Проект повышения эффективности автономного водоснабжения крестьянских и фермерских хозяйств Меркенского района Жамбылской области

Министерство сельского хозяйства Республики Казахстан

Казахский национальный аграрный университет

Кафедра «Водные ресурсы и мелиорация»

Кырмыш Б. Д

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

Проект повышения эффективности автономного водоснабжения крестьянских и фермерских хозяйств Меркенского района Жамбылской области

5В080500 - «Водные ресурсы и водопользование»

Алматы 2018

Министерство сельского хозяйства Республики Казахстан

Казахский национальный аграрный университет

Факультет «Гидротехника, мелиорация и бизнес»

Кафедра «Водные ресурсы и мелиорация»

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

на тему: «Проект повышения эффективности автономного водоснабжения крестьянских и фермерских хозяйств Меркенского района Жамбылской области»

Объем, стр.

Количество чертежей

и иллюстрационных материалов __

Приложений

Выполнил (а) Кырмыш Балжан

Допущена к защите «»2018 г.

Заведующий кафедрой Саркынов Е.

^{(подпись) (Ф. И. О. )}

Руководитель Яковлев А. А.

^{(подпись) (Ф. И. О. )}

Консультанты по специальным разделам:

1 Жакупова Ж. З.

^{(раздел) (подпись) (Ф. И. О)}

Нормоконтроль Ануарбеков К. К.

^{(подпись) (Ф. И. О)}

Рецензент Омаров Р. А.

^{(подпись) (Ф. И. О. )}

АЛМАТЫ 2018 г.

Казахский национальный аграрный университет

Факультет «Гидротехника, мелиорация и бизнес»

Кафедра «Водные ресурсы и мелиорация»

Специальность 5В080500 - Водные ресурсы и водопользование

ЗАДАНИЕ

на выполнение дипломного проекта (работы)

Студенту Кырмыш Балжан

Тема проекта (работы) «Проект повышения эффективности автономного водоснабжения крестьянских и фермерских хозяйств Меркенского района Жамбылской области»

утверждена приказом по университету № от «»2017 г.

Срок сдачи законченного проекта (работы) «_22_»__мая2018 г.

Исходные данные к проекту (работе) : план землепользования Жамбылской области; количество пастбищ, в том числе обводняемых подземными водами - шахтными и трубчатыми колодцами; водоисточники обводнения пастбищ и их основные параметры: количество шахтных и трубчатых колодцев, распределение по дебиту, высоте водоподъема, внутреннему диаметру, глубине до дна и минерализации воды; основные отметки рельефа; количество крестьянских и фермерских хозяйств в области, их основное напрвление деятельности; основные потребители в хозяйствах: вид животных, количество на одном водопойном пункте; существующие проекты обводнения пастбищ исследуемого объекта с использованием вида водоисточника (подземных и наземных) и насосных установок: назначение проекта, площадь обводнения, исходные и технические параметры используемой насосной установки, обеспеченность гидротехническими сооружениями и другим оборудованием. .

Перечень подлежащих разработке в дипломном проекте (работе) вопросов:

1. Обоснование проекта повышения эффективности автономного водоснабжения крестьянских и фермерских хозяйств Меркенского района Жамбылской области в соответствии с водным Кодексом.
2. Выбор и обоснование технологий и водоподъемно-технических средств для эффективного автономного водоснабжения крестьянских и фермерских хозяйств исследуемой зоны .
3. Обоснование методики и расчет водозабора проекта водоснабжения типового хозяйства на примере погружного электронасоса типа ЭЦВ.
4. Технико-экономическое обоснование эффективности предложенного дипломного проекта.

Перечень графического материала (при необходимости) :

1. Основные сведения о дипломном проекте (тема, цель, объект исследования и задачи выполняемых работ) .
2. План землепользования Жамбылской области с обводняемой площадью пастбищ подземными водоисточниками.
3. Графики распределения скважин Жамбылской области по высоте водоподъема и дебиту.
4. Рекомендуемые проектом водоподъемно-технические средства для повышения эффективности автономного водоснабжения крестьянских и фермерских хозяйств исследованного объекта.
5. Общий вид варианта проекта автономного водоснабжения на примере погружного электронасоса типа ЭЦВ и типового водопойного пункта.
6. Технико-экономические показатели эффективности предложенного дипломного проекта.

