Министерство образования и науки РФ
ФГБОУ ВПО «Дагестанский государственный технический
университет»
Кафедра МЗиК
УТВЕРЖДАЮ
ВПО «ДГТУ»,
Т.А. Исмаилов
2014 г.
ПРОГРАММА
вступительного экзамена по направлению 35.06.01«Сельское хозяйство»Одобрена на заседании кафедры МЗиК (протокол № 7 от 18 февраля 2014 г.) Зам.зав. кафедрой МЗиК к.т.н., доцент г/ ь Зербалиев А.М.
Махачкала - 2014 Общие методические рекомендации В основу программы положены вузовские дисциплины: сельскохозяйственные гидротехнические мелиорации, мелиоративное почвоведение и земледелие, строительство и эксплуатация гидромелиоративных систем.
Цель экзамена: выяснить знания об основах мелиорации земель в различных природных зонах, изысканий и проектирования, строительства, модернизации, реконструкции, переустройства и эксплуатации современных комплексных мелиоративных систем, включая направления использования мелиорированных земель, управление водным режимом в условиях неустойчивого естественного увлажнения, куда относится территория Республики Дагестан, с учетом охраны, окружающей среды.
Задачей является показ знаний и навыков: правильная постановка задачи по выбору объектов, методов и способов мелиорации, обоснованию мелиоративных мероприятий;
владения практическими навыками и знаниями по осуществлению всех необходимых инженерных расчетов мелиоративных систем, в т.ч. с применением ЭВМ;
совершенствование конструкций гидромелиоративных систем и способов управления ими на основе учета етохастичности природных процессов и моделирования прогнозных ситуаций в окружающей среде; технико-экономического и экологического обоснований выбора решений при проведении мелиорации, агромелиоративных мероприятий и использования мелиорированных земель.
Должен знать: историю развития мелиорации, ее современное состояние и перспективы развития; виды мелиораций; способы повышения эффективности мелиораций:
мелиоративный фонд и его использование; способы осушения, увлажнения, орошения и других видов мелиорации; закономерности формирования водного режима; способы его прогноза; пути рационального использования водных и земельных ресурсов при мелиорации с учетом экологических требований; основы освоения мелиорируемых земель, направления их использования, экологические аспекты мелиорации; состояние мелиорации за рубежом; связь мелиорации со смежными дисциплинами; методологию научно-исследовательских работ.
Должен уметь: анализировать природные характеристики и хозяйственные показатели, обосновывать необходимость или нецелесообразность сельскохозяйственной гидротехнической мелиорации земель; применять передовые и эффективные способы при решении проектных задач, теоретические знания в практических расчетах; выбирать рациональные конструкции, рассчитывать и проектировать мелиоративные системы для разных почвенно-климатических условий с учетом экологических требований под планируемую продуктивность сельскохозяйственных угодий; выбирать рациональные технологии строительства, реконструкции и переустройств мелиоративных систем и механизмы для их выполнения; планировать и выполнять комплекс агромелиоративных мероприятий, мероприятий по технической эксплуатации мелиоративных систем и управлению водным режимом почв, максимально эффективно использовать мелиоративные системы и земли с регулируемым водно-воздушным режимом для повышения их продуктивности, применять достижения научно-технического прогресса в практике мелиоративных работ, работать с научной литературой, обобщать и систематизировать результаты полевых и лабораторных экспериментов.
Настоящая программа составлена на основе программ по ряду учебных дисциплин ВУЗов.
Помимо того, в нее внесены коренные изменения и дополнения, учитывающие особенности мелиораций и их комплексность, направления использования мелиорированных земель в Республике Дагестан и опыт подготовки нау чных работников но специальности "Мелиорация, рекультивация и охрана земель" в стране.
Содержание программы:
1. Введение в мелиорацию 1.1. Сущность мелиорации земель и потребность в ее проведении • Проблемы производства сельскохозяйственной продукции. Влияние природноклиматических условий на устойчивость сельскохозяйственного производства.
Понятие о мелиорации земель. Мелиорация земель - путь к коренному улучшению плодородия почв. Потребности в проведении мелиорации. Требования, предъявляемые сельскохозяйственным производством к мелиорации. Значение сельскохозяйственных мелиораций для экономики и социального преобразования республики. Роль мелиорации в интенсификации сельского хозяйства.
1.2. История развития мелиорации земель • Начало развития мелиораций в мире, в Беларуси, в соседних странах. Основные тенденции в развитии мелиорации. Мелиорация земель в настоящее время и в перспективе.
1.3. Классификация и комплексность мелиоративных мероприятий • Классификация существующих видов и способов мелиораций, краткая характеристика и особенности распространения их. Комплексность мелиораций необходимое условие их высокой эффективности и охраны окружающей среды.
