Схеми зрошувальних систем

Під схемою зрошувальної системи розуміють принципове рішення Про розміщення основних каналів і споруд, вибір типу водозабору і розмірів зрошуваної площі.

При розробці схеми враховують: положення джерела зрошення щодо зрошуваних площ, можливість комплексного використання водних ресурсів, характер сільськогосподарського використання земель і організація території, рельєф місцевості, економічну ефективність. Від виду джерела зрошення і положення його по відношенню до поливних площ залежать: тип водозабору, склад головних споруд, межі системи, траси основних каналів, склад і розміщення насосних станцій, відстійників, наливних водосховищ, гідростанцій та ін. ,

Водні ресурси в СРСР використовуються комплексно. Джерело зрошення може використовуватися для цілей енергетики, меліорації, водного транспорту, водопостачання, рибного господарства і ін. Тому по кожному більш-менш великому джерелу складається схема використання водних ресурсів з урахуванням потреб у воді не тільки сільського господарства, а й інших галузей і визначається та частина стоку річки, яка може бути використана для зрошення. Часто при цьому виникає потреба будівництва на річках водосховищ для створення напору і зарегулювання стоку (тобто перерозподілу його в часі).

На виборі схеми системи істотно позначається характер сільськогосподарського використання земель. Часто сільськогосподарське виробництво здійснюється одночасно на зрошуваних і незрошуваних (богарних) землях.

Зрошувальні системи будуються або з розрахунку на зрошення в господарствах усіх земель, придатних для сільськогосподарського використання, або на зрошення лише частини площ. У першому разі будують системи суцільного, а в другому — розрідженого, або вибіркового, зрошення. Характерний приклад систем розрідженого зрошення — Інгулецька система, де із загальної площі 300 тис. га зрошується тільки 60 тис. га.

При будівництві нових систем у посушливих районах передбачається зрошення всіх земель. У зоні нестійкого зволоження, де всі придатні масиви якоюсь мірою вже використовуються, системи можуть бути і суцільного і розрідженого зрошення. Хоч при вибірковому зрошенні довжина зрошувальних каналів на 1 га поливної площі, а відповідно і капітальні витрати більші, ніж при суцільному зрошенні, все ж таки правильніше у районах періодичної посушливості будувати системи розрідженого зрошення, коли в першу чергу зрошується 10 ... 15 % оброблюваної площі з поступовим збільшенням площі поливних земель до 40 ... 50 % всієї площі господарства. При такому підході до справи швидше освоюються поливні землі, менше відчувається потреба у додатковій робочій силі, швидше окупаються витрати на будівництво, менша загроза засолення і заболочення земель.

Схема закритої зрошувальної системи:

1 – насосна станція; 2 – зрошувальна мережа (МКр. – магістральний трубопровід; 1Кр. – розподільний трубопровід; 1 - 1 Кр., 1 – 2Кр. – польові трубопроводи); 3 – польові дороги; 4 – лісосмуги

Схема відкритої зрошувальної мережі:

1 – водозабірна споруда; 2 – магістральний канал; 3 – розподільчий канал; 4 – польові канали; 5 – тимчасові зрошувачі; 6 – шлюзи-регулятори; 7 – водовипуски у тимчасові зрошувачі; 8 – водозбірно – скидна мережа; 9 – водоскиди; 10 – дороги; 11 – лісосмуги

При вивченні третього питання потрібно знати, що за призначенням споруди на зрошувальній мережі можна розподілити на такі групи: 1) регулювальні — для регулювання витрат чи горизонтів води: відкриті і трубчасті регулятори, водовипуски, водоскиди, володільники, перегороджуючі споруди; 2) водомірні — для обліку води; 3) лінійні — на каналах у місцях зосередженого спаду: швидкотоки, перепади і консолі; 4) на пересіченнях: акведуки, дюкери, труби під насипами, а в особливо складних гірських умовах — тунелі.

Регулювальні споруди найчастіше виконують декілька завдань, зокрема служать як підпірні споруди. З їх допомогою регулюють горизонти води перед ними, а також витрату в каналі за спорудами. Крім того, регулювальні споруди часто мають устаткування для обліку води. Тому регулятори — найпоширеніші споруди на зрошувальній межі.

Швидкотоки і перепади застосовують у тому разі, коли треба з’єднати 2 ділянки каналу, розташовані на різній висоті (рис. 29). Швидкотоки будують у вигляді бетонних або залізобетонних лотоків з великим похилом дна. Перепади являють собою чергування вертикальних стінок-спадів і горизонтальних водобійних ділянок дна.

Акведуки і дюкери споруджують на переходах каналів через інші канали, через дороги, яри тощо. За допомогою акведука канал переходить через перешкоду зверху, а за допомогою дюкера — внизу під перешкодою (рис. ЗО, 31).

Скидні споруди на зрошувальній мережі служать для звільнення каналів і скидання зайвих вод у скидну мережу. На закритій зрошувальній мережі створюють регулювальні водойми, гідранти — водовипуски, вантузи — для автоматичного видалення нагромадженого у трубопроводах повітря, розподільні колодязі з засувками — для регулювання витрат і напору води на різних ділянках трубопроводів. Як правило, їх влаштовують у місцях розгалуження трубопроводів.

Крім гідротехнічних споруд на великих зрошувальних системах є експлуатаційні будівлі і споруди, житлові будинки, господарські приміщення, майстерні, свердловини і колодязі для спостереження за рівнем грунтових вод та ін.

Канали з гідротехнічними спорудами на них, дороги, лісосмуги та інші елементи зрошувальної системи займають певну площу. Кожна лінійна споруда повинна розміщуватися в межах смуги відведення, ширина якої залежить від розмірів самої споруди і визначається відповідними нормами. Наприклад, ширина смуг відведення вздовж зрошувальних каналів у напіввиїмці-напівнасипу з визначеним (гідравлічно розрахованим) перерізом становить від підошви насипу (дамби) до сільськогосподарських угідь — 1 м, до дороги — 0 м, до лісосмуги — 2 м.

При вивченні четвертого питання слід запам’ятати, що гідравлічний розрахунок зрошувальних каналів виконується за формулами гідравліки для рівномірного руху води у відкритому руслі.

Перший (основний) варіант розрахунку виконують, коли канал проектується із середнім похилом місцевості. Вихідні величини каналу:

1)нормальні витрати брутто (округлені до стандартної величини);
2)коефіцієнт закладання укосів, приймається за БНіП в залежності від характеру русла каналу і величини витрат; для внутрішньогосподарських каналів в земляному руслі п = 0,0027, для облицьованих каналів « = 0,012-0,017, для тимчасових зрошувачів 72 = 0,03;
3)розрахунковий похил каналу, який встановлюється по поздовжньому профілю поверхні землі.

Розрахунком встановлюють глибину наповнення ( ), ширину каналу по дну (Ь), а також дійсну швидкість води (V_д), яка порівнюється з допустимими. Задача виконується методом підбору. За стандартами приймають ширину каналу по дну (Ь) і, задаючись рядом значень ( ), послідовно визначають: