19. Відкрита провідна зрошувальна мережа.

Вимоги до відкритої мережі: канали трасуються по найвищій відмітці місцевості для забезпечення умов маневрування і самопливного розподілу води; бажано щоб канали проходили по водо розділах, в такому випадку забезпечується 2-хстороннє командування. При проектуванні слід добиватися мінімальної їх довжини. Канали проектуються прямолінійними по границях полів і сівозмінних ділянках.

Розрахункові витрати каналів: максимальна, мінімальна, форсована.

Q_max – найбільша витрата води, яку пропускає канал тривалий час.

Q_min – мінімальна витрата, яку треба пропустити згідно графіка гідромодуля або графіка роботи машини.

Q_фор. – збільшена максимальна витрата, яку треба пропустити за короткий час.

Витрата нетто – витрата води в кінцевій його частині.

Витрата брутто – витрата в голові каналу з врахуванням втрат води.

Основною розрахунковою витратою каналу є максимальна витрата. Витрата води, яка подається на сівозмінну ділянку Q_сів^нт =q·F_сів^нт, л/с; де q – максимальна ордината графіка гідромодуля, л/с; F_сів^нт – площа сівозмінної ділянки, га.

Витрати інших каналів зрошувальної мережі обчислюються з врахуванням системного плану водокористування.

Витрата тимчасового зрошувача: Q_т.з^нт= Q_маш. ; Q_т.з^бр= Q_т.з^нт/η_т.з.

Витрата ділянкового каналу: Q_д.к^нт=Σ Q_т.з^бр ; Q_д.к^бр= Q_д.к^нт+S, л/с; S – втрати води по довжині каналу: S= S’· l, л/с; S’ – питомі втрати на 1 км довжини каналу, залежать від водо провідності грунту (визначаються за спеціальними таблицями); l – довжина каналу, км.

Витрата розподільчого каналу: Q_р.к^нт=Σ Q_д.к^бр ; Q_р.к^бр= Q_р.к^нт+S.

ККД каналів визначається за формулою: η= Q^нт/ Q^бр. Для зрошувальної системи: η= Q_сист^нт/ Q_сист^бр. η_сист= η_т.з· η_д.к· η_р.к

Якщо ККд нижче 0,8 для зрошувальної системи і 0,9 для розподільчих каналів, то необхідно передбачити заходи по зменшенню втрат води на фільтрацію.

Конструкція каналів в земляному руслі визначається витратою каналу, характером грунту, призначеннями каналу, розміщенням на місцевості, необхідною величиною командування та ін.. Форма поперечного перерізу вибирається в залежності від їхньої форми, характеру грунтів і способі виробництва грунту. Канали середньої і мало пропускної здатності як правило мають трапецієвидну форму. Канали прямокутної форми проектуються дуже рідко и(в скельних грунтах). Канали глибиною понад 4-4,5 м будуються полігональної форми. Канали трикутної форми характерні для вимиваючих борозн, канали комбінованої форми доцільно проектувати при пропуску значних витрат.

Канали ділять на 3 типи: у виїмці, у насипі, напівиїмка і напівнасип.

Гідравлічний розрахунок каналів:

Гідравлічний розрахунок виконують з метою встановлення розмірів поперечного перерізу каналів. Гідравлічний розрахунок виконують за формулами рівномірного руху води у відкритих руслах: Q=ω·υ, м/с; υ=с·√R·і. де ω – площа поперечного перерізу каналу; υ – швидкість руху води в каналі; с – швидкісний коефіцієнт; R – гідравлічний радіус; і – ухил дна каналу.

Розрахунок проводиться на пропуск максимальної витрати брутто Q_max^бр каналу і перевіряється переріз на пропуск мінімальної і форсованої витрати. За форсованою витратою визначають необхідність перевищення дамб на рівнем води в каналі і перевіряють канал на розмив. За мінімальною витратою перевіряють умови командування над відводами і перевіряють канал на замулення. Ділянкові канали розраховують тільки на пропуск Q_min і Q_max, так як вони працюють періодично. Швидкість руху води в каналі υ_сер повинна бути більшою допустимої на замулення і меншою допустимої на розмив. υ _доп^розм.> υ_сер>υ_доп^зам. Допустима швидкість на розмив і замулення визначається за формулами: υ _доп^розм.=К·Q^0,1, м/с; υ _доп^зам.=А·Q^0,2, м/с. Q – витрата каналу, м/с; К – коефіцієнт, який залежить від механічного складу грунту; А – коефіцієнт, який залежить від середньозваженої крупності наносів.

Для потсійних каналів мінімальну швидкість рекомендується приймати не менше 0,3 м/с, а при заборі зрошувальної води з водосховищ – 0,2 м/с.

Ув’язка рівнів води в каналах виконується при проектуванні поздовжніх профілів. При побудові поздовжніх профілів розрізняють 3 характерні глибини наповнення каналів: h_min, h_max, h_фор. Ці глибини відповідають 3-ьом розрахунковим витратам. Рівні води в каналах повинні бути ув’язані таким чином, що при різних режимах роботи каналів забезпечується самопливна подача води в любу точку зрошувальної ділянки. Це можливо тільки тоді, коли канал старшого порядку командує каналами молодшого порядку.

Командуванням називають перевищення рівнів води в каналах старшого порядку над молодшими.

Ув’язку начинають з найнижчої ланки. Рівень води в тимчасовому зрошувачі при поверхневому поливі повинен бути вищий за поверхню землі на 0,05…0,1м. при дощуванні рівень води в тимчасовому зрошувачі може знаходитись практично з рівнем поверхні землі. Рівень води в ділянковому каналі повинен бути вищий за рівень води в диктую чому тимчасовому зрошувачі на 0,1…0,2м. рівне води в розподільчому каналі вищий за рівень води в диктую чому каналі на 0,1…0,2м і т.д.

Для каналів, які розраховуються на пропуск форсованої витрати ув’язку води здійснюють за форсованою глибиною.