При разных способах орошения

 

Проектирование в плане магистрального канала и его ветвей оросительной сети (открытая сеть).

Магистральный канал состоит из головного участка, холостой и рабочей частей. Головной участок - это входной водоприемный участок, на котором вода с помощью головного сооружения забирается в ка­нал и при необходимости осветляется от наносов в отстойниках.

Холостая часть - участок канала, подводящий воду от источника орошения к первому распределительному каналу.

Рабочая часть канала делит воду между распределительными каналами.

Расположение в плане магистрального канала зави­сит от геоморфологических ус­ловий местности, от типа во­доисточника и его размещения по отношению к орошаемому массиву, типа водозабора и др.

Основными геоморфологи­ческими типами районов оро­шения в СНГ являются пред­горные, речные водораздель­ные равнины и плато.

Водораздельные равнины и плато характеризуются сравни­тельно малыми уклонами, сложным микрорельефом и ог­раниченными водными ресур­сами.

Здесь главные источни­ки орошения - реки и водохранилища.

Предгорные равнины делят на две части - верхнюю и нижнюю. Верхние части имеют значительные уклоны, а нижние - несколько меньшие. В верхней части источниками оро­шения являются реки, стекающие с гор, а в нижней - верхние участки реки, протекающей по долине.

В со­ответствии с ДБН В.2.4-1-99 для обеспечения условий коман­дования и самотечного распределения воды каналы необходимо трассировать по наиболее высоким отметкам местности. Жела­тельно, чтобы каналы располагались по водоразделам и имели двухстороннее командование. При разбивке сети следует стре­миться к тому, чтобы общая длина каналов была наименьшей, так как в противном случае увеличивается стоимость строитель­ства и эксплуатации и к тому же уменьшается коэффициент по­лезного действия оросительной системы.

Наиболее рационально трассировать канал на местности с уклоном, обеспечивающим получение в нем скорости, близкой к допустимой на размыв, что обеспечивает наименьшую стоимость работ по строительству и эксплуатации канала. При малых уклонах увеличивается попереч­ное сечение каналов и усложняется производство работ. Большие уклоны требуют устройства на каналах перепадов и быстротоков. Так как каналы — это реальные границы земельных участков, то их следует располагать на границах хозяйств, севооборотных, бригадных и других участков (рис. 2.37).

Рис. 2.37 - Схема оросительной сети на севооборотном участке:

1- хозяйственный канал; 2 - участковые каналы; 3- временные оросители;

4 - выводные борозды; 5 - поливная сеть

 

Речные долины в верхней части характеризуются средними уклонами, а в дельтовой части - малыми. Здесь основные источ­ники орошения - реки и их притоки, а также воды местного сто­ка, зарегулированного в балках и реках.

При орошении водораздельных участков вода из рек или водо­хранилищ подается на командную точку насосной станцией (рис. 2.38).

 

Рис. 2.38 - Схема расположения межхозяйственной се­ти на водораздельной равнине:

1- водохранилище; 2 - насосная станция; 3 - на­порный трубопровод; 4 - регулирующий бассейн; 5 - ма­гистральный канал; 6 - межхозяйственные распредели­тели; 7 - хозяйственные распределители; 8 - внутри­хозяйственные (участковые) распределители

 

Машинный водоподъем применяют на крупнейших оро­сительных системах юга Украины (Каховской, Ингулецкой, Се-веророгачикской), в Поволжье (Энгельсская, Приволжская, Ком­сомольская) и в других зонах орошения.

Трассу магистрального канала проектируют по повышенным (водораздельным) участкам, а его ветви и распределительные ка­налы - по местным водоразделам для осуществления командо­вания над большей площадью орошения. По возможности следует проектировать каналы двухсторонним командованием.

При орошении предгорных равнин магистральный канал и межхозяйственные распределители располагают вдоль или под острым углом к направлению уклона местности, чтобы подать воду на возможно большую площадь (рис. 2.39 и 2.40).

На оросительных системах, расположенных на террасах реч­ных долин, холостую часть магистрального канала проектируют с минимально допустимым уклоном сначала вдоль реки, а затем с постепенным приближением к массиву орошения (рис. 2.41).

 

 

Рис. 2.39 - Схема расположения межхо­зяйственной сети на конусе выноса:

1 - река; 2 - водозабор; 3 - ветви магистрального канала; 4 - межхозяйст­венный распределитель

 

Рис. 2.40 - Схема расположения про­водящей сети на предгорной равнине:

1 - река: 2 - водозабор; 3 - магист­ральный канал; 4 - межхозяйственные распределители; 5 - хозяйственные рас­пределители

 

Рис. 2.41 - Схема расположения холостой части магистрального канала:

1 - бесплотинный водозабор; 2 - плотинный водозабор; 3 - ме­ханический водоподъем; 4 - командная точка; 5 - рабочая часть магистрального канала;

6 - подкомандная территория

Это самые распространенные схемы в плане, с которыми сталкиваются раз­работчики при проектировании оросительных систем.

При проектировании и строительстве технически совершенных оросительных си­стем с закрытой внутрихозяйственной сетью, высокопроизводи­тельной дождевальной техникой, автоматизацией водораспределения и полива на крупных земельных массивах магистральный канал и межхозяйственные распределители с большим расходом воды проектируют открытыми в облицованном русле.

Непосред­ственно на севооборотные участки вода подается насосными стан­циями, создающими одновременно напор в сети, необходимый для подключения автоматически работающих машин «Фрегат» (рис.2.42).

