрений, вспашку и разделку пласта.

     При орошении во избежании засоления почв устраивают дренаж, вносят в них для нейтрализации вредных солей специальные химические вещества –химмелиоранты (гипс, железный купорос и др.), проводят промывку водой, применяют электромелиорацию. Известкование, гипсование почв, промывку с использованием химмелиорантов называют химическими мелиорациями. 

     При орошении  и осушении земель в целях  уменьшения отрицательного проявления  волной и ветровой эрозии (смыв  почвы водой и снос ее ветром) проводят посадку лесных полос по границам полей и вдоль каналов для гашения скорости ветра, устраивают пруды для задержания стекающих вод, укрепляют русла рек и каналов. Все эти мероприятия входят в состав агролесомелиорации.

     В состав  сельскохозяйственных мелиорации входят также строительство внутрихозяйственных и полевых дорог, необходимых для интенсивного использования мелиорированных земель, cооружение водохранилищ для регулирования речного стока.

     Для предотвращения неблагоприятных воздействий мелиорации на природу применяют природоохранные мероприятия (водопои и переходы через каналы для диких животных,  сохранение отдельных лесных массивов и деревьев и т.п.).

     Отсюда становится ясным, что сельскохозяйственные мелиорации комплексные. При проведении мелиораций следует учитывать интересы многих отраслей экономики: сельского, лесного и рыбного хозяйств, речного флота и энергетики, коммунального хозяйства, здравоохранения и т.д.

     1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДОЖДЕВАНИЯ

   В зависимости от характера введения воды в почву разделяют пять способов полива: поверхностное, дождевание, внутрипочвенное, капельное, аэрозольное. 

     Дождевание  – способ полива, при котором  оросительная вода под напором  выбрасывается дождевальным аппаратом  в воздух, дробится на капли и падает на растения и почву в виде дождя. Орошение сельскохозяйственных культур проводят различными дождевальными установками, агрегатами и машинами. 

     Дождевальные  установки – устройства, состоящие  из легких разборных переносных  трубопроводов и дождевальных насадок. Например, дождевальные установки «Радуга», «Сигма».

     Дождевальными  машинами называют дождевальные  установки, снабженные средствами  механизированного передвижения. Например, дождевальные установки «Фрегат», «Волжанка».

     Дождевальные агрегаты – это дождевальные машины, снабженные насосно-силовым оборудованием для забора воды из каналов (трубопровода), создания нужного напора и подачи ее в дождевальные насадки (аппараты).

     Дождевание  – наиболее совершенный и перспективный  способ полива. Оно имеет следующие преимущества по сравнению с поверхностным орошением: полная механизация работ; поливная норма регулируется более точно и в широких пределах (от 30…50 до 300…800 м³/га и более), что позволяет создать вводно-воздушный режим почвы, близкий к оптимальному, и регулировать глубину промачивания почвы; можно поливать участки с большими уклонами и со сложным микрорельефом. Забор воды возможен из каналов, идущих в выемке, а также из закрытой сети; исключаются работы по поделке поливных борозд, валиков, выводных борозд, улучшаются условия механизации посева, посадки, обработки и уборки сельскохозяйственных культур; улучшаются микроклимат и развитие корневой системы, активизируются процессы ассимиляции, повышаются плодородие почвы и урожай сельскохозяйственных культур. Запланированный урожай можно получить при меньших затратах воды, чем при поверхностном орошении; можно одновременно с орошением вносить в почву удобрения.

     В предгорных  районах для дождевания возможно  использование естественного напора. Дождевание наиболее широко применяют на безуклонных и малоуклонных участках с почвами средней и высокой водопроницаемости для полива овощных, технических, зерновых культур, садов, питомников, в зоне недостаточного увлажнения, где орошение только дополняет естественные осадки в засушливые годы. Орошение дождеванием незаменимо на участках со сложным рельефом, с близким залеганием грунтовых вод, со слабозасоленными и просадочными почвогрунтами. 

     Недостатки  дождевания: высокие затраты металла на изготовление дождевальных машин, труб и аппаратуры; ненадежная работа техники; большая энергоемкость процесса дождевания; неравномерность полива при ветре; невозможность глубокого промачивания тяжелых почв при высокой интенсивности дождя без образования луж и поверхностного стока; нецелесообразность использования на тяжелых почвах в условиях сухого и жаркого климата. В отдельных случаях полив дождеванием может приводить к разрушению почв (при обильном поливе и при нарезке борозд со значительным продольным уклоном).

     Синхронное  импульсное дождевание – одно  из новых, прогрессивных технологических  направлений в дождевании для  получения максимального рассредоточения  поливного тока. Отличительная особенность  этого способа –подача воды на орошаемый участок в полном соответствии с водопотреблением сельскохозяйственных культур на протяжении всего периода вегетации. Это достигается за счет максимального рассредоточения поливного тока по системе и значительного радиуса действия дождевателей    (30 м и более) при небольших подводимых расходах (до 0.1 м/с). /4/

    Импульсные аппараты работают одновременно на всей площади в режиме непрерывночередующихся пауз накопления в гидропневмоаккумуляторах и периодов выплеска воды под действием сжатого воздуха. Для обеспечения подачи воды, равной водопотреблению сельскохозяйственных растений, продолжительность пауз накоплений может быть в 50…200 раз больше периодов выплеска воды. Средняя интенсивность дождя при этом составляет 0.01…0.01 мм/мин.

    Синхронное импульсное дождевание имеет ряд преимуществ, обеспечивающих значительный агрофизиологический и организационно-хозяйственный эффекты, заключающиеся в обеспечении длительного направленного воздействия искусственного дождя на условия роста и развития растения и внешнюю среду; создания почти полностью контролируемых условий роста растений, исключающих отрицательное воздействие погодных факторов на их рост и развитие; поддержании влажности активного слоя почвы и приземного воздуха на оптимальном уровне без резких колебаний, свойственных обычным периодическим поливам; снижение капитальных затрат на строительство сети; исключении водооборота, что упрощает водопользование на системе, снижает  затраты труда.

     Оросительная сеть при импульсном дождевании состоит из насосной станции, распределительных труб и поливных импульсных дождевателей, средств управления и при необходимости подкормщика.

Мелкодисперсионное дождевание (аэрозольное увлажнение) способ орошения применяется для эффективного регулирования микроклимата приземного слоя воздуха. Сущность этого способа заключается в периодическом смачивании листовой поверхности растений мелкодисперсированной водой, которая не скатывается с листа на почву, а испаряется, охлаждая при этом и лист, и воздух. Это делают, когда температура воздуха превышает физиологически оптимальную для развития растений. Поливы этим способом можно осуществлять всеми опрыскивателями для борьбы с вредителями и болезнями растений. Стационарные системы мелкодисперсионного дождевания состоят из наносной станции, cети трубопроводов и мачт, на котрые монтируют шланги с распыливающими форсунками.

     Мелкодисперсионое орошение существенно увеличивает фотосинтез растений и их урожаи в жаркие годы при незначительных затратах оросительной воды.

  В систему дождевания входят: насосно-силовое оборудование, водоподводящие распределительные и поливные трубы, дождевальные аппараты и машины. Системы дождевания по принципу работы делят на стационарные, полустационарные и передвижные.

     В стационарных системах все элементы, кроме дождевальных аппаратов, занимают постоянное положение. Такие системы используют с парниках и теплицах, для орошения горных склонов, высокорентабельных сельскохозяйственных культур.

     В передвижных системах все элементы в процессе полива перемещаются. Например, закончив подачу воды на одной позиции, насосная станция перевозится вместе с трубопроводами на другую, где подает воду в переносные или передвижные дождевальные установки или машины.

     Полустационарные дождевальные системы имеют наибольшее распространение. На этих системах насосные станции и транспортирующие трубопроводы, как правило, стационарные, а дождевальные машины и установки, дождевальные трубопроводы – передвижные.

