книги из ГПНТБ / Муратов Н.В. Лиманное орошение по широким полосам (основные расчеты)

эти каналы не размывались бы и не заноси­ лись илом. Эти условия определяются фор­ мулой:

РОСТЬ течения воды в канале, при которой ча­ стицы ила диаметром до 0,1 мм транспорти­ руются и не заиляют канал (применительно к рассматриваемым условиям).

где: Ѵнеразм. — максимально допустимая ско­ рость течения воды в канале, при которой он не размывается;

Ѵо — допустимая скорость потока на размыв (при R = 1), которая оп­ ределяется по табл, на стр. 25, и

R— гидравлический радиус живого сечения канала (см. ниже).

Взависимости от указанных условий (по формуле 20) порядок расчета рассматривае­ мых каналов следующий.

а) Из условия незаиляемости канала

Дано:

Q — расход воды в канале;

40

ственно гидравлические элементы канала (см. рис. 9) по формулам:

Рис. 9. Элементы поперечного сечения русла ка­

нала.

где: Ь — стандартная ширина канала по дну, а Ab — поправка к полученной ширине кана­ ла b1 (по формуле 26) до ближайшего стан­ дартного значения ширины канала, равной: 0,6, 0,8, 1,0, 1,2, 1,5, 1,8, 2,0, 2,5, 3,0, 3,5, 4,0, 4,5,

5,0, 6,0, 7,0 м и т. д.

где Н— уточненная глубина воды в канале

41

в связи с уточнением его ширины по дну до стандартного размера (по формуле 27)

СО

(30)

и уклон канала (по формуле):

(31)

где М — С У R — коэффициент, учитывающий гидравлическое сопротивление канала по фор­ муле Павловского при коэффициенте шерохо­ ватости л = 0,0275, принимаемом как для ка­ нала периодического действия. В зависимости от R значение М принимается по табл. 6.

Таблица б

Зависимость коэффициента (М) от гидравлического радиуса сечения канала R

R 0,3010,35 0,40 0,501 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 1,10

М14,4] 16,1 18,0 21,2]24,6 27,6 30,7 33,6 36,4 39,9

Продолжение

RI 1,201 1,401 1,601 1,801 2,001 2,201 2,401 2.60! 2.801 3,00

МI 41,4\ 46,0| 50,5| 54,9| 59,0І 63,1167.0І 71,0| 74,8| 78,4

б) Из условия неразмываемости канала

Дано: Q, m и Ѵо.

Определим ß по формуле 24; <р — по формуле

29:

+ у

(32),

‘■ - ( Ш >+ »)3,

b — находим по формулам 26 и 27;

42

h — по формуле 28; R — по формуле 30;

Таким образом, получаем все необходимые гидравлические элементы канала, исходя из условия незаиляемости и неразмываемости его, с учетом которых и должен проектиро­

ваться канал.

При проектировании канала окончательно уточняется значение его уклона. Оно колеб­ лется в пределах значений, полученных по указанным расчетам, и зависит от уклона ме­ стности и от устанавливаемых перепадов го­ ризонта воды и у сооружений.

По окончательно принятому значению і остальные элементы канала уточняют подбо­ ром, задаваясь соответствующим значением ѵ

ирассчитывая по указанному ранее порядку

иформулам пункта а.

Особенности строительства и эксплуатации оросительной системы

При строительстве системы лиманного оро­ шения по широким полосам сооружаются оградительные валики, образующие полосы. Особенность строительства заключается в том, что вдоль валиков нельзя допускать образова­ ния сквозного резерва канавы, чтобы избе­ жать сосредоточения в ней поливного потока с большим расходом воды. Поэтому насыпка валиков должна вестись, как правило, скрепе­ ром или бульдозером со снятием грунта на

43

прилегающих возвышенностях или при заклад­ ке резерва поперек направления полосы, при­ чем неглубоко — не более 20 см. При этом насыпку валика высотой до 0,6 м можно допу­

тельного грунта. Расчистка основания валика необходима лишь при высокой траве или ка­ мыше (выжыганием или выкашиванием). Но при этом обязательна укатка насыпи валика в 1—2 прохода гусеничным трактором или прицепным катком.

После устройства насыпи валика грейде­ ром или бульдозером с черновой укаткой ее производится оправка откосов и поверхности валика грейдером. Нож грейдера при этом не должен врезаться в целинный грунт у подошв валика, чтобы вдоль его не создалась ка­ навка, в которой нежелательно сосредоточение потока воды.

Сдача в эксплуатацию систем лиманного орошения, как правило, производится во всех случаях после испытания ее при первой пода­ че воды на систему расчетными расходами.

В год испытания системы после устройства валиков из насыпи с растительным грунтом (без расчистки основания и без замочки на­ сыпи) при первом же пуске воды на полосу обычно происходит замочка насыпи валика и осадка ее грунта. В этих условиях возможны случаи неравномерной просадки насыпи ва­ лика и образование поперечных трещин и про­ моин в нем. Поэтому в период первого испыта­ ния системы валики окончательно укрепляют­ ся, соответствующим образом заделываются

44

образовавшиеся трещины и промоины. Основ­ ной объем работ по заделке поперечных тре­ щин и небольших промоин может быть выпол­ нен вручную бригадой рабочих в период испы­ тания системы, только наиболее крупные про­ моины заделываются механизмами после прекращения подачи воды на систему.

По доделке валиков в период испытания в проекте производства работ должны предус­ матриваться соответствующие мероприятия, а в смете по строительству — соответствующие средства, составляющие от стоимости перво­ начального устройства валиков около 10—

15%.

После сдачи системы в эксплуатацию для поддерживания ее в рабочем состоянии еже­ годно в летне-осенний период делается осмотр, устраняются найденные неисправности.

Впериод эксплуатации системы необходи­ мо особенно следить за состоянием валиков во время пропуска воды по полосам. Обычно этот надзор выполняет конный объездчик. В отли­ чие от системы лиманного орошения ярусного типа подача воды от источника орошения до полос и по полосам производится автоматиче­ ски, и регулирование ее не требуется.

Всистеме лиманного орошения ярусного типа разрушение дамб происходит довольно

часто и приносит большой ущерб сельскому

*хозяйству. Так прорыв дамб, значительно пре­ вышающих высоту валиков, в верхнем ярусе влечет разрушение нижерасположенных валов и выход из строя всей системы, так как заде­ лать прорыв в период затопления лиманов почти невозможно. В системе лиманного оро-

45

шения по широким полосам такие явления исключаются или во всяком случае менее опасны.

Предварительные расчеты экономической эффективности лиманного орошения

по широким полосам

Для определения экономического преиму­ щества лиманного орошения по широким по­ лосам перед лиманным орошением ярусного типа можно сравнить объем земляных работ па устройство валов и валиков, определяемый из расчета на один гектар.

Для лиманного орошения ярусного типа объем земляных работ на устройстве валов (из расчета на один гектар) определяется формулой:

В формуле 33 учтены: ширина вала по верху — 2 м (при условии, что во время насып­ ки необходим проход по нему механизмов); заложение откосов— 1,5; превышение гребня вала над горизонтом воды лимана — 0,ЗЗН; средний слой воды у подошвы верхнего вала —

0,05 м.

Для лиманного орошения по широким по­ лосам объем земляных работ на устройстве

46

оградительных валиков (образующих полосы)

из расчета на один гектар определяется фор­ мулой:

где: В — расстояние между валиками, или ши­ рина полосы (м);

h — средняя высота валика, принимаемая в зависимости от величины В по табл. 7.

равное 3, и запас высоты гребня валика над горизонтом воды поливного потока не менее

0,5 h.

Как указывалось ранее, применение ли­ манного орошения целесообразно для боль­ ших уклонов. Наименьшее значение уклонов можноопределить при условии2я/,ус = 2 ш.л.Тог- *да, обозначая наименьший уклон—іт, из фор­

мул 33 и 34 получим:

Значение наименьшего уклона і т в приме­

47

нении к лиманному орошению по широким полосам (или наибольшего в применении к ли­ манному орошению ярусного типа), опреде­ ленное в зависимости от В, Н и h по формуле 35,показано в табл. 7.

Из табл. 7 видно, что наименьший уклон местности іт, при котором объем земляных работ на устройстве валиков лиманного оро­ шения по широким полосам равен объему зем­ ляных работ по устройству валов лиманного орошения ярусного типа, составляет в среднем величину 0,001.

Однако, как указывалось ранее, преимуще­ ства лиманного орошения по широким поло­ сам для уклонов местности больше определя­ ются не только меньшим объемом земляных работ из расчета на 1 гектар (и соответствен­ но меньшей стоимостью), но и рядом других показателей: меньшим количеством гидросо­ оружений, их простой конструкцией и компакт­ ностью расположения; лучшими условиями автоматизации распределения воды и ороше­ ния; меньшими эксплуатационными затрата­ ми; лучшими условиями создания прямоли­ нейных участков обработки площади орошае­ мого массива и пр. Поэтому эффективность применения лиманного орошения того или ино­ го типа на местности с уклоном менее 0,001 устанавливается сравнением технико-экономи­ ческих показателей таких систем при проекти­ ровании их вариантов (на местности с укло­ ном 0,001—0,0005). Эффективность примене­ ния лиманного орошения по широким полосам на местности с уклоном более 0,001 является бесспорной.

48

Абсолютная эффективность строительства систем лиманного орошения по широким по­ лосам, как и других систем, определяется сро­ ком окупаемости капитальных затрат по стро­ ительству системы, который, как правило, не должен превышать 5 лет.

Срок окупаемости Т определяется форму­ лой:

(Тс—средний срок нахождения полной суммы

(Тэ — средний срок отдачи полной суммы ка­ питаловложений в период эксплуатации объ­ екта).

Ки Аг> Кз, ... . Кс — сумма капиталовложений (тыс. руб.) в соответствующий порядковый год строительства при числе лет строительства, равном с.

Ди Дъ Д з ,---- Д а — сумма чистого дохода (тыс. руб.) в соответствующий порядковый год первого периода эксплуатации объекта при числе лет эксплуатации, равном э, когда сумма капиталовложений полностью пога­ шается суммой чистого дохода.

В наглядном виде определение величины Т показано на рис. 10.

49