Проектирование оросительной сети при поливе дождеванием

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

 

АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

 

КАФЕДРА МЕЛИОРАЦИИ, РЕКУЛЬТИВАЦИИ И ОХРАНЫ ЗЕМЕЛЬ

 

 

Дисциплина: Мелиорация земель

 

 

 

 

 

 

Курсовой проект:

«Проектирование оросительной сети при поливе дождеванием»

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: Горпинченко Н.А.

студент 644гр.               

Проверил:  Гейнрих М.П.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Барнаул - 2008

Содержание

Введение………………………………………………………………………3.

1. Природные условия……………………………………………………..4-5
2. Проектирование внутрихозяйственной оросительной сети в плане….6

   2.1Организация орошаемой территории…………………………………...6

   2.2Основные принципы проектирования оросительной сети в плане…...7

3. Выбор типа и модификации дождевальной машины…………………..8

   3.1Факторы, определяющие выбор типа дождевальных машин……...….8

3.2 Выбор типа и модификации дождевальной машины по впитывающей способности почвы…………………………………………………………..8 

3. Характеристика машин для полива дождеванием…………………...9-11

4. Расчет основных элементов техники полива………………………..12-14

5. Водосборно-сбросная сеть………………………………………………15

6. Дороги и лесополосы  на орошаемых землях………………………..16-17

7. Сооружения на закрытой  оросительной сети…………………………..18

7.1 Арматура на закрытой оросительной сети…………………………….18

7.1.1 Задвижки………………………………………………………………18

7.1.2 Обратные клапаны……………………………………………………18

7.1.3 Вантузы……………………………………………………………..18-19

7.1.4 Предохранительные клапаны………………………………………...19

7.1.5 Гидранты-водовыпуски………………………………………………19

7.1.6 Водовыпуски………………………………………………………….19

7.1.7 Распределительные (смотровые) колодцы………………………….19

7.1.8 Упоры на трубопроводах…………………………………………….20

8. Гидравлический расчет оросительной сети……………………………21

8.1 Трубы для устройства закрытых  оросительных сетей………………21

   8.2 Определение расчетных  расходов воды закрытой оросительной  сети………………………………………………………..........................21-22

8.3 Гидравлический расчет закрытой  оросительной сети…………….22-24

Приложение………………………………………………………………25-28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

    Орошение – искусственное увлажнение почвы в р-нах с недостаточным увлажнением.

    Виды:

1. увлажнительные
2. удобрительные (орошение сточными водами)
3. утеплительные
4. обводнительные

Обводнение – переброска воды из районов с избытком воды в районы с дефицитом качественной воды. Обводняют устройством прудов, которые задерживают весенние талые воды или летние ливневые.

Увлажнение может быть поверхностное, дождеванием, внутрипочвенным, аэрозольным, капельным.

По выполняемым функциям оросительная сеть подразделяется на проводящую и регулирующую.

По конструкции бывает открытой, закрытой и комбинированной.

Конструкция и расположение на участке зависит от организации территории, рельефа местности, почвенно-мелиоративных условий, техники полива, наличия на участке инженерных коммуникаций, дорог, лесополос.

Сеть может быть стационарной, полустационарной, временной и передвижной. Проектируют так, чтобы она обеспечивала:

1. Подачу воды в требуемом кол-ве в заданные сроки.
2. Обеспечивать высокий КЗИ

Оросительная сеть должна обеспечивать нормальную работу дождевальной техники. При этом свободный напор на самом удаленном гидранте должен соответствовать паспортному напору дождевальной машины.

В зависимости от роли в оросительной сети выделяют: магистральные каналы (трубопроводы), межхозяйственные распределители, внутрихозяйственные трубопроводы и оросители.

На открытых каналах открытой оросительной сети устраивают ГТС для регулирования уровня и расходов воды, головное водозаборное сооружение обеспечивает забор воды в оросительную систему и предохранение ее от попадания мусора, наносов.

