МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«БРЕСТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

КАФЕДРА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ

МЕЛИОРАЦИЙ

УТВЕРЖДАЮ

Ректор университета П.С.Пойта.. 2013

ПРОГРАММА

для вступительных испытаний по дисциплине

«СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ МЕЛИОРАЦИИ»

Брест 2013 Программа рассмотрена и рекомендована к утверждению на заседании кафедры сельскохозяйственных гидротехнических мелиораций Протокол № 05 от 18.01. Заведующий кафедрой Н.Н.Водчиц

1. НАИМЕНОВАНИЕ ТЕМ И ВОПРОСОВ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ КУРСА

«СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ МЕЛИОРАЦИИ»

Определение «мелиорация», классификация и комплексность мелиоративных мероприятий, история мелиоративных работ Влияние природных условий на устойчивость сельскохозяйственного производства. Понятие о мелиорации земель. Необходимость мелиорации земель.

История развития мелиорации. Первые мелиоративные системы на территории Беларуси. Основные направления развития мелиорации: современная классификация, комплексность и неразрывность мелиораций – главные условия их высокой эффективности, безопасного природопользования и охраны окружающей среды. Особенности мелиораций в условиях рыночных отношений.

Современный мелиоративный фонд Беларуси. Региональные особенности мелиораций. Задачи повышения эффективности мелиораций на основе действующих директивных документов.

Условия применения осушительных мелиораций Зональные и местные причины переувлажнения земель. Минеральные избыточно - увлажненные земли. Торфяно-болотные и заболоченные земли. Выбор объектов осушения в зависимости от сельскохозяйственного использования земель, типов переувлажняемых почв и их мелиоративного состояния. Передовой опыт использования осушенных земель. Социальное значение осушения. Осушение земель за рубежом. Эффективность осушения.

Типы водного питания Понятие о типе водного питания. Типы водного питания и их связь с климатическими, почвенными, гидрогеологическими и другими природными условиями.

Примеры типов водного питания для разных природных регионов. Водный баланс.

Водный баланс почвогрунтов с разными типами водного питания. Связь водного баланса и баланса зольных элементов питания растений.

Водный режим осушаемых земель (естественный и нормативно установленный) Понятие о водном режиме. Влияние водного режима на тепловой, питательный и микробиологический режимы. Подтопление и затопление земель. Влияние подтопления и затопления на сельскохозяйственные культуры. Нормативные сроки удаления избытков поверхностной воды и понижения уровня грунтовых вод. Расчетная норма осушения. Оптимальная динамика влажности деятельного почвенного слоя. Обоснование водного режима корнеобитаемого слоя.

Методы и способы осушения Методы осушения и их связь с типами водного питания. Ускорение поверхностного стока, понижение уровня грунтовых вод, понижение пьезометрического уровня грунтово-напорных вод, ограждение территории от притока делювиальных и аллювиальных вод.

Способы осушения, связь способов осушения с методами осушения, состоянием производительных сил и экономикой. Понятие о мелиоративной системе. Виды мелиоративных систем: осушительные, осушительно-увлажнительные, оросительные; польдерные, водооборотные.

Осушительная система, ее элементы и их назначение. Требования к осушительным системам по регулированию водного режима почв.

Согласование размещения элементов осушительных систем с требованиями организации территории, механизации сельскохозяйственных работ, рельефными, геологическими, гидрогеологическими условиями.

Регулирующая сеть мелиоративных систем Назначение регулирующей сети. Принципы действия регулирующей сети по отводу поверхностных и грунтовых вод. Виды регулирующей сети: совершенная, несовершенная; горизонтальная; вертикальная; систематическая, выборочная; материальная и т.д.

Схемы планового расположения элементов регулирующей осушительной сети в зависимости от типа водного питания, рельефа местности и сельскохозяйственного использования земель (продольная, поперечная, односторонняя, двусторонняя).

Понятие о водоприемной способности закрытой сети и факторы, влияющие на нее.

Осадка и сработка торфяной залежи при осушении, ее расчет и учет при проектировании сооружений ГМС.

Материалы для устройства закрытой осушительной сети Керамические, пластмассовые, асбестоцементные и другие трубы для устройства закрытой сети. Требования, предъявляемые к ним. Поступление грунтовой воды в полость труб разных конструкций. Влияние конструктивных особенностей на приток воды в их полость. Новые конструкции труб. Арматура на закрытой сети (муфты, тройники, переходы, заглушки и др.). Их роль в работе сети. Достоинства и недостатки труб. Фильтрационная и фильтрационно-полостная регулирующая сеть.

Защита закрытой сети от заиления Деформация грунта при движении грунтовых вод в полость труб. Причины и виды заиления закрытой сети. Виды защитно - фильтрующих материалов (ЗФМ) и требования, предъявляемые к ним. Роль ЗФМ в работе закрытой сети. Способы защиты.

Механизм образования железистых соединений. Предупредительные меры по защите дренажа от заиления железистыми соединениями.

Условия применения закрытых дренажных систем Теоретические основы движения грунтовых вод к дрене. Влияние конструкции дрены (диаметров, водоприемных отверстий, фильтров) на сопротивления движению воды к дренам. Расчет притока воды к дренам в разных гидрогеологических условиях.

Способы осушения земель при грунтовом и грунтово-напорном водном питании Виды закрытого дренажа. Определение характеристик для расчета дренажа:

глубина дрен, объем избытка воды для удаления дренами, диаметр, фильтрующие материалы и др.). Методы расчета расстояния между дренами.

Расчет расстояния между дренами для разных гидрогеологических условий (близкое/глубокое залегание водоупора) и конструкций дрен (диаметры, фильтры и т.д.). Расчет расстояния между дренами по методу фильтрационных сопротивлений.

Расчет дренажа в многослойных грунтах. Кротовой и щелевой дренажи (применение, параметры). Особенности расчета расстояния между дренами при грунтово-напорном водном питании. Влияние осушительного действия открытой проводящей сети на расстояние между дренами.

Малоуклонный и безуклонный дренажи (диаметр, длина дрен, расстояние между ними). Выравнивание уровня грунтовых вод на безуклонных участках. Влияние агромелиоративных мероприятий на параметры закрытой сети.

Вертикальный дренаж ( применение, гидрогеологические расчеты). Дренаж с самоизливающимися скважинами.

Основы проектирования закрытой дренажной сети на плане и в вертикальной плоскости. Условия применения открытой дренажной сети.

Способы осушения земель при атмосферном типе водного питания Мелиоративная характеристика тяжелых и лессовых почв на западинном рельефе. Влияние мелкозападинного рельефа на водный режим, обработку почв, уплотнение почв. Изменение водно-физических свойств почвы при уплотнении.

Характер формирования стока воды и расчетные периоды.

Закрытые собиратели (условия применения, конструкция, расчет расстояния между ними).

Мероприятия по ускорению стока поверхностных вод: колодцы-поглотители, ложбины стока, колонки поглотители, раскрытие понижений, водоемы - копани.

Выбор комплекса приемов для ускорения поверхностного стока в конкретных условиях. Расчет водопоглотительных и водоприемных устройств, проектирование закрытых собирателей на плане и в вертикальной плоскости.

Открытые собиратели, их конструкции, условия применения. Расчет осушительного действия в зависимости от допустимого времени удаления избытка воды.

Основы проектирования. Агромелиоративные мероприятия и их эффективность:

рыхление почв, кротование, узкозагонная вспашка, бороздование, планировка и др.

Достоинства и недостатки осушения земель открытой сетью.

Проводящая и ограждающая сеть осушительной системы Виды открытой проводящей и ограждающей сети, форма и элементы поперечного сечения, проектирование на плане с учетом хозяйственных требований обработки земель, увязка в вертикальной плоскости.

Виды закрытой сети, расположение на плане, соединение дрен и собирателей с закрытой проводящей сетью в плане и вертикальной плоскости. Продольные профили, назначение, порядок расчета и построения элементов проводящей и ограждающей сетей – открытой и закрытой, в т.ч. береговой и ловчей).

Гидрологический режим открытой осушительной сети. Расчетные периоды работы открытой проводящей и ограждающей сети: весенний, посевной, летнеосенний и бытовой. Определение гидрологических характеристик. Обеспеченные расчетные величины и их использование при назначении расчетных расходов в каналах по створам.

Цель гидравлического расчета открытой сети. Условия пропуска расчетных расходов воды в каналах в зависимости от сельскохозяйственного использования земель. Допустимые скорости на размыв и заиление. Порядок гидравлического расчета каналов. Устойчивость русл осушительных каналов, корректировка продольных профилей по итогам гидравлического расчета.

Гидрологическое действие закрытого дренажа. Модуль дренажного стока и факторы, влияющие на него. Методы расчета модуля дренажного стока. Особенности гидравлического расчета закрытых коллекторов.

Виды водоприемников и требования, предъявляемые к ним. Гидравлический режим рек - водоприемников в естественном состоянии, их роль и место в природных ландшафтах.

Причины неудовлетворительного мелиоративного состояния рек - водоприемников. Способы улучшения водоприемников (улучшение русл, регулирование стока, агромелиоративные и водохозяйственные мероприятия на водосборах и др.), согласование мероприятий по улучшению водоприемников, в т.ч. малых рек, с требованиями к сохранению экосистем.

Необходимость искусственного увлажнения/орошения, методы и способы.

Подпочвенное увлажнение, его режим (сроки, продолжительность, нормы увлажнения: сезонные и разовые). Шлюзование: предупредительное, увлажнительное.

Источники воды для подпочвенного увлажнения. Расчет расстояния между дренами-увлажнителями и увязка их с осушительной сетью. Водохозяйственный расчет с целью определения объемов воды для увлажнения земель с учетом оросительной способности водоисточника. Технологические схемы осушительноувлажнительных систем, применение. Использование поверхностных и грунтовых вод для увлажнения земель дождеванием и технологические схемы. Эффективность увлажнения осушаемых земель.

Мелиорация заболоченных пойм, затопляемых и подтопляемых территорий Виды пойм, их водный режим, причины заболачивания, процессы почвообразования. Комплексность мелиорации пойм. Способы осушения пойм.

Польдерные системы и их элементы. Виды польдеров, технические схемы ГМС.

Применение систем с механическим водоотводом и самотечных. Основы расчета расстояния между дамбами обвалования. Определение параметров дамб обвалования. Расчет производительности насосной станции. Графики притока и откачки воды.

Самотечная часть польдерных систем. Основы проектирования польдерных систем и сооружений на них. Водооборотные осушительно-увлажнительные системы. Достоинства и недостатки польдеров.

Борьба с наводнениями. Намыв грунта как способ мелиорации затопляемых и подтопляемых низменностей.

Сооружения на осушительных и осушительно-увлажнительных системах Сооружения открытой проводящей сети, их классификация и назначение, применение и конструкции смотровых колодцев, колодцев-поглотителей, ложбин стока, колонок - поглотителей и др., скотоперегоны, пешеходные мосты. Воронки водосбросные. Крепления каналов и их обоснование (хворостяная стенка, фашина, дерн, гидропосев трав и т.д.). Гидрометрическое и гидрологическое оборудование объекта: наблюдательные колодцы, гидрометрические посты, эксплуатационное обустройство мелиоративных систем.

Осушение сельскохозяйственных промышленных территорий, комплексов, населенных мест. Ливнесточная сеть. Защита территорий от затопления и подтопления. Защита зданий от подтопления: пристенный и пластовый дренажи. Головной и береговой дренажи. Конструкции сооружений и принцип их действия.

Осушение лесов. Защита лесов от пожаров мелиоративными приемами. Осушение территорий для добычи торфа. Элементы осушительной системы и основы их проектирования. Мелиорация земель в условиях радиоактивного загрязнения.

Осушение теплиц. Осушение аэродромов, стадионов и спортивных площадок, парков.

Техническая мелиорация грунтов (обезвоживание, утепление, закрепление).

Виды и состав культуртехнических мелиораций (культуртехническая характеристика осваиваемых земель; требования, предъявляемые к культуртехническим мелиорациям; основные направления развития культуртехнических мелиораций).

Подготовка территорий к мелиоративному освоению и проведение культуртехнических мероприятий (условия культуртехнических мелиораций на мелиорируемых землях и землях, не требующих осушения; способы освоения земель с древесно-кустарниковой растительностью, их влияние на плодородие почв; освоение закамененных, закочкаренных земель; охрана торфяно-болотных почв при освоении).

Первичное освоение и окультуривание мелиорируемых земель (требования к первичной обработке земель (вспашка, дискование, прикатывание почв); планировка поверхности; влияние агромелиоративных мероприятий на освоение и продуктивность почв; освоение выработанных торфяников, карьеров, рекультивация земель; охрана природной среды при освоении земель; эффективность освоения земель).

Охрана природной среды при мелиорации земель Сохранение гумусной почвы при строительстве элементов мелиоративных систем. Регулирование уровня грунтовых вод как средство продления долговечности торфяников и уменьшения ветровой эрозии. Аккумулирование стока. Создание экологических ниш, коридоров, лесополос, водоемов. Комплексное и рациональное использование водных ресурсов при мелиорации земель. Способы очистки сточных вод перед сбросом их в водоприемники.

Борьба с водной и ветровой эрозией почв: виды эрозии почв (ветровая, водная); организационно - хозяйственные противоэрозионные мероприятия; гидротехнические, лесо- и агромелиоративные мероприятия, в т.ч. задержание и перераспределение стока, создание лесополос, противоэрозионное насаждение, аккумулирование воды на склонах; борьба с оврагами.

Общие сведения об оросительных мелиорациях Сущность, цель и потребность в оросительных мелиорациях. Краткая история развития оросительных мелиораций во взаимосвязи с природными и социальноэкономическими условиями.

Современное состояние и перспектива развития 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 методы снижения этого влияния. Экологический подход в проектировании оросительных систем.

Оценка очередности строительства оросительных систем в Республике Беларусь (основные факторы, влияющие на выбор).

Современные 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. Требования к видам и способам орошения.

Современная классификация существующих и перспективных видов и способов орошения, их сущность, преимущество и недостатки, распространение. Основные принципы и показатели при оценке применимости различных способов орошения.

Понятие об оросительных системах, их классификация. Составные элементы и их назначение. Тенденции совершенствования оросительных систем.

Режим орошения сельскохозяйственных культур Требования растений к водному режиму почв и его регулирование в условиях орошения. Уравнение водного баланса орошаемой территории. Сущность и классификация режимов орошения сельскохозяйственных культур. Расчет элементов режимов орошения: водопотребления с.-х. культур; оросительных и поливных норм; сроков поливов; поливных и межполивных интервалов, в т.ч. для поливов специального назначения; режимом орошения сельскохозяйственых культур в севообороте; построение неукомплектованного и укомплектованного графиков гидромодуля). Особенности режима орошения риса.

Определение оросительной способности водоисточников. Согласование режима орошения с режимом водоисточника.

Направления совершенствования расчетов режимов орошения (моделирование параметров режимов орошения на ПЭВМ).

Сущность орошения дождеванием. Преимущества и недостатки. Наиболее целесообразные случаи применения.

Классификация, принципы и схемы работы дождевальных устройств. Структура искусственного дождя и основные характеристики его качества.

Комплексное понятие о качественном поливе дождеванием. Агротехнические и экологические требования к искусственному дождю. Потери воды при дождевании на испарение, задержание растительным покровом и на оптимальный сток.

Дождевальные устройства, их классификация и требования к ним. Схемы работы, технология поливов и характеристика дождевальных устройств. Оценка применимости дождевальных устройств при проектировании оросительных систем.

Определение интенсивности дождя, времени работы дождевальных устройств для выдачи заданной нормы полива. Расчет производительности дождевальной техники и выбор необходимого ее количества. Составление графика полива площадей дождевальной техники. Элементы техники полива и расход насосной станции, устанавливаемый на основе укомплектованных графиков полива.

Направления совершенствования орошения дождеванием.

Сущность, основные принципы и условия применения. Классификация, сравнительная оценка и распространение. Закономерности впитывания воды в почву при поверхностных поливах.

Сущность, применение, преимущества и недостатки поливов по бороздам, полосам и затоплением. Виды и схемы поливной сети.

Расчет элементов техники полива. Технические средства и оборудование для поверхностного полива.

Поливной участок: размеры и оросительная сеть. Назначения, виды, схемы расположения и основные параметры временной оросительной сети, основные приемы подачи воды из временной оросительной сети в выводные борозды, поливные борозды и полосы. Поливная арматура. Механизация распределения воды.

Планировка поверхности. Направления совершенствования поверхностных самотечных поливов.

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 их установление. Потери воды и коэффициенты полезного действия. Противофильтрационные мероприятия. Конструкция и расчеты каналов. Сооружения на открытой оросительной сети, назначение и виды.

Трубчатая оросительная сеть. Применение и схемы расположения. Проектирование сети в плане и вертикальной плоскости, гидравлический расчет, профили.

Материалы труб. Арматура на трубчатой оросительной сети.

Комбинированная оросительная сеть. Водосборно-сбросная сеть. Дороги и защитные лесные насаждения на орошаемых землях.

Новые и перспективные способы и технологии орошения Способы и технологии по улучшению микроклимата. Синхронно-импульсное дождевание: сущность, применение, особенности режима, технология поливов, эффективность. Приземное и подкроновое дождевание. Аэрозольное (мелкодисперсное) орошение. Увлажнение приземного слоя воздуха для борьбы с суховеями и защиты растений от заморозков.

Способы и технологии управления качеством оросительной воды (удобрительное орошение / фертигация; магнитогидродинамическая обработка воды, орошение морской водой).

Водосберегающие способы и технологии полива.