     В полустационарных  системах используют разборные среднеструйные дождевальные установки, перемещаемые вручную, дождевальные машины (‹‹Фрегат››), дальнеструйные машины; шлейфы челночного перемещения со стационарными насосными станциями.

     Дождевальные устройства (агрегаты, машины, установки) в зависимости от напора воды в насадках делят на короткоструйные с напором Н=12…25 м и радиусом действия 7…20 м, среднеструйные с напором 20…40 м и радиусом действия 16…35 м и дальнеструйные  с напором 40…100 м, с радиусом действия 35…100 метров.

     Дождевальные устройства изготавливают также в комплекте с насосной станцией, разборными трубопроводами и арматурой на них  и называют их ирригационными комплексами.

2. ПРИРОДНО-РЕСУРСНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ИЛИШЕВСКОГО РАЙОНА

Район характеризуется  большим разнообразием природных условий.

Климат

Илишевский район по климатическим условиям относится  к северо-западному субрайону. Климат района – умеренно-континентальный, теплый, несколько засушливый, характерной  особенностью которого является изменчивость и непостоянство погоды в разные годы из-за  резких отклонений от средних норм всех метеоэлементов: температуры,  влажности воздуха, атмосферных   осадков,   давления,   ветров,   облачности   и   т.д.   Климат   характеризуется   следующими   основными   данными: среднегодовое количество осадков 450-465 мм, максимальная скорость ветра 7,0 м/с, продолжительность туманов за год 54,8 часа.

Погода зимой характеризуется  сильными устойчивыми морозами и  метелями (5-14 дней в месяц), средняя  многолетняя температура зимой 15-20 (минимальная 40),. Нормативная глубина промерзания почвы-1,8 м. Наиболее неблагоприятными погодными условиями являются сильные морозы и снежные заносы.

Весна (апрель-май) прохладная, короткая, снежный покров сходит к  середине апреля, к концу мая устанавливается теплая, ясная погода.

Лето (июнь-август) теплое, осадки неустойчивые, выпадают в виде ливневых и моросящих дождей (10-14 дней с осадками в месяц, в том  числе 4-11 дней с грозой).

Продолжительность зимы от 158 до 166 дней, весны от 51 до 58 дней, лета от 84 до 97 дней, осени от 64 до 68 дней. Преобладает южное и юго-западное направление ветров.

Рельеф.

 Инженерно-геологические  условия

Территория района расположена  на отрогах Бугульминско-Белебеевской возвышенности. Довольно густая гидрографическая сеть   создает   значительную   расчлененность   рельефа   при   относительно   равнинном   характере   местности.   Значительное распространение имеет линейная эрозия.

Абсолютные отметки  на проектируемой территории колеблются от 64м до 265м. Имеются значительные заболоченные участки.

На территории Республики Башкортостан распространены различные  по составу, происхождению, метаморфизма породы от верхнего протерозоя до кайнозоя. Структурно-тектонический район  Юго-Восточный склон Русской платформы  охватывает западную платформенную часть республики, в пределах которой располагается рассматриваемый район. Здесь распространены осадочные породы палеозоя — девонские,каменноугольные и пермские. Общая мощность палеозойских отложений составляет 3000-3500м.

В литологическом отношении наибольшее развитие имеют карбонатные и терригенные отложения. К отложениям девона и карбона приурочены промышленные скопления нефти.Естественным   основанием   фундаментов   являются   светло-   коричневые   суглинки,   которые   по   степени   просадочности относятся ко 2 категории.Берега рек и ручьев – пылеватые суглинки с песками.

Гидрография

Гидрографическая сеть района представлена крупными реками Белая, Сюнь, База и их притоками.Для  водохранилищ размер водоохранной зоны составляет 50 м.Для рек длиной до 10 км от истока водоохранная зона совпадает с прибрежной полосой и составляет 50 метров.

Имеется 15 прудов для  оросительных целей и сотни прудов для хозяйственных нужд:

водохранилище на р.Кара-Зирек (с.Верхнеяркеево)

пруд на р.Аушта (д.Исаметово)

водохранилище на р.Усян-Елга (д.Верхнечерекулево)

пруд на р. Оло-Елга (с.Кадырово)

пруд на р.Таш-Елга (с.Аккузево)

пруд на р.Сюдам (с.Дюмеево)

пруд на р.Буралы (с.Итеево)

пруд на р.Бол. Гурды (д.Тупеево)

пруд на р.Миништы (д.Исанбаево)

пруд на р.Елга (д.Сюльтино)

пруд на р.Сарыяз (д.Ишкарово)

пруд на р.Сарыяз (д.Байрак)

пруд на р.Кара-Зирек (д.Карабашево)

пруд на р.Кикичу (д.Ст.Куктово)

пруд на р.Лаяшты (д.Кужбахты)

Общая протяженность  р. Белой – 1430 км, ширина – 50 - 100 м, глубина – 2,5 -8 м; характер дна – песчаные наносы, галька; скорость течения – 0.5 – 2,5м\с; период ледостава: ноябрь – март.

Водный   режим   характеризуется   весенним   половодьем   (60-70%   годового   стока),   продолжающимся   2-3месяца,   летней меженью (от 10 до 30% годового стока), прерываемой паводками, и зимней меженью (10-15% годового стока).

Русла рек подвержены боковой эрозии. Скорость подмыва  берегов р.Белой от устья р.Сим  до впадения в р.Каму — 0,2-2,0м/год (макс.5,0м/год).

Гидрогеологическая  характеристика.

Территория Илишевского  района находится в пределах Волго-Камского артезианского бассейна. Подземные  воды содержаться почти во всех стратиграфических горизонтах от протерозойского до четвертичного возраста. Для целей водоснабжения часто используются воды 12-ти водоносных горизонтов и комплексов.В пределах артезианских бассейнов основными являются горизонты в четвертичных (аллювиальных) и пермских (карбонатных и терригенных-карбонатных) образованиях.

Растительность  и ландшафтно-рекреационная характеристика

Растительный покров района отличается разнообразным видовым  составом и высокой биологической  продуктивностью. Здесь   распространены   березовые,   дубовые,   осиновые   леса.   Степень   лесистости   составляет   18,3   процента.   Основной лесообразующей породой является береза (50,2%).

Степи отличаются высокой  биологической продуктивностью  и имеют огромное хозяйственное  и природоохранное значение.Луга имеют преимущественно вторичное  происхождение, сформировались на месте  сведенных лесов.Отмечается   неуклонное   снижение   разнообразия   естественного   травянистого   растительного   покрова   в   результате ненормированного выпаса скота. Сенокошение незначительно влияет на характер травостоя и лишь препятствует размножению кустарников. Чрезмерный выпас крайне отрицательно влияет на видовой и численный состав травостоя.Для   восстановления   и   поддержания   высокой   продуктивности   луговых   и   пастбищных   угодий   необходимо   применение комплекса организационно-хозяйственных, агротехнических и др. мероприятий.

Почвы

Территория района относится  к зоне Южной лесостепи, наиболее благоприятной для ведения земледелия. В почвенном покрове пахотных угодий преобладают выщелочные и типичные черноземы (около 70%), серые черноземы занимают около 26%. Мощность гумусового слоя — 45-50см, содержание гумуса 8-9%, запасы его в почвенном профиле 500-600т/га. Эродировано 20%почв.

По типу рельефа –  это преимущественно холмистая  равнина, расчлененная довольно густой овражной сетью. В южной части  района – черные лесные почвы в  основном тяжелого механического состава. Земли подвергаются водной, водно-ветровой эрозии и пыльным бурям. Почвы района, представленные в основном черноземами, обладают достаточным уровнем естественного плодородия для получения высоких урожаев всех районированных культур.

