Оросительные системы и их элементы. Эксплуатация ирригационных

Оросительные системы и их элементы. Эксплуатация ирригационных

Водохранилищ

Оросительная система – гидромелиоративная система для орошения земель. Основная техническая задача оросительной системы состоит в том, чтобы забрать воду из источника орошения и доставить ее к орошаемому массиву в нужные сроки и в нужных количествах и распределить между отдельными хозяйствами и полями севооборотов, создать на полях нужную для растений влажность почвы. К элементам оросительной системы следует отнести:

1. Источник орошения.

2. Головное (водозаборное) сооружение.

3. Оросительная сеть.

4. Водосборно-сбросная и коллекторно-дренажная сети.

5. Гидротехнические сооружения на сети.

6. Лесные полосы и дорожная сеть.

7. Орошаемые земли с межхозяйственной и внутрихозяйственной организацией территории.

Эксплуатация ирригационных водохранилищ

В задачи службы эксплуатации ирригационных водохранилищ входят:

- постоянное оперативное управление техническими устройствами и сооружениями, обеспечивающими наполнение и сработку запасов воды;

- выполнение эксплуатационных планов - графиков подачи воды водопотребителям;

- надзор и контроль за состоянием сооружений и поддержание их в постоянном работоспособном состоянии;

- наблюдения за работой сооружений и состоянием чаши и акватории водохранилища;

- разработка и проведение мероприятий по поддержанию сооружений в надлежащем техническом состоянии и повышению надежности их эксплуатации.

3.5.2. При эксплуатации ирригационных водохранилищ, помимо настоящих " Правил...", необходимо руководствоваться статьями 106 и 138 Водного кодекса Российской Федерации, региональными схемами комплексного использования и охраны водных ресурсов.

Регулирующие рекультивационные водохранилища, возможности их

Использования для лиманного орошения, эксплуатация лиманов, их

Классификация, тип, число, размеры ярусов.

Лиманным орошением называют однократное весеннее увлажнение почвы талыми водами способом затопления для повышения урожайности полевых культур и трав. Классификация лиманов. Лиманы бывают естественные и искусственные, постоянные и временные, мелкого, среднего и глубокого наполнения, одноярусные и многоярусные.

3 К оросительной воде предъявляют следующие требования:
1. Наносы: 0, 1-0, 15 мм заиливают оросительную сеть; 0, 1-0, 005 мм улучшают физические свойства тяжелых почв; > 0, 005 мм глинистые частицы представляют питательную ценность для песчаных и супесчаных почв.
2. Температура воды - наиболее подходящая более 20°С: увеличивается мощность корневой системы, качество урожая, снижаются затраты воды до 20%.

3. Требования к оросительной воде. Эксплуатация головных водозаборных

Узлов.

Механический и химический состав природных вод для орошения определяется с учетом следующих факторов:
• механический состав и емкость поглощения почв на орошаемом участке (ППК);
• минерализация и рН воды, соотношение основных ионов; • содержание микроэлементов (в случае загрязнения вод);
• солеустойчивость сельскохозяйственных культур, возделываемых на орошаемом участке.
Основными комплексными показателями степени опасности развития процессов засоления, осолонцевания и содообразования при орошении водой различного качества являются:
• концентрация ионов хлора (Сl);
• отношение Са/Na;
• отношение Mg / Mg + Са;
• разность (СО + НСО)-(Са + Mg).
Установлены четыре класса качества оросительной воды применительно к почвам: по механическому составу, емкости поглощения, опасности развития процессов засоления, содообразования.

Основными задачами службы эксплуатации головных водозабор-ных гидроузлов являются:

-обеспечение бесперебойного изъятия воды из водных объектов и подачи ее в оросительную систему и другим водопотребителям согласно установленному графику;

-обеспечение заданной проектом степени очистки воды от наносов;

-безаварийный транзитный пропуск паводков, шуги, льда, плавника;

-содержание в исправности и постоянной работоспособности всех элементов гидроузла;

-обеспечение систематического надзора, ухода и ремонта сооружений и оборудования, своевременная подготовка их к пропуску паводка и зимнему

режиму работы;

-проведение регулярных наблюдений за состоянием и работой гидроузла в целом и отдельных его частей, учет всех отказов в их работе, анализ причин их возникновения и выполнение мероприятий по устранению;

-постоянный контроль за уровнями воды в верхнем и нижнем бьефах гидроузла и пропускаемыми через сооружения расходами воды;

-совершенствование методов эксплуатации и повышение работоспособности гидроузла.

Источника орошения.

Оросительная система (ОС) в современном понимании представляет собой комплекс взаимосвязанных гидротехнических сооружений и уст-ройств (водозаборы, каналы, дренажные коллекторы, трубопроводы, водохранилища, плотины, дамбы, насосные станции и др.), призванных обеспечить забор воды из природных источников, транзит воды по сети каналов и трубопроводов и ее выдел потребителям.

Коэффициент полезного действия оросительной сети. Коэффициент полезного действия оросительной сети - отношение объема воды, поданной при орошении, к объему воды, изъятой из водоисточника в оросительную сеть.

Коэффициент полезного действия оросительной сети определяется по формуле

Коэффициент земельного использования (КЗИ) в мелиорации, показатель, характеризующий отношение орошаемой (осушенной) площади, занятой с.-х. культурами, к общей площади мелиоративной системы.

КЗИ= Рс.х / Робщ, где

Рс.х – площадь с/х угодий, га

Робщ – общая площадь, га

КЗИ=870, 7/ 929, 9=0, 94

Этот коэффициент остается постоянным, так как площадь с/х угодий не меняется.

Эксплуатации.

Защитная дамбасооружение гидротехническое для защиты территории ирасположенных на ней сооружений от затопления при высоких уровнях вод в водотоке. З.д. можетперегораживать все русло и пойму (плотины водохранилищ), пойму (подходы к мостовым переходам), рукава рек, часть русла (полузапруды), быть вытянутой вдоль русла (продольная дамба), представлятьсобой искусственный вал, возвышающийся над максимальным уровнем половодья (дамба обвалования, возведенная для противопаводковой защиты).

Осушительные системы, в состав которых входят дамбы для защиты осушаемых земель от затопления водами рек, озер, водохранилищ и морей, называют польдерными, а осушаемые земли, ограниченные дамбами, — польдерами. В состав польдерных систем обычно входят насосные станции, но их может и не быть.

Вертикальный систематический дренаж - система вертикальных скважин, равномерно размещённых на значительной площади, из которых откачивают воду. Глубина скважины 30 - 150 м, диаметр 15 - 50 см и больше, высота качания 6 - 20 м, расход воды 25 - 300 л/сек; на 50 - 200 га размещают по одной скважине. Вертикальный дренаж может успешно работать при наличии достаточно мощного водопроницаемого пласта, находящегося в гидравлической связи с осушаемым почвогрунтом. Откачиваемую воду можно использовать для орошения.

Действие кольцевого дренажа основано на понижении уровня грунтовых вод внутри защищаемого контура, что обеспечивает защиту от подтопления подземных сооружений и частей зданий. Глубина понижения зависит от заглубления дренажных труб, галерей или фильтрующей части скважин относительно зеркала грунтовых вод, а также от размеров защищаемого контура.

Технико-экономические показатели (ТЭП) — рассчитывают для каждого здания для сравнения конструктивных и объемно-планировочных вариантов решения зданий и выбора экономически выгодного решения. Технико-экономические показатели служат основой для оценки всего проектного задания в любой его части (технологической, строительной и других). Показатели помогают обосновать эффективность принимаемых проектных решений. Конечной целью разработки, расчета технико-экономического обоснования является получение наибольшей отдачи от капитальных вложений. Объективность в расчетах влияет на конечный результат и, как итог, на принятие окончательного решения об эффективности и целесообразности строительства или реконструкции.

Водная эрозия почв, ее виды и формы проявления. Общие положения

Орошения на местном стоке.

Использование вод местного стока для орошения. Эксплуатация участков орошения на местном стоке.В периодически засушливых зонах и зонах неустойчивого естественного увлажнения наряду с использованием водных ресурсов крупных рек большое значение имеют воды местного стока и малых рек. Местным стоком называют поверхностные воды, стекающие в течение года с относительно небольшой водосборной площади.

Районы степи и лесостепи в гидрологическом отношении характеризуются неравномерным распределением стока: весной он составляет около 70...96%, в оросительный же период в большинстве случаев не превышает 5...20%. Сток в многоводные годы может во много раз превышать сток маловодного. Поэтому использование местного стока без регулирования ограничено или невозможно.

Используют местный сток и для сельскохозяйственного водоснабжения животноводческих ферм, с целью рыбоводства и разведения водоплавающей птицы. Регулирование местного стока осуществляют путем устройства в пониженных местах, балках, лощинах, оврагах, на малых реках водохранилищ, прудов или лиманов для задержания талых вод.

Воды местного стока подают на поля по сети каналов, труб в течение всего вегетационного периода, а в районах Заволжья, Северного Казахстана и некоторых других используют для лиманного орошения, при котором орошаемая площадь получает воду только один раз весной во время снеготаяния.

