Составные элементы оросительной системы 1 Регулярно действующая оросительная

Составные элементы оросительной системы 1. Регулярно действующая оросительная система. 2. Временно действующая оросительная сеть. 3. Поливной участок.

• Оросительная (ирригационная) система – это сложное водохозяйственное устройство, раскинувшееся на площади многих тысяч гектаров, которое забирает воду из водоисточника большим потоком, делит этот поток по каналам и из конечных оросителей выпускает воду малыми струями в поливную сеть, с помощью которой вода переходит в состояние почвенной влажности, а избыток воды (если он есть) отводится с орошаемой территории сбросной сетью. • Оросительные системы по времени действия могут быть постоянными и временными.

• По своему устройству оросительные системы могут быть: - Открытыми – когда вся система состоит из открытых каналов; - Закрытыми – вся система образована закрытыми трубопроводами; - Комбинированными – крупные каналы открытые, а мелкие – закрытые напорные трубопроводы. Элементы оросительной системы: 1. Источник орошения (река, озеро, водохранилище, подземные воды) – его назначение состоит в бесперебойном обеспечении системы водой в нужное время и в необходимом количестве.

2. Головное водозаборное сооружение (насосная станция) – забирает воду из источника орошения в магистральный канал в необходимых количествах и в нужные сроки.

Типы водозаборных устройств: - Простейший – забирает воду, не регулируя водоисточник, при сохранении его естественного режима. Вода отводится самотеком без регулирующих сооружений. Устраивается на вогнутом берегу реки. - Бесплотинный примитивный – строится в том случае, если уровень воды в реке превышает уровень канала и если коэффициент водозабора (отношение расхода воды, забираемого из водоисточника, к общему расходу воды в водоисточнике) не выше 0, 05 -0, 10. - Плотинный – обеспечивает полное регулирование водоисточника. Такие водозаборы имеют разные конструкции.

3. Магистральный (главный) канал – доставляет воду на орошаемые массивы. Состоит из холостой части (от головного сооружения до первого распределительного канала) и рабочей части, от которой отходят распределительные каналы.

4. Распределительная проводящая сеть каналов – состоит из межхозяйственных и хозяйственных каналов. Межхозяйственные распределяют воду, подаваемую магистральным каналом, между всеми хозяйствами системы. Хозяйственные каналы подают воду каждому хозяйству, а при больших размерах хозяйств – на отдельные крупные поливные участки в хозяйстве (межучастковый канал). Участковый распределитель подает воду только на один севооборотный участок. Групповой ороситель (или трубопровод) забирает воду из участкового распределителя и подает её непосредственно на поливной участок. Групповой ороситель – последний элемент проводящей сети. Дальше вода поступает во временную оросительную сеть.

5. Водосборная и дренажная (коллекторно-дренажная) сеть – служит для удаления с орошаемых площадей излишней поверхностной воды, образующейся при опорожнении каналов, при авариях, ливнях. Выполняет функции: - обеспечивает стабильное положение уровней грунтовых вод на орошаемом массиве; - ликвидирует их возможный подъем при орошении; - предупреждает заболачивание и вторичное засоление поливных земель. Эта сеть прокладывается по пониженным отметкам орошаемых земель. Главный её коллектор соединён с водоприемником. Водосборная и дренажная оградительная сеть состоит из нагорных, нагорно-ловчих и ловчих каналов.

• Нагорные каналы защищают площадь оросительной системы от затопления и повреждения сооружений поверхностными водами водосбора во время ливней и снеготаяния. • Ловчие каналы (дрены) перехватывают полностью или частично грунтовый поток и понижают его уровень. • Нагорно-ловчие каналы выполняют одновременно перехват поверхностных и грунтовых вод. • Совершенные каналы или дрены доведены до водоупора или врезаны в его толщу. • Дно несовершенных (висячих) каналов или дрен находится выше водоупорного горизонта.

Дренажную функцию на оросительной системе осуществляют следующие каналы: 1. Главный сбросной канал (главный коллектор) – собирает и отводит все сбросные и дренажные воды с оросительной системы. 2. Межхозяйственный водосбросной канал (коллектор) – принимает и отводит воды с территории нескольких хозяйств. 3. Хозяйственный водосбросной канал (коллектор) – принимает и отводит сбросные и дренажные воды с территории одного хозяйства. 4. Межучастковый водосбросной канал (коллектор) – принимает и отводит сбросные и дренажные воды, поступающие с территории, закрепленной за одним севооборотным участком.

Сооружения оросительной системы: 1. Водовыпуски и регуляторы – для регулирования и управления расходом воды; 2. Перегораживающие и подпорные сооружения, водосбросы – для регулирования горизонта воды в канале; 3. Быстротоки и перепады – для регулирования скорости течения воды в каналах; 4. Акведуки, дюкеры, трубы – для транспорта воды через препятствия акведуки дюкер

5. Отстойники – для осаждения взвешенных в воде частиц твердого стока.

