Проектирование водохранилища

Строить новые фермы крупного рогатого скота, а тем более крупные животноводческие комплексы необходимо с учетом возможности организации вблизи них орошаемых кормовых угодий для пастбищного и сенокосного использования на зеленый корм и сенаж.

Площадь необходимая для организации орошаемого пастбища, зависит от количества животных и его продуктивности. В чистом виде без дороги и прогонов она может быть определена по формуле:

П = (Г*К*Д)/У, га

 

где: П - площадь пастбищ, га;

Г - количество животных, содержащихся на пастбищах, голов;

К - суточная потребность животного в зеленом корме, кг;

Д - продолжительность пастбищного периода, дней;

У - проектируемая урожайность зеленой массы за пастбищный период, кг/га.

Г=200 голов КРС;

К=70 кг;

Д=120 дней;

У=30000 кг/га.

 

Рассчитываем потребную площадь:

П = (200*70*120)/30000 = 56 га

 

Расчет голов на площадь 200 га:

Г=

Г== 833 головы

 

Получили, что для стада в 200 голов при организации пастбищ требуется 56 га, тогда для 833 голов понадобится площадь 200 га. Площадь пастбищного массива должна быть увязана с сезонной производительностью поливной дождевальной техники. От этого зависит эффективность использования самого пастбища и окупаемость затрат, связанных с орошением.

Закладывая культурное орошаемое пастбище, необходимо предусмотреть возможность расширения его в соответствии с плановым ростом поголовья скота на перспективу.

 

Организация загонной системы пастьбы

Культурные пастбища нужно эксплуатировать по определенной системе. Чтобы на многие годы сохранить их высокую продуктивность. Бессистемная, вольная, беспорядочная пастьба скота за короткий период приводит пастбище в непригодное состояние.

Основное условие рационального использования культурного пастбища - загонная система пастьбы. При вольной пастьбе животные поедают только лучшие травы, а менее поедаемые сорняки остаются, разрастаются и ухудшают пастбища.

Загонная система пастьбы исключает эти недостатки, обеспечивая высокую продуктивность пастбища. При этом краткосрочное интенсивное стравливание загонов чередуется с длительными периодами отдыха, за время которых травы успевают хорошо отрасти. Благодаря этому поддерживается высокая продуктивность и жизнеспособность луговых растений, предупреждается преждевременное вырождение пастбища.

Необходимое количество загонов культурного пастбища, обеспечивающее его нормальную эксплуатацию, определяется исходя из продолжительности отрастания травостоя после стравливания и продолжительностью пастьбы скота в одном загоне:

З = П/Ч + О

 

где: З - число загонов;

П - период необходимости для отрастания трав, дней;

О - количество ремонтных загонов (на 5-6 загонов 1 ремонтный).

Один цикл стравливания 24 дня, т.к. это продолжительность отрастания травостоя при орошении и соответствующем удобрении. Продолжительность пастьбы в 1 загоне не должна превышать 2 - 4 дня.

Тогда число загонов будет равно:

З = 24/2 + 2 = 14 загонов

Таким образом, получаем, что для стада 200 голов КРС надо иметь 14 загонов общей площадью 56 га.

Весной стравливание начинают в фазе кущения трав на низкотравных пастбищах при высоте 10-15 см. На высокотравных пастбищах с преобладанием верховых злаков выпас скота начинают при высоте 15-20 см. Нельзя весь весенний выпас ежегодно начинать с одного и того же загона - это ослабляет рост травостоя и поэтому их надо ежегодно менять.

Второй и последующие циклы стравливания проводят при пастбищной спелости травостоя, достигнутой после стравливания, при средней высоте трав 15-20 см для низкотравных и 20-30 см для высокотравных травостоев.

 

Уход за пастбищем

Под воздействием выпаса и других факторов травостой ослабляется и снижает, свою продуктивность. Для того, чтобы устранить или снизить это влияние, на пастбище ежегодно необходимо осуществлять систему мер по уходу, за ним. Прежде всего, после стравливания травостоя в загоне необходимо провести подкашивание не съеденной травы. Систематическое подкашивание является хорошей  мерой борьбы с сорными растениями. Очень важным и эффективным приемом уходом за пастбищем является ежегодная подкормка травостоя удобрениями. Злаковый травостой, внесение полного удобрения из расчета N170P90K120 , без орошения обеспечивают урожай в 40 ц кормовых единиц.

Даже в случае, если при закладке пастбища было проведено известкование, его со временем надо повторить (6-8 лет). Необходимость повторного известкования вызывается подкислением верхнего горизонта почвы ежегодным внесением минеральных удобрений. Все дождевальные машины и установки позволяют вносить растворимые удобрения вместе с поливной водой, к чему и следует стремиться. При этом экономится труд, а удобрения эффективно используются растениями. В зависимости от погодных условий в период между двумя стравливаниями производится 1-2 полива.

На высокопродуктивные пастбища с урожаем более 40 ц/га кормовых единиц можно не вносить органических удобрений (исключая период закладки пастбища). При таких урожаях животные оставляют на пастбище 10 т/га экскрементов в год. Этого достаточно для обеспечения высокой активности микробиологических процессов в почве. Надо только не реже двух раз в сезон производить разравнивание экскрементов специальной бороной или волокушей. Если этого приема не выполнять, то в местах попадания навоза вырастает густая трава, которую животные не поедают и часть пастбища остается не использованной.

Все операции по использованию пастбища и уходу за ним сводятся в график, который дает очень наглядное представление, когда и какие операции надо выполнять на пастбище.

График составлен с учетом следующих условий:

• средняя продолжительность 1 цикла составляет 24 дня;
• продолжительность выпаса стада в одном загоне 2 дня;
• время полива каждого загона 1 день;
• полив загона после  очередного стравливания не ранее чем через 3-4 дня;
• число поливов за один цикл составляет 2;
• время ухода за травостоем в загоне после каждого стравливания (подкашивание остатков травы),  ее сгребание и вывоз,  разравнивание экскрементов, внесение удобрений 1-2 дня.

 

 

Таблица 3 - График поливов и стравливания пастбища

Н О М Е Р А  З А Г О Н О В

14

р

е

м

о

н

т

н

ы

й

з

а

г

о

н

13

р

е

м

о

н

т

н

ы

й

з

а

г

о

н

12

С

С

П

П

11

П

С

С

П

10

С

С

П

П

9

П

С

С

П

8

С

С

П

П

7

П

С

С

П

6

П

П

С

С

5

П

С

С

П

4

П

П

С

С

3

П

С

С

П

2

П

П

С

С

1

П

С

С

П

 

 

 

3 Поливная дождевая  техника и устройство оросительной  системы

Основной способ полива в Предуралье - дождевание, при котором оросительная вода выбрасывается дождевальным аппаратом в воздух, дробится там в капли и падает на растения и почву в виде дождя. Оросительная система при поливе дождеванием, как правило, состоит из источника орошения, насосной станции с двигателями водопроводящей сети каналов и трубопровод, гидротехнических сооружений, дождевальных машин и установок.

Для орошения пастбищ широко используются передвижные насосные станции. Их применение позволяет снизить капитальные и эксплуатационные затраты на 20-25 % по сравнению со стационарными станциями, экономить строительные материалы, быстро вводить их в действие, при необходимости использовать их на нескольких смежных участках.

Большое преимущество перед другими насосными станциями имеют передвижные насосные станции СНП -50/80 и СНП-75/100, у которых рабочие камеры центробежных насосов могут иметь последовательное и параллельное соединение. Это позволяет использовать их в широком диапазоне различных условий.

Насосные станции располагаются как можно ближе к границам орошаемого пастбища и так, чтобы обеспечивать удобный подход к воде. В месте водозабора глубина воды должна быть не менее 0,7 м. Для обеспечения лучших условий работы насосных станций ось насоса должна располагаться над уровнем воды не выше 1,5 - 3 м. В случае, если берег высокий, его надо срезать, устроить горизонтальную площадку со съездом и выездом и твердым покрытием, на которой и располагается передвижная станция.

Количество воды, которое должна подавать насосная станция для полива культурного пастбища и овощного севооборота определяется по формуле:

Qфорс=×f, л/с

 

Для дождевальной машины «Фрегат»:

Qфорс=×1,25=450 л/с

Для дождевальной машины ДДН-70:

Qфорс=×1,25=350 л/с

где - количество работающих дождевальных машин;

- расход воды дождевальных  машин;

f - коэффициент форсирования;

- КПД оросительной сети.

Диаметр трубопровода, способного подать необходимое количество воды определяется по формуле:

Для дождевальной машины «Фрегат»:

d=2=2=0,76м

Для дождевальной машины ДДН-70:

d=2=2=0,67м,

где Qфорс – количество воды, которое необходимо подавать на орошаемый участок,

v- скорость течения воды в трубопроводе, м/с

Скорость течения воды в трубопроводе 0,5-1 м/с для труб диаметром до 350мм;1,0 - 1,5м/с для труб диаметром больше 350мм.

Затем по сортаменту подбираем ближайший большой диаметр и уточняем скорость течения воды в трубопроводе по формуле:

V=,

где d-диаметр трубы, подобранный по сортаменту.

Для дождевальной машины «Фрегат»:

V==992, м/с

Для дождевальной машины ДДН-70:

V==993 м/с.

Расчетный напор насосной станции определяется по формуле:

Нполн = Нгеод + Нтрен + Нмест + Нсвоб

где: Нгеод - геодезический напор, равный разности отметок наивысшей точки орошаемого участка и отметки УМО водохранилища;

Нтрен - потери напора на трение;

Нмест - потери напора на местные сопротивления, принимаются равными 10 % от Нтрен;

Нсвоб - свободный напор или напор на гидранте – водовыпуске.

Нтрен=А×Qфорс2×L, м

где Qфорс- расход воды в трубопроводе, м3/с;

      А – удельное  сопротивление;

      L – длина трубопровода.

Для дождевальной машины «Фрегат»:

Нтрен=0,1×0,4502×3428=69,42 м

Нполн = (34-23) + 69,42 + 6,9 + 5=92,32м

Для дождевальной машины ДДН-70:

Нтрен=0,4×0,3502×1775=86,98м

Нполн = (34-23) + 86,98+ 8,7 + 5=111,68м

Мощность на валу насоса NH определяется по формуле:

NH=,

где Qфорс – производительность насоса, л/с;

Н полн- полный напор насосной станции:

ηН- кпд насоса(0,7).

Для дождевальной машины «Фрегат»:

NH==581,8кВТ

Для дождевальной машины ДДН-70:

NH==547,45 кВТ

На основе показателя мощности двигателя выбираем марку электродвигателя, применяемого для орошения. Для дождевальной машины «Фрегат» и для дождевальной машины ДДН-70 марка насоса –насос трехплунжерный 630 кВт СИН61.

Потребная мощность двигателя, определяем по формуле:

Nдв=, кВт

где ηп- кпд передачи.

Для дождевальной машины «Фрегат»:

NH==646,5 кВт

Для дождевальной машины ДДН-70:

NH==608,27 кВт

Мощность двигателя для привода насоса берется с запасом на возможные перегрузки. На основе показателя мощности двигателя выбираем марку электродвигателя, применяемого для орошения. Для дождевальной машины «Фрегат» и для дождевальной машины ДДН-70 марка электродвигателя – А-12-52-4.

При орошение пастбищ водопроводящую сеть, как правило, устраивают в виде закрытой сети трубопроводов, т. к. оросительные каналы требуют дополнительного ограждения.