Внутрихозяйственное устройство землепользования учхоза «Уралец»

Цель: ознакомиться с методами и этапами землеустроительного проектирования, организации, использования и охраны земель.

Задание 1. Основные виды сельскохозяйственной техники

Практическое изучение основных видов сельскохозяйственной техники (тракторы, орудия для основной и предпосевной обработки почвы, посева семян и внесения минеральных удобрений, ухода за посевами, уборки сельскохозяйственных культур) проводится в виде экскурсии.

Основными задачами при освоении данной темы являются:

1. Получить представления о принципах работы различных сельскохозяйственных орудий и механизмов.

2. Понять принцип классификации тракторов по их тяговому усилию.

3. Сопоставить данную классификацию с шириной захвата различных сельскохозяйственных орудий при их использованию в сцепочном агрегате и без него (для расчета ширины рабочих участков при составлении проектов внутрихозяйственного землеустройства).

4. Получить представление о расчете длины рабочего участка в зависимости от объемов бака или бункера используемой сельскохозяйственной техники (сеялка, картофелесажалка, опрыскиватель, комбайн).

5. Сравнить плотность обработанной почвы после вспашки и безотвальной обработки, сделать вывод о преимуществах безотвальной обработки в эрозионно-опасных районах.

Задание 2. Основные элементы внутрихозяйственного устройства учхоза «Уралец»

Практическое изучение проводится в виде экскурсии по сельскохозяйственным угодьям учхоза «Уралец».

При выполнении задания проанализировать:

1. Размещение внутрихозяйственных полевых дорог.

2. Размещение скотопрогонов

3. Размещение загонов очередного стравливания на пашнях.

4. Размещение хозяйственных центров и производственных подразделений.

5. Размещение полевых станов.

6. Устройство территории опытного плодового сада УрГАУ.

По результатам экскурсии проводится обсуждение внутрихозяйственного устройства учхоза «Уралец».

Геодезическая сеть в учхозе «Уралец».

Цель: ознакомиться со способами, приемами, техническими средствами построения геодезических сетей, наличием пунктов геодезической сети в учхозе «Уралец».

Задание 3. Построение прямых линий (створов) и перпендикуляров на местности

Построение прямых линий (створов) на местности проводится в виде деловой игры. Построение створов (провешивание линий) нередко встречается в практике геодезических измерений, особенно при неровном рельефе. Необходимый материал – вехи (вешки) высотой 2…2,5 м. Формируются группы студентов по 6-8 человек. В каждой группе определяется ведущий – человек, расставляющий остальных участников с вешками в строгую прямую линию. Смена ведущих проводится с таким расчетом, чтобы каждый студент хотя бы один раз выполнял эту роль.

Построение перпендикулярных линий на местности также встречается в практике геодезических измерений. Группы студентов с использованием простейших материалов (шпагат, колышки) проводят построение перпендикуляров «от линии на точку», «от точки на линию», «от линии на линию через точку».

Задание 4. Проведение съемки ситуации способом перпендикуляров

Проведение съемки ситуации способом перпендикуляров является достаточно точным способом при невысоких затратах. Он может быть незаменим при съемке в отсутствие специального геодезического оборудования или при работе в условиях небольшого по площади участка (использование оптических приборов затруднено) с плотной застройкой и т.п., что создает помехи при использовании навигационных систем.

Основными задачами при освоении данной темы являются:

Научиться закреплять осевые линии привязками на местности.

Научиться использовать построение перпендикуляров «от точки на линию» для проведения съемки ситуации.

Отработать проведение отсчетов длин перпендикулярных линий.

Начертить план участка и расположенных на нем объектов по результатам проведенной съемки. Рассчитать площади участка и застройки на нем.

Тема 2 «Геодезия»

Теодолитная съемка

Цель: закрепить знания по теории теодолитной съемки, а также ознакомиться с техникой теодолитных ходов, служащих плановым геодезическим обоснованием для теодолитной съемки. Выработать умения и навыки по измерению расстояний, горизонтальных и вертикальных углов при помощи теодолита. Выполнять съемку подробностей местности и вычерчивать план участка в заданном масштабе.

Материальное обеспечение: теодолиты Т30, рейки, вехи, журналы теодолитной съемки, журнал измерений теодолитного хода, колышки, топор, чертежная бумага, транспортиры, циркули – измерители, металлические линейки, простые карандаши, резинки, инженерный калькулятор.

Отчетная документация:

1. Поверки теодолита

2. Журнал теодолитной съемки.

3. Ведомость координат теодолитного хода.

4. План участка местности в масштабе 1:1000.

Задание 5: Устройство теодолитов и его поверки

Цель: Устанавливать теодолит в рабочее положение, выполнять поверки теодолитов, провести пробные измерения горизонтальных и вертикальных углов и расстояния.

Методические указания:

Для измерения горизонтальных и вертикальных углов на местности применяют угломерные приборы – теодолиты. Изучение устройства теодолита и способы его поверок ведется в рамках изучения теоретического курса геодезии. Необходимо запомнить название и расположение отдельных частей прибора: зрительной трубы, горизонтального и вертикального кругов, уровней, закрепительных и микрометренных винтов.

Перед производством работ выполняется внешний осмотр, работа всех винтов, освещенность шкал, поле зрения трубы микроскопа, вращение прибора в вертикальной и горизонтальной плоскости, проводится поверка цилиндрического уровня и пробные измерения горизонтальных и вертикальных углов. В момент измерения горизонтального или вертикального угла должны соблюдаться следующие условия:

· ось установочного цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна оси вращения прибора (поверка уровня при горизонтальном круге)

· визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси вращения трубы (коллимационная ошибка)

· оси вращения трубы должна быть перпендикулярна оси вращения прибора (поверка наклона вращения зрительной трубы)

· нить сетки зрительной трубы должна находиться в вертикальной (горизонтальной) плоскости (поверка сетки нитей)

· ось уровня при алидаде вертикального круга, установленного в нуль-пункт должна быть параллельна визирной оси зрительной трубы, установленного в положение «место нуля» по вертикальному кругу (поверка правильности установки места нуля вертикального круга)

· вертикальная ось отвеса должна совпадать с осью вращения прибора (поверка отвеса теодолита)

Задание 6: Рекогносцировка местности, составление абриса теодолитной съемки

Цель: Обследовать территорию съемки, определить съемочные точки теодолитного хода, составить абрис.

Методические указания:

Геодезические работы выполняются по принципу «от общего к частному», т.е. вначале создается съемочная сеть в виде теодолитных ходов, а затем на ее основе ведется съемка элементов ситуации различными способами. В зависимости от конфигурации и размеров участка местности теодолитные ходы могут быть замкнутыми или разомкнутыми. При прокладке теодолитных ходов необходимо помнить, что все его точки должны иметь прямую видимость друг на друга. Съемочные точки закрепляются на местности колышками вровень с землей. Возле каждой точки устанавливается сторожок высотой 10-15 см, для того, чтобы можно легко было отыскать точку на местности. После завершения практики все колышки вынимаются из земли.

Составление абриса проводят после закрепления съемочных точек на местности. На абрисе в соответствующих условных обозначениях указываются:

- границы участка;

- точечные объекты внутри участка;

- дороги, тропинки и другие линейные объекты;

- контура сельскохозяйственных и несельскохозяйственных угодий.

Задание 7: Съемка теодолитного хода

Цель: Провести измерение углов теодолитом и расстояний мерной лентой в теодолитном ходе, заполнить журнал съемки.

Методические указания:

Съемка теодолитного хода заключается в передаче координат с опорного пункта на точки теодолитного хода. При проведении съемки теодолитного хода измеряются горизонтальные углы и длины линий. Горизонтальные и вертикальные углы измеряются теодолитом, а длины линий – лентой. Необходимо помнить, что все геодезические измерения выполняются дважды, для того, чтобы исключить грубые ошибки и повысить точность измерений. При производстве теодолитной съемки ведется полевая документация (журнал теодолитной съемки).

Измерения углов ведется при двух положениях прибора (круг лево - КЛ и круг право – КП). Для получения величины угла необходимо из отсчета на правую веху (верхний отсчет) вычесть отсчет на левую веху (нижний отсчет). Если нижний отсчет оказался больше верхнего, необходимо к последнему прибавить 360º.

Пример: Станция 1. КП: β_КП = 341º36΄ – 232º38΄ = 108º58΄

КЛ: β_КЛ = (70º15΄ + 360º00΄) – 321º16΄ = 108º59΄

Среднее значение угла βср = β_КП + β_КЛ = 108º58΄ + 108º59΄ = 108º58΄,5

Расстояния измеряются мерной лентой в оба направления, после чего вычислятся средние значения измеренных длин линий.

Пример: Д_1-2 = 105,05м; Д_2-1 = 105,07м; Д_ср1-2 = 105,06м.

В конце измерений проводится контроль вычисления. Сумма внутренних углов в полигоне должна быть равна 180º * (n-2).

Задание 8: Обработка материалов теодолитной съемки

Цель:Обработать результаты теодолитной съемки, ведомости координат замкнутого теодолитного хода.

