9. Открытая оросительная сеть, достоинства и недостатки

От­крытой сетью называют такую, в которой вода подается по каналам в земляном русле с одеждой и без нее или по лоткам. Открытая оросительная система состоит из следующих основных, взаимно связанных элементов: источника орошения, головного водозаборного сооружения, сети передаточно-распределительных и внутрихозяйственных каналов.

Открыте оросительные системы имеют преимущества: высокий коэффициент полезного действия системы, высокий коэффициент земельного использования, отпадает необходимость в строительстве коллекторно-сбросной сети, улучшается мелиоративное состояние орошаемых и прилегающих к ним земель, создаются лучшие условия для механизации сельскохозяйственных работ.

Каналы по назначению разделяют на магистральные и распределительные разного порядка. Магистральный канал транспортирует воду от головного водозаборного узла к орошаемой площади и распределяет ее между межхозяйственными и хозяйственными распределителями. Хозяйственный распределитель подает воду в участковые каналы, откуда она поступает во временную оросительную сеть.

В зависимости от рельефа местности каналы могут быть выполнены в выемке, полувыемке-полунасыпи, в насыпи и на косогоре. Наиболее распространенные каналы в полувыемке-полунасыпи.

Формы поперечного сечения канала зависят от его назначения, строительных свойств грунтов, условии производства земляных работ и др. Наиболее распространённые формы сечений каналов, сооружаемых в мягких грунтах, — трапецеидальная и полигональная. Полигональная обычно применяется при сооружении больших судоходных каналов. Прямоугольное сечение целесообразно при проведении канала в скальных выемках. Размеры сечения канала определяются гидравлическим расчётом по заданному расходу воды и допустимым для условий данного канала скоростям течения, а для судоходных и лесосплавных каналов, кроме того, — габаритами пропускаемых судов и плотов. Уклоны (заложения) откосов каналов устанавливают в зависимости от характера грунтов. При большой глубине выемок, а также в сложных геологических условиях устойчивость откосов проверяется расчётом.

При проектировании оросительных систем должна быть обеспечена их наибольшая эффективность, достигаемая при оптимальной надежности. Надежность комплекса гидротехнических сооружений оросительной системы (ГТСОС)характеризуется коэффициентом сохранения эффективности, согласно ГОСТ 27.002-83. Оптимальным уровнем надежности комплекса ГТСОС является такой уровень, при котором достигается их наибольшая эффективность, или (эквивалентно) минимум совокупных народохозяйственных затрат, включающих капиталовложения на строительство, эксплуатационные издержки и сельскохозяйственные ущербы, возникающие вследствие повреждений ГТСОС при просадках и размывах грунтов.

10. Проблемы охраны окружающей среды и их решение при разработке проекта оросительной системы

В связи с развитием орошения в засушливой зоне наиболее ост­ро встают вопросы охраны почв от засоления. Основные причины засоления орошаемых земель: высокое зале­гание или подъем уровня минерализованных грунтовых вод, последу­ющий капиллярный подъем их, испарение с поверхности почвы, ис­пользование для полива сельскохозяйственных культур вод повышен­ной минерализации, а также несвоевременное проведение агротех­нических мероприятий, ведущее к обесструктуриванию почвы.

Для защиты орошаемых земель от засоления и подтопления при­меняют комплекс агротехнических, мелиоративных и лесомелиора­тивных мероприятий. К ним относятся: экономное использование оро­сительной воды с минимальными потерями ее в сети и на орошае­мых полях.

Для борьбы с потерями воды на мелиоративных системах приме­няют экраны, облицовки и другие противофильтрационные средства, строгий учет и автоматизацию водоподачи, прогрессивные методы орошения. Оросительные системы постоянно совершенствуются.

Одна из существенных задач охраны окружающей среды при оро­шении - борьба с загрязнением водотоков коллекторно-дренажными стоками высокой минерализации со значительным содержанием ядохимикатов, удобрений и других токсичных веществ. В настоящее время для предохранения природных вод от загрязнений использу­ют дренажно-коллекторные стоки как возвратные воды.

В отдельных районах страны проводят контроль за химическим составом вод. Данные таких наблюдений применяют для прогноза минерализации при планировании орошаемых и рыбохозяйственных мероприятий.

Большое значение придают охране оросительной сети от зарас­тания растительностью. Для борьбы с зарастанием каналов перс­пективно использование рыб: белого амура и толстолобика. Толсто­лобик поедает фитопланктон, а белый амур - элодею, рдесты, осоки и другие сорняки. Для выращивания молоди этих рыб строят специ­альные пруды.

Охране ландшафтов, в которых проводят строительство крупных оросительных систем, придают большое значение. В лесостепной и степной зонах создаются заповедники для охраны и изучения типич­ных естественных ландшафтов аридной зоны. Проведенные в арид­ной зоне природоохранные мероприятия способствовали сохране­нию многих видов животных. Заповедники играют существенную роль в охране истоков рек, питающих оросительные системы. Большое значение для защиты биогеоценозов, формирующихся на обводнен­ных территориях, имеют охранные зоны вдоль оросительных кана­лов. Оросительные каналы, водохранилища и озера, создаваемые при строительстве оросительных систем, привлекают большое ко­личество водных и околоводных видов животных.

Для охраны почв от вторичного засоления создаются дренажные устройства, которые должны обеспечить расположение уровня грун­товых вод на глубине не менее 2,5-3 м, и системы каналов с гидро­изоляцией для предотвращения фильтрации воды. В случае накоп­ления водорастворимых солей рекомендуется промывка почв на фоне глубокого рыхления и пахоты с дренажным водоотводом для удаления солей из корнеобитаемого слоя почвы. Охрана почв от содового засоления и слитости требует мероприятий с использова­нием приемов химической мелиорации. Они включают в себя гипсо­вание почв, применение минеральных удобрений, содержащих каль­ций, а также введение в севооборот многолетних трав.

Для борьбы с первичным (естественным) и вторичным засолени­ем большое значение придается посеву солеустойчивых растений, поддержанию поверхностного слоя почвы в рыхлом состоянии с ком­коватой структурой. Для поддержания орошаемых земель в хорошем мелиоративном состоянии наряду с другими факторами необ­ходимы изучение и анализ элементов водного баланса грунтовых вод, что позволяет количественно оценить приходные и расходные элементы водного баланса грунтовых вод. Для оценки динамики за­соленности почв один раз в 3-5 лет проводят солевую съемку учас­тков орошаемой территории.