Дорожная сеть на оросительной системе Дороги создают вдоль каналов различного порядка: - Главная дорога – вдоль главного канала и коллектора (с твердым покрытием); - Межхозяйственные дороги – вдоль межхозяйственных каналов и коллекторов; - Внутрихозяйственные дороги (с гравийным покрытием); - Полевые (грунтовые) дороги вдоль границ полей и лесных полос (без покрытия).

Лесные полосы Лесные культуры высаживают вдоль дорог, крупных каналов, вокруг водохранилищ. Их функции: 1. Защищают почву от водной эрозии и дефляции; 2. Улучшают культурное состояние агроландшафта; 3. Затеняют каналы, уменьшая поетри воды на испарение.

• На автоматизированных оросительных системах составным элементом являются линии электропередач. • Все элементы взаимосвязаны: предшествующие элементы определяют параметры последующих. Водопотребление культур на орошаемом массиве определяет размеры проводящей сети (т. е. распределителей различного порядка) и расход по магистральному каналу и его параметры, магистральный канал определяет параметры головного сооружения. • Непосредственно поливная площадь, используемая для размещения с/х-ных культур, называется площадью нетто (Sн). • Площадь всего орошаемого массива, включающая поливную площадь и площади отчуждения (для размещения каналов, дорог, лесополос и т. д. ), называется площадью брутто (Sб). • Отношение площади нетто к площади брутто называется коэффициентом земельного использования (КЗИ): КЗИ = Sн: Sб Он отражает уровень эксплуатации оросительной системы.

1. 2. 3. 4. 5. Оросительная система должна отвечать следующим требованиям: Обеспечивать своевременную подачу на поля необходимого количества воды. Не затруднять использования на орошаемых землях с/х-ных машин и орудий (поливные участки должны быть правильной формы и иметь оптимальные размеры). Обеспечивать более полное использование орошаемой площади (путем устройства постоянной или передвижной закрытой регулирующей сети или временной открытой). Обеспечивать высокую производительность труда при поливе и высокий коэфф. использования оросительной воды (должно быть соответствующее оборудование, водомерно-регулирующие устройства, противофильтрационные одежды). Строительная стоимость системы и ежегодные эксплуатационные затраты должны быть минимальны.

9 4 6 8 8 3 7 5 6 8 7 7 5 2 1 Схема регулярно действующей оросительной сети: 1 –водоисточник, 2 - головное сооружение, 3 – магистральный канал, 4 – межхозяйственный канал, 5 – хозяйственный канал, 6 межучастковый распределитель, 7 -участковый распределитель, 8 – групповой ороситель, 9 – дорога, - лесополосы.

Временно действующая оросительная сеть * Из групповых оросителей (внутрихозяйственных распределителей) вода поступает во временную поливную сеть, расположенную на поливном участке и представляющую временные оросители. • Временные оросители – это каналы, расположенные внутри поливного участка, из которых вода подается непосредственно в мелкую поливную сеть. • Групповой ороситель соединен с временным оросителем постоянным водовыпуском. Иногда для подачи воды используются переносные сифоны. • Параметры временных оросителей: длина – 400 -1200 м, расстояние между ними 70 -200 м (иногда 300 -350 м и более). Уклон 0, 0005 -0, 007, расход воды от 10 до 80 л/сек. • Временные оросители ежегодно в начале поливного периода нарезаются канавокапателями и заравниваются по окончании поливов.

• С целью уменьшения потерь воды на фильтрацию: - уплотняют дно и стенки временных оросителей, - закладывают глубже дна оросителя водонепроницаемые экраны. • Кроме временных оросителей устраивают выводные и поливные борозды и полосы, распределяющие воду на полях и переводящие её при поливе в почвенную влажность нужной величины. • Из выводной борозды распределительные или секционные борозды забирают воду и подают её на секцию борозд (обычно до 20 борозд). Поливная сеть – это поливные борозды, полосы, чеки, позволяющие распределить воду по полю. • При дождевании оросительная регулирующая сеть состоит из закрытых или передвижных трубопроводов и дождевальных агрегатов, а при подпочвенном орошении – из закрытых труб.

Схема временной оросительной сети: 1 – групповой ороситель (последний элемент регулярно действующей оросительной системы), 2 – временный ороситель, 3 – выводная борозда, 4 – секционная (распределительная) борозда, 5 – поливные борозды, 6 – поливные полосы. 1 1 3 3 6 5 6 2 5 2 6 5 4 2

Поливной участок Обслуживается групповым оросителем. Ограничивается постоянными дорогами. Требования к поливным участкам: 1. Почвенный покров должен быть однородным (для обеспечения одинакового поливного режима, одновременной обработки и т. д. ). 2. Должны нарезаться с учетом полей севооборотов. Лучший вариант, когда поливной участок полностью соответствует полю севооборота. 3. Рельеф должен позволять производить полив в одном направлении. 4. Конфигурация должна приближаться к прямоугольной форме с длиною сторон, параллельных направлению полива, 500 -600 м. Размер поливных участков в зерновых хозяйствах 40 -60 га, хлопкосеющих 20 -40 га. При сложном рельефе – меньше – 10 -20 га, до 5 га.

Недостатки постоянных каналов: 1. Они располагаются на полосах отчуждения шириной не менее 4 -5 м. Не засеваются, зарастают сорняками и заселяются с/х-ными вредителями. 2. Постоянный канал необходимо ежегодно ремонтировать и очищать от наносов и растительности. 3. Постоянный канал теряет много воды на инфильтрацию. • • • Преимущества временных каналов: Во временных каналах не засевается только русло. Ремонтировать и чистить их не надо. Потеря воды на инфильтрацию незначительна, т. к. фильтрующаяся из них вода перехватывается корнями растений, которые высажены вплотную к каналам.

Каналы и движение воды в них 1. Конструкция каналов. 2. Понятие о живом сечении, периметре смоченности и гидравлическом радиусе канала. 3. Движение воды в канале. каналы

• Каналы – это инженерные сооружения для транспортировки воды, которые устраиваются в соответствии с проектом. • Канавы сооружаются без расчета на примитивных не инженерных оросительных системах. d с в е h а Схема канала: а – ширина по дну, в – ширина по верху, с – берма, d – кавальер, е – бровка, h – глубина.

Элементы канала 1. Кавальер – это вал (дамба), идущий параллельно каналу и образованный за счет грунта, вынутого при устройстве канала. Ширина сверху для небольших каналов равна 0, 41, 0 м, для крупных – 3 -6 м. Дамбы крупных каналов используются для устройства дорог. 2. Ширина канала по дну – для небольших каналов равна 0, 2 -1, 0 м, для крупных – 5 -10 м и более. 3. Глубина канала – для малых каналов 0, 6 -1, 0 м, для крупных – 3 -4 м, иногда больше. 4. Ширина канала по верху – для небольших 0, 8 -2, 0 м, для крупных – 10 -15 м и более. 5. Бровка канала – линия перехода горизонтальной плоскости к откосу канала. 6. Бермы, или уступы – устраивают для того, чтобы откосам придать большую устойчивость.

• Стенки каналов имеют откосы различной крутизны, которая характеризуется углом откоса, коэффициентом откоса и его заложением. • Углом откоса называется угол (L), образованный линией откоса и горизонтом. • Коэффициент откоса равен котангенсу угла откоса. • Заложением откоса называется его горизонтальная проекция. L откос вертик. проекция L горизонт. проекция

• Величина откоса различна в грунтах разного генезиса и зависит от назначения канала. • В водопроводящих каналах вода фильтруется из канала в грунт, давление направлено в сторону пород. В дренажном водоотводящем канале давление воды имеет противоположное направление, поэтому водоотводящие каналы всегда имеют более пологие откосы. • При расчете параметров канала учитывают угол естественного откоса грунта – это угол между поверхностью грунта после осыпания и сползания грунта и горизонтом. • Откосы в каналах для большей устойчивости устраивают более пологими, чем угол естественного откоса.

• - Коэффициенты естественного откоса: Торф 4, 0 -1, 0 Чернозем 1, 7 -1, 2 Песок мелкий 1, 7 -1, 5 Глина сухая 1, 7 -1, 1 Песок крупный 1, 6 -1, 3 Глина мокрая 5, 7 -1, 7 • При проектировании оросительных каналов используют следующие коэффициенты откоса: - Для глин и суглинков 1, 0 -1, 25 - Для супесей 1, 5 -1, 75 - Для песков 1, 75 -2, 25 Меньшая цифра относится к каналам с малой глубиной наполнения (менее 1 м), большая цифра – к каналам с глубиной наполнения 2 -3 м.

Форма поперечного сечения каналов Зависит от грунта и характера облицовки. 1. Прямоугольная – в скальных породах 2. Трапецеидальная – в рыхлых отложениях 3. Параболическая – такую форму приобретают земляные каналы в процессе эксплуатации 4. Треугольная – небольшие каналы, нарезаемые канавокапателями плужного типа 5. Полигональная – каналы из сборных железобетонных лотков 6. Ложбинообразные – водоотводящие каналы 1 2 3 4 5 6

• Покрытие каналов: бетонное, полиэтиленовая пленка, глиняные экраны, железобетонное и др. Железобетонные лотки Бетон сборный • Каналы характеризуются уровнем командования – превышением уровня воды в канале над самой высокой отметкой поверхности орошаемого поля. Он неодинаков при разных способах полива: - По бороздам – не менее, чем 5 -10 см - По полосам – 10 -15 см - Затопление по чекам – не менее 20 -25 см.

• Каналы устраивают в выемке, в выемкеполунасыпи и в насыпи. канал в выемке-полунасыпи канал в насыпи

• Каналы в выемке устраивают для подводящей, водосборной и дренажной сети, т. е. в тех случаях, когда не возникает необходимости иметь командование, или оно достигается напором воды или её подачей на необходимую отметку с помощью насосов. • Канал в выемке-полунасыпи отличается тем, что часть воды пропускается в кавальерах. Имеет меньшую площадь отчуждения, является типичным каналом регулирующей сети. Легко обеспечивает командование и экономичное распределение объема извлекаемого грунта. • Канал в насыпи устраивают при выровненном безуклонном рельефе для создания необходимого уровня командования над орошаемым полем. Обладает повышенной фильтрацией и отчуждает значительную площадь с/х-ных земель.