Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
шпоры_по_мелиорации.doc
Скачиваний:
3
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
495.1 Кб
Скачать

40.Оросительный и технологический гидромодули: принципы определения и использования при проектировании оросительных систем.

Максимальный расход воды, взятый с укомплектованного графика полива сельскохозяйственных культур, принимают в ка­честве расчетного для определения размеров водозаборного сооружения, каналов, трубопроводов, сооружений на ороситель­ной сети. График обычно строят для поливных и оросительных норм нетто и соответственно получают расчетный расход нетто. Для расчета оросительной системы следует брать расход воды брутто. Если система обслуживает несколько севооборотов, то ее элементы должны быть рассчитаны на пропуск суммарных расхо­дов воды брутто.

Построение графика полива сельскохозяйственных культур возможно только в том случае, если известна площадь севообо­рота Й„т, га. Однако в ряде случаев необходимо прорабатывать варианты орошения различных севооборотов, когда их площадь еще не определена, но известны состав, доля культур и режим их полива. Тогда используют понятие «оросительный гидромо­дуль». Оросительный гидромодуль — расход воды, приходящийся на 1 га орошаемой площади нетто севооборота, л/(с • га), т. е. q = Q/Q„T.

Подставляя сюда расход воды, подаваемый на культуру, по­лучаем для круглосуточного полива, л/(с • га):

mcoHT ma У ~ 86,4/Q„T = 86,41 ' где a— <um/Q,„ — доля данной культуры в севообороте.

График гидромодуля строят и укомплектовывают аналогично графикам полива (рис. 32). Поскольку в данном регионе сель­ское хозяйство обычно специализируется, появляется возмож­ность построить типовые графики гидромодуля для наиболее характерных севооборотов и выполнить гидромодульное райони-

Рис. 32. График гидромодуля хлопкового севооборота: / — хлопчатник; 2 — люцерна; 3 — кукуруза

рование территории. В результате можно сразу найти расчетный гидромодуль (для заданного севооборота и района) q, который позволяет получать расчетные расходы воды для проектирования оросительной системы, л/с:

где <7nTax—максимальный расчетный гидромодуль брутто, л/(с • га); Qm — принятая плошадь севооборота нетто, га.

Обычно 6/Lx = 0,5...1,0 л/(с • га).

Расчетный (максимальный) гидромодуль нетто q„YM можно ориентировочно определить по среднему суточному дефициту водного баланса Dmax, мм, наиболее влаголюбивой культуры се­вооборота за две соседние декады с максимальным дефицитом водопотребления. Средний суточный дефицит водного баланса Д„ах рассчитывают по данным ближайшей к объекту метеостан­ции; он может изменяться от 30 мм в Нечерноземной зоне до 100 мм и более в пустыне. Расчетный гидромодуль, л/(с • га):

<7тах = М.ах/8,64. (21)

Таким образом, определяя потребности сельскохозяйственных культур в искусственном увлажнении почвы и учитывая своеоб­разный порядок и технологию полива, можно установить расходы воды, на пропуск которых должны быть рассчитаны все элементы оросительной системы.

60. Принципы и способы осушения переувлажненных земель при атмосферном типе водного питания.

Тип водного питания (ТВП) — обобщенная мелиоративная характери­стика, определяющая основные источники переувлажнения земель. ТВП синтезирует в себе климатические, геологические, гидрогеологические, геоморфологические, почвенно-литологические, почвенные и прочие условия.

При атмосферном ТВП основным источником питания служат атмосферные осадки. Он присущ верховым болотам, а также глинистым и суглинистым минеральным почвам, расположенным на водораздельных плато и равнинах.

Принципы и способы осушения. В зависимости от пути, по которому воду отводят с осушаемой территории, различают пять принципов, или методов осушения. Каждому ТВП отвечает свой принцип (метод): при атмосферном — устройство собирателей (каналов), ис­кусственных ложбин, закрытых собирателей, проведение агроме­лиоративных мероприятий (кротование, рыхление подпахотного слоя почвы, грядование и др.);

61. Принципы и способы осушения переувлажненных земель при грунтовом типе водного питания.

Тип водного питания (ТВП) — обобщенная мелиоративная характери­стика, определяющая основные источники переувлажнения земель. ТВП синтезирует в себе климатические, геологические, гидрогеологические, геоморфологические, почвенно-литологические, почвенные и прочие условия.

При грунтовом ТВП в переувлажнении земель активное уча­стие принимают грунтовые воды (первый от поверхности земли водоносный горизонт).

При грунтово-напорном ТВП в переувлажнении земель при­нимают участие напорные воды (обычно приуроченные ко вто­рому от поверхности земли горизонту, отделенному от первого слабопроницаемым глинистым пластом). Этот ТВП характерен для низинных болот и отдельных их участков, расположенных в глубоких понижениях или у подошвы склонов.

Характерные признаки земель с грунтовым ТВП — достаточ­но высокая водопроницаемость и близкое к поверхности земли (0...1 м) залегание грунтовых вод. Такие земли расположены в низинах и понижениях на нижних частях склонов.

Принципы и способы осушения. В зависимости от пути, по которому воду отводят с осушаемой территории, различают пять принципов, или методов осушения. Каждому ТВП отвечает свой принцип (метод): при грунтовом и грунтово-напорном — устройство осушителей (каналов), дрен глубоких каналов, разгрузочных скважин, вер­тикального дренажа;

62.Принципы и способы осушения переувлажненных земель при склоновом типе

водного питания.

Тип водного питания (ТВП) — обобщенная мелиоративная характери­стика, определяющая основные источники переувлажнения земель. ТВП синтезирует в себе климатические, геологические, гидрогеологические, геоморфологические, почвенно-литологические, почвенные и прочие условия.

При склоновом ТВП переувлажнение земель происходит за счет воды, стекающей со склонов. Он характерен для тяжелых минеральных почв, расположенных на склонах или у их подно­жия.

Принципы и способы осушения. В зависимости от пути, по которому воду отводят с осушаемой территории, различают пять принципов, или методов осушения. Каждому ТВП отвечает свой принцип (метод): при склоновом — устройство нагорных каналов, проведение противоэрозионных мероприятий на склонах;

63. Принципы и способы осушения при намывном типе водного питания.

Тип водного питания (ТВП) — обобщенная мелиоративная характери­стика, определяющая основные источники переувлажнения земель. ТВП синтезирует в себе климатические, геологические, гидрогеологические, геоморфологические, почвенно-литологические, почвенные и прочие условия.

При намывном ТВП основной-причиной переувлажнения слу­жат воды рек, озер, водохранилищ (реже морей), выходящие из берегов в периоды половодья, паводков и приливов, застаи­вающиеся на поверхности земли. Этот ТВП основной для земель, расположенных в поймах рек и озер, в речных дельтах.

Принципы и способы осушения. В зависимости от пути, по которому воду отводят с осушаемой территории, различают пять принципов, или методов осушения. Каждому ТВП отвечает свой принцип (метод): при намывном — регулирование русл рек (спрямление, углуб­ление и др.) и речного стока (сооружение водохранилищ, пере­хват притоков рек каналами и др.), строительство дамб.

64. Регулирование водоприемников осушительных систем, сущность. Способы регулирования рек-водоприемников.

Водоприемники на осушительных системах — это реки, озера, балки, реже моря, водохранилища или подземные, хорошо прони­цаемые слои грунта, способные отвести избыточные воды с осу­шаемой территории. От режима водоприемника зависит эффек­тивность действия осушительной системы. Основные требования к водоприемнику заключаются в следующем:

уровни воды в нем не должны создавать подпора и подтоп­ления впадающих в него магистральных каналов;

его пропускная способность должна обеспечивать в критичес­кие периоды своевременный отвод избыточной воды с осушаемой территории;

должен иметь устойчивое русло и прочные берега.

Основные причины неудовлетворительной работы рек-водо­приемников: извилистость и связанное с этим уменьшение укло­на; зарастание русла и засорение его наносами и другими пред­метами; недостаточные размеры русла, а также подпоры воды, создаваемые искусственными сооружениями; высокое располо­жение относительно осушаемой территории.

Если водоприемник не обеспечивает отвода избыточных вод, то его регулируют: понижают в нем уровень воды, увеличив про­пускную способность; устраивают сбросные сооружения; регули­руют паводковый режим, устраивая водохранилища, что позво­ляет перераспределять сток во времени; спрямление русла.

В случае нецелесообразности регулирования водоприемника по технико-экономическим показателям или в связи с возмож­ным нарушением требований охраны природы применяют осуше­ние с механическим водоподъемом.

Основные виды регулирования водоприемника — спрямление русла, его расчистка и углубление, выправительные работы в нем.

Спрямление русла уменьшает его общую длину, шерохова­тость, потери напора; увеличивает уклон и скорость течения; понижает уровень воды. Русло спрямляют на участках реки с недостаточным уклоном и скоростью течения, при котором оно зарастает и заиляется (и<0,4 м/с).

Расчистка и углубление водоприемника позволяют понизить уровень воды и ликвидировать подпор впадающей в него осу­шительной сети. Расчистка русла от растительности увеличивает пропускную способность водоприемника.

Цель выправительных работ — придать руслу правильную форму, создать (и поддержать) одинаковую его ширину. В нем устраивают струенаправляющие дамбы, запруды и полузапруды для выправления динамической оси потока, а также водостесни-тельные сооружения, сужающие расширенные участки. Выправи-тельные сооружения проектируют, когда ширина существующего русла более чем в 2 раза превышает проектную.

Продольный профиль рек-водоприемников проектируют по уровню воды. Продольный уклон определяют по допустимой ско­рости движения воды на размыв. При выправительных работах не рекомендуется принимать уклон <0,00015. Максимальные паводковые расходы определяют на основании материалов гидро­метрических наблюдений или гидрологическими расчетами.