 

Рис. 2.42 - Схема расположения магистрального канала и межхо­зяйственных распределителей при поливе дождеванием из закры­той внутрихозяйственной сети: 1 - река; 2 - насосная станция; 3 - напорный трубопровод; 4 - ре­гулирующий бассейн; 5 - магистральный канал; 6 - межхозяйственные распределители; 7 - насосные станции подкачки

 

На юге Украины и в Молдавии применяют также рассредото­ченную схему сети на массиве орошения. По этой схеме вместо единого магистрального канала, командующего всем массивом орошения, проектируют несколько самостоятельных каналов, по­дающих воду на отдельные участки орошаемого массива. Это дает возможность снизить затраты на строительство и эксплуатацию оросительной сети и оперативно вводить в эксплуатацию перво­очередные орошаемые участки на массиве. По такому принципу построены рисовые оросительные системы в дельте Дуная.

Оригинальное решение принято при проектировании Ингулецкой оросительной системы в Украине, где в качестве холостой части магистрального канала использовано углубленное на протяжении 80 км русло реки Ингулец, по которому вода от реки Днепр поступает противотоком (антирека), а затем подается на командную точку на высоту 60 м насосной станцией производи­тельностью 30 м³/с.

Проектирование в плане межхозяйственной и внутрихозяйственной сети каналов.

Направление трассы магистрального канала в значи­тельной степени предопределяет расположение межхозяйственной и хозяйственной распределительной сетей. Так, если на речных долинах магистральный канал проходит под острым углом к го­ризонталям, то распределители старшего порядка располагают в направлении наибольшего уклона местности. В зависимости от размеров орошаемой площади и разветвленности оросительной сети это могут быть межхозяйственные каналы при больших пло­щадях массива орошения и хозяйственные — при небольших. От­ходящие от них распределители младшего порядка размещают под небольшим углом к горизонталям (рис. 2.43).

При расположении канала по наибольшему уклону на пред­горных равнинах и конусах выноса распределители первого по­рядка проектируют под острым углом к горизонталям, а второго порядка - в направлении уклона местности (см. рис. 2.40). В условиях сложного рельефа при наличии ложбин, второ­степенных водоразделов магистральный канал проектируют по тем же принципам, но он теряет свою прямолинейность. Распре­делительные каналы трассируют с допускаемыми уклонами по гребням местных водоразделов с двухсторонним командованием (рис.2.44).

 

Рис. 2.43 - Схема расположения проводящей сети на речной долине

1 - река; 2 - водозабор; 3 - магистральный канал; 4 - межхозяйственные распределители; 5 - хозяйственные распределители

 

Рис. 2.44 - Схема расположения магистрального канала и межхозяйственной сети на сложном рельефе: 1 - река; 2 - магистральный канал; 3 - межхо­зяйственные распределители; 4 - водосбросные ка­налы; 5 - главный водосбросный канал

 

В зависимости от рельефа и условий организации территории расположение рабочей части магистрального канала и распреде­лительной сети может быть односторонним и двухсторонним (см. рис. 2.38 и 2.43), узловым и линейным.

На первом этапе проектирования расходы магистрального ираспределительных каналов рассчитывают по данным графика гидромодуля культур на площади, подкомандной каждому ка­налу.

Проектирование хозяйственной и межхозяйственной проводя­щей оросительной сети каналов выполняют на планах в масштабе 1:10000 или 1: 5000 с сечением горизонталей через 0,5 м, когда известны площади, состав культур севооборотов, режим ороше­ния и техника полива сельскохозяйственных культур.

Сеть начинают проектировать с нанесения на план границ хозяйств и определения валовой и пригодной под орошение площади, оконтуривая участки, непригодные для орошения по топо­графическим и почвенным условиям. Анализируют рельеф, выде­ляют повышенные и пониженные участки для возможной трас­сировки оросительных и водосборно-сбросных каналов.

Трассы хозяйственных и внутрихозяйственных распределите­лей намечают по самым высоким элементам рельефа. Далее, в за­висимости от характера рельефа и техники полива назначают три-четыре расчетных типоразмера севооборотного поля, используя масштабные шаблоны севооборотов.

Оптимальным для данного типоразмера будет вариант разме­щения полей с их наиболее компактным размещением при наи­меньшем количестве полей неправильной формы.

В заключение окончательно увязывают трассы каналов с гра­ницами хозяйств, полей севооборотов, дорогами и другими ком­муникациями и приступают к разбивке поливных участков в пре­делах каждого севооборота.

Особенности проектирования закрытой (трубчатой) оросительной сети в плане.

Трубчатая (закрытая) оросительная сеть - система трубопро­водов, выполняющих функции каналов.

Трубчатые оросительные системы имеют следующие достоинст­ва: отсутствие потерь воды на фильтрацию и испарение, что обеспечивает высокий КПД системы (0,96—0,98) и повышает оросительную способность источников орошения; высокий коэф­фициент земельного использования; возможность распределения воды по орошаемой площади при сложном рельефе; благоприят­ные условия для осуществления автоматизации работы ороси­тельных систем.

К недостаткам трубчатой оросительной сети (ТОС) относятся: потребность в большом количестве труб, что значительно повы­шает капитальные и эксплуатационные затраты; потребность в электроэнергии на создание нужного напора в трубопроводах при отсутствии или недостаточности естественного напора.