Основные направления научно-технического прогресса в мелиорации.
1.4. Особенности мелиорации земель в Дагестане • Особенности природно-климатических условий республики. Потребность в развитии мелиорации. История развития мелиорации в республике. Состояние, перспективы и пути повышения эффективности мелиораций, особенности их развития в различных регионах республики. Эффективность мелиораций. Влияние мелиораций на окружающую среду. Основные направления развития мелиорации земель и их сельскохозяйственного использования в Р Д.
2. Оросительные мелиорации 2.1. Общие сведения об оросительных мелиорациях • Сущность и цель оросительных мелиораций. Краткая история развития оросительных мелиораций во взаимосвязи с природными и социальноэкономическими условиями. Условия естественного увлажнения территории Дагестана, потребность в проведении оросительных мелиораций.
• Современное состояние и перспектива развития оросительных мелиораций.
Распространение и эффективность орошения в странах мира. Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. Существующие проблемы в развитии оросительных мелиораций.
• Влияние орошения на почвообразовательные процессы, микроклимат, мелиоративное состояние земель и другие элементы окружающей среды. Влияние орошения на урожай. Отрицательное влияние орошения на окружающую среду и пути снижения этого влияния. Экологический подход в проектировании оросительных систем, • Оценка очередности строительства оросительных систем (основные факторы, влияющие на выбор).
2.2. Основные виды и способы оросительных мелиораций • Основные требования растений и сельскохозяйственного производства к видам и способам орошения (агробиологические, организационно-хозяйственные и др.).
Зависимость методов и способов орошения от почвенно-климатических условий, специализации хозяйств. Требование к видам и способам орошения.
• Современная классификация видов и способов орошения, их сущность, преимущества и недостатки, распространение. Основные критерии оценки применимости различных способов орошения.
• Понятие об оросительных системах. Требования, предъявляемые к ним.
Классификация оросительных систем. Составные элементы и их назначение.
• Насосные станции. Техника полива, требования к технике полива.
• Технико-экономические показатели оросительной системы. Коэффициент земельного использования. Коэффициент полезного действия, коэффициент использования воды.
2.3. Водный режим почвы и его регулирование при орошении • Требования растений к водному режиму почв. Уравнение водного баланса орошаемой территории.
• Влажность почвы, границы оптимальной влажности почвы. Наименьшая влагоемкость. Мелиоративный режим орошаемых земель.
• Водопотребление сельскохозяйственных культур. Испаряемость.
Эвапотранспирация (суммарное испарение). Методы определения водопотребления. Расчет водопотребления.
2.4. Режимы орошения сельскохозяйственных угодий • Сущность режимов орошения сельскохозяйственных культур и требования к ним.
Классификация режимов орошения с учетом природно-хозяйственных условий.
Элементы режима орошения.
• Нормы орошения: понятие, основные способы установления и расчета. Дефицит водопотребления сельскохозяйственной культуры. Методика выбора года расчетной обеспеченности при определении норм орошения.
• Предполивная влажность почвы и ее связь с границами оптимальной влажности.
Взаимосвязь между элементами режима орошения. Правило нормирования режима орошения. Предельная величина поливной нормы. Поливной и межполивной интервалы. Поливной цикл. Способы установления сроков полива.
• Расчет орошения. Режимы поливов специального назначения. Режим орошения сельскохозяйственных культур в севообороте. Построение неукомплектованного и укомплектованного графиков гидромодуля. Водоотведение с орошаемых земель.
• Технико-экономическое обоснование норм орошения. Особенности режимов орошения при поверхностных поливах и при дождевании. Направления совершенствования методик расчетов режимов орошения.
2.5. Дождевание • Сущность и условия применения орошения дождеванием. Преимущества и недостатки.
• Классификация, принципы и схемы работы дождевальных насадок и аппаратов.
Структура искусственного дождя и основные характеристики.
• Понятие о качественном поливе дождеванием. Агротехнические и экологические требования к искусственному дождю. Мероприятия по осуществлению качественного полива дождеванием. Потери воды при дождевании на испарение и задержание растительным покровом. Дождевальные машины и устройства, их перспективные конструкции, классификация и требования к ним сельскохозяйственного производства. Схемы работы, технология проведения поливов. Оценка применимости дождевальных машин и устройств при проектировании оросительных систем.
• Определение интенсивности дождя, времени работы дождевальных устройств для выдачи заданной поливной нормы. Расчет производительности дождевальной техники и выбор необходимого количества. Составление графика работы дождевальной техники. Расчет необходимого напора и расхода насосной станции.
• Направления совершенствования орошения дождеванием.
2.6. Совершенствование способов и технологий орошения •Необходимость совершенствования способов и технологий орошения.
Классификация.