Подходить к регулированию водоприемников следует с боль­шой осторожностью и делать это лишь на отдельных, причем на небольших участках. Увеличение уклона и снижение шерохова­тости русла при спрямлении приводит к возрастанию скорости потока, в связи с чем заданные расходы воды происходят при меньших бытовых глубинах. Это вызывает обмеление реки, сни­жение уровней грунтовых вод на пойме, возможны и другие эко­логические изменения на территории.

65. Польдерные осушительные системы. Типы польдеров.

Системы осушения земель с механическим водоподъемом, включающие дамбы, называют польдерными, или польдерами.

Осушение с механическим подъемом воды применяют в при­морских и приозерных районах, где поверхность осушаемой тер­ритории ниже уровня воды в водоемах; на территориях, где уровень воды в реке-водоприемнике выше, чем в устье магист­рального канала, а регулирование водоприемника по соображе­ниям охраны природы нецелесообразно; на болотах, в поймах рек с высокими и затяжными паводками; в зоне затопления и под­топления земель водохранилищами; при осушении замкнутых понижений рельефа. Польдеры бывают двух типов — зимние (незатопляемые) и летние (затопляемые).

Зимние польдеры ограждают дамбами такой высоты, которая исключает их затопление. На них возделывают сельскохозяй­ственные культуры, не выдерживающие длительного затопления. На территории зимних польде­ров располагают населенные пункты и производственные комплексы. Во избежание затопления польдеров при прорыве дамбы обычно преду­сматривают строительство внутрен-

них дамб.

Летние польдеры устраивают на поймах и используют для выращивания многолетних трав. Дамбы строят с таким расче­том, чтобы территория затапливалась весенними паводками, а не летне-осенними. Это способствует накоплению на ней илистых отложений, которые повышают плодородие почв.

Схема польдера: 1 – река-водоприемник; 2 — ограждающая дам­ба; 3 — насосная станция; 4 — напорный трубо­провод; 5 — регулирующий бассейн; 6 — подводя­щий канал; 7 — магистральный канал; 8 — нагорно-ловчий канал; 9 — граница водосбора

58. Осушительные мелиорации, сущность, условия применения. Типы переувлажненных земель.

В зоне избыточного и достаточного увлажнения, в которую входит и Нечерноземная зона, регулирование водного режима почв заключается в устранении их избыточной увлаж­ненности, т.е. в снижении влагосодержания корнеобитаемого слоя. Комплекс мероприятий, направленный на улучшение сель­скохозяйственных угодий, на преобразование переувлажненных земель в плодородные, на которых можно получать высокие устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур, объединяют под названием осушительные мелиорации.

Переувлажненные земли подразделяют (по А. Д. Брудастову) на три основных типа: болота, заболоченные земли и минераль­ные земли. Они различаются по мощности торфяного слоя. Если мощность торфяных отложений превышает 30 см, то почва назы­вается болотом. При глубине торфа менее 30 см почву относят к заболоченной земле. При полном отсутствии торфяного покрова на поверхности почвы переувлажненные земли относят к мине­ральным. Около 80 % всей площади земель, подлежащих осуше­нию, составляют болота и заболоченные земли.

59. Типы водного питания переувлажненных земель, их сущность.

Тип водного питания (ТВП) — обобщенная мелиоративная характери­стика, определяющая основные источники переувлажнения земель. ТВП синтезирует в себе климатические, геологические, гидрогеологические, геоморфологические, почвенно-литологические, почвенные и прочие условия.

Типы водного питания в свое время были тщательно проанализированы А. Д. Брудастовым. Им выделено пять основ­ных ТВП: атмосферный, грунтовый, грунтово-напорный, склоно­вый (делювиальный) и намывной (аллювиальный).

В пределах одного массива обычно имеется сразу несколько типов водного питания, т. е. смешанный ТВП. При назначении мелиоративных мероприятий исходят из основного ТВП, являю­щегося главным источником переувлажнения.

при атмосферном — ускорение поверхностного стока;

при грунтовом — понижение уровней грунтовых вод (ускоре­ние внутреннего стока);

при грунтово-напорном — понижение уровней подземных- вод (напора), а следовательно, и уровней грунтовых вод;

при склоновом — перехват поступающего на осушаемый мас­сив склонового стока;

при намывном — ускорение или задержка паводкового речно­го или озерного стока (регулирование режима половодья и па­водков) .

Способ осушения назначают, исходя из принципа осушения; каждому принципу может отвечать ряд способов. Таким образом, под способом осушения понимают практическое осуществление принципа осушения с учетом технической, хозяйственной и эко­номической целесообразности. Принципиальную схему осушения и конструкцию основного элемента осушительной системы — ее регулирующей сети — оп­ределяют в зависимости от выбранного способа осушения.