Методические указания:

По данным полевых измерений вычислить координаты вершин замкнутого теодолитного хода. Вычисления вести в ведомости координат.

Порядок работы:

Из журнала теодолитной съемки выписать в ведомость координат среднее значение углов и средние значения длин линий теодолитного хода.

Увязать горизонтальные углы для чего:

- вычислить сумму измеренных углов ∑βизм;

- вычислить теоретическую сумму углов:

∑βт = 180º(n-2);

где n – число вершин полигона;

- вычислить угловую невязку и сравнить ее с предельной

f_β = ∑βизм – ∑βт;

Предельная угловая невязка вычисляется по формуле:

f_пред = ±1΄√n; где n – число углов.

Полученная невязка f_β не должна превышать предельного значения f_пред.

f_β ≤ f_пред.

- распределить полученную невязку с обратным знаком на измеренные углы и вычислить исправленные.

Контроль: Сумма исправленных углов должна дать теоретическую сумму: ∑βиспр= ∑βт.

Вычислить дирекционные углы и румбы сторон полигона.

Исходный дирекционный угол линии 1-2 указывается преподавателем, проводящим практику.

Дирекционные углы вычисляются по формуле:

α_n = α_n-1 + 180º – βn

Пример: α_2-3 = α_1-2 + 180º – β₂ = 19º17΄ + 180º – 109º36΄ = 89º41΄

α_3-4 = α_2-3 + 180º – β₃ = 89º41΄ + 180º – 93º00΄ = 176º41΄ и т.д.

Контроль: α_5-1 + 180º – β₁ = α_1-2:

Вычислить и увязать приращения координат.

Приращения координат вычисляются по формуле:

Δх = d * cosα Δу = d * sinα;

где d – длина линии, α – дирекционный угол линии.

Определить невязки по оси Х fх и по оси У fу.

fх = ∑Δхизм; fу = ∑Δуизм

где ∑Δхизм, ∑Δуизм – суммы измеренных приращений координат.

Для характеристики точности выполненных работ вычисляют абсолютную fабс и относительную fотн невязки.

fабс = √ fх² + fу²

fотн = fабс/Р;

где Р – периметр полигона.

Для местности 3-ей категории относительная невязка не должна превышать fотн ≤ 0,001

Полученные невязки fх и fу с обратным знаком распределяются на вычисленные приращения координат и определяются исправленные.

Контроль: ∑Δхиспр = 0; ∑Δуиспр = 0.

Координаты точек вычисляются по исправленным приращениям по формулам:

Х_n = Х_n-1 + ΔХ_n; У_n = У_n-1 + ΔУ_n.

Пример: Х₂ = Х₁ + ΔХ₁; У₂ = У₁ + ΔУ₁.

Координаты точки 1 принять равными: для всех вариантов.

Х₁ = 1000,0 У₁ = 1000,0.

Х₂ = 1000,0 + 99,21; У₂ = 1000 + 34 * 65 = 1034,65.

Контроль: В замкнутом теодолитном ходе контролем правильности вычислений координат является получение расчетом в конце вычислений координат 1-ой точки. Х₅ + ΔХ₅ = Х₁; У₅ + ΔУ₅ = У₁

Задание 9. Составление плана теодолитной съемки

Цель:По данным теодолитной съемки составить план, нанести на него точки по координатам и построить ситуацию по абрису съемки методами перпендикуляров, угловой и линейной засечки и пр.

Методические указания:

По данным полевых измерений нанести на план съемочные точки по их координатам в масштабе 1:1000. Определить и нанести на план координатные метки.

По данным полевых измерений нанести на план точечные, линейные и площадные объекты (ситуацию), расположенные внутри замкнутого полигона одним из способов:

- методом перпендикуляров – для объектов расположенных в непосредственной близости к одной из сторон полигона;

- методом линейной, угловой или комбинированной засечки – для отдельных объектов, расположенных внутри полигона;

- методом обхода – для крупных площадных объектов, не имеющих прямой видимости на характерные точки этого объекта.

Техническое нивелирование

Цель:закрепить знания, полученные студентами при изучении теории геометрического нивелирования, и ознакомить их с основными приемами производства работ по определению высотных отметок точек местности. Выработать умения и навыки измерения расстояний на местности при помощи мерной ленты, взятия отсчетов при помощи нивелира и нивелирных реек, строить поперечные профили и производить планировку заданного участка, изображать рельеф на планах и картах в горизонталях.

Материальное обеспечение:нивелиры Н - 3, нивелирные рейки, мерные ленты ЛЗ – 20, вехи, колышки, журналы нивелирования, пикетажные книжки, миллиметровая бумага, чертежная бумага, металлические линейки, простые карандаши, резинки.