Необходимое условие работы – командование магистрального канала над орошаемой площадью.

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Природные условия орошаемого участка «СПК Лесное» Бурлинского района.

 

Инженерно-геологические и гидрогеологические условия.

Участок изысканий характеризуется следующим геологическим строением:

В верхней части разреза залегают пески пылеватые с прослоями суглинков и супесей, которые подстилаются глинами.

Водоносный горизонт вскрыт на глубине 5-11 м. Воды напорные, величина напора достигает 3-5 м. Водовмещающими породами являются пески пылеватые и мелкие.

Средневзвешенный коэффициент фильтрации толщи равен 2,0 м/сут. Региональным водоупором являются глины таволжанской свиты, залегают на отметках 82-91 м.

Воды горизонта солонцеватые с минерализацией 1,5-3,9 г/л. По химическому составу воды сульфатные, хлоридные, гидрокарбонатно-сульфатные, сульфатно-хлоридные с переменным катионным составом.

Глубина сезонного промерзания супесей составляет 2,4 м.

 

Рельеф.

 В геоморфологическом отношении участок расположен в пределах Карасукской озёрно-аллювиальной равнины.

Рельеф слабоволнистый с незначительными уклонами на северо-запад, с абсолютными отметками поверхности 108-114 м. Величена уклона поверхности составляет 0,002.

 

Климатические факторы.

 Климат района отличается  суровой зимой с сильными ветрами  и метелями, весенними и осенними заморозками, жарким летом. Средняя годовая температура воздуха составляет 1,3 гр.

Продолжительность периода с устойчивым снежным покровом составляет 150-155 дней, безморозный период 120-130 дней. Сумма температур воздуха за период с температурой выше 10гр. равна 2200-2400гр. Среднегодовая сумма осадков составляет 356 мм, в том числе за вегетационный период 158 мм.

Среднее число дней с суховеями средней интенсивности составляет 20 дней с колебаниями от 4 до 31, слабой интенсивности от 24 до 50 дней. Краткая климатическая характеристика взята по метеостанции г.Славгород Алтайского края.

 

Почвенно-мелиоративные условия.

Согласно почвенно-географическому районированию Алтайского края, участок расположен в зоне каштановых почв.

   Почвы участка объединены в две группы.

Группа №1 разделена на две подгруппы 1-1 и 1-2. К первой группе отнесены почвы, где уровень грунтовых вод находится в пределах 3,3-5,5 м. Почвы этой группы можно поливать дождеванием при условии выполнения всех рекомендуемых мероприятий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Проектирование внутрихозяйственной оросительной сети в плане

 

2.1 Организация  орошаемой территории

Под организацией орошаемой территории понимают установление размеров, конфигурации полей севооборотов и их размещение на участке в соответствии с принятым способом орошения, выбранным типом дождевальной машины и способом подачи воды с целью высокоэффективного использования орошаемого массива.

Размеры орошаемого и севооборотных участков и площади полей устанавливают на основании оросительной способности водоисточника, сложности рельефа местности, ее расчлененности, типа севооборота и применяемого типа дождевальной техники.

Расположение в плане оросительной сети на поле, севооборотном участке, в хозяйстве зависит от способа и техники полива, уклона рельефа местности, инженерно-геологических и гидрогеологических условий, вида с/х культур.

В общем виде внутрихозяйственная оросительная система состоит из следующих основных элементов:

1.Источника орошения (водохранилище, река, магистральный канал или его ветви, межхозяйственный распределитель).

2.Водозаборного сооружения.

3.Собственно внутрихозяйственной  оросительной сети, состоящей из  следующей системы наборных трубопроводов:

а) внутрихозяйственного или хозяйственного распределителя;

б) распределитель трубопроводов;

в) полевых трубопроводов.

4. Водосборно-сбросной сети, состоящей  из напорного канала или дамбы  и собственно сбросной сети. 

5. Дождевальных машин или установок 

б. Сооружений на оросительной и сбросной сети

7. Дорожной сети 

8. Лесополос 

Оросительную сеть при поливе дождеванием я спроектировал закрытой состоящей из напорных трубопроводов.

В отдельных случаях внутрихозяйственная оросительная система может не иметь полного перечня каналов и трубопроводов.

Индексация (буквенная и цифровая) трубопроводов, а также водосборно-сбросной сети выполнена в соответствии с ОСТ 33-17-76.

 

 

 

 

 

 

2.2 Основные принципы  проектирования оросительной

сети и ее составные части

При проектировании внутрихозяйственной оросительной сети определяем границы и площади севооборотных участков, полей севооборотов, дорог, лесополос и сооружений.

Основной расчетной единицей при проектировании внутрихозяйственной сети является севооборотный участок.

Площадь севооборотного участка кратна расчетной сезонной нагрузке дождевальных машин, в соответствии с заданием севооборотный участок разделил на шесть полей.

Севооборотные поля спроектировал равновеликими по площади.

Размеры полей в севооборотном участке строго увязаны с технической характеристикой применяемой дождевальной техники.

При поливах дождевальной машиной "Днепр" полевой трубопровод расположил по одной из сторон севооборотного поля. Расстояние между полевыми трубопроводами равно двойной ширине захвата этой машиной, оно выбрано на основании технико-экономических расчетов.

Внутрихозяйственную оросительную сеть для полива машинами "Фрегат",и "Днепр" я спроектировал закрытой напорной.

       В пределах севооборотных участков закрытая оросительная сеть располагается схеме с двусторонним расположением полевых трубопроводов по отношению к распределительному трубопроводу.

   Предпочтение этой схеме расположения закрытой оросительной сети в пределах севооборотных участков отдано в зависимости от рельефа местности, размеров участка и технологии полива.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Выбор типа и модификации  дождевальной машины

 

3.1 Факторы, определяющие  выбор типа дождевальных машин

Дождевальное устройство наиболее подходящее для полива заданного орошаемого участка выбирают на основании анализа:

1. Соответствия средней интенсивности  дождя, впитывающей способности  почвы и требованиям орошаемых  культур;

2. Соотношения размеров и конфигурации орошаемого участка, основным параметрам и показателям дождевального устройства;

3. Климатических и топографических  условий района, в первую очередь  уклона местности и сложности  рельефа на участке;

4. Технико-экономические и эксплуатационные  показатели дождевого устройства.

Для полива применил дождевальное устройство по допустимой интенсивности дождя. Эти устройства обладают наибольшим числом положительных показателей в данных конкретных хозяйственных и природных условиях.

 

3.2 Выбор типа  и модификации дождевальной машины

по впитывающей способности почвы

Интенсивность, при которой обеспечивается подача  воды в почву  заданной поливной нормой без образования луж и стока воды по полю, называют допустимой интенсивностью дождя.

Величина допустимой интенсивности дождя зависит от скорости водопроницаемости почвы. Процесс впитывания воды в почву подчиняется закону, который установлен А.Н.Костяковым и характеризуется соотношением:

                              ,     мм/мин ,                                                   (3-1)

где Кt – средняя скорость впитывания, мм/мин;

       Ко – скорость впитывания в первую единицу времени, мм/мин;

       α–уменьшение скорости впитывания α =0,3-0,8;

       t – время впитывания, мин .

Значения Ко и α устанавливаются опытным путем. В период эксплуатации они несколько изменяются.

      Принимая Ко =11 и α=0,6, определяем Кt                       Таблица №3.1. 

t, мин	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120
Kt, мм/мин	2,76	1,81	1,43	1,20	1,05	0,94	0,86	0,79	0,74	0,69	0,65	0,62

 

По графику зависимости впитывающей способности и интенсивности дождя дождевального устройства определяем Кt. (см.Таблица №3.1.).