1956

На основании анализа исходных данных и всех имеющихся гидроA геологических материалов по данному участку была произведена схемаA тизация годных условий и определены границы области фильтрации.

Задача решалась с ограниченными условиями первого рода в качестA ве исследуемого участка были приняты с трех сторон оросительные каA налы, а с одной обороны рисовое поле.

На границах, где задавались граничные условия первого рода, учиA тывалось несовершенство каналов с помощью дополнительных сопроA тивлений, рассчитанных по формуле В.М. Шестакова.

При решении пространственной задачи для исследуемого фрагменA та водоупор был принят горизонтальным.

Вся площадь выбранная для решения задачи была покрыта сеткой ортогональных прямых с шагом х =125 и у =75 м.

Шаг по сетке выбирался с таким расчетом, чтобы можно было с достаточной точностью и полнотой получить по рассматриваемой площади значения потенциалов и построить по ним полноценную карту гидроизогипс. После разбивки получилось по сторонам – 16, а по рядам – 10 узловых точек. Общее количество узловых точек составило 160.

Задача решалась для случая неустановившейся фильтрации и шаг по времени был выбран исходя из режима орошения. Расчет временA ных сопротивлений выполнялся по формуле

ному расходу скважины 50 л/с. Пересчет расхода в соответствующую силу тока производился по формуле

103

Глава 5. ОРОСИТЕЛЬНЫЕ КАНАЛЫ И ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ

5.1. Оросительные каналы

Оросительные каналы на рисовых системах Казахстана запроектиA рованы и построены по действующим ТУ и НП.

Картовые оросители обеспечивают затопление самого высокого чеA ка при минимальном расчетном горизонте слоем воды 15 см. Расчетная величина потерь напора в водовыпуске из картового оросителя в чек принята 5 см, на водовыпусках с расходом до 1 м3/с – 20 см, более 1 м3/с – 25 см, на перегораживающих сооружениях –15 см.

Магистральные, хозяйственные и внутрихозяйственные каналы выполнены в насыпи с донными резервами, вскрывают водопроницаеA мые мелкозернистые грунты, по этим грунтам идет движение проA фильтровавшихся вод в сторону дренажноAсбросных каналов.

Исследованиями установлено, что уровень воды в скважинах ороA ситель–сбросной канал связаны с горизонтами воды в оросительном канале, и что грунтовые воды в оросительный период движутся от ороA сительного канала в сбросной. Аналогичные данные дает моделироваA ние на генераторе ЭГДАA9/60.

Причем в начале орошения потери значительно выше, так как в оросительных каналах в результате просыхания, промораживания и других причин появляются трещины, через которые и происходит усиA ленная утечка воды.

Таким образом, значительный объем потерь воды на фильтрацию на рисовых массивах составляют потери из оросительных каналов.

Кроме того, оросительные каналы выполненные в земляном русле, в условиях природной зоны и при поливе осветленной оросительной водой из водохранилищ сильно зарастают сорной растительностью и требуют больших затрат на поддержание их в рабочем состоянии.

За оросительный сезон в условиях КзылAКумского массива прихоA дится 5–6 раз окрашивать откосы оросителей и очищать дно каналов от водорослей. На крупных каналах – внутрихозяйственных, групповых окрашивание откосов и очистка каналов от сорной растительности производится механизировано. На каналах последнего порядка картоA вых оросителях, которые имеют наибольшую протяженность на систеA ме очистки нельзя механизировать и ее выполняют вручную. Если таA кую очистку не производить, то сорная растительность разовьется до того, что движение в каналах практически прекращается, каналы переA полняются и дамбы размываются.

104

Вцелях борьбы с потерями воды и сорной растительностью, необA ходимо отказаться от строительства оросительных каналов с донными резервами и выполнять их в ж/б облицовке.

Лотковая сеть представляет собой современный индустриальный и оросительной системы, позволяющей резко сократить потери воды на фильтрацию – повысить КПД системы, производительность полива, снизить затраты на эксплуатацию и расширить масштабы освоения ноA вых земель индустриальными методами.