Минерально-сырьевые ресурсы

Минерально-сырьевые ресурсы  представлены полезными ископаемыми - нефть, строительное сырье. Промышленная нефтеносность района связана с нефтегазоносными структурами: Бирская седловина и Южно-Татарский

свод. В пределах территории находятся крупные и средние  месторождения нефти:

• Андреевское,

• Наратовское,

• Манчаровское (степень выработанности 91%),

• Менеузовское (степень  выработанности 76%).

Перспективным является Илишевское месторождение со степенью выработанности 2%.Нефтяные месторождения  разрабатываются НГДУ «Южарланнефть», «Чекмагушнефть».

Твердые полезные ископаемые на территории района представлены минеральным сырьем местного значения (строительные материалы такие, как песчано-гравийная смесь, кирпичные глины и др.)

Лесные ресурсы

По лесорастительному  районированию России леса Илишевского  района относятся к району широколиственных лесов левобережья р.Белой, а по общему естественноисторическому районированию территории РБ - к южной лесостепной зоне Русской равнины. Основные лесные массивы расположены в юго-западной части района. Лесистость территории составляет 17,3%.

Все леса района относятся  к категории защитных лесов - это  пригородные зеленые зоны вокруг  районного центра Верхнеяркеево,   а   также   леса   водоохранных   зон   рек   и   озер,   выполняющих   средозащитные,   санитарно-гигиенические   и рекреационные функции. Территория Гослесфонда занимает площадь 30753га. Основной лесообразующей породой является береза — 50,2%, лесные культуры хвойных пород составляют 26,6 %. В связи с принятием Лесного кодекса в декабре 2006 года в лесном хозяйстве произошли изменения. Создано Агиделевское лесничество на три муниципальных района – Калтасинское, Илишевское, Дюртюлинское. В районе создан Илишевский филиал ГУП РБ «Лесцентр».

Состояние подземных  вод

По обеспеченностью  населения разведанными запасами подземных вод питьевого качества Илишевский район относится надежно обеспеченным.По качественным характеристикам подземные воды не везде соответствуют требованиям ГОСТа. В долине реки Белой (нижнее течение) в водах аллювиального горизонта отмечается повышенное содержание железа (до 2,5 мг/л).Увеличение   минерализации   воды   сопровождается   ростом   содержания   хлоридов,   реже   сульфатов,   и   воды   из гидрокарбонатно-кальциевых или гидрокарбонатно-натриевых становятся сульфатно или хлоридно-натриевыми, кальциевыми или магниевыми.

В целом территория Илишевского  района относится к обеспеченным и менее обеспеченным областям.Подземные  воды широко используются в народном хозяйстве, как для хозяйственно-бытовых, так и производственно-технических  целей. Значительный объем минерализованных подземных вод извлекается при добыче нефти (попутные воды).

Состояние почвенного покрова

Основными причинами  нарушения естественных ландшафтов и плодородия почв в Илишевском районе являются:

• захламление земель отходами производства и потребления;

• нарушение правил хранения минеральных удобрений и ядохимикатов;

• значительная распаханность  сельскохозяйственных земель (77%) и  несвоевременное проведение противоэрозионных  мероприятий;

• разработка месторождений  твердых полезных ископаемых и нефтедобыча без проведения в дальнейшем рекультивации отработанных участков карьеров и нефтешламовых амбаров.

Площадь карьеров твердых  полезных ископаемых составляет 345,3 га ( без учета месторождений гажи известковой).Серьезной экологической  проблемой являются экзогенные процессы: водная и ветровая эрозия, заболоченность, ведущие к нарушениям почвенного покрова.

3. РАСЧЕТ РЕЖИМА  ОРОШЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ  КУЛЬТУР В СЕВООБОРОТЕ

     Совокупность сроков, норм и количества поливов, обеспечивающих    необходимый для сельскохозяйственных культур водный режим в почве, составляет режим орошения. Устанавливают его расчетным путем в соответствии с биологическими особенностями растений, климатическими, почвенными и гидрогеологическими условиями орошаемого участка, способом и техникой полива, технологией возделывания культур и т. д.

При разработке режима орошения требуется:

1) рассчитать оросительные нормы;

2) определить поливные нормы и их количество;