• Способы и технологии по улучшению микроклимата. Синхронно-импульсное дождевание: сущность, условия применения, особенности режима орошения, технология проведения поливов. Возможности экономии воды и эффективность применения синхронно-импульсного дождевания. Приземное и подкроновое дождевание. Аэрозольное (мелкодисперсное) орошение. Увлажнение приземного слоя воздуха с целью борьбы с суховеями и защита растений от заморозков.
• Способы и технологии по управлению качеством оросительной воды.
Удобрительное орошение (фертигация): сущность, режим и технология проведения поливов, эффективность применения.
• Водосберегающие способы и технологии полива. Сущность, условия применения, преимущества и недостатки внутрипочвенного и капельного орошения.
Возможности экономии воды и эффективность применения. Особенности режима орошения и оросительной сети. Сущность очагового орошения.
2.7. Поверхностные самотечные поливы • Сущность, основные принципы и условия осуществления. Классификация, сравнительная оценка и распространение. Закономерности впитывания воды в почву при поверхностных поливах. Условия применения, преимущества и недостатки поливов по бороздам, полосам и затоплением. Виды и схемы поливов.
Расчет элементов техники полива. Технические средства и оборудование для поверхностного полива.
• Поливной участок: размеры и оросительная сеть. Назначение, виды, схемы расположения и основные параметры временной оросительной сети. Основные приемы подачи воды из временной оросительной сети в борозды и полосы.
Поливная арматура, механизация распределения воды. Планировка поверхности.
* Направления совершенствования поверхностных самотечных поливов.
2.8. Оросительная сеть • Общие сведения о конструкции оросительных систем и требования к проектированию оросительной сети.
• Открытая оросительная сеть. Виды и расположение сети на плане. Расчетные расходы воды и порядок их установления. Потери воды и коэффициенты полезного действия, Противофильтрационные мероприятия. Конструкция и расчеты каналов. Сооружения на открытой оросительной сети, назначение и виды.
• Трубчатая оросительная сеть. Условия применения и схемы расположения.
Проектирование сети. Материалы труб. Арматура на трубчатой оросительной сети.
• Комбинированная оросительная сеть. Водосборно-сбросная сеть. Дороги и защитные лесные насаждения на орошаемых землях.
2.9. Поливы в особых условиях и особенности их проектирования • Орошение долголетних культурных пастбищ. Создание пастбищ, особенности режима и технологии орошения пастбищ, составление совмещенных графиков поливов и стравливаний.
« Орошение садов и ягодников. Целесообразность и эффективность. Особенности режима, технологии и техники проведения поливов, а также проектирования оросительной сети, • Орошение сточными водами: особенности проектирования.
• Особенности орошения в теплицах. Режим и способы полива в теплицах. Техника и технология полива небольших участков.
• Предупреждение засоления и заболачивания орошаемых земель. Причины засоления, заболачивания и методы мелиорации. Дренаж на орошаемых землях.
2.10. Источники воды для орошения • Основные виды источников воды для орошения и мелиоративные требования к ним. Выбор источников воды.
« Оросительная способность источников воды и пути ее повышения. Комплексное использование источников воды для орошения.
• Требования, предъявляемые к качеству оросительной воды. Характеристика поверхностных и подземных вод по качеству воды.
• Особенности орошения из рек, мелиоративная характеристика водозаборов, обоснование необходимости регулирования стока рек для орошения.
• Особенности орошения подземными водами. Аккумулирующие емкости и основные принципы их проектирования. Преимущества и недостатки орошения подземными водами.
• Местный сток и его использование для орошения, преимущества и недостатки, распространение. Определение полезного объема воды для орошения. Понятие о лиманном орошении.
3. Гидротехиическая мелиорация и охрана природной среды 3.1. Гидротехническая мелиорация в системе природопользования • Место гидромелиорации в природопользовании. Влияние мелиорации на природную среду. Классификация мелиоративных мероприятий. Регламентация гидромелиоративных работ.
• Требования охраны природы к режимам и технологиям дождевания.
Агроэкологически сбалансированный режим орошения. Ограничения поливной нормы. Условие приоритетной очередности дождевания сельхозкультуры при сложном почвенном покрове.
• Особенности осушения болот. Влияние осушения на торфяно-болотные почвы.
Сработка торфяной залежи. Меры по сохранению органического вещества торфа.
Направления использования торфяно-болотных и торфяно-минеральных (органопреобразованых) почв.
3.2. Особенности орошения сточными водами • Агромелиоративные требования. Водоохранные требования. Санитарногигиенические и ветеринарные требования. Выбор земельных угодий для орошения стоками. Выбор источника орошения. Ограничения по почвенно гидрологическим условиям, по возделываемым культурам при орошении сточными водами. Расчет площади для утилизации стоков на орошение.
