Проект комплексной мелиорации и использования участка

Учитывая это, разработаны схемы  севооборотов для водораздела и  склона.

Водораздел (S=136 га)

1. Ячмень с подсевом многолетних трав (17 га)
2. Многолетние травы 1 г. п. (17 га)
3. Многолетние травы 2 г. п. (17 га)
4. Многолетние травы 3 г. п. (17 га)
5. Картофель (17га)
6. Морковь (17 га)
7. Горох (17 га)
8. Свекла столовая (17га)

 

Склон (S=80 га)

1. Пшеница с подсевом многолетних трав (16 га)
2. Многолетние травы 1 г. п. (16 га)
3. Многолетние травы 2 г. п. (16 га)
4. Многолетние травы 3 г. п. (16 га)
5. Озимая рожь (16 га)

 

4. Проектирование осушительно-оросительной  системы в пойме

 

Водный режим почвы, в том числе и уровни грунтовых вод, на осушенных землях в летний период зависит от метеорологических условий, и главным образом от соотношения осадков, температуры и влажности воздуха. В засушливые периоды грунтовые воды на осушенных землях быстро понижаются, иногда достигая 1-1,5 м от поверхности земли и более. Поэтому осушительные системы должны быть двустороннего действия: отводить воду во влажные периоды и поддерживать уровень грунтовых вод на нужной глубине в засушливые периоды вегетации, то есть поддерживать оптимальный водный режим корнеобитаемого слоя почвы.

 

4.1. Выяснение причин избыточного увлажнения,

выбор методов и способов осушения

 

Избыточное увлажнение может быть вызвано следующими причинами:

1. Климат – преобладание осадков над испарением.
2. Рельеф местности – вода скапливается в замкнутых понижениях рельефа.
3. Почва – слабая водопроницаемость почв, наличие водоупора.
4. Растительность – лес, мох, травы, которые способствуют задержанию влаги.

Различают следующие основные типы питания переувлажнённых земель.

1. Атмосферное водное питание наблюдается на водораздельных пространствах. Вода поступает с осадками.
2. Грунтовое водное питание встречается в поймах рек, в нижней части склона. Водное питание поступает от постоянного притока грунтовых вод.
3. Напорно-грунтовое питание приурочено к нижней трети склона, к поймам рек. Такое водное питание может проявляться в виде сосредоточенного выхода грунтовых вод или в виде их скрытой напорности.
4. Намывное питание встречается исключительно в поймах рек или озёр в период затопления весенними паводковыми водами при разливе рек (аллювиальное) или притоке воды с вышележащих водосборов (делювиальное).

При выборе методов и способов осушения заболоченных земель учитывают причины  заболачивания и тип водного  питания избыточно увлажнённых  земель, а также характер хозяйственного использования осушенных земель.

В мелиоративной практике применяют  следующие методы осушения:

1. ускорение стока воды с поверхности почвы путём устройства открытых каналов и борозд;
2. понижение уровня грунтовых вод при помощи открытых каналов или дрен;
3. ограждение осушаемого массива от подтопления или затопления паводковыми водами реки или потоками воды с прилегающих склонов местности.

В зависимости от методов осушения и планируемого сельскохозяйственного  использования осушаемой площади (луга, пастбища, полевой, овощной или  кормовой севообороты) выбирают наиболее эффективный способ осушения. К основным способам осушения относятся:

1. открытые каналы, отводящие поверхностные и грунтовые воды;
2. горизонтальный и вертикальный дренаж, отводящий почвенно-грунтовые и частично поверхностные воды;
3. вертикальные водопоглощающие колодцы, понижающие уровень грунтовых вод и отводящие воду в нижележащий песчаный слой;
4. ловчие каналы или головной дренаж территории, подтопляемой потоком грунтовых вод с вышерасположенной территории;
5. нагорные каналы, отводящие поверхностные воды, которые стекают с прилегающих склонов;
6. обвалование земель в целях защиты их от затопления водами рек в период разлива.

Осушительная система – это  комплекс сооружений и устройств, создающих  необходимые условия для улучшения  водно-воздушного режима переувлажнённых земель.

Осушительная система включает в себя следующие элементы:

1. Осушаемый участок.
2. Водоприёмник – река или озеро.
3. Проводящая сеть – магистральный канал, транспортирующие собиратели, коллекторы.
4. Ограждающая сеть – напорные каналы, ловчие каналы и дрены, дамбы.
5. Регулирующая сеть – открытые каналы или осушители, дрены.
6. Дополнительные сооружения – дороги, мосты, трубы-переезды, шлюзы-регуляторы.

Осушительная система должна обеспечивать полный и свободный отвод воды с осушаемой территории и прилегающего водосбора.

 

4.2. Подбор расстояний между осушителями-оросителями  с учетом двойного регулирования водного режима, определение потребности в кротовом дренаже

 

Расстояние между осушителями-оросителями  устанавливаются в зависимости  от рекомендуемых расстояний для  различных почв и от ширины захвата дождевальных машин (120 м). Решающее значение в выборе расстояний между осушителями-оросителями имеет ширина захвата дождевальных машин. Следовательно, на данном участке расстояние будет составлять 120 м. Для доосушения участка необходимо применять кротовый дренаж.

Участок разделён на 7 полей, вычислены их площади, составлена схема севооборота:

1. Однолетние травы с подсевом многолетних трав – 13 га
2. Многолетние травы 1 г. п. на сенаж – 19 га
3. Многолетние травы 2 г. п. на сено – 19 га
4. Многолетние травы 3 г. п. на семена – 19 га
5. Многолетние травы 4 г. п. на тр. муку – 14 га
6. Многолетние травы 5 г. п. на выпас – 13 га
7. Картофель – 19 га
8. Морковь – 19 га
9. Капуста – 19 га
10. Кормовая свекла – 16 га

 

4.3. Проектирование на плане оросительной  системы. Расчет расстояний между  подпорными щитками

 

При проектировании оросительной системы предусмотрено расположение:

1. насосной станции около реки против самого высокого места участка;
2. напорных трубопроводов по самым высоким местам участка;
3. гидрантов-водовыпусков против каждого осушителя-оросителя;
4. двух дождевальных машин:

для большей половины участка –  ДДА-100МА,

для меньшей – ДДН-100.

5. подпорных щитков для обеспечения работы ДДА-100МА. (см. рисунок 2)

Рассчитано расстояние между подпорными щитками по формуле:

I = (H – h) / i, м

где I – расстояние, м;

H – наибольший слой воды в канале, м (=1 м);

h – наименьший слой воды в канале, м (=0,5 м);

i – уклон канала.

I = (1 – 0,5) / 0,003 = 167 м

Вся оросительная система должна быть напорно-самотечная, т.е. на участок  вода должна подаваться под напором  по напорным трубопроводам, а по участку – самотёком по открытым каналам (осушителям-оросителям).

 

5. Проектирование культуртехнических  мероприятий

 

После проведения осушения нужно провести мероприятия по общему окультуриванию участка.

1. На склоне необходимо провести вычёсывание камней рыхлителем-камневычёсывателем РВК-0,2 в агрегате с трактором Т-130МБГ, затем – уборку камней с поля камнеуборочными машинами КУМ-1,2 и УКП-0,6 в агрегате с тракторами ДТ-75М и МТЗ-80.
2. Пни на водоразделе следует выкорчевать, просушить, перетряхнуть, освободить от земли, вывезти с участка, измельчить в технологическую щепу, использовать для изготовления древесно-стружечных плит (ДСП). Подбор и измельчение древесины можно выполнять машиной МТП-82 в агрегате с тракторами Т-250, К-701.
3. Уборку кустарника в пойме следует выполнять кусторезами КФ-2,8 в агрегате с болотоходным трактором Т-130МБГ. Мелкий кустарник измельчать фрезерными машинами МТП-44А и ФКН-1,7 в агрегате с      Т-130МБГ.
4. Уничтожение кочек в пойме можно выполнять кочкорезами ФКН-1,7 с фезерными рабочими органами в агрегате с Т-130МБГ
5. На водоразделе для выравнивания поверхности необходимо провести планировку при влажности почвы 80%, чтобы почва хорошо крошилась. Для этого нужно снять плодородный слой и сбуртовать его за пределами планируемого участка; разрыхлить слой, подлежащий планировке; выполнить планировку; разровнять по поверхности спланированного участка плодородный слой.
6. Первичную обработку на мелиорированных землях необходимо выполнять кустарниковыми плугами (ПКБ-1-75, ПБН-75, ПБН-100) в агрегате с       Т-130МБГ. После этого необходимо провести боронование тяжелыми дисковыми боронами БДТ-3,0, БДТ-7,0.
7. На склоне и на водоразделе необходимо провести глубокое рыхление рыхлителями с активными рабочими органами ВР-80 и РВШ-0,8 в агрегате с трактором Т-130МБГ.
8. Для восстановления плодородия почвы, нарушенного при планировке необходимо на каждый сантиметр неплодородного слоя вносить по 10 т/га органических удобрений. Необходимо вносить органические удобрения для поддержания бездефицитного баланса гумуса.
9. Необходимо внести минеральные удобрения для повышения содержания в почве элементов питания.
10. Для нейтрализации кислотности необходимо провести известкование. Дозы извести рассчитаны по формулам:

Д_расч = 5 · Г · Н · А,

Д_факт = (Д_расч·10⁶) / (К·(100-Б)·(100-В),

где Д_расч – расчетная доза действующего вещества (CaCO₃), т/га;

Д_факт – фактическая доза известкового материала, т/га;

Г – гидролитическая кислотность, мг-экв/100 г почвы;

Н – глубина известкуемого слоя, м (=0,5 м);

А – объёмная масса этого слоя, г/см³;

К – содержание CaCO₃ в известковом материале;

Б – содержание в известковом материале частиц диаметром >1мм,%

В – содержание влаги в известковом  материале, %

Водораздел  Д_расч = = 5 · 4 · 0,5 · 1,3 = 13 т/га

Д_факт (13·10⁶) / (80·(100-10)·(100-10) = 20 т/га

Склон  Д_расч = 5 · 4,6 · 0,5 · 1,3 = 14,95 т/га

Д_факт = (14,95 · 10⁶) / (80·(100-10)·(100-10) = 23 т/га

Пойма  Д_расч = 5 · 2 · 0,5 · 0,4 = 2 т/га

Д_факт = (2·10⁶) / (80·(100-10)·(100-10) = 3 т/га

11. Для завершения мелиоративных работ на участке необходимо произвести залужение – посев предварительных культур и получение плановой урожайности не менее 8-10 тысяч кормовых единиц с гектара.

 

6. Программирование урожаев по  водному и питательному режимам

 

6.1. Расчёт возможной урожайности  культур при естественном увлажнении и дополнительной потребности в воде для получения плановой урожайности

 

Расчет возможной урожайности  культур при естественном увлажнении и дополнительной потребности в  воде для получения плановой урожайности  приведён в таблицах 3 и 4.

Расчет водопотребления и водообеспечения сельскохозяйственных культур был произведён по перечисленным ниже формулам.

1. Плановое суммарное водопотребление Е_план = У_план · К, м³/га,

где У_план – плановая урожайность культур, т/га;

К – коэффициент водопотребления, м³/т.

2. Оросительная норма М_орос = Е_план – Е_ест, м³/га,
3. Возможное суммарное водопотребление за счет естественного увлажнения  Е_ест = W_прод + W_осад + W_грунт, м³/га
4. Запас продуктивной влаги к началу вегетации

W_прод = 100 · Н · А (β_НВ – β_ВУЗ), м³/га

где Н – глубина исследуемого слоя почвы, м