Программа наименование дисциплины мелиорация

110100 «Агрохимия и агропочвоведение»

Квалификация (степень) выпускника - бакалавр

1. 
   Цели и задачи дисциплины
   

Курс входит в базовую часть профессионального цикла дисциплин согласно ФГОС ВПО.

Требования к входным знаниям, умениям и компетенциям студента, необходимым для изучения дисциплины определяются предшествующими курсами, на которых непосредственно базируется дисциплина «Мелиорация»: математика, физика, информатика, геодезия, почвоведение, физиология растений, земледелие и дисциплины профиля - гидрогеология, землеустройство.
3. Требования к результатам освоения дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

• 
  способности применять законы тепло- и влагообмена в системе почва-растение - атмосфера, составлять задания на проектирование оросительных и осушительных систем, принимать системы в эксплуатацию, составлять хозяйственные планы водопользования и планы регулирования водного режима; организовывать работу мелиоративных систем, эффективно использовать поливную технику; определять экономическую эффективность мелиоративных мероприятий;
  
• 
  способности анализировать проектную информацию и принимать правильное решение;
  
• 
  способности к приобретению новых знаний, используя современные информационные технологии на базе полученной информации;
  
• 
  способности разрабатывать технологические проекты воспроизводства плодородия почв на осушаемых и орошаемых агроландшафтах в целях создания оптимальных условий для роста и развития сельскохозяйственных культур
  
• 
  определение экономической эффективности применения средств мелиорации при возделывании сельскохозяйственных культур.
  
• 
  готовности изучать и анализировать современный опыт отечественных и зарубежных исследователей, проводить натурные и модельные эксперименты.
  

В результате изучения дисциплины студент должен:

уметь: использовать эффективно мелиоративную технику; применять полученные навыки при решении практических задач; описывать характеристики агромелиоративных ландшафтов; составлять задания на проектирование оросительных и осушительных систем, хозяйственные планы водопользования и планы регулирования водного режима; осуществлять расчеты параметров мелиоративных систем; обосновывать эффективность функционирования мелиоративных систем

Водно-физические свойства почвы и элементы почвенной гидрологии и гидрогеологии. Водно-физические свойства минеральных и торфяных почв. Виды воды в почве. Передвижение воды и солей в почве. Константы почвенной влажности: полная и наименьшая влагоемкости, водоотдача, влажность устойчивого завядания. Доступность воды для растений. Понятия о поверхностном и подземных стоках. Величина стока и методы его определения. Процесс впитывания воды в почву. Скорости впитывания и фильтрация. Определение водообеспеченности расчетных периодов по осадкам, температуре воздуха и другим параметрам. Изменение гидрогеологических условий и выявление негативных явлений (вторичное заболачивание, подтопление и засоление земель) под воздействием мелиораций, методы составления прогнозов водно-солевого режима почв.

Понятие о водном балансе. Уравнение водного баланса. Методика определения поверхностного и внутрипочвенного стока, подпитывание грунтовыми водами корнеобитаемого слоя почвы, испарение с поверхности почвы и растений. Методы определения суммарного испарения. Коэффициент водопотребления культур в зависимости от величины урожая, влажности года и уровня агротехники.

Режимы орошения культур. Полив сельскохозяйственных культур в севообороте. График поливов и его укомплектование. Гидромодуль. Проектный и эксплуатационный режимы орошения и их расчеты. Влияние орошения на биологические показатели роста и развитие растений, величину и устойчивость урожайности сельскохозяйственных культур. Оптимальное соотношение водного и воздушного режимов в активном слое почвы для различных сельскохозяйственных культур и плодовых насаждений. Регулирование температурного режима почвы при орошении. Борьба с заморозками. Нормы водопотребления и режим орошения риса.

Виды поливов сельскохозяйственных культур. Значение предпосевных, влагозарядковых, вегетационных и освежительных поливов. Сочетание поливов с обработкой почвы. Сочетание влагозарядковых поливов с вегетационными. Методика расчета влагозарядковых и предпосевных поливов. Составление плана водопользования.

Оросительная система и ее элементы. Требования, предъявляемые сельскохозяйственными производствами к оросительным системам. Определение оросительной системы. Элементы оросительной системы: источники орошения, водозаборные сооружения, проводящая и регулирующая сети, коллекторно-дренажная сеть, дороги, лесополосы, гидротехнические сооружения на оросительной, водоотводящей и дорожной сети, эксплуатационные устройства и оборудования на системе. Влияние оросительных систем на окружающую среду.

Типы оросительных систем. Ресурсосберегающие и экологически устойчивые оросительные системы. Типы оросительных систем. Особенности организации орошаемой территории и устройства внутрихозяйственной сети в свете требований специализации, концентрации и механизации сельскохозяйственного производства. Планировка орошаемой площади.

Классификация каналов оросительной и водосбросной сети. Продольная и поперечная схемы разбивки временной оросительной и сбросной сети. Гидравлический расчет каналов, трубопроводов и лотков. Допустимые скорости движения воды в каналах и трубопроводах. Борьба с потерями воды из оросительной воды. Одежда каналов. Сопряжение каналов в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Составление продольного и поперечного профиля каналов и закрытых трубопроводов. Типы гидротехнических сооружений на оросительной сети: регулирующие уровни и расходы, сопрягающие, подпорные, учитывающие и контролирующие уровни и расходы воды. Коэффициент полезного действия системы.

Особенности полива садов. Схемы и конструкции оросительной и дренажно-сбросной сети. Расчет элементов сети и сооружений.

Определение расчетных расходов воды, диаметров оросительных трубопроводов и требуемого количества дождевальных машин. Определение продолжительности полива на одной позиции и числа проходов. Устройство оросительной сети для основных видов машин. Расчет основных элементов оросительной сети. Схемы работы дождевальных агрегатов при поливе: полевых, овощных, кормовых, плодово-ягодных и лекарственных растений.

Нормы полива при дождевании машинами с разной интенсивностью дождя, с учетом почвенных условий и орошаемых культур. Особенности дождевания в питомниках, теплицах и парниках. Применение дождевальных машин для внесения минеральных удобрений и ядохимикатов.

Импульсное орошение. Принцип устройства дождевальных аппаратов импульсного действия. Схемы систем, особенности их работы.

Аэрозольное орошение. Основные понятия. Условия его применения.

Подпочвенное орошение. Основные принципы и виды подпочвенного орошения (напорное, безнапорное, вакуумное). Требования, предъявляемые к почвам при подпочвенном орошении. Типы увлажнителей, расстояние между ними и глубина закладки. Схемы расположения оросительных каналов, трубопроводов и увлажнителей. Автоматизация подпочвенного орошения.

Капельное орошение. Условия применения. Конструкция сети и капельниц. Водопотребление при капельном орошении и его определение. Возможность одновременного внесения воды и удобрений в почву.

Лиманное орошение. Определение систем лиманного орошения. Развитие и эффективность лиманного орошения. Типы лиманов по глубине затопления, плановому расположению и условиям наполнения. Выбор участков под лиманное орошение. Расчетные нормы и глубина затопления лиманов. Определение площади лиманного орошения. Размеры лиманов и ярусность их расположения. Расчет оросительной сети при лиманном орошении. Конструкция земляных валов. Типовые схемы разбивки лиманов. Допустимые сроки затопления культур. Достоинства и недостатки лиманного орошения. Затраты труда при лиманном орошении.

Орошение сточными водами. Сточные воды и их использование для удобрения и увлажнения почвы. Объем сточных вод городов и промышленных центров. Стоки животноводческих комплексов и их использование. Санитарные требования при использовании сточных вод. Химический состав сточных и промышленных вод. Очистка и обезвреживание сточных вод. Схема устройства полей фильтрации и полей удобрительного орошения. Круглогодовое орошение – наиболее рациональный способ использования сточных вод. Выбор культур для орошения сточными водами. Способы полива луговых трав, садов, плодовых питомников и других насаждений сточными водами. Определение оросительной и поливной нормы. Сроки и нормы поливов. Экономическая эффективность использования сточных вод.

Борьба с засолением орошаемых земель. Основные причины засоления орошаемых земель. Мероприятия по предупреждению вторичного засоления орошаемых земель. Площади и характер солончаковых и солонцовых земель. Солевыносливость сельскохозяйственных культур. Критическая глубина залегания соленых грунтовых вод. Способы понижения уровня засоленных грунтовых вод.

Принципы действия дренажа. Расчет расстояний между дренами в зависимости от почвенных и геологических условий. Экологические требования, предъявляемые к коллекторно-сбросной и дренажной сети. Водно-солевой баланс орошаемого участка или массива. Промывка засоленных почв. Методы определения промывных норм. Сроки и техника промывки. Утилизация коллекторно-дренажных вод. Промывка засоленных почв с одновременным возделыванием риса. Сочетание промывки с внесением химических мелиорантов, органических и сидеральных удобрений. Особенности поливного режима на промытых дренированных землях.

Классификация осушительных систем по способу отвода избыточной воды с осушаемой территории. Классификация системы по следующим показателям: способам отвода избыточной воды (самотечный, механический, смешанный); конструкции регулирующей сети (горизонтальный, вертикальный, и комбинированный дренаж); способам регулирования водного режима в осушаемом слое почвы.