3.3. Эрозия почвы и меры борьбы с ней • Понятие об эрозии почвы. Виды эрозии. Водная эрозия почвы и факторы, влияющие на нее. Меры борьбы с плоскостной эрозией почв. Ветровая эрозия.
Водная эрозия почв при осушении и орошении. Влияние водной и ветровой эрозии на продуктивность сельскохозяйственных угодий.
• Борьба с оврагами. Борьба с оползнями грунта. Борьба с ветровой эрозией.
Гидротехнические, лесо- и агромелиоративные мероприятия: задержание и перераспределение стока, создание лесополос, противоэрозионное лесонасаждение, аккумулирование воды на склонах.
3.4. Рекультивация нарушенных земель • Характеристика земель, нарушенных при добыче торфа для удобрений, топлива и других целей, а также при выработке нерудных ископаемых. Основные направления рекультивации нарушенных земель. Критерии выбора площадей выработанных торфяных месторождений для их дальнейшего использования в народном хозяйстве.
• Производство травяных кормов - основное направление рационального использования торфовыработок в сельском хозяйстве. Регулирование водного режима на объектах выработанных торфяных месторождениях. Приемы первичного освоения земель под луговые угодья. Предварительные культуры и способы залужения. Системы удобрений, приемы ухода и рационального использования сенокосов и пастбищ.
• Окультуривание и использование земель, нарушенных при добыче нерудных • Экономическая эффективность рекультивации нарушенных земель. Экологические аспекты рекультивации.
4. Осушительные и осушительно-увлажнительные мелиорации 4.1. Условия применения осушительных мелиораций • Мелиоративный фонд. Зональные и местные причины переувлажнения земель.
Минеральные избыточно увлажняемые земли. Болота и заболоченные земли.
Классификация болот и переувлажненных почв, их генезис, мелиоративная оценка.
Выбор объектов осушения в зависимости от сельскохозяйственного использования земель и их экологического состояния. Районы осушения в Беларуси и их характеристика. Передовой опыт использования осушаемых земель. Осушение земель за рубежом.
4.2. Типы осушаемых почв, причины переувлажнения земель • Автоморфные, полугидроморфные, гидроморфные, пойменные почвы.
Плодородие переувлажненных почв. Торфяно-болотные почвы; классификация по мощности органического слоя, по степени разложения. Типы болот. Зональные и местные причины переувлажнения земель.
4.3. Типы водного питания • Типы водного питания, их связь с климатическими, почвенными, гидрогеологическими и другими природными условиями. Характеристика типов водного питания, примеры типов водного питания для разных регионов Беларуси.
• Водный баланс почв с разными типами водного питания. Особенности расчета водного баланса для осушаемых земель. Связь водного баланса и баланса зольных элементов питания растений.
4.4. Роль водного режима в жизнедеятельности растений • Условия жизнедеятельности растений. Состояние влаги в почве и растении.
Химический потенциал почвенной влаги. Капиллярный потенциал. Интенсивность передвижения почвенной влаги. Взаимосвязь между водными режимами почвы и растений. Взаимосвязь между водным режимом почвы и тепловыми режимами почвы и растений. Взаимосвязь между водным режимом почвы и пищевым режимом почвы и растений.
4.5. Водный режим осушаемых почв • Влияние переувлажнения на почвы и жизнедеятельность растений. Требования к режиму орошения. Норма осушения. Оптимальный диапазон изменения УГВ.
Наиболее безопасный диапазон УГВ. Оптимизация режима регулирования уровней 4.6. Методы и способы осушения земель • Понятие о методах осушения. Выбор метода осушения на основе расчета водного баланса с учетом типа водного питания и причин переувлажнения земель:
ускорение поверхностного стока, понижение уровня грунтовых и пьезометрического уровня грунтово-напорных вод, ограждение от притока аллювиальных и делювиальных вод.
• Понятие о способах осушения. Связь способов осушения с методами осушения и типами почв.
4.7. Мелиоративные системы и их элементы • Осушительная система, назначение ее элементов (осушаемая территория, регулирующая сеть, проводящая сеть, оградительная сеть, водоприемник, устройства для увлажнения земель, гидротехнические сооружения и др.).
Требования к осушительным системам по регулированию водного режима почв.
Виды осушительных систем.
• Схема осушения. Составление схемы осушения в зависимости от типа водного питания и сельскохозяйственного использования земель. Согласование размещения элементов осушительных систем с требованиями организации территории и механизации сельскохозяйственных работ.
4.8. Регулирующая сеть • Виды регулирующей сети по отношению к водоупору, рельефу местности, направлению движения грунтовых и поверхностных вод, конструкции закрытых собирателей, по характеру и по степени вскрытия водоносного пласта, по расположению в горизонтальной и вертикальной плоскости. Принципы действия регулирующей сети по отводу поверхностных и грунтовых вод.
«