14219 (Разработка режима орошения лесного питомника водами местного стока)

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Башкирский Государственный Аграрный университет

Факультет: Землеустройства и лесного хозяйства

Кафедра:

Специальность: лесное хозяйство

Курс, группа: 3, 1/2

Обучение: очное

КУРСОВАЯ РАБОТА

Разработка режима орошения лесного питомника водами местного стока.

«К защите допускаю»

«_____» _________________2004г.

Оценка при защите:

«____» ___________2004г.

Уфа – 2004

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение………………………………………………………………..………….3

Глава 1. Проектирование сельскохозяйственных прудов комплексного назначения…………………………………………………………………………4

1. Водохозяйственные и гидрологические расчёты………………….…………4

1.1 Определение размера пруда…………………………………..……………...4

1.2 Режим работы пруда………….……………………………………………….6

1.3 Режим работы водохранилища………………………………………………7

2. Проектирование плотины………………………………………………….…10

2.1 Определение размера плотины……………………………………………..11

2.2 Подсчёт объёма земельных работ по насыпке тела плотины….………....12

3. Расчёт водосборного канала и трубчатого водоспуска………….…………13

3.1 Расчёт максимального расхода воды в весенний приток..……….……….13

3.2 Расчёт трубы донного водоспуска……..……………………………….…..14

Глава 2. Разработка режима орошения лесного питомника…………………..16

1. Расчёт оросительной нормы……………………………………………….....17

2. Нормы поливов и их количество……………………...…………..…………23

3. Сроки и продолжительность поливов…………………...…………………..25

4. Режим орошения отдельных питомников………………...…………………27

5. Техника поливов отдельных питомников…………………...……………....30

Библиография…………………………………………………………………….32

Введение

Данная работа направлена на создание проекта гидромелиоративных мероприятий, имеющих задачу улучшения и совершенствования почвенно-гидрологических условий земель лесохозяйственного использования. Слово «мелиорация» происходит от латинского слова melioration, что означает улучшение. Это улучшение может быть достигнуто различными методами, в связи с этим и мелиорации подразделяются на лесные, культуртехнические и гидротехнические. Лесные мелиорации улучшают неблагоприятные почвенные и климатические условия биологическим методом – созданием особых лесонасаждений специальных форм и конструкций и соответствующим образом расположенных по территории. Культуртехнические мелиорации улучшают поверхность почвы (корчёвка пней, расчистка земель от кустарников, уборка камней, выравнивание поверхности и т.д.).

Гидротехнические мелиорации (осушение, обводнение и водоснабжение, орошение) улучшают почвы на продолжительное время. Они улучшают водный, воздушный, а частично и питательный режим почв и поэтому являются одним из эффективных средств повышения плодородия почвы. ГТМ лесных земель, проводимые в комплексе с лесоводственными, лесокультурными и другими мероприятиями, - эффективное средство повышения производительности лесов, освоения неудобных земель и подъёма лесного хозяйства в целом.

ГТМ являются действенным средством подъёма сельскохозяйственных культур, повышения производительности лесов и создания зелёных зон для здорового отдыха трудящихся. Поэтому специалисты лесного хозяйства должны уметь правильно планировать и организовывать мелиоративные работы в лесхозах, правильно строить мелиоративные системы, эксплуатировать и ремонтировать их.

Глава 1. Проектирование сельскохозяйственных прудов комплексного назначения

1. Водохозяйственные и гидрологические расчёты

Водохозяйственными расчетами устанавливают характерные объемы и уровни воды пруда в соответствии с его основным назначением — орошение прилегающего участка земли на базе местного стока путем его сезонно годичного регулирования.

1.1 Определение размера пруда

После того, как место для постройки плотины выбрано, определен приток воды в пруд — приступают к расчету размеров пруда. Объём воды в пруде определяется, как сумма объёмов отдельных горизонтов (толщиной 1 м) воды в нём.

Для этого берем план водохранилища (приложение 1) в масштабе 1:5000 с горизонталями через I м и на месте плотины проводится осевая линия плотины, перпендикулярно к горизонталям. Далее с помощью планиметра или па летки определяется площадь, заключенная между осью плотины и каждой горизонталью. Это будет площадь зеркала пруда (F) при различном его на полнении. Зная (F) вычисляется объём слоя (V) между каждой парой сосед них горизонталей по формуле: для нижнего слоя между горизонталями

F₁ – площадь первой отметки;

h – глубина или высота (h=1 м);

F₁=n*25, м²

Так как план пруда дан на миллиметровой бумаге, то количество каждой клеточки по масштабу умножаем на 25, количество квадратов 5 на 5 мм умножаем на 625, а количество 10 на 10 мм – 2500.

Подставляя свои данные в формулу, получаем:

F₁ = *2500+ * + * = м². Далее полученное значение подставляем в следующую формулу:

V₁=1/3* *1= м³.

А для остальных слоев:

V_2…10=1/2*F_2….10*h_2…10,

F_2...10=n*25+F₁.

Все вычисления делаем точно так же, как предыдущие.

Таким образом, вычисляются объёмы и остальных слоев. Суммируя по порядку все промежуточные (частные объёмы), начиная с первого, получаем нарастающие объёмы водохранилища при различном его наполнении. Последняя сумма дает полный объём пруда, т.е. его емкость.

Результаты всех вычислений для удобства группируем в таблицу 1.

Таблица 1. Определение объёма воды в пруде

1.2 Режим работы пруда

Проектируемый водоем должен отвечать всем потребностям хозяйства в воде. Гидрологический расчет сводится к определению весеннего стока воды мертвого ( полезного объемов воды в водоеме, отметки форсированного подпертого (ФПУ), нормального подпертого (НПУ) уровней и высоты плотины.