Отчетная документация:

1. Журнал нивелирования,

2. Продольный профиль линии,

3. Бланк вычислений теоретической величины превышений, невязки превышений, допустимой невязки превышений и поправки в неуравненные отметки пикетов,

4. План нивелирования с горизонталями.

Задание 10. Устройство и поверки нивелиров. Измерения на станциях нивелирного хода.

Цель: Изучить устройство нивелиров, провести нивелирование по способу «вперед» и «из средины» Испытывать и поверять нивелиры всех типов, отсчитывать по рейкам и вычислять превышения, нивелировать точки всеми способами.

Методические указания:

Нивелирование – это процесс измерения превышений между точками земной поверхности с последующим определением их отметок. У нас в стране высоты точек отсчитываются от среднего уровня Балтийского моря, отмеченного чертой Кронштадского футштока. Такие высоты называются абсолютными. Если высоты отсчитывают от какой-либо условно выбранной уровенной поверхности, то их называют относительными или условными.

Прежде чем приступить к выполнению задания, изучите строение нивелира и подготовьте прибор к работе. Приведите вертикальную ось нивелира в отвесное положение подъемными винтами по установочному уровню. Добейтесь четкого изображения сетки и изображения рейки на сетке. Произведите грубую наводку на рейку с помощью механического визира. После этого наведите нивелир на рейку с помощью наводящего винта. Перед снятием отсчета по рейке совместите изображение концов пузырька уровня при трубе элевационным винтом. Совмещение закончено, если оба пузырька образуют полукруг. Теперь снимите отсчет.

Измерение превышений методом из середины. На заданных точках отвесно устанавливают рейки. Между точками, примерно в середине, располагают нивелир. Наводят зрительную трубу на черную сторону задней рейки и производят отсчет а'. Затем наводят зрительную трубу на черную сторону передней рейки и производят отсчет в'. Рейки поворачивают к нивелиру красными сторонами и повторяют измерения, начиная с передней рейки. В результате получают отсчеты а", в". Вычисляют превышения по формулам:

h' = a' – в', h'' = а'' – в''. Если | h' | - | h'' ≤ 5 мм, то вычисляют среднее превышение из выражения:

h = ½ (h' + h'').

В противном случае измерения повторяют. Результаты измерений и вычислений заносят в журнал нивелирования.

Если известна высота предыдущей точки Н и превышение между точками h, то высоту последующей точки вычисляют по формуле:

H_i+1 = H + h.

Измерение превышений методом вперед. Нивелир устанавливают возле задней точки, а на передней точке – рейку. Измеряют при помощи рейки или рулетки высоту прибора i. Наводят зрительную трубу на рейку и производят отсчет в' по черной стороне. Измеряют высоту прибора и повторяют измерения. В результате получают величины i'', в''. Вычисляют превышения по формулам:

h' = i – в' ; h''= i''– в'' .

Если расхождение между двумя превышениями меньше или равно 5 мм, то вычисляют среднее превышение и высоту последующей точки. В противном случае измерения повторяют. Результаты измерений и вычислений заносят в журнал нивелирования.

Задание 11. Обработка результатов технического нивелирования.

Цель: Определить превышения и высоты пикетных точек нивелирного хода, обработать журнал нивелирования

Методические указания:

Высоты начального и конечного репера выдаются преподавателем перед выполнением задания

Превышения на станциях вычисляются дважды по черным и красным отсчетам нивелирных реек.

h = З – П;

где З – отсчет на заднюю рейку

П – отсчет на переднюю рейку.

Пример: на первой станции получены следующие превышения:

h₁ = 1050 – 642 = +408 мм

h₂ = 5833 – 5423 = +410 мм

h_ср = h1+ h2 = +408 + 410 = +409 мм

Превышения на последующих станциях вычисляются аналогично.

Для контроля правильности заполнения и обработки нивелирного журнала на каждой его странице выполняют постраничный контроль по формулам:

∑З – ∑П = ∑hизм = 2∑hср;

где ∑З – сумма задних отсчетов по рейке

∑П – сумма передних отсчетов

∑hизм – сумма измеренных превышений

∑hср – сумма средних превышений.

Для увязывания превышений определена невязка f_h

f_h = ∑hср – ∑hт;

где ∑fт – теоретическая сумма превышений ∑hт = H_Rp2 – H_Rp1

Предельную невязку fпред вычисляют по формуле:

fпред = ±50 мм √L;

где L – длина нивелирного хода, км.

Полученная невязка не должна превышать предельного значения:

f_h ≤ fпред

В случае допустимости невязки ее распределяют с обратным знаком в виде поправок на средние превышения и вычисляют исправление.