Рекомендуемая основная литература: 1. Смагин В. Н. и др. Курсовое и дипломное проектирование по с/х-ному водоснабжению. - М. : Агропромиздат, 1990. - 330 с.

2. Луговский М. В. и др. Средства механизации и основы расчета сельскохозяйственного водоснабжения. М. : Машиностроение, 1969. - 263с.

3. Усаковский В. М. Водоснабжение и водоотведение в с/х-ве. - М. : Колос, 2002. - 328 с.

4. Смоляр В. А. и др. Водные ресурсы Казахстана (подземные и поверхностные воды, современное состояние) // Справочник. Алматы: НИЦ «Ғылым», 2002. - 596 с.

5. Каплан Р. М., Яковлев А. А. Мехаизация водоснабжения на пастбищах. - Алма-Ата: Кайнар, 1986. - 184с.

6. Яковлев А. А., Нестеров Е. Б., Саркынов Е. Механизация водоснабжения сельхозформирований АПК в рыночных условиях // Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана: Журнал №12. -Алматы, 2004. -С. 61-62

7. Отчет о НИР (заключительный) / Разработать технические средства механизации водообеспечения фермерских хозяйств. КазНИИМЭСХ № гос. рег. 0197РК01087. Руководитель - Яколвев А. А. - Алматы, 2000, - 195 с.

8. Каплан Р. М., Яковлев А. А. О современных и перспективных водоподъемных агрегатах для шахтных и трубчатых колодцев пастбищ Казахской ССР- Алма-Ата: Кайнар, 1981. - 24с.

Консультанты по специальным разделам проекта (работы)

Заведующий кафедрой Саркынов Е. С .

^{(подпись) (Ф. И. О. )}

Руководитель дипломного проекта (работы) Яковлев А. А.

^{(подпись) (Ф. И. О. )}

Задание принял

к исполнению, студент «_23_»___102017 г. ___ Кырмыш Б.

^{(подпись, Ф. И. О. )}

График

выполнения дипломного проекта

Заведующий кафедрой Саркынов Е. С .

^{(подпись) (Ф. И. О. )}

Руководитель дипломного проекта (работы) Яковлев А. А.

^{(подпись) (Ф. И. О. )}

Задание принял

к исполнению, студент «»2017 г. Кырмыш Б.

^{(подпись, Ф. И. О. )}

Аңдатпа

Annotation

Введение

Актуальность. В Казахстане в условиях рыночных отношений приоритетность развития сельских территорий, в том числе обводнения пастбищ, не возможна без должного функционирования водохозяйственных комплексов и автономных водохозяйственных систем по обеспечению питьевой водой гарантированного качества поселков, крестьянских и фермерских хозяйств и других потребителей АПК. Решению проблемы водоснабжения села и обводнения пастбищ будет способствовать принятый в 2003г. правительством «Водный кодекс РК» и утвержденная отраслевая программа «Питьевая вода» [1] .

Республика Казахстан имеет хорошие условия для производства животноводческой продукции с использованием естественных пастбищ, площадь которых составляет 183 миллиона гектаров, из них в системе Министерства сельского хозяйства - 154, 4 миллиона гектаров, в том числе в Жамбылской области - 4821, 6 тыс. га [2] .

Основными производителями животноводческой продукции в Республике Казахстан являются сельскохозяйственные формирования, в том числе, фермерские и крестьянские хозяйства, которых в настоящее время насчитывается более 170 тыс.

Водоснабжение фермерских и крестьянских хозяйств осуществляется за счет подземных вод - шахтных и трубчатых колодцев в объеме 69, 8 % и наземными водами - речками, каналами, озерами, родничками, водоналивными пунктами примерно около 30 %.

При ведении пастбищного животноводства наиболее доступными видами водообеспечения, не требующих больших затрат, являются наземные водоисточники, однако не всегда они экологически чисты и требуют для улучшения качества воды очистительных сооружений, кроме того их недостаточно, чтобы удовлетворить всех потребителей.

В настоящее время в силу экономических условий поголовье скота фермерских и крестьянских хозяйств сосредоточено вокруг населенных пунктов и открытых водоисточников, что значительно увеличивает нагрузку на ограниченную территорию пастбищ (около 30 миллионов гектаров ), 50 % которой в различной степени деградировано.

Проблема водообеспечения фермерских (крестьянских) хозяйств должна решаться в сочетании рационального использования водных ресурсов, сохранения кормовых угодий и не оказывать вредного влияния на экологию окружающей среды.

Наиболее перспективными экологически чистыми являются водоисточники подземные - шахтные и трубчатые колодцы (около 31 и 28 тыс. шт. по Республике и около 1, 0 и 0, 4 тыс. шт. по Жамбылской области), из которых последние имеют предпочтение. Однако шахтные и трубчатые колодцы требуют механизации водоподъема. На эти водоисточники в основном должна быть направлена механизация водоснабжения фермерских и крестьянских хозяйств и следовательно направление исследований по совершенствованию перспективных существующих проектов обводнения пастбищ с использованием прогрессивных материалов и энергосберегающих технологий водоподъема.

Для механизации пастбищного водоснабжения в Республике Казахстан в основном используют серийно выпускаемые водоподъемники у нас, в странах СНГ, и за рубежом: для шахтных колодцев - ленточные ВМЛ-100 (75, 5 %) и шнуровые ВШП-50 (13 %), а также ветроводоподъемники с поршневым насосом (4 %) ; для скважин - шнуровые ВШП-50 (42, 4 %), воздушные (эрлифты) ВВЛ-3-50 (7 %) и электропогружные насосы (22 %) [3, 4, 5] .

Для механизации водоподъема из шахтных и трубчатых колодцев наиболее перспективными водоподъемниками для высот водоподъема до 30 м останутся ленточные и шнуровые водоподъемники.

Однако они не эффективно используются при малых высотах водоподъема (15-20 м) и малых дебитов водоисточников (до 0, 5 дм ³ /с), повышая удельную металлоемкость и затраты энергии в 1, 5-2 раза. Поэтому ленточный и шнуровой типы водоподъемников должны совершенствоваться и разрабатываться малогабаритные типоразмеры с высотой водоподъема до 15-20 м, универсальные (для шахтных и трубчатых колодцев), которые не требуют больших затрат при монтаже-демонтаже насосной части (без использования грузоподъемного автомобильного крана), а могли бы осуществляться вручную силами обслуживающего персонала.

На этом основании совершенствование проекта обводнения пастбищ с использованием малогабаритного ленточного водоподъемника в Южном регионе Казахстана на примере Жамбылской области Меркенского района является актуальной проблемой.

Цель дипломного проекта. Совершенствование проекта обводнения пастбищ с использованием малогабаритного ленточного водоподъемника на примере Жамбылской области, позволяющее повысить эффективность пастбищного водоснабжения из скважин и шахтных колодцев за счет снижения энергозатрат на 20-30 %, металлоемкости в 1, 2-1, 5 раза и эксплуатационных затрат на 30-50 %.

Объект исследования. Система обводнения пастбищ подземными водами с использованием малогабаритного ленточного водоподъемника.

Задачи выполняемых работ:

- обоснование совершенствования проекта обводнения пастбищ с использованием малогабаритного ленточного водоподъемника в соответствии с Водным Кодексом РК;

- выбор рациональной конструктивно-технологической схемы малогабаритного ленточного водоподъемника для подъема воды из подземных водоисточников - скважин и шахтных колодцев;

- расчет основных параметров малогабаритного ленточного водоподъемника для принятого проекта обводнения пастбищ;

- технико-экономическое обоснование эффективности предложенного дипломного проекта.

В дипломной работе использованы следующие исследования: аналитические, патентные, теоретические и экспериментальные, а также инженерные расчеты по определению исходных и основных параметров малогабаритного ленточного водоподъемника.

Годовой эффект от реализации дипломного проекта по расчетным данным составил 27, 1…40, 4 тыс. тенге.

1 Обоснование совершенствования проекта объединения пастбищ с использованием малогабаритного ленточного водоподъемника в соответствии с Водным Кодексом

1. Характеристика объекта исследования по обводнению пастбищ

Исследуемый объект по совершенствованию проекта обводнения пастбищ с использованием малогабаритного ленточного водоподъемника (на примере Жамбылской области Меркенского района) расположен в регионе Южного Казахстана. Жамбылская область характеризуется разнообразием природных условий. В области выделено 5 зон: пустынная, предгорная пустынно-степная, горная и низкогорная, высокогорная [1] . План землепользования Жамбылской области показан на рисунке 1.