Орошение на местном стоке — один из важнейших источников увеличения производства продуктов сельского хозяйства. В районах неустойчивого увлажнения местный сток используют для поднятия и обеспечения устойчивости урожаев в засушливые годы, а также для создания плодовых, овощных и животноводческих баз вокруг городов и промышленных центров.

Создание водохранилищ и лиманов имеет большое хозяйственное и гидрологическое значение для засушливых районов. Задержание весеннего стока уменьшает половодья, усиливает внутренний влагооборот местности и грунтовое меженное питание рек, задерживается вода, которая во время снеготаяния и ливней смывает почву, образует овраги, разливы и наводнения. Таким образом, регулирование местного стока — один из способов борьбы с водной эрозией почвы.

Массовое строительство водохранилищ и лиманов содействует изменению климата засушливых районов, повышая их увлажнение. Особенно велико значение этих мероприятий в сочетании с защитными лесонасаждениями, снегозадержанием. Водохранилища, пруды, водоемы имеют большое эстетическое значение для жителей этих районов.

Орошение на местном стоке, осуществляемое с помощью небольших систем, доступно хозяйствам и группам хозяйств.

На небольших участках оросительная сеть состоит из одного подводящего канала или трубопровода и нескольких временных оросителей и дождевальных машин. Поливы проводят как самотеком (по бороздам, напуском по полосам), так и дождеванием.

Водозабор из источника орошения самотечный с помощью подпорного сооружения (плотины-перемычки) или с машинным водоподъемом.

Место для устройства водохранилища выбирают с учетом топографических, геологических, мелиоративных и других условий. При этом стоимость водохранилища и затопления полезной площади должна быть наименьшей, условия для экономии воды и поддержания требуемого санитарного режима — наилучшими, а потери на фильтрацию под плотиной и в обход ее, а также в грунт ложа — минимальными.

Орошаемые поля располагают вблизи водохранилищ, но не в зоне подпора грунтовых вод. На поля воду подают самотеком или насосной установкой с минимальной высотой всасывания. Трассу канала выбирают с учетом топографических и геологических условий.

Выбор створа плотины для задержания местного стока — один из важнейших вопросов при проектировании. Размещение плотины выше по водотоку приводит к уменьшению водосборной площади, вместимости водохранилища, но позволяет увеличить командную площадь для самотечного орошения. При выборе створа плотины должно быть учтено и удобство для сброса излишних паводковых вод.

Под водохранилище выбирают место с прочным основанием под плотиной и водонепроницаемым грунтом под ложем водохранилища. Под плотиной и водосбросом не должно быть оползней и родников, а также действующих оврагов. При строительстве плотины необходим грунт для устройства плотины.

Водохозяйственные расчеты по использованию местного стока должны определять наиболее эффективные соотношения между объемом водохранилища и полезной отдачей воды на орошение и другие хозяйственные нужды.

Водохранилища проектируют с сезонным (однолетним) или многолетним регулированием. Сезонное регулирование устраивают в том случае, когда расчетное потребление воды не превышает годового стока при заданном проценте обеспеченности, а многолетнее — при расчетном потреблении, превышающем сток.

При многолетнем регулировании стоимость строительства плотины и сооружений водохранилища значительно выше, чем при сезонном. Однако такое водохранилище позволяет орошать большие площади, обеспечивать водой в бессточные или маловодные годы, снизить стоимость водосбросного сооружения, так как водохранилище в этом случае аккумулирует большие объемы паводковых вод.

При расчете водохранилищ могут встретиться следующие условия: удобные для орошения и благоприятные для создания водохранилищ участки, где водные ресурсы ограничены (в этом случае площадь орошения определяется водосборной площадью и стоком воды в водохранилище); объем водохранилища определяется площадью пригодного участка земли для орошения. При наличии достаточных водных ресурсов объем чаши водохранилища ограничен топографическими условиями (в соответствии с этим определяют площадь орошения, избыток водных и земельных ресурсов).

Если орошаемые участки в большинстве случаев небольшие, водохранилища проектируют обычно с сезонным регулированием весеннего стока и расчетной обеспеченностью, равной около 80%.

25. Водопользование в зоне крупных водохранилищ. Виды орошения земель.

Водопользование в зоне крупных водохранилищ. Виды орошения земель.