Контроль. Сумма исправленных превышений должна равняться теоретической сумме.

∑hиспр = ∑hm

Отметки связующих (пикетных) точек вычисляются по исправленным превышениям по формуле: испр

H_n = H_n-1 + h_n ;

Пример: H_ПΚ0 = H_Rp1+ h₁; H_ПΚ1 = H_ПΚ0 + h₂ и т.д.

Контроль: H_ПΚ3 + h₅ = H_Rp2;

Отметки промежуточных точек (плюсовых и точек поперечника) вычисляются через горизонт прибора (нивелира).

Для этого на станциях, где есть промежуточные точки дважды вычисляется горизонт прибора (ГП):

ГП = Н + а;

где Н – отметка связующей точки;

а – отсчет по черной стороне рейки на эту точку.

Пример: Ст.2. ГП₁ = Н_ПΚ0 + a_ПΚ0;

ГП₂ = Н_ПΚ1 + b_ПΚ1;

ГПсредн = ГП₁ + ГП₂;

Отметки промежуточных точек вычисляются по формуле:

Нс = ГПср – Спром;

где Нс – отметка промежуточной точки.

Спром – отсчет по рейке на промежуточную точку.

Следует помнить, что отметки точек выражаются в метрах, а отсчеты по рейкам снимаются в миллиметрах. Поэтому при вычислениях необходимо отсчеты по рейке переводить в метры.

Задание 12. Построение продольного профиля трассы.

Цель: По материалам нивелирования составить продольный профиль трассы.

Методические указания:

Для построения продольного профиля принять масштабы: горизонтальный – 1 : 1000, вертикальный 1 : 50.

Продольный профиль трассы строится в следующем порядке:

Расписывается пикетаж в масштабе 1 : 1000, указываются расстояния до плюсовых точек и выписываются отметки земли с округлением до 0,01 м.

Оцифровывается шкала высот в масштабе 1 : 50 и по отметкам земли строится линия профиля.

Верхняя линия профильной сетки принята за линию условного горизонта. Условному горизонту дается отметка кратная 1м, так, чтобы точка профиля с минимальной отметкой отстояла от линии условного горизонта не ближе 3-4 см.

На продольный профиль по известным проектным отметкам начала и конца трассы наносится проектная линия и вычисляется проектный уклон по формуле:

i = h/ d = (НК – НН)/d;

где НК – проектная отметка конца трассы;

НН – проектная отметка начала трассы;

d – длина проектной линии.

Вычисляются проектные отметки дна по формуле:

Н_n = H_n-1 + id

Вычисляются рабочие отметки по срезке и насыпи грунта по формуле:

h_раб = H_пр – H_земл;

где Н_пр – проектная отметка;

Н_земл – отметка земли.

Если h_раб = «+» – насыпь грунта; h_раб = «-» – срезка грунта.

От точек нулевых работ на линию условного горизонта синей тушью опускается пунктирной линией перпендикуляры около которых подписываются вычисленные расстояния.

Проектная линия оформляется красной тушью, а все остальные – черной.

Тема 3 «Почвоведение»

Задание 13.Заложить и описать почвенный разрез

В период прохождения практики изучаются почвенные процессы, протекающие в условиях Свердловской области, почвенной карты области, проводится закладка разреза, описываютя морфологические признаки профиля почв и характеристика почвообразующей породы, отбор образцов из генетических горизонтов.

В процессе прохождения практики перед ставится ряд задач:

1. Ознакомление, описание и характеристика основных факторов почвообразования: растительность, рельеф, почвообразующие породы, поверхностные и грунтовые воды.

2. Знакомство с техникой закладки и описание основных разрезов, полу разрезов и прикопок.

3. Освоение методики межпунктного описания методом прикопок и мазков из верхнего горизонта.

4. Освоение техник отбора основных образцов их маркировки, этикирования и упаковки.

Выбирается место наиболее типичное по характеру растительности и рельефу для закладки основного почвенного разреза. После выполнения копки разреза проводится описание морфологических признаков генетических горизонтов почвы. В каждом горизонте определяются и описываются окраска, структура, гранулометрический состав, плотность, включения и новообразования, определяется характеристика перехода горизонтов. По совокупности морфологических признаков и сочетанию горизонтов дается рабочее полевое название почвы (серая лесная слабооподзоленная тяжелосуглинистая и пр.).

Из каждого генетического образца отобираются основные образцы массой 1 – 1,5 кг. Образцы должны быть этикированы, упакованы и подготовлены к транспортировке в лабораторию. Описание профиля демонстрационного разреза прилагается.