Рисунок 1. План землепользования Жамбылской области

Пастбища Жамбылской области в основном расположены в пустынной и полупустынной и только небольшая часть - в горной и предгорной зонах, площадь которой составляет 8, 4 млн. гектаров, из которых обводнено 7, 3 млн. га.

В целом по Казахстану имеется 183 млн. га естественных пастбищ, в том числе в системе Министерства сельского хозяйства - 154, 4 млн. га., пригодных для использования в сельском хозяйстве, из которых 80 % находятся в пустынной и сухостепной зонах с малым количеством осадков и поверхностных водоисточников [2, 3, 5] .

Основная часть пастбищ по Жамбылской области и в целом по Казахстану обводняется подземными водами - скважинами и шахтными колодцами, которых по Жамбылской области построено соответственно около 400 скважин и 1000 шахтных колодцев.

На территории Жамбылской области по состоянию на 2001 г. было разведано 52 месторождений подземных вод эксплуатационными ресурсными запасами 197, 2 м ³ /с, по Южному Казахстану разведано 146 месторождений с эксплуатационными ресурсными запасами 296, 1 м ³ /с, а в целом по Казахстану разведано 623 месторождений подземных вод с ресурсными запасами 502, 1 м ³ /с.

Распределение разведанных эксплуатационных запасов подземных вод по целевому их назначению по Жамбылской области и по региону Южного Казахстана представлено в таблице 1.

Из таблицы 1 видно, что Жамбылской область имеет значительные эксплуатационные запасы подземных вод по сравнению с другими областями Южного региона (Кызылординской и Южно-Казахстанской), в том числе хозяйственно-питьевого назначения - 18, 1 м ³ /с, из них на обводнение пастбищ приходится около 38 %), т. е. перспективы обводнения пастбищ подземными водами обнадеживающие.

Таблица 1.

Распределение разведанных запасов подземных вод по целевому назначению

Процент обводнения пастбищ разными водоисточниками следующий: трубчатыми колодцами - 39, 88 % площади; шахтными колодцами - 29, 9 %, водопроводами - 0, 74 %; каналами, каптажами и копанями - 10, 91 %; водоналивными пунктами - 1, 2 %; реками и ручьями - 12, 2 %; родниками - 3, 7 % и озерами - 1, 4 % площади [2, 3, 5] .

Однако наличие большого числа шахтных колодцев вызывает целесообразность их использования в ближайшие 20-30 лет. Поэтому создание новых перспективных и совершенствование существующих водоподъемников для пастбищных трубчатых и шахтных колодцев является важной народнохозяйственной задачей. Существенное влияние на создание конструкций пастбищных водоподъемников и их применение оказывают природно-хозяйственные факторы: сезонность использования пастбищ, температура окружающего воздуха, суточное водопотребление, параметры водоисточников: минерализация воды, содержание в воде абразивных частиц, дебит, динамический уровень и внутренний диаметр шахты.

Природно-хозяйственные и климатические условия Жамбылской области характеризуются большим разнообразием. Температура воздуха за теплый период (на летних и осенне-весенних пастбищах) изменяется в среднем от 18, 6 ⁰ С до 3, 8 ⁰ С, число дней с температурой выше 10 ⁰ колеблется от 185 до 10. Количество осадков, выпадающих в течении года, составляет от 100 мм до 680 мм. Почва по своему составу имеет 18 разновидностей - это в основном песчаные, темно-каштановые, светло-серые, горно-луговые и другие [6, 7, 8] .

Территория области подразделяется на пять природно-хозяйственных зон: высокогорная альпийских и субтропических лугов; горная садоводства, мясомолочного скотоводства и картофелеводства; горно-степная зерновых, кормовых, технических и овощных культур, садоводства и молочного скотоводства; предгорная пустынно-степная поливного земледелия и тонкорунного овцеводства; пустынная овцеводства.

Пастбищное содержание животных в Казахстане представляет сезонное использование массивов разной кормоемкости (скотоемкости) [9] .

По данным В. Ф. Червинского [10] сезон использования пастбищ по Казахстану, в т. ч. по Жамбылской области составляет: зимой - 82…166 дней, летом - 60…122 дня, осенью - 71…90 дней и весной - 46…77 дней.

Площадь обводнения пастбищ трубчатыми и шахтными колодцами в зависимости от сезона их использования составляет: на летних пастбищах - 25, 8 %, на осенне-весенних - 38, 6 % и на зимних - 35, 6 %.

Следовательно, работа водоподъемника - сезонная с периодом от 77 до 166 дней и нормативной загрузкой при семичасовом рабочем дне от 540 до 1160 часов. На пастбищах водоподъемно-силовое оборудование эксплуатируют, в основном, в неотапливаемых помещениях или под навесом, поэтому температура воздуха непосредственно влияет на условия его эксплуатации, особенно на силовое оборудование, находящееся на поверхности земли. На территории Жамбылской области максимальные температуры воздуха колеблются от 46 ⁰ С на юге до 40…42 ⁰ С на севере и северо-востоке, до 44 ⁰ С на западе и 42…44 ⁰ С в центральной части. Минимальные температуры колеблются: -35 ⁰ С на юге, -45 ⁰ С в центральной части и на севере и -30…-40 ⁰ С на западе и северо-востоке [6, 7] .

С учетом этой температуры и технико-экономических соображений нормальная работа водоподъемника должна быть обеспечена без утепления в диапазоне температур окружающего воздуха 30 ⁰ С; при более низких температурах необходимо специальное утепление.

Суточное водопотребление на пастбищах [11] зависит от периода использования пастбища, количества животных на одном водопойном пункте, норм водопотребления для животных и для собственных нужд обслуживающего персонала и служит одним из основных факторов в обосновании подачи водоподъемника.

Согласно «Указаниям по проектированию сельскохозяйственного водоснабжения СН-2в 7-63» водопойный пункт на пастбище должен обслуживать не более 2000 голов овец или 250 голов крупного рогатого скота, или 250 лошадей.

... продолжение

Климатические и Агрометеорологические Характеристики Региона: Температурные Флуктуации, Влажность, Осадки и их Влияние на Растительность и Сельское Хозяйство

Меркенский район: агроклиматические условия, земельные ресурсы и хозяйственная деятельность в сельском и животноводческом секторах

Основные этапы развития законодательства о крестьянских (фермерских) хозяйствах в Республики Казахстан

Правовые основы создания и функционирования крестьянских (фермерских) хозяйств в Республике Казахстан

Развитие животноводства и агропромышленного комплекса в Жамбылской области: состояние, перспективы и меры поддержки

Экономический механизм хозяйствования: принципы функционирования и условия эффективности

Оценка расхода воды и определение пропускной способности каналов для полива сельскохозяйственных культур

Конкурентоспособность государств: факторы и стратегии развития национальной экономики в глобальном хозяйстве

Климатические и Экологические Условия Района: Особенности Ветра, Климата и Почвенного Покрова в Горной Области

Повышения эффективности обводнения пастбищ крестьянских и фермерских хозяйств АПК

• Информатика
• Банковское дело
• Оценка бизнеса
• Бухгалтерское дело
• Валеология
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Религия
• Общая история
• Журналистика
• Таможенное дело
• История Казахстана
• Финансы
• Законодательство и Право, Криминалистика
• Маркетинг
• Культурология
• Медицина
• Менеджмент
• Нефть, Газ
• Искуство, музыка
• Педагогика
• Психология
• Страхование
• Налоги
• Политология
• Сертификация, стандартизация
• Социология, Демография
• Статистика
• Туризм
• Физика
• Философия
• Химия
• Делопроизводсто
• Экология, Охрана природы, Природопользование
• Экономика
• Литература
• Биология
• Мясо, молочно, вино-водочные продукты
• Земельный кадастр, Недвижимость
• Математика, Геометрия
• Государственное управление
• Архивное дело
• Полиграфия
• Горное дело
• Языковедение, Филология
• Исторические личности
• Автоматизация, Техника
• Экономическая география
• Международные отношения
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности), Защита труда