Специальные виды орошения и особенности проектирования систем Орошение долголетних культурных пастбищ (создание пастбищ, особенности режима и технологии орошения пастбищ, составление совмещенных графиков поливов и стравливаний).

Орошение сточными водами (состав сточных вод, режим орошения, техника и технология поливов, установление необходимой площади для утилизации стоков, природоохранные мероприятия, водоохранный эффект / предотвращенный экологический ущерб).

Орошение садов и ягодников (особенности технологии и техники поливов, а также проектирования оросительной сети).

Особенности орошения в теплицах (режим и способы полива в теплицах, техника и технология полива небольших участков, в т.ч. фермерских хозяйств).

Мероприятия по предупреждению засоления и заболачивания орошаемых земель (причины засоления и заболачивания, методы мелиорации, дренаж на орошаемых землях).

Основные виды источников воды для орошения и мелиоративные требования к ним. Выбор источников.

Оросительная способность источников воды и способы ее повышения. Комплексное использование источников воды.

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 целей орошения.

Особенности орошения подземными водами. Аккумулирующие емкости, необходимость 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 в водохранилищах для орошения, понятие о лиманном орошении.

ИНФОРМАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

Основная литература 1. Сельскохозяйственные гидротехнические мелиорации. – Под ред. Лихацевича А.П. – Мн.: Тэхналогiя, 2000. – 436с.

2. Сельскохозяйственные гидротехнические мелиорации. Под ред. д.т.н. Маркова Е.С. - М.: Колос, 1981.-"-, 1994.

3. Костяков А.Н. Основы мелиорации. - М.: Сельхозиздат, 1960.

4. Cкрипчинская Л.В. и др. Сельскохозяйственные гидротехнические мелиорации. Киев, Вища школа, 1977.

5. Практикум по сельскохозяйственным гидротехническим мелиорациям. Под ред. д.т.н. Маркова Е.С. - М.: Агропромиздат, 1986.

6. Справочник. Мелиорация и водное хозяйство. Осушение, т.3. Под ред. д.т.н.

Маслова Б.С. - М.: Агропромиздат, 1985.

7. Справочник. Мелиорация и водное хозяйство. Орошение, т. 6, Под ред.

д.т.н. акад. ВАСХНИЛ Шумакова Б.Б. - М.: Агропромиздат, 1990.

8. Голченко М.Г. Оросительные мелиорации. Минск, "Вышэйшая школа", 1989.

Дополнительная литература 1. Маслов Б.C., Минаев И.В., Губер К.В. Справочник по мелиорации. - М.:

Росагропромиздат, 1989.

2. СНиП 2.01.14-83.М, 1985. Определение расчетных гидрологических характеристик.

3. СН 435 - 72. Указания по определению расчетных гидрологических характеристик. - Л.: ГИМИЗ, 1972. (Используется как справочное пособие).

4. Справочник мелиоратора. - М.: Россельхозиздат, 1980.

5. ТКП 45-3.04-8-2005 (02250) Мелиоративные системы и сооружения.Минск, 2006.

6. Пособие П1 – 98 к СНиП 2.06.03-85 «Проектирование и возведение мелиоративных систем и сооружений». – Мн.: Минстройархитектуры Республики Беларусь, 1999.

7. Марков Е.С. Мелиорация пойм и заболоченных низменностей. - М.: Колос, 1974.

8. Отраслевые стандарты (ОСТ 33-17-76, ОСТ 33-19-76, ОСТ 33-20-76).

9. Руководство по проектированию осушительных систем с.-х. назначения (ВТР П-8-76.). - М.: 1976.

10. Литература, указанная на лекциях для самостоятельной проработки теоретического материала.

11. Дементьев В.Г. Орошение. - М.: Колос, 1979.

12. Справочник по механизации мелиоративных работ. - М.: Колос, 1979.

13. РПИ-82. Часть II. Осушительные и осушительно-увлажнительные системы. Минск, 1985.

14. РПИ-82. Часть III. Оросительные системы. - Минск, 1984.

15. Пособие П1 – 98 к СНиП 2.01.14-83 «Определение расчетных гидрологических характеристик».- Мн.: Минстройархитектуры Республики Беларусь, 2000.

16. СНиП 2.05.11-83. М.: Стройиздат, 1984. Внутрихозяйственные автомобильные дороги в колхозах, совхозах и других сельскохозяйственных предприятиях и организациях.

17. СНиП 2.05.02-85.М.:Стройиздат, 1986. Автомобильные дороги.

18. Справочник по орошению дождеванием. Под ред. Голченко М.Г. и Михальцевича А.И. / Минск, "Ураджай",1993.