В весенний сток включается сток паводков, вызванных оттепелями и дождями в течение весеннего периода. Выпадающие в остальное время года осадки, за исключением сильных ливней, стока, как правило, не дают. вело вследствие просачивания воды в сухой грунт и быстрого испарения.

Объем весеннего стока определяют по формуле:

W=1000*h_p*F*a,

где W — объем весеннего стока с заданной обеспеченностью, м³

h_p- слой весеннего стока расчетной обеспеченности, мм

F- площадь водосбора, км²

а - коэффициент уменьшения стока с водосбора за счет повышения агротехники за последние годы и в перспективе его можно принять около 0,8-0,9.

Слоя весеннего стока расчетной обеспеченности h_p равен:

h_p=h*K_p

где h – норма весеннего стока (определяется по карте изолиний), мм: К_p - модульный коэффициент стока для расчетной обеспеченности.

h=100, K_P=2

F=W/1000*h_p*a

F= тыс. м³/1000* * = тыс. м²

При проектировании водоема и его эксплуатации строят кривые, отражающие связь между уровнем воды у плотины, площадью затопления и объемом воды в водоеме (приложение 2). Для построения таких кривых используют данные таблицы 1.

По вертикали в масштабе 1:100 откладывают отметки горизонталей, а по горизонтали в произвольном масштабе емкость (W) и площадь зеркала (F) пруда.

По данным графы 4 (таблица 1) наносят ряд точек на график, соединив которые плавной линией и получают кривую емкости. Аналогично строят кривую зависимости площади водного зеркала водоёма от глубины его наполнения. Этот график топографической характеристики дает возможность решать самые разнообразные задачи при проектировании и эксплуатации пруда.

Взяв по шкале объёмов (приложение 2) точку «а», равную притоку воды в пруд — тыс. м³ проводят линию «ав» до пересечения с кривой объёмов и из точки «в» опускают перпендикуляр «вс» на ось ординат, где и читают, что . тыс, м³ воды заполняют чашу водоёма до горизонт . Это соответствует отметке нормального подпертого уровня — НПУ

Наибольшая глубина воды у плотины определяется, как разность между отметкой (НПУ) и отметкой дна у плотины:

1.3 Режим работы водохранилища

Мертвый объем — это придонная часть объема воды в водоеме, которая не расходуется на хозяйственные нужды. Он необходим для аккумуляции наносов, создания подпора воды в случае самотечной ее подачи на поля, хозяйственных и культурно-бытовых нужд (разведений рыбы и водоплавающей птицы, водопоя скота). Его рассчитывают, исходя из условий возможного срока заиления водоема или из санитарных требований к воде.

Наивысший уровень воды, до которого может регулярно наполнятся пруд и который можно поддерживать длительное время в нормальных условиях эксплуатации пруда, называют нормальным подпертым (НПУ). При отметке НПУ в пруду размещается его полный объем.

Максимальный расчетный уровень воды, который наблюдается в пруду в течение короткого времени, обычно в период пропуска паводка называют форсированным подпертым (ФПУ). Объем воды, заключенный в пруду между ФПУ и НПУ, представляет призму форсировки, или сливную. Высота этой призмы для прудов обычно составляет 0,8-1,5 м.

Количество воды, которое можно взять из пруда на хозяйственные нужды (орошение и водоснабжение), называют полезной водоотдачей пруда:

W_п.в.= W_ор+W_вод

где W_п.в. - полезная водоотдача пруда, м³

W_ор - объем воды на орошение, м³

W_вод - объем воды для водоснабжения, м³

Полезный объем пруда:

W_П.О=W_П.В + W_ПОТ

где W_пот - потери воды на испарение и фильтрацию. м³

Значительные потери воды из прудов составляют испарение и фильтрация. Потери определяют в зависимости от площади зеркала при среднем объеме пруда.

W_Р.О= W_{П.О –} W_УМО = – = тыс. м³

W_И = к* ( F_НПУ + F_УМО) * 0,5 = * ( + ) * 0,5 = тыс. м³

W_Ф = К * ( F_НПУ + F_УМО ) * 0,5 = * = тыс. м³

W_{ПОЛ. ОБ. ПРУДА} = W_Р.О. – ( W_И + W_Ф ) = – ( + ) = тыс. м³

Потери воды на испарение и фильтрацию определяют для всего года или периода, когда в водоеме есть вода. Испарение зависит от географического положения проектируемого объекта, площади водной поверхности водохранилища, изменяющейся от максимальной весной до минимальной к на чалу осени, и местных климатических условий.

Потери воды на испарение с водной поверхности (испаряемость) зависит от температуры воды и воздуха, влажности воздуха и скорости ветра, для предваритёльных водохозяйственных расчетов слой испарения с учетом осадков за вегетацию может быть принята в зависимости от района строительства в следующих пределах:

для северо-восточной лесостепи — 300 мм;

для северной и южной лесостепи 400 мм;

для степной зоны — 500 мм;

Потери на фильтрацию принимаются в зависимости от водопроницаемости грунтов, слагающих дно и берега водохранилища.

Потери на фильтрацию можно определить как произведение слоя фильтрации на среднюю площадь зеркала пруда Приближенно слой фильтрационных потерь при хороших гидрогеологических условиях (водонепроницаемого грунта) равен 0,5 м в году при средних условиях 0,5 — 1 м; при водопроницаемых грунтах 1,0 -2,0 м.

Результаты расчетов сводим в таблицу 2.

Таблица 2 Водохозяйственные расчеты

2. Проектирование плотины

При строительстве прудов на балках чаще всего проектируют земляные плотины. К проектированию земляной плотины предъявляют следующие требования: