Министерство сельского хозяйства РФ
Департамент научно – технологической политики и образования
ФГБОУ ВПО
Волгоградский государственный аграрный университет
Кафедра: «Мелиорация земель и природообустройство»
ОТЧЕТ ПО УЧЕБНОЙ ПРАКТИКЕ
«ИНЖЕНЕРНО-МЕЛИОРАТИВНОГО ОБУСТРОЙСТВА ТЕРРИТОРИИ»
Выполнила: студентка
группы:ЭМФ-33
Очир-Оконова Е.Н.
Проверили: Попов Р.Ю.
Бондоренков И.Е.
Волгоград 2013 г.
Содержание:
Введение _______________________________________________________ 3
1. Цели и задачи учебной практики _________________________________ 4
2. Знакомство с основными принципами инженерного обустройства на основных природоохранных объектах_____________________________5-
2.1. Применение растений в инженерном обустройстве________________5-6 2.2. Почвозащитные инженерно-биологические мероприятия___________7-9 2.3. Инженерно-биологические работы по обустройству берегов рек и водохранилищ__________________________________________________9-13 2.4. Инженерно-биологические работы на урбанизированных территориях 13-15 3. Способы орошения и полива при возделывании деревьев, кустарников, цветов и др. с/х культур__________________________________________16-22 4. Изучение водно-физических свойств почв, расчет норм полива_______23-26 Список используемой литературы____________________________________27
Введение
При основании немецкого общества по инженерной биологии в 1980 году принята следующая формулировка: инженерная биология — это биологически-техническая специальность, предусматривающая употребление растений в строительном деле. В российской науке сформулировано близкое по смыслу понятие. Здесь под инженерной биологией понимается наука, занимающаяся решением инженерных задач с преимущественным использованием растительного материала.
Под инженерно-биологическими сооружениями понимается биолого-технический комплекс, сохраняющий и создающий основу для естественной окружающей среды. Областями применения транспортные магистрали, гидротехнические сооружения и др.
Инженерно-биологические сооружения в большинстве случаев благоприятно воздействуют на окружающую среду, их правильное применение обеспечивает сохранение природного баланса и функциональность природных комплексов.
Основными принципами этой науки являются следующие:
1. Восстановление ландшафтов при целенаправленном использовании растительности идет быстрее, чем это осуществляет природа в процессе сукцессии.
2. Использование растений, приспособленных к конкретным условиям и обладающих выгодными биотехническими признаками, позволяет эффективно решать многоцелевые задачи.
3. На стадии развития растительных сообществ как вспомогательный материал используются древесина, камни, проволока, геотекстиль, почвоулучшители и структурообразователи и другой материал.
Для достижения природного баланса инженерной биологией предусматривается:
1. Правильный выбор используемых видов растений, в большей степени ориентированный на аборигенную растительность.
2. Возможность использования вспомогательных материалов, способных к разложению.
3. Рассмотрение неблагоприятных явлений в комплексе – локального предотвращения повреждений.
4. Работа с живым материалом — растением требует учитывать вегетацию, сроки и другие лимитирующие факторы.
5. Планирование мероприятий по уходу за сооружениями.
1. Цели и задачи учебной практики
Учебная практика проводиться на предприятиях пригородных и городских районов города Волгоград и Волгоградской области.
Главным направлением является знакомство и изучение инженерного обустройства территории сельских, городских поселков, санаториев , парков, мест отдыха и др.
2. Знакомство с основными принципами инженерного обустройства на основных природоохранных объектах
Инженерное обустройство территорий подразумевает в себе комплекс мероприятий, направленных на многогранное обслуживание как сельских, так и городских населенных мест.
2.1. Применение растений в инженерном обустройстве
Мелиорация подвижных песков
Стабилизация подвижных песков для их преобразования в продуцирующие земли. Мероприятия с подвижными песками подразделяют на предупредительные, устраняющие причины их развеивания, и активные, направленные на закрепление песков. 3акрепление подвижных песков проводят механическими, химическими, биологическими или комбинированными способами.
Механический способ применяют в том случае, когда необходимо срочно закрепить пески. Для этого используют стоячие рядовые и клеточные, устилочные рядовые и клеточные, прижимные и комбинированные защиты из пучков высокостебельных трав, валиков соломы, мелких ветвей и др. материалов.
При химической защите используют полимеры, битумные смеси, арланскую нефть, т.е. вещества, которые образуют на поверхности пленку «склеенных» песчинок. Химикаты наносят на поверхность лентами шириной 0,7-1,0 м с расстоянием между ними 4-6 м.
Биологический способ закрепления песков заключается в посадке (посеве) древесных пород, включая кустарники, или трав на подвижных песках. В лесостепной, степной и полупустынной зонах используют шелюгу (красную, желтую, каспийскую), в полупустынях – гребенщики (тамариксы) и лох узколистный, а в пустынях – джузгун (кандым), черкез, песчаную акацию. В степной и полупустынной зонах европейской части России применяют, в основном, шелюгу красную. Для закрепления песков с помощью шелюги (шелюгование песков) используют свежесрезанные 2-3-летние прутья длиной до 2 м или черенки. Прутья высаживают в борозды непрерывными рядами с таким расчетом, чтобы их комлевая часть находилась на глубине 30-35 см, а вершинка – над поверхностью песка. Борозды нарезают перпендикулярно направлению господствующих ветров на расстоянии 3 -8 м друг от друга. Шелюгу можно высаживать кулисами, состоящими из 2-5 рядов. Ширина междурядий в кулисе – 1,0-1,5 м, расстояние между кулисами- 10-30 м. В кулисах при сложном рельефе, где невозможна механизированная посадка прутьев, а также в случае быстрого весенне-летнего пересыхания песков или их интенсивной перевеиваемости, при которой происходит выдувание прутьев, черенки высаживают на глубину 40-80 см, вровень с поверхностью песка, а в полупустынной зоне – на 2-3 см глубже. Ряды располагают перпендикулярно вредоносным ветрам на расстоянии 3-8 м при шаге посадки 0,4-0,5 м. Шелюгу высаживают ранней весной или осенью во влажный песок. Через год после посадки для большего кущения удаляют 50 % побегов, а еще через год – все остальные. После закрепления песков между рядами шелюги высаживают древесные породы – чаще всего сосну. Корневая система шелюги располагается в поверхностных слоях песка в радиусе до 10 м и сильно иссушает его. Для предотвращения иссушения через 1-2 года после посадки следует подрезать корни параллельно направлению ряда на расстоянии 0,5-0,7м от растений. Шелюга, достигая высоты 5-8 м, образует защитную зону шириной 25-40 м.
Подвижные пески закрепляют посевом или посадкой трав (фитомелиорация песков). В сухих степях и полупустыне для восстановления пастбищ используют житняк, люцерну, эспарцет и др. Сыпучие пески закрепляют с помощью песчаного овса (кияк) – многолетнего корневищного растения, устойчивого к засыпанию и выдуванию. Хорошие результаты дает посев песчаного овса в межбарханных понижениях и котловинах выдувания. Семена высеивают осенью в лунку или вразброс. Норма расхода семян – 10-15 кг/га. На 2-3-й год созревшие семена разносятся ветром и выросшие из них растения постепенно закрепляют пески на прилегающих территориях. Разбитые бугристые пески успешно закрепляют полынью песчаной, высаживая ее на ровных участках лесопосадочными машинами или под плуг на расстоянии 0,5 м в ряду и 4 м между рядами, на буграх – под лопату или меч Колесова. Одновременно или на 2-3-й год в междурядья высаживают тамарикс, тополь и др. породы. Если закрепленные пески в дальнейшем предназначены для создания кормовых угодий, то в междурядьях выращивают ценные травы – житняк, люцерну и др. Как правило, подвижные пески закрепляются комбинированным способом, сочетающим посадку или посев кустарников с механической (или химической, или посевом травы) защитой.
2.2. Почвозащитные инженерно-биологические мероприятия
Почвозащитные мероприятия должны проводиться в комплексе. Комплексность определяется мелиоративно эффективным и экономически целесообразным сочетанием четырех групп почвозащитных мероприятий: организационно-хозяйственных, агротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических. Организационно-хозяйственные мероприятия включают установление правильного сочетания и взаимоувязанного размещения на местности необходимых организации территории (границ полей, дорог и т. д.) и остальных трех групп почвозащитных мероприятий с учетом природно-экономических условий хозяйства.
Агротехнические почвозащитные мероприятия проводятся во всех зонах и при любых природно-экономических условиях и подразделяются на следующие подгруппы.
1. Фитомелиоративные Почвозащитные мероприятия, включающие в себя приемы по защите почв от эрозии путем высева однолетних и многолетних трав (рациональная система севооборотов, совершенствование в них сортового состава культур, контурный и полосный посев, применение пожнивных, поукосных и других вариантов совмещенных посевов, поверхностное и коренное улучшение кормовых угодий и т. д.).
2. Приемы почвозащитной обработки почв. Они подразделяются на приемы, увеличивающие скорость впитывания влаги в почву путем улучшения ее водопроницаемости и увеличения емкости почвенных пор (глубокая вспашка и рыхление, щелева-ние, кротование и т. д.); приемы, снижающие скорость отекания воды, задерживающие ее в микропонижениях путем создания микрорельефа и шероховатости почвы (обвалование и бороздо-вание, лункование, микролимирование и т. д.); приемы, снижающие силу ветра в приземном слое (плоскорезная обработка, посев по стерне и т. д.).
3. Снегозадержание Почвозащитные мероприятия, и регулирование снеготаяния (посев кулис, валкование, укатка и полосное зачернение снега и т. д.).
4. Агротехнические Почвозащитные мероприятияповышения плодородия эродированных почв, основанные на внесении повышенных норм органических, минеральных и бактериальных удобрений, микроудобрений, известковании кислых и гипсовании засоленных смытых почв.
5. Агрофизические Почвозащитные мероприятияповышения противоэрозионной устойчивости почв, основанные на их обработке полимерами-стуктурообразователями и латексами, внесение различных препаратов.
Лесомелиоративные почвозащитные мероприятия заключаются в посадке лесных полос и массивов. В зависимости от почвозащитного значения они подразделяются на приводораз-дельные, водерегулирующие, полезащитные, прибалочные и приовражные лесные полосы, массивные лесонасаждения на склонах, по дну оврагов и балок, в песках, меловых обнажениях и других участках, не пригодных для использования в сельском хозяйстве и т. д.
Размещение лесных полос, установление их схемы, ширины и конструкции производится исходя из существующей облесеннос-ти, режима выпадения осадков, направления ветров, характеристики рельефа, почв и т. д.
Гидромелиоративные почвозащитные сооружения по своему назначению подразделяются на следующие группы:
— водозадерживающие (водозадерживающие валы, горизонтальные валы с широким основанием, лиманы, пруды, плотины и т. д.);
— водонаправляюшие (водонаправляющие валы, валы-распылители стока, водоотводные каналы на склонах и т. д.);
— водосбросные (запруды, перепады, быстротоки, водосбросы и т. д.).
К гидротехническим мероприятиям относится также подготовка к сельскохозяйственному использованию сильно расчлененных линейных эрозий или крутых склоновых земель (засыпка промоин и мелких оврагов, выполаживание крупных оврагов, террасирование крупных склонов и т. д.).
Из большого количества вышеперечисленных мероприятий для конкретных условий, зональности выбираются наиболее эффективные.
Так, в зоне избыточного и достаточного увлажнения, например, в Нечерноземье, система почвозащитных мероприятий должна сочетаться с мерами по осушению избыточно увлажненных земель. В зоне неустойчивого увлажнения из агротехнических мероприятий приобретают наибольшее значение водозадерживающие приемы обработки почв: контурная и безотвальная обработка, глубокая вспашка с почвоуглублением, бороздование, лункование. Здесь проводится снегозадержание и регулирование его таяния.
В зоне засушливой степи меры по защите почв от эрозии обязательно сочетаются с мероприятиями по ослаблению действия атмосферной и почвенной засухи. Приемы обработки почв в этих условиях должны не только предотвращать склоновый сток, но и уменьшить излишнее испарение почвенной влаги. В связи с этим меньше применяются агроприемы, увеличивающие поверхность испарения: бороздование, валкование, лункование и др. Вместо открытых борозд применяют полосное рыхление, щелевание и кротование почвы. Большое значение получают мероприятия, направленные на максимальное задержание снега и равномерное его таяние.
В районах с развитой ветровой эрозией важнейшее значение имеют агротехнические и лесомелиоративные мероприятия. Так, в районах Восточной Сибири с развитой ветровой эрозией основным мероприятием на легких по механическому составу почвах является полосное размещение культур с высоким процентом (50%) многолетних трав сенокосного и пастбищного назначения, а также полосное (шириной 25—30 м) залужение сильно эродированных земель. Обязательна плоскорезная обработка и оставление стерни на посевах зерновых и однолетних культур.
2.3. Инженерно-биологические работы по обустройству берегов рек и водохранилищ
Хворостяной настил.
Хворостяной настил сооружают из ветвей ивы, которые укладываются плотно друг к другу на склон поперечно течению, а имеющиеся промежутки закрывают более тонкими ветвями. Для оптимального развития этой конструкции необходимо, чтобы толстые концы ветвей ивы находились в воде, чтобы обеспечить их оптимальное водоснабжение. Основание склона является фундаментом для этого сооружения, поэтому его необходимо укрепить при помощи опорной стены, свежесрубленных деревьев или каменных блоков. Ветви ивы крепко связываются кокосовой веревкой, проволокой или придавливаются деревянными жердями, привязанными к кольям.
Недостатком веревки из кокосовой пальмы является то, что при попадании влаги она растягивается, и ветви уже не так плотно прижимаются к земле. Кроме того, она, спустя примерно 1,5 года, начинает разлагаться. При высоких нагрузках деревянные колья должны располагаться рез 1,0-1,2 м. Укрытие ветвей ивы песчаным гравием должно быть не более 3-4 см, иначе молодые побеги могут погибнуть. Хворостяной настил из ивы целесообразно сооружать поздней осенью, чтобы побеги смогли укорениться, и уже следующей весной могли быть хорошей защитой при наводнениях.
Хворостяной настил, по сравнению с остальными инженерно-биологическими строительными методами, выдерживает очень большие нагрузки. Область применения его универсальна, однако, прежде всего, он подходит для укрепления крутых берегов, которые подвергаются высокой гидравлической нагрузке.
Между плотно уложенными ветвями ивы (которые должны состоять из разных видов) для повышения видного разнообразия, целесообразно укладывать сеянцы или саженцы широколистных растений, причём вершина побегов должна выступать до 20 см над поверхностью земли.
На берегах, которые необходимо укреплять при помощи камыша, подобные настилы можно сооружать из стеблей камыша (настил из камыша).
Плетеная изгородь
Плетеные изгороди довольно часто применяют для защиты от эрозии поверхностного слоя почвы на склонах, дайнах балок, оврагов. Однако из-за недостатка влаги па склонах они сильно осушаются и не дают хорошего результата. Эти сооружения лучше подходят в условиях хорошего увлажнения, где побеги могут укореняться и более эффективно выполнять защитные функции.
Плетеные изгороди сооружают высотой 50 см. Этим обеспечивается укоренения побегов. Они могут выдерживать достаточно сильные нагрузки, если используются ветви толщиной 3-8 см. Расстояние между опорами не должно быть более чем 1,0-1,2 м, иначе изгородь теряет прочность. Диаметр деревянных опор 12-15 см.
Для плетения применяют прочные эластичные ветви ивы (не ломкие виды ив), которые перед этим замачивают в воде, чтобы они не ломались при плетении. Ветви попеременно переплетают вокруг деревянных опор, при этом начинать следует с толстого конца со стороны откоса. Концы ветвей должны располагаться по течению. При недостаточном уровне воды косое плетение изгороди более подходящие. Этим обеспечивается водоснабжение побегов.
Из-за небольшой высоты плетеная изгородь в первую очередь предназначена для защиты небольших рытвин, кюветов, с периодическим затоплением. В отличие от других инженерно- «биологических конструкций на создание изгороди требуется незначительные затраты и они просты в изготовлении.
Сооружение из пней
Живые или сухие пни древесных растений, плотно устанавливают друг к другу на склоне и привязываются к ранее вбитым деревянным сваям при помощи стального троса. Пустоты между корнями заполняют камнями и речным материалом. При использовании для укрепления речных берегов при затоплении высокой турбулентности, вызываемой пнями, возможны эрозийные процессы на склоне. Поэтому это сооружение имеет ограниченную сферу действия и предназначено для укрепления низких берегов. Оно так же может применяться в качестве основы формирования островков и других мест, где нет больших гидравлических сил и допускаются небольшие повреждения. в целом пни с корнями хорошо укрепляют склон. При этом они не должны возвышаться над поверхностью более чем на 20 см.
Стена из бревен (свай, кольев)
На протяжении нескольких столетий этот строительный метод используется для укрепления склонов. К вертикально вбитым деревянным сваям (в большинстве случаев их длина составляет 3 м, причем 2/3 вбиваются в землю) изнутри болтами прикрепляют бревна и поперечно на них кладутся в направлении склона «зубья».
Стена из бревен может быть построена также в форме ступеней, что обеспечивает более высокую стабильность, лучшее закрепление склона и более естественный вид берега.
Подпорная береговая стена
При строительстве опорной береговой стены железные сваи, бревна толщиной 18-20 см соединяются болтами друг с другом в форме ящика. Поперечные бревна с зазубриной укладываются попеременно друг над другом. Внутренняя часть со стороны воды заполняется фашинами из ветвей ивы, сзади насыпают гравий. Фашины также должны быть слегка присыпаны для укоренения. Под водой опорные стены укрепляют мелкими камнями и фашинами из сухих веток.
В речном строительстве нет большой необходимости использовать глинистые материалы в качестве защиты от эрозии, поскольку вымывание грунта предотвращают сами фашины.
Укрепление откосов саженцами и кольями
При укреплении откосов саженцами и кольями, последние вбивают в землю. Затем горизонтально друг на друга плотно укладывают жерди (бревна) и крепят их скобами, болтами. Со стороны откоса насыпают грунт. Выше по склону высаживаются растения. После гниения древесины корни деревьев укрепляют склон.
В качестве одного из вариантов вместо жердей (бревен) используют доски, которые прибиваются к внутренней стороне деревянных опор.
Озелененный каменный барьер
Вышеназванную конструкцию можно соорудить из проволочных корзин, заполненных камнями (габионов). В стыки между ними укладывают черенки. При распыленном водотоке зону стока обсаживают растениями.
При строительстве барьеров проволочные корзины с камнями тщательно укладывают и хорошо соединяют друг с другом. Внутри корзин укладывают черенки ив.
Озелененный барьер из крупных камней
При наличии крупных камней, из них сооружают барьеры, а в пустоты и стыки помещают растения. Подобные барьеры сооружают только в местах, где есть доступ для работы техники. При использовании камней из местного материала такие барьеры хорошо вписываются в ландшафт.
Укрепление оползневых склонов
Низкая прочность, повышенная влажность, образование линии скольжения и в большинстве случаев недостаточность растительности являются причинами обвалов склонов и возникновения оползней. Инженерно-биологические мероприятия с техническими элементами могут затормозить глубинные движения почв, но не в состоянии полностью предотвратить их. Основное внимание должно уделяться эффективному осушению склонов, чтобы уменьшить влияние влаги. Поверхностные оползневые процессы могут снижаться за счет посада растений.
Вырубка отдельных, наклонившихся деревьев может быть полезла для предотвращения возможных оползней при сильных порывах ветра.
Для уменьшения оползней целесообразно осуществлять следующие инженерно- биологические мероприятия:
· устранение и озеленение трещин в почве;
· строительство открытых дренажных систем и желобов;
· закрепление грунта кольями (сваями);
· укрепление склона подпорными стенами, габионами, фашинами;
· укладка дренажных фашин;
· повышение кустистости кустарников (посадка на пень, укоренение побегов);
· сохранение травяного покрова;
· посадка деревьев, имеющих мощную стержневую корневую систему.
Дренажные фашины
Для осушения склонов можно использовать дренажные фашины. По линии стока или под небольшим углом к склону прокладывают борозды 30-50 см глубиной и шириной. В них укладывают фашины диаметром 10-40 см. Фашины закрепляют кольями и слегка присыпают землей, соединяют с водоприемником.
Закладывают их до вегетационного периода. Осушение осуществляется как за счет стока влаги, так и за счет ее транспирации растениями.
Укладка черепков, растений на террасах
Для стабилизации склонов возможно использовать закопанные горизонтально по склонам древесные растения, побеги. В местах разрастающихся неглубоких оползней укладывают ветви ив на микротеррасы 100-150 см шириной, и древесные виды с корнями (1:1). Они должны прикрывать площадь террасы на 50% и более. Затем растения засыпают грунтом с выше расположенной террасы. Для дополнительного укрепления склонов на концы растений укладывают бревна или камни.
Микротеррасы должны быть выкопаны с наклоном. Применяют растения и живые ветви длиной 0,5-5 м. На 1 м террасы необходимо 10-20 штук. Концы ив обрезают после засыпки почвой так, чтобы около 20 см возвышались над землей. Укладку обычно производят до вегетационного периода.
Озелененная опорная стена
Озелененная опорная стена создается для укрепления основания склона и промоин на склонах. Она также может служить для укрепления берегов. Опорные стены — это деревянные сооружения с одинарными или двойными стенками из бревен. Каждый ряд заполняется имеющимся в наличии материалом, на переувлажненных склонах—-дренажным материалом. Опорную стену строят под углом, шириной от 2 до 2,5 м.
На каждый слой стены укладывают ветви древесных пород (например, ивы) и саженцы лиственных пород, способных по всей длине ствола давать корни. Растения должны быть примерно такой же длины как опорная стена и укладываются таким образом, чтобы они выходили за пределы сооружений не больше 20 см. Работы производятся в период вегетационного покоя.
2.4. Инженерно-биологические работы на урбанизированных территориях
Урбанизированные территории – это площади городов и поселков городского типа в административных границах, в состав которых могут входить и сельскохозяйственные угодья, и различные леса: гослесфонда, агролеса, муниципальные, а также земли частного сектора с низким уровнем благоустройства – практически деревни в городе. Выделяют урбанизированные территории по степени техногенного преобразования пространства, или в целом антропогенного освоения территории. Подобные подходы создают новые трудности методического и субъективного характера, поэтому для анализа ситуации целесобразнее опираться на официальные документы: Уставы городов и поселков городского типа, статистические данные по всем направлениям функционирования поселений, в том числе по структуре землепользования.
Озеленение населенных мест – это целый комплекс вопросов, связанных с формированием полноценной среды обитания человека. Особую актуальность и остроту приобретает решение этих вопросов в связи с загазованностью воздуха, загрязнением почвы, наличием большого количества подземных коммуникаций и сооружений, большого удельного веса асфальтовых покрытий улиц и площадей. Создание зеленых зон в виде объектов озеленения – сложный созидательный процесс, связанный с объемно-пространственной организацией городской или поселковой территории, грамотным проектированием объектов на основе знаний ландшафтного искусства, воплощением проектов в жизнь: строительством и грамотной эксплуатацией объектов озеленения на основе биологически обоснованного ухода за растительностью в процессе ее жизнедеятельности.
По существующей классификации все объекты озеленения подразделяются, прежде всего, по территориальному признаку на внутригородские и пригородные. Внутригородские объекты озеленения находятся в пределах городской черты застройки и включают озелененные территории с искусственно созданными или существующими насаждениями, водоемами, оборудованными площадками отдыха и спорта, объединенными дорожной сетью. Они подразделяются на: объекты общего пользования, включающие городские парки и сады, скверы и бульвары; объекты ограниченного пользования, включающие насаждения жилых и промышленных территорий, детских учреждений, спортивных комплексов и площадок; объекты специального назначения, включающие насаждения складских территорий, санитарно-защитных зон, улиц, площадей.
Пригородные объекты озеленения проектируют для организации массового загородного отдыха на базе существующих или искусственно созданных массивов насаждений. К ним относятся пригородные леса, лесопарки, декоративные питомники, цветочные хозяйства, кладбища, мелиоративные насаждения, а также ветрозащитные, водоохранные насаждения.
Наибольший удельный вес в озеленении города занимают объекты общегородского и районного значения – городские сады и парки, скверы и бульвары; участки жилой застройки – сады жилых групп, придомовые полосы, территории школ и детских садов-яслей.
Парки и сады – наиболее крупные и важные объекты озеленения, площадь которых колеблется от 6-10 га (сады) до 15-25 га (районные парки) и 50-150 га (парки планировочных районов, общегородские). По назначению они бывают многофункциональными (парки культуры и отдыха) и специализированными (детские, спортивные, прогулочные). Сады и парки создаются на незастраиваемых территориях с пересеченной местностью, как имеющих растительность или водоемы, так и свободных от них; обычно под парки отводятся неудобные для строительства домов земли – овраги, склоны, поймы рек, холмы и др., т. е. территории, нуждающиеся в большом объеме инженерных подготовительных работ. Все работы по строительству ведутся по очередям освоения территории. В качестве деревьев и кустарников применяют посадочный материал различных стандартов: от крупномерного – для посадок одиночно и группами до стандартных саженцев – для посадок в куртины и массивы. На территориях парков имеется значительное количество открытых пространств газона, площадок и площадей с различного типа покрытиями.
Скверы - относительно небольшие по площади объекты озеленения (0,5-1,5 га), размещаемые на перекрестках улиц, в отступах от жилой застройки, на площадях. Предназначены в основном для кратковременного отдыха пешеходов улиц и населения прилегающей застройки. Кроме того, они имеют большое декоративно-планировочное значение (скверы на площадях). Насаждения скверов подвергаются самым разнообразным антропогенным воздействиям: загазованности воздуха, его запыленности, высокого уровня вибрации и шума, колебаниям температуры и относительной влажности воздуха. При строительстве скверов используются крупномерный посадочный материал, прочные и высокодекоративные покрытия для дорожек и площадок, устойчивые декоративные травянистые цветочные растения, отвечающие повышенным эстетическим требованиям садово-парковое оборудование. Самые высокие требования предъявляются к эксплуатации и уходу за насаждениями скверов (систематическое внесение удобрений, замена почвенного слоя под газоны и цветники, своевременное орошение насаждений и т. п.).
Бульвары – объекты озеленения, размещаемые в виде полос вдоль магистралей и улиц и предназначенные для транзитного движения пешеходов и кратковременного отдыха населения, проживающего в прилегающих микрорайонах. К посадочному материалу при строительстве и эксплуатации бульваров также предъявляются высокие требования.
Объекты озеленения жилой застройки представляют собой придомовые полосы, сады жилых групп домов, участки детских садов-яслей, территории школ, поликлиник и больниц, участки перед культурно-бытовыми учреждениями. Озелененные территории микрорайона и жилого района предназначены для кратковременного отдыха населения и удовлетворения его хозяйственно-бытовых потребностей. При их строительстве применяют крупномерный посадочный материал деревьев и кустарники из первой школы питомника; газон предусматривается устойчивым к рекреационным нагрузкам; дорожки и площадки – из прочных малоизнашиваемых покрытий.
3. Способы орошения и полива при возделывании деревьев, кустарников, цветов и др. с/х культур
Орошение — один из видов водных мелиораций в зонах недостаточного и неустойчивого естественного увлажнения, направленный на предотвращение почвенной и частично атмосферной засух путём покрытия дефицита влажности. Основное назначение орошения: получение гарантированных урожаев сельскохозяйственных культур независимо от складывающихся погодных условий за счёт управления водным и связанными с ним воздушным, тепловым, солевым, микробиологическим и питательным режимами в почве. Применяют орошение также для промывки почв, борьбы с атмосферной засухой, как средство против заморозков, для внесения с поливной водой минеральных и органических удобрений, а также химических средств защиты растений от болезней и вредителей. Количество воды, которое необходимо дать в течение вегетационного периода на 1 га орошаемых земель дополнительно к естественным запасам её в почве, чтобы получить запланированный урожай, называется оросительной нормой.
Выделяют четыре способа орошения, в зависимости от способа введения воды в почву:
· Поверхностный
· Дождевание
· Подпочвенный
· Капельный
Поверхностным называют способ орошения, при котором вода распределяется по полю сплошным слоем или отдельными струями и поступает в почву под действием гравитационных и капиллярных сил. Поверхностный полив используется на уклонах не более 0,01-0,03. Севообороты при поверхностном поливе нельзя размещать на посадочных почвогрунтах при близком залегании грунтовых вод, на массивах с легкими и сильноводопроницаемыми почвами.
Поверхностное орошение делят на:
· полив по бороздам,
· полив по полосам,
· полив затоплением.
По бороздам — вода подаётся в борозды и впитывается в почву главным образом капиллярным путём (через стенки и дно борозд). Поливные борозды (неглубокие канавы, расположенные на орошаемом поле параллельно друг другу) устраивают перед нарезкой каналов временной оросительной сети. Поливные борозды должны быть прямолинейными и иметь одинаковые глубину и поперечное сечение по всей длине. Различают два способа полива по бороздам: по проточным (сквозным) и по тупым (затопляемым) бороздам. При поливе по проточным бороздам воду подают небольшими струйками в каждую борозду. В процессе движения основная масса воды впитывается в дно и стенки борозд и увлажняет корнеобитаемый слой почвы. При поливе по тупым затопляемым бороздам подают более крупную струю воды в каждую борозду с расчетом быстрого их заполнения. Основная масса воды впитывается после заполнения борозд. Этот способ применяют преимущественно на участках с очень малыми уклонами в направлении борозд. По глубине различают 3 типа борозд: мелкие — глубина до 10 см, ширина поверху 25—30 см; среднеглубокие — глубина 12—15 см, ширина 30—35 см; глубокие — глубина 18—25 см, ширина 35—40см. Расстояние между бороздами зависит от типа почвы, размера поливной струи и нормы полива. Для легких суглинистых почв расстояние между бороздами делают обычно 0,5—0,6 м, средних суглинистых — 0,6—0,8 м и глинистых — 0,8—1 м. На глинистых и тяжелосуглинистых почвах влага распространяется в глубину и в стороны примерно одинаково, на легких — больше в глубину. Так же существует полив по кольцевым бороздам. Такой полив проводят по бороздам, расположенным вокруг штамба дерева или куста. Заполнение водой и расстояние между бороздами такие же, как и для тупых борозд. После полива, когда вода впитается в почву, борозды заваливают сухой почвой (с гребней). Этим устраняются испарение влаги и образование корки по периметру борозды.
При поливе напуском по полосам вода из выводной борозды подаётся [подается] на полосу орошаемой площади и распределяется по ней самотёком. Орошение по полосам [самотеком] применяют для культур сплошного сева (зерновые, травы), а также как влагозарядковый и предпосевной полив. Поливной участок разбивают земляными валиками высотой 20 — 30 см в направлении максимального уклона. Ширина узких полос 1,3 — 4,2 м, широких 20 — 30 м, длинных полос 150 — 500 м, уклон 0,002 — 0,008, расход воды 50 — 200 л/с. На хорошо спланированных участках без поперечного уклона применяют полив с головной подачей воды, когда она из временного оросителя непосредственно поступает в голову полосы; при сложном микрорельефе в условиях плохо спланированной площади и даже с небольшим уклоном в поперечном направлении применяют полив с боковой подачей воды, когда она поступает в выводные борозды, а из них в полосы. Для механизации полива применяют поливные агрегаты и передвижные трубопроводы.
При поливе затоплением на орошаемом участке, огражденном со всех сторон валиками, создают сплошной слой воды (от 5 до 25 см), постепенно впитывающийся в почву. Полив затоплением применяют при орошении трав, риса,иногда кукурузы и культур рисового севооборота, а также как промывной полив на засоленных землях.
Подпочвенное орошение – это способ орошения, при котором вода поступает по капиллярам непосредственно в корнеобитаемый слой почвы из системы подпочвенных увлажнителей (керамических труб с открытыми стыками или пористых, кротовых дрен), а поверхностные горизонты увлажняются за счет восходящего капиллярного передвижения влаги. Для проведения подпочвенного орошения строят специальные системы с оросительной сетью из трубопроводов или используют осушительные системы, которые оборудуют шлюзами. На каналах шлюзы закрывают весной при спаде паводка (предупредительное шлюзование) или периодически летом (увлажнительное шлюзование). В последнем случае в систему обязательно подаётся вода из водоисточника, т.к. летнего стока для увлажнения недостаточно. При закрытых шлюзах сток прекращается, и почва увлажняется путём инфильтрации воды из каналов и дрен. Техника подпочвенного орошения позволяет полностью автоматизировать процесс полива.
Дождевание — способ орошения, при котором оросительная вода под напором выбрасывается дождевальными машинами или установками в воздух, дробится на капли и падает на растения и почву в виде дождя. Дождевание применяют для вегетационных, освежительных, подкормочных и утеплительных поливов, поливов в борьбе с сорняками и др. Его широко используют при выращивании овощных, технических, кормовых, зерновых и плодово-ягодных культур, особенно в зоне неустойчивого увлажнения. Наиболее эффективно дождевание на фоне осенней влагозарядки почвы. В засушливые годы дождевание даёт большую прибавку урожая в нечернозёмной зоне и даже на севере (например, под Якутском). В Прибалтике дождеванием орошают сенокосы и пастбища. Оросительные нормы при дождевании обычно несколько ниже оросительных норм при поверхностных поливах. При поливе дождеванием оросительная система состоит, из водоисточника, насосной станции с двигателем, водопроводящей сети каналов, гидротехнических сооружений, дождевальной техники.
Оросительные системы бывают:
· стационарными,
· полустационарными
· передвижными.
На стационарных системах насосная станция, водопроводящая сеть и гидротехнические сооружения имеют постоянное местонахождение (не передвигаются). Трубопроводы заложены в земле, на поверхность вводятся лишь гидранты (краны) от закрытых трубопроводов, к которым подключаются дождевальные машины и установки.
На полустационарных оросительных системах насосная станция и магистральный трубопровод занимают неподвижное положение, а распределительные трубопроводы и подключаемые к ним дождевальные машины и установки перемещаются по орошаемой площади. В процессе производства полива машина может или медленно двигаться вдоль временного оросителя, или работать позиционно, т. е. полив некоторую площадь из одной точки, затем переместиться в другую и т. д., пока не будет произведено орошение всей необходимой территории. Дождевальные машины, работающие на открытой сети, в конструктивном отношении отличаются большим разнообразием, но наибольшее распространение имеют агрегаты, состоящие из гусеничного трактора со смонтированными на нем насосом и дождевальной установкой того или иного типа, непосредственно разбрызгивающей воду.
Передвижные оросительные системы применяют для полива небольших участков, расположенных вблизи водоисточников. Их оросительная сеть состоит из быстро разборных трубопроводов и передвижной насосной станции.
Проектирование оросительной сети.
Оросительную сеть проектируют так, чтобы она обеспечивала подачу требуемого количества воды в заданные сроки на поля, занятые сельскохозяйственными культурами. Источником воды для орошения может служить река, озеро, водохранилище, канал. Водозаборное сооружение на источнике устанавливается таким образом, чтобы длина магистрального трубопровода, подающего воду от насосной станции к орошаемому участку, была минимальной. Внутри севооборотного участка вода распределяется с помощью распределительных и поливных трубопроводов, оборудованных соответствующей запорно-регулирующей арматурой. В зависимости от применяемых дождевальных машин, оросительная сеть может быть открытой, закрытой и комбинированной. Перед проектированием оросительной сети необходимо оценить правильность выбора дождевальной машины.
Возможность применения той или иной машины для полива севооборотного участка зависит от:
-топографических и климатических условий;
-технических характеристик дождевальной машины;
-результата сопоставления средней интенсивности дождя с впитывающей способностью почвы;
-соответствия высоты, на которой расположен поливной трубопровод, высоте сельскохозяйственных растений.
При капельном орошении вода по разветвленной сети пластмассовых трубочек подается через капельницы непосредственно к каждому растению. Капельные линии подразделяют на капельные трубки и капельные ленты. В первом случае имеют в виду цельные полиэтиленовые трубки диаметром от 16 до 20 мм, с толщиной стенки от 100 микрон до 2 мм с прикрепленными к ним капельницами (наружными, накладными или интегрированными – встроенными внутрь). Лентами же называют капельные линии, изготовленные из полоски полиэтилена, сворачиваемой в трубку и склеенной или сваренной термическим способом. При склейке/сварке внутри шва оставляют свободными от клея/сварки микропространства, которые в свою очередь образуют необходимые компоненты капельницы – фильтрующие отверстия, лабиринт превращения ламинарного потока в турбулентный. Капельное орошение можно использовать в любом месте, где растениям необходима вода, например, в садах, огородах, теплицах, на фермах. Это оросительная система, в которой используются высокие технологии. Не оказывая никакого давления на растения при отсутствии влаги, вода подается с частыми интервалами на корни растений. Таким образом, минимизируются эксплуатационные расходы, увеличиваются урожаи и сохраняется состав почвы. Для капельного орошения требуется различное оборудование: насосная установка для перекачивания воды от источника к месту орошения, основной трубопровод, подсоединенный к насосу, второстепенная линия и трубы капельного орошения с капельницами внутри, установленные сбоку. Кроме этого, вода содержит множество частиц при перекачке от источника. Песок, осадочные минералы и плавающие частицы начинают собираться внутри тонкоканальной капельницы и в скором времени забивают ее. Для того, чтобы предотвратить это, на систему необходимо установить гидроциклоны и фильтры перед применением оросительных труб. Фильтры необходимо регулярно очищать. Очищенная вода обеспечивает более долгий срок службы труб.
Для точного расчета системы необходимо учитывать следующие данные:
-Схема участка (размеры; расположение водозабора; направление рядов (север-юг).
-Характеристика водозабора (открытый водоем, скважина, магистраль), характер оросительной воды.
-Характеристика почвы (тип и ее анализ).
-Перечень культур и характер их размещения на участке.
Основные достоинства капельного способа орошения:
-Значительная экономия поливной воды по сравнению с обычными способами полива на 50% и более.
- Снижение потерь воды на фильтрацию и испарение.
-Отсутствие поверхностного стока и водной эрозии.
-Уменьшение сорняковой растительности, следовательно, и непроизводительного расхода воды из междурядий.
-Оптимальное и устойчивое увлажнение корнеобитаемого слоя в периоды роста и развития растений.
-Возможность локального в небольших дозах внесения удобрений вместе с водой.
-Возможность уплотнения посевов культур.
-Отсутствие подъема грунтовых вод и опасности вторичного засоления.
-Возможность использования для орошения минерализованной и в частности морской воды.
-Возможность применения на малоразвитых почвах с близким залеганием песка и галечника, где не требуется проведения планировки.
4. Изучение водно-физических свойств почв, расчет норм полива
Водно-физическим свойствам почвы называют совокупность свойств, определяющих поведение грунтовой воды в его толще. Наиболее важными водными свойствами являются: водоудерживающая способность почвы, ее влагоемкость, водоподъемная способность, водопроницаемость.
Водоудерживающая способность — это способность почвы удерживать воду, которая содержится в нем, от стекания под действием силы тяжести; количественной характеристикой водоудерживающей способности является влагоемкость.
Влагоемкость почвы — способность поглощать и удерживать определенное количество воды.
В зависимости от сил, удерживающих воду в почве, выделяют следующие виды влагоемкости: максимальную адсорбционную (МАВ), максимальную молекулярную (ММВ), капиллярную (KB), наименьшую (НВ), полную (ПВ).
Максимальная адсорбционная влагоемкость — наибольшее количество воды, которая может быть удержана сорбционными силами на поверхности почвенных частиц, соответствует количеству плотно связанной воды, содержащейся в почве, приблизительно равна МГ.
Максимальная молекулярная влагоемкость — характеризует верхнюю границу содержания в почве пленочной воды. Зависит, в основном, от гранскладу грунта (глина — 25-30%, песок — 5-7%). Это важная гидрологическая константа, потому является нижней границей доступной для растений воды.
Kапилярная влагоемкость— наибольшее количество капиллярно-подпертой воды, которая может содержаться почвой, находящемся капиллярной каймы. Зависит от пористости почв и от высоты слоя насыщенного грунта над зеркалом грунтовых вод, поэтому KB не является константой.
Наименьшая влагоемкость — максимальное количество капиллярно-подвешенной воды, которую может удержать почва после стекания избытка воды при глубоком залегании грунтовых вод. Зависит от гранулометрического состава, структурности почвы (песчаные — 5-10%, супесчаные — 10-20%, суглинистые — 20-30%, глинистые — 30-45%). Это одна из важнейших гидрологических характеристик грунта, константа, верхний предел оптимального увлажнения.
Полная влагоемкость — наибольшее количество влаги, которое может вместить грунт при полном заполнении всех пор, за исключением ущемленным, так ПВ примерно равна пористости почвы (в объемных процентах).
Водопроницаемость — это способность почв впитывать и пропускать через себя воду, которая поступает с поверхности.
Водоподъемная способность почвы — это его свойство вызывать восходящее передвижение в нем воды за счет капиллярных сил.
Высота и скорость капиллярного поднятия воды в основном определяются гранулометрическим и структурным состоянием грунта, его пористостью. Чем тяжелее почвы и менее структурные, тем больше потенциальная высота поднятия воды по капиллярам, а скорость подъема — меньше. Капиллярные силы начинают проявляться в порах диаметром 8 мм, но особенно ярко — в порах диаметром 0,1-0,003 мм.
Потенциал почвенной влаги – (потенциал воды в почве, давление почвенной влаги, сосущая сила почвы, всасывающее давление). Под потенциалом почвенной влаги понимают полезную работу, которую необходимо затратить для изотермического и обратимого переноса единицы массы (единицы объема свободной химически чистой воды) с заданного уровня в почвенный раствор.
Расчет поливных норм
Нормы полива деревьев, кустарников и др с/х культур зависят от их видов, почвы и условий произрастания. Полив должен обеспечить постоянную влажность почвы на всей глубине залегания корней. Наилучшего развития дерево достигает при влажности почвы 60% от полной влагоемкости (максимальное количество воды, которое могут удержать 100 г. абсолютно сухой почвы). Наибольшее количество корней деревьев находится в слое до 60-70 см.
Поливная норма- объем воды, подаваемый на 1 га орошаемой площади за 1 полив для промачивания расчетного слоя почвы.
Поливная норма определяется по следующей формуле:
m= 100* H* α*( βнв – βпп ) ,м3/га
где, H- расчетный слой почвы, α- объемый вес почвы, м3/т, βнв- наименьшая влагоемкость почвы, процент от массы сухой почвы, βпп- предполивной порог влажности почвы.
Значения α и βнв из исходных данных. Величина расчетного слоя почвы H зависит от степени влажности корневой системы растения. Величина βпп зависит от требуемого культуре воде, назначается в процентах от βнв.
|
Культуры |
H |
Βпп в процентах от βпп |
|
1. многолетние травы (люцерна) |
0,8-0,9 |
70-75 |
|
2. зерновые и зернобобовые (ячмень, пшеница, кукуруза, рож, соя) |
0,6-0,8 |
70-75 |
|
3. картофель и корнеплоды |
0,6-0,5 |
75-80 |
|
4. овощные культуры |
0,5-0,4 |
80-85 |
Оросительная норма- объем воды подаваемый на 1 га орошаемой площади за весь вегетационный период для получения запланированного урожая с/х культур.( м3/га, мм).
Величина оросительной нормы зависит от климатических условий, требовательности культуры к воде и срока ее вегетации.
Оросительная норма равна сумме поливных норм всех вегетационных и дополнительных поливов.
Существует два основных метода расчета оросительной нормы:
1. Метод водного баланса Костякого.
2. Биоклиматический метод братьев Алпатьевых.
Согласно биоклиматическому методу, оросительная норма равна сумме декадных дефицитов водного баланса за вегетационный период:
M=ΣΔW, мм
где, ΔW- дефицит водного баланса за расчетную декаду, мм
В свою очередь ДББ рассчитывается по формуле:
ΔW=E-P, мм
где, E- суммарное водопотребление за расчетную декаду, мм
γ- коэффициент влагообмена с ниже лежащими слоями почвы, величина безмерная
P- сумма осадков за расчетную декаду
Суммарное водопотребление определяется:
E=Кd*Σd, мм
где, Кd- биоклиматический коэффициент, для данной культуры в расчетной декаде
Σd- суммарный коэффициент влажности воздуха за расчетную декаду, мбар.
1 дек.=1 по 10 ч.м.
2 дек.=11 по 20 ч.м.
3 дек.=21 по 30 (31) ч.м. – V, VІІ, VІІ
Коэффициент влагообмена с ниже лежащими слоями распределяется равномерно в течении срока вегетации культуры:
1. для культур весеннего сева от 1 до 0,85
2. для озимой пшеницы от 0,95 до 0,85
3. для люцерны 0,95 в течении всего периода.
Расчет количества и сроков проведения полива.
Поливы назначаются из условия расходов почвенной влаги в течении расчетной декады. Предварительно необходимо рассчитать запасы влаги на уровне 90% НВ и на уровне предварительного порога влажности:
Wнв= 180* H* α* βнв
Wпп= 100* H* α* βпп
Расчет ведется по декадно (одновременно рассчитываются строки 8,9,10). Запасы влаги на начало 1-ой декады принимаются равными Wнв.
Далее рассчитываются значения запасов влаги на конец декады:
Wк= Wн- ΔW, мм
Затем определяются запасы влаги на начало следующей декады, возможно два случая:
1. если Wк > Wпп, то Wн = Wк
2. если Wк > Wпп, то в текущей декаде назначается полив и запасы на начало следующей декады, будут равны nWн= Wк+m, мм
Для определения сроков определения поливов необходимо рассчитать:
1. полезные запасы влаги от начала данной расчетной декады
2. дефицит водного баланса приходящейся на одни сутки данной расчетной декады (n- количество дней в расчетной декаде)
3. количество дней от начальной декады не позднее которых необходимо провести полив
Wо=Wнач – Wпп, мм
Wсут= ΔW/ n, мм
N= Wо/ Wсут, дней (округляется до целых)
Для проверки значений, дней не может быть меньше нуля или больше дней чем в декаде.
Список используемой литературы:
1. Григорьев М.С., Ахмедов А.Д. «Организация полива сельскохозяйственных культур дождевальными машинами» Волгоград 1999 г.
2. Акваян А.Б., Салтаикин В.П., Шарапов В.А., 1987 Водогранилища М:Мысль
3. Справочник агролесомелиоратора / Г. Я. Мат-тис [и др.]. — М., 1984; Лесные культуры: учеб. /АР. Родин [и др.]. -М., 2001.