2. Проектування арматури, що забезпечує надійну роботу закритої зрошувальної мережі

Гідротехнічна трубопровідна арматура – це устаткування, що встановлюється на насосних станціях і зрошувальних трубопроводах для забезпечення водорозподілу і підтримання необхідних витрат та тиску як в цілому на системі, так і по окремим її елементах.

По принципу дії арматуру поділяють на чотири основних види: запірну, регулюючу, запобіжну та аераційну.

Запірна арматура призначена для закриття і відкриття прохідного отвору зрошувального трубопроводу. До неї відносяться засувки, затвори та крани. Засувки та затвори розміщують на розподільчому трубопроводі біля насосної станції та через 1,5 км, а також на початку кожного зрошувального (поливного трубопроводу).

Регулююча арматура (регулятори тиску, витрати) призначена для направленої зміни параметрів робочого середовища (тиску, витрати) шляхом часткового перекриття прохідного отвору. До неї відносяться регулятори тиску та регулятори витрати, які частіше всього влаштовують перед дощувальними машинами, або на початку зрошувальних трубопроводів.

Запобіжна арматура призначена для забезпечення автоматичного захисту зрошувальних трубопроводів від аварійних змін тиску і інших параметрів зрошувальної мережі. До неї відносяться запобіжні та затворні клапани. Найбільш поширеними є: гасник гідравлічного удару ГУМ-100 (встановлюється біля насосної станції разом з дощувачем); клапан захисний запобіжний КЗГ-120 (встановлюється в кінці зрошувального трубопроводу, до 120л/с); пристрій ПСУ-100 (діаметром до 500 мм); запобіжний клапан-вантуз КВ (виконує функції як вантуза так і запобіжного клапана, встановлюється в кінці зрошувального трубопроводу).

Аераційна арматура призначена для автоматичного випуску надлишку повітря із трубопроводів під час їх роботи, або впуску повітря для попередження утворення в них вакууму.

До аераційної арматури відносяться вантузи та клапани впуску-випуску повітря КВВП, клапани впуску і защемлення повітря КВЗП. Вантузи ВМ-50та ВМ-100 встановлюють як на розподільчих так і на зрошувальних трубопроводах в переломних точках рельєфу. Клапан КВВП виконує функції вантуза, а також має можливість випускати більший об’єм повітря, встановлюється в найбільш високій точці розподільчого трубопроводу. Клапан КВЗП призначений для автоматичного впуску і защемлення повітря в місцях розриву суцільності потоку, найчастіше розміщують в кінцевій точці розподільчого трубопроводу, яка йде на підйом.

Крім перерахованої арматури на трубопроводах влаштовуються гідранти – пристрої, або комплекси пристроїв, що призначені для подачі води з підземних трубопроводів до дощувальних машин. Гідранти поділяються на гідранти-водовипуски, гідранти-водовипуски кінцеві, гідранти зі скидним пристроєм та кінцеві гідранти зі скидним пристроєм, гідранти з вантузом та гідранти з вантузом кінцеві.

Білет №15

1. Проектування та розрахунок водозатримуючих валів-канав

Водозатримуючі вали-канави призначені для затримання та регулювання поверхневого стоку вод з метою припинення зростання діючих ярів і промоїн, запобігання від розмиву ділянок з вирівняними і засипаними ярами, ділянок терасування і рекультивації земель. Вони проектуються при площах водозбору до 7 ... 15 га з ухилами 3 ... 4⁰ і до 3 ... 5 га з ухилами 5 ... 9⁰.

Не допускається влаштування валів-канав:

- в районах можливих зсувів;

- на ділянках залягання скельних порід на глибині менше 1,5м;

- на схилах з інтенсивним змивом, що викликає швидке замулювання валів.

У цих умовах проектуються водонапрямні типи споруд в поєднанні з водоскидними і донними спорудами (водонапрямні вали-канави, швидкотоки, перепади, загати і т.п.).

При проектуванні водозатримуючих валів-канав використовуються плани топографічної зйомки масштабу 1:2000 з перерізом горизонталей через 1 метр, а при складному рельєфі - через 0,5 м, масштабу 1:1000 і топографічні карти масштабу 1:10000 або 1:25000 для визначення площі водозбору окремих валів-канав.

Вали-канави проектуються, як правило, висотою не більше 1,6 метра. Гребінь валу-канави повинен розташовуватись на одній і тій же позначці.

Шпори - це кінцеві загнуті частини валів, що запобігають витіканню води з ставків. Вони називаються глухими, якщо не мають водообходів. Глухі шпори передбачаються в тих випадках , коли скидання води на ділянку нижче шпори не бажано. Друга шпора при цьому повинна бути обов'язково з водообходом.

Для запобігання повного спорожнення ставка при проривах валу, по довжині вала-канави на відстані 120...150 м влаштовуються перемички, розміщені перпендикулярно осі валу. На звивистих ділянках валів відстань між перемичками може бути зменшено.

Водозатримуючим валом повинен затриматися сумарний обсяг ливневої або весняної повені (більшого з них - W_p%^макс і твердого стоку ( змив грунту - W_s) на протязі розрахункового періоду розраховується за формулою 3.

Довжина водозатримуючих валів-канав визначається за формулою:

, м де:

W_p – об’єм розрахункового стоку з даної водозборної площі, м³;

W₁ - об'єм води, який затримується 1 м валу, м³

Об’єм води, який затримується 1 м валу визначається як сума ємності 1 м ставка і канавки, які утворюються перед валом.

Розрахункові елементи вала-канави визначаються за звичайними формулами геометрії.

Шпори та перемички займають площу ставка перед валом. Тому, отримана довжина вала-канави з урахуванням шпор і перемичок збільшується на 30 ... 40%.

, м

При складанні техно-робочих проектів довжина валу в першому наближенні визначається графічно на плані топозйомки. Для цього у відповідності до загальних положень, трасується вісь вала зі шпорами в межах ширини водозбірної площі. Далі, за раніше розрахованими значеннями об’єму стоку з водозбірної площі ( W_p ) і прийнятої графічно довжиною вала канави встановлюється необхідна ємність вала-канави довжиною в 1 метр W₁ відповідно до якої встановлюють необхідні параметри вала-канави:

( )

У випадках значного перевищення необхідної ємності вала-канави над табличними значеннями ємності (при максимальній висоті вала-канави) необхідно передбачати дворядну систему валів. Вищерозміщений вал розраховувати на затримання стоку, який не затримується нижнім валом.

Ширина оброблюваних перемичок і шпор по верху приймається рівною 5 м, необроблюваних - виходячи з форми перерізу валу. Протяжність шпори обмежується відміткою сполучення розрахункового горизонту води в ставку з поверхнею схилу, а перемичок - відповідно на 0,2 метра нижче.