При эксплуатации водохранилищ регулирование стока может быть суточным, недельным, сезонным, многолетним и специальным. При суточном регулировании перераспределяют сравнительно равномерный приток воды в течение суток. Это регулирование удовлетворяет в основном запросы гидростанций, судоходства и водоснабжения. Недельное регулирование обеспечивает расчетное водопотребление в течение недели, расходы изменяют по дням недели. Это в основном требуют гидро-энергетика и водоснабжение. Сезонное или годичное регулирование предусматривает запас стока в многоводный период для использования в маловодный. Многолетнее регулирование выравнивает сток на протяжении ряда лет. Накопление воды происходит в многоводные годи, расходование — в маловодные. Специальное регулирование проводят в тех случаях, когда потребление воды отдельными участниками комплекса переменное, например лесосплав. При лесосплаве необходимо суточное, недельное регулирование и попуски для поддержания скоростей и глубин в реках. Возникают попуски для судоходства и рыбного хозяйства, а также подачи воды для затопления пойменных лугов и лиманов. Регулирование стока рядом водохранилищ в пределах бассейнов облегчает удовлетворение противоречивых запросов участников комплексов, использующих воду. Годичное и многолетнее регулирование проводят на больших водохранилищах. Использование полезного объема водохранилища проводят с учетом запросов участников комплекса на основе диспетчерских графиков, которые разрабатывают по данным прогнозов стока, запросов участников и водохозяйственных расчетов.

Необходимо предусматривать водоохранные санитарные зоны в близи водозабора, попуски воды в нижний бьеф, обеспечивать санитарные расходы; орошение и осушение — водохранилища необходимо заполнять в паводки, создавать максимальные запасы стока, бесперебойную подачу воды на орошение., избегать зимнего затопления земель, используемых под посевы, обеспечивать весеннее затопление пойменных земель на массивах сенокосов; гидроэнергетика — поддерживать напоры, обеспечивающие! пропуск через турбины наибольшей части стока, проводить суточное и недельное регулирование стока, желательно срабатывать водохранилища до уровней мертвого объема до начала весенних паводков, наполнять водохранилище до предельных уровней, что повысит мощность и выработку электроэнергии; водный транспорт и лесосплав — в навигацию необходимо поддерживать нужные глубины по трассе, - проводить в засушливые периоды попуски в нижний бьеф для создания глубин воды в реке, не проводить суточное и недельное регулирование стока, что может вызвать резкие колебания уровней воды в нижнем бьефе; рыбное хозяйство — поддерживать постоянные уровни в водохранилище в периоды нереста рыб, обсыхание нерестилищ наносит вред воспроизводству рыб. После нереста и появления мальков понижать уровни воды в водохранилище на 1...1.5 м, чтобы ложе покрылось растительностью и служило нерестилищем на следующий год. Не рекомендуется допускать повышение и сработку Уровней воды в летний период. В нижнем бьефе необходимо обеспечить попуски для поддержания уровней в местах нерестилищ рыбы.

Виды орошения земель. Орошение делят на увлажнительное, удобрительное и специальное.

Увлажнительное орошение создает в почве нужный водный и воздушный режимы. Оно нужно везде, где растения не обеспечены требуемым количеством воды в течение всего вегетационного периода или его части. Этот вид орошения является основным в СССР и других странах.

Разделяют регулярное и однократное увлажнительное орошение. При регулярно действующем орошении почва увлажняется в нужные сроки и в требуемом количестве в течение всего вегетационного периода.

При поступлении воды в оросительную сеть из источника орошения самотеком орошение называется самотечным; при машинном подъеме воды из источника орошения в оросительную сеть (насосами и др.) — машинным. Регулярно действующее самотечное орошение является основным, а машинное составляет более 7з всей орошаемой площади.

При однократно действующем орошении почва увлажняется только раз в год путем затопления площади. Если затопление проводят ранней весной водой весеннего стока, то такое орошение называют лиманным, а если используют воду из каналов в период паводка в реке — паводковым.

Удобрительное орошение применяют для внесения удобрения в почву с помощью воды, которая, являясь растворителем удобрений, транспортирует их в увлажняемый слой почвы. Сюда относится полив сточными водами городской канализации, стоками животноводческих комплексов, а также полив полыми водами, содержащими большое количество взвешенных наносов, которые отлагаются на орошаемых землях и удобряют их.

К специальным видам орошения относят почвоочищающее, отеплительное и др.

Почвоочищающее орошение применяют для удаления из почвы избытка вредных солей, для истребления вредителей сельскохозяйственных растений, например мышей, личинок майского жука и филлоксеры, путем затопления водой очищаемой почвы.

Отеплительное орошение применяют для согревания почвы, поливая ее водой, более теплой, чем сама почва, что позволяет удлинить вегетационный период. К этому виду также относится противозаморозковое дождевание.