Задачи обводнения и сельскохозяйственного водоснабжения. Перспективы обводнительных работ. Типы обводнительных систем. Составные элементы обводнительных систем в южных районах страны. Сочетание обводнения с орошением. Сельскохозяйственное водоснабжение. Основные системы сельскохозяйственного водоснабжения. Требования, предъявляемые к источнику водоснабжения. Качественные и количественные нормы водопотребления. Хозяйственный график водопотребления. Основные типы водозаборных и очистных сооружений при водоснабжении. Схема устройства сельского водопровода. Водоснабжение из артезианских и других колодцев. Типы колодцев. Каптаж ключей и родников. Водоподъемные установки и машины для целей водоснабжения. Типы насосов и двигателей, применяемые в водоснабжении. Схемы водоснабжения животноводческих ферм и прифермских участков земли.

Водоснабжение пастбищ, полевых станов, бригадных участков и фермерских хозяйств. Устройство и оборудование водопойных пунктов. Санитарный надзор.

Противопожарное водоснабжение. Эксплуатация сооружений при обводнении и сельскохозяйственном водоснабжении.

Требования, предъявляемые к экономике производства мелиоративных и водохозяйственных работ. Планирование и организация мелиоративных работ. Ежегодный и перспективный планы мелиоративных мероприятий в хозяйстве. Капитальные затраты на производство мелиоративных работ. Финансирование мелиоративных мероприятий.

1. Проектирование осушительно-оросительной системы.

2. Орошение на местном стоке.

3. Мелиоративное обустройство сельскохозяйственных угодий.

а) основная литература:

1. 
   Колпаков В.В., Сухарев И.П. Сельскохозяйственные мелиорации. М.: Колос, 1989.
   
2. 
   Тимофеев А.Ф. Мелиорация сельскохозяйственных земель. М.: Колос, 1982.
   
3. 
   Дубенок Н.Н., Шумакова К.Б. Практикум по гидротехническим сельскохозяйственным мелиорациям. М.: Колос, 2008.
   
4. 
   Дубенок Н.Н., Шумакова К.Б. Система двустороннего регулирования водного режима. М.: изд-во РГАУ-МСХА, 2010
   
5. 
   Дубенок Н.Н., Шумакова К.Б. Полив по бороздам. М.: МСХА,2003
   
6. 
   Организация полива сельскохозяйственных культур дождеванием. М.: МСХА, 2003.
   
7. 
   Дубенок Н.Н., Тельцов А.П. Мелиоративное обустройство сельскохозяйственных угодий. М.: МСХА, 2005.
   

1. 
   Сельскохозяйственные гидротехнические мелиорации/ Под. ред. Е.С.Маркова. М.: Колос,1981.
   
2. 
   Практикум по сельскохозяйственным мелиорациям/ Под. ред. Е.С.Маркова. М.: Колос, 1988.
   
3. 
   Мелиорация и водное хозяйство: Справочник. Том «Орошение»/ Под. ред. Б.Б.Шумакова. М.: Агропромиздат, 1999.
   
4. 
   Мелиорация и водное хозяйство: Справочник. Том «Осушение»/ Под. ред. Б.С.Маслова. М.: «Ассоциация Экост», 2001.
   
5. 
   Мелиорация и водное хозяйство: Справочник. Том «Сооружения. Строительство»/ Под ред. А.В.Колганова, П.А. Полад-Заде. М.: «Ассоциация Экост», 2002.
   
6. 
   «Мелиорация и водное хозяйство», 1996 – 2005 г.г., Двухмесячный теоретический и научно-практический журнал
   

Методические материалы к практическим занятиям:

«Осушительно-оросительная система»

«Организация полива сельскохозяйственных культур дождеванием»

«Полив по бороздам»

«Орошение на местном стоке»

«Проектирование сельскохозяйственных прудов»

«Культуртехнические работы на осушаемых землях»

Базы данных: реферативная база данных Агрикола. Поисковые системы: Rambler, Yandex, Google.
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Для проведения практических занятий по дисциплине мелиорация должна быть лаборатория, оснащенная: гидравлическим лотком, лотком с песком, прибором Дарси, гидрометрической вертушкой, водомером-водосливом, психрометром, термографом, дождевальными насадками, различными макетами оросительных и осушительных систем, дренами, коллекторами из различных материалов, фрагментами асбестоцементных оросительных трубопроводов, материалами защитных фильтров, центробежным насосом, оборудованием для капельного полива, в т.ч. капельницами различных конструкций, а также аудитории, оборудованные стендами и макетами; учебные и научно-популярные фильмы.

Реализация компетентностного подхода должна предусматривать широкое использование в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения занятий (компьютерных симуляций, деловых и ролевых игр, разбор конкретных ситуаций) в сочетании с внеаудиторной работой с целью формирования и развития профессиональных навыков обучающихся.