Основные способы оросительных мелиораций

 

Разнообразие встречающихся условий (климатических, геоморфо-логических, топографических, почвенных, гидрогеологических и хо-зяйственно-экономических) в разных зонах предполагает применение различных способов и техники орошения земель.

Способ орошения – это совокупность приемов, устройств и техни-ческого оборудования, применяемых для распределения воды по оро-шаемому полю. Техника полива включает конкретные технические сре-дства и технологию реализации способа орошения.

При выборе способа орошения необходимо учитывать:

– климатические условия;

– почвы и их водно-физические свойства;

– рельеф участка;

– гидрогеологические условия;

– требуемый режим подачи воды для орошения конкретного вида сельскохозяйственных угодий;

– экономические показатели;

– наличие эколого-социального эффекта.

В условиях Республики Беларусь в настоящее время в качестве спо-собов орошения при соответствующем эколого-экономическом обо-сновании следует принимать:

– дождевание;

– капельное орошение;

– внутрипочвенное орошение;

– поверхностное орошение.

При выборе первоочередных объектов орошения следует учиты-вать основные показатели:

– биологическую продуктивность орошаемых земель при опти-мальном для сельскохозяйственных культур водном режиме;

– гидрометеорологическую потребность в орошении;

– достигнутый землепользователем уровень сельскохозяйственного производства и его специализацию.

Первоочередными объектами оросительных мелиораций с учетом специализации являются овощеводческие и плодово-ягодные угодья, а также объекты, расположенные в зоне животноводческих комплексов для создания кормовой базы.

 

Оросительные системы

Под оросительной системой понимается территория, оборудован-ная каналами, трубопроводами, сооружениями и различными устрой-ствами, обеспечивающими возможность своевременного забора из водоисточника, подачи и распределения воды по орошаемым участкам

в целях поддержания в корнеобитаемом слое заданного уровня (диапа-зона) влажности почвы в соответствии с природными условиями каж-дого участка и требованиями выращиваемых культур (рис.3.1).

 

 

Рис.3.1.Схема закрытой оросительной сети:

1 – головная насосная станция; 2 – насосная станция подкачки; 3, 5, 6 – магистральный, распределительный и хозяйственный трубопроводы; 4 – концевые сбросы;

7 – колодцы с задвижками; 8 – дождевальные машины; 9 – гидранты;

10 – регулирующие бассейны

 

В состав оросительной системы входят следующие элементы:

– орошаемые земли;

– водоисточник орошения;

– головное водозаборное сооружение и насосная станция;

– магистральный оросительный канал (трубопровод);

– распределительные проводящие каналы или трубопроводы;

– регулирующая оросительная сеть и оросительные устройства;

– водоотводная сеть, включающая закрытый дренаж при борьбе с подтоплением и на водооборотных системах с применением для поли-ва сточных вод;

– сооружения на каналах;

– дороги, телефонная и электрическая сеть, производственные пос-тройки;

– природоохранные сооружения и защитные лесополосы.

В Республике Беларусь применяются в основном закрытые ороси-телные системы с механическим водоподъемом и дождевальной тех-никой как наиболее отвечающие требованиям сельскохозяйственного производства и природным условиям этой территории.

Основными требованиями, предъявляемыми к оросительным систе-мам, следует считать:

– гарантированное обеспечение в заданных почвенно-климатиче-ских условиях водного режима почв в соответствии с потребностями в воде конкретного вида сельскохозяйственных культур;

– создание условий для соответствующего регулирования питатель-ного, воздушного и теплового режимов почв во взаимосвязи с водным режимом;

– надежность и долговечность системы;

– ресурсосбережение и экологическая безопасность;

– экономическую эффективность проектируемой оросительной сис-темы.

Трубчатая оросительная сеть проектируется, как правило, тупико-вой с одно- или двусторонним ответвлением трубопроводов низших порядков. Предпочтение следует отдавать тупиковой схеме с двусто-ронним расположением распределительных и поливных трубопрово-дов.

Применение кольцевой оросительной сети должно быть обоснова-но технико-экономическими расчетами.

Оросительная сеть в плане должна проектироваться в увязке с рельефом местности, инженерно-геологическими условиями, приняты-ми способами и техникой полива, требованиями рациональной органи-зации орошаемой территории и минимальной протяженности сети.

Увязка трубопроводов в вертикальной плоскости производится с соблюдением продольных уклонов не менее 0,001.

При необходимости и соответствующем обосновании, а также при плоском рельефе местности допускается уменьшать уклон до 0,0005.

Для опорожнения закрытой оросительной сети необходимо пре-дусматривать выпуски в пониженных точках трубопроводов с само-течным движением воды в ближайший водоток, канаву, овраг.

Глубину укладки труб, считая до низа трубы, следует принимать на 0,5 м больше расчетной глубины промерзания.

При определении глубины укладки следует также учитывать мате-риал труб, внешние нагрузки от транспорта и условия пересечения с другими подземными сооружениями и коммуникациями.

Трубопроводы во всех грунтах, за исключением плывунных и илис-тых, следует укладывать на естественный грунт ненарушенной струк-туры, предусматривая выравнивание, а в необходимых случаях – про-филирование основания. В илистых и других слабых грунтах необ-ходимо предусматривать укладку труб на искусственное основание.

Для трубчатой оросительной сети могут применяться напорные трубы:

– пластмассовые;

– стеклопластиковые;

– асбестоцементные водопроводные;

– железобетонные;

– стальные.

Выбор материала трубопроводов должен производиться на осно-вании анализа условий их работы, статического расчета, агрессив-ности грунта, качества оросительной воды. Применение стальных труб допускается при переходах под железными и автомобильными доро-гами, через водные преграды и овраги.

На поворотах в горизонтальной или вертикальной плоскости трубо-проводов из раструбных труб или соединяемых муфтами, когда возни-кающие усилия не могут быть восприняты стыками труб, должны быть предусмотрены упоры, а на переходах с большего диаметра на меньший – плиты упорные.

Расчетный расход оросительной сети при дождевании определяется в соответствии с графиком полива, учитывающем количество и пара-метры дождевальной техники.

Диаметры трубопроводов должны определяться на основе гидрав-лических расчетов, путем технико-экономического сопоставления раз-личных вариантов.

В результате гидравлического расчета трубопроводов должны быть установлены потери напора на участках трубопровода от водоисточ-ника до наиболее удаленных командных точек.

Потери напора на местные сопротивления без учета потерь напора в насосной станции следует принимать в размере до 10 % от суммы потерь на трение при движении воды в трубопроводе.

При определении диапазона требуемых напоров насосной станции следует рассматривать следующие расчетные случаи размещения дож-девальных машин на участке:

– максимальное количество одновременно работающих машин под-ключено к гидрантам, наиболее удаленным от насосной станции или находящимся по отношению к ней в наиболее невыгодных топогра-фических условиях;

– максимальное количество одновременно работающихдождеваль-

ных машин подключено к гидрантам, расположенным вблизи насос-ной станции;

– работает дождевальная машина, имеющая минимальный расход и подключенная к гидрантам, наиболее удаленным от насосной станции или находящимся по отношению к ней в наиболее невыгодных топо-графических условиях;

– работает дождевальная машина, имеющая минимальный расход и подключенная к гидрантам, расположенным вблизи насосной станции.

Максимальное количество одновременно работающих дождеваль-ных машин должно быть установлено на основании графика полива сельскохозяйственных культур для расчетного года с учетом принятой сезонной нагрузки на дождевальные машины и их технических харак-теристик.

Трубопроводы оросительной сети должны быть проверены на воз-можность возникновения в них избыточного давления от гидравли-ческого удара. При необходимости следует предусмотреть меры по защите трубопроводов от разрушения.

Для предотвращения гидравлического удара необходимо предус-матривать:

– установку на трубопроводе клапанов для впуска и защемления воздуха в местах вероятного разрыва сплошности потока;

– установку предохранительных клапанов у насосной станции за обратным клапаном (считая по направлению движения воды в трубо-проводе);

– установку вантузов на высоких переломных точках трубопрово-да;

– установку на трубопроводах воздушных колпаков;

– сброс воды из трубопроводов через обратные клапаны, задвижки и насосы в обратном направлении;

– установку предохранительных клапанов и клапанов-гасителей ги-дравлического удара;

– установку в промежуточных точках трубопровода обратных кла-панов в сочетании с клапанами для впуска воздуха;

– увеличение продолжительности закрытия задвижек, выключаю-щих трубопровод из работы.

Вантузы для выпуска воздуха следует проектировать в повышен-ных точках перелома продольных профилей трубопроводов и в их кон-

це  при  положительных уклонах. Диаметр отвода тройника в месте ус-

тановки  вантуза должен быть не менее диаметра трубопровода.

Регуляторы давления для автоматического поддержания постоян-ного расчетного давления воды следует устанавливать в голове ороси-тельных трубопроводов и перед дождевальной техникой, требующей постоянного давления на входе.

Гасители гидравлического удара необходимо предусматривать:

– на напорной линии насосной станции для всех типов ороситель-ных систем;

– на распределительном узле трубопроводов перед задвижками со стороны надкомандного трубопровода на расстоянии 15–20 м от водо-распределительного колодца;

– на концах тупиковых трубопроводов и на расстоянии 15–20 м пе-ред центральной опорой дождевальных машин кругового действия.

Установка арматуры закрытой оросительной сети: задвижек, ком-пенсаторов, обратных клапанов, индукционных расходомеров, регуля-торов давления должна быть предусмотрена в колодцах (камерах).

Бесколодезная (бескамерная) установка арматуры закрытой ороси-тельной сети допускается при обосновании.

Параметры колодцев (камер) в плане и их высота определяются количеством и размерами размещаемой в них арматуры с учетом допу-стимых минимальных расстояний от элементов арматуры до внутрен-них поверхностей колодцев (камер) в соответствии с технологически-ми требованиями.