По проекту института «Союзгипсорис» на территории совхоза «50 лет Октября» на площади 60 га была построены картовые ороситеA ли из лотков ЛРA100 (рис. 5.1, 5.2). Картовые оросители двухстороннеA го командования, длиной 800 м.

Конструкция лотка ЛР: один конец гладкий, другой в виде раструба. Соединение лотков происходит за счет установки гладкого конца

звена лотка в раструбA конце второго звена лотка (рис. 5.3). Соединение называется раструбным а лотки с таким соединением имеют шифр ЛР.

Впоследние годы осуществлен переход от гладких лотков к расA трубным, что позволяет снизить стоимость работ по монтажу на 13,6 %.Благодаря совершенствованию монтажа и конструкций лоткоA вых сооружений из года в год уменьшаются затраты труда на один лоток.

С переходом на раструбные лотки одновременно был решен вопрос

сзаделкой стыков на лотках.

Удачным оказалось применение пороизолового шнура, изготовляеA мого Чимкентским заводом резиноAтехнических изделий. Пороизол – пористый материал с объемным весом 240–400 кг/м3. Основным сырьA ем для него является резина, дистиллятыAсмягчители, порофоры (угA лекислый аммоний), вулканизирующее вещество (сера, тиурал)и креоA зотовое масло.

Пороизол применяется по принципу обжатия его соответственным весом лотка, имеет свойство обратимой деформативности, он эластичен при температуре от +80 до –50 С.

Конструкция соединения раструбных лотков с помощью пороизола показана на рис. 5.3. ТехникоAэкономические показатели лотков констA рукции ЛР приведены в табл. 5.1.

Расход воды который пропускает водовыпуск в чек при наполнении ЛРA100 на 80–90 см находится в пределах 60–80 л/с.

Такого расхода достаточно чтобы затопить чек площадью 3–4 га в течение двух суток.

105

Конструкция переносного сифона для забора воды из лотков при уклоне менее критического детально отработана в лаборатории инстиA тута «Средазпшрободхлопка».

В табл. 5.2 приведена техническая характеристика сифонов.

Картовые оросители выполненные в земляном русле сильно зарасA тают сорной растительностью, при поливе люцерны чек поливается за 48–60 часов. Для поддержания канала в рабочем состоянии за оросиA тельный период необходимо производить окрашивание внутренних отA косов и дна канала 5–6 раз.

Нормами предусматривается окрашивание сгребание и вынос сорA ной растительности высотой до 0,7 м, а камыша – 3 м, размеры канала по сечению: ширина по низу от 0,7 до 1,5 а ширина по верху от 2 до 5м глубина от 1 до 3,5 м

Картовые оросители выполненные в ж/б лотках не требуют очистA ки и не вызывают увеличения эксплуатационных затрат.

5.2. Разработка гасителей энергии для трубчатых водовыпусков

Большое количество ГТС на рисовых системах Казахстана изAза размывов и разрушений в нижнем бьефе требуют ремонта. Основными причинами размывов и разрушений нижних бьефов водовыпускных сооружений являются:

– неудачное конструктивное решение сопряжения потока на участA ке крепления нижнего бьефа (отсутствие или если она есть, то малоA эффективная работа гасительных устройств для мелкозернистых пыA леватых грунтов);

109

–неудовлетворительный гидравлический режим потока за сооруA жением, который характеризуется сбойностью течения, образованием боковых вальцов и обратных течений, а также нестабильностью наA правления течения основного потока по оси отводящего русла за крепA лением;

–несвоевременное проведение ежегодных текущих ремонтов по устранению частичных разрушений некоторых элементов водовыпускA ных сооружений.

Исследования существующих и разработка новых типов гасителей, для трубчатых водовыпусков рисовых систем, выполнены в гидравлиA ческой лаборатории КазНИИВХ на двух моделях в масштабе 1:10 и 1:20. Исследованы пять наиболее распространенных типов гасителей (рис. 5.4) гаситель САНИИРИ; гаситель УкрНИИГиМа; трубчатый гаситель БНИИГиМа; коробчатый гаситель конструкции США с ГAобразной забральной балкой и коробчатый гаситель конструкции Средазгипроводхоза.

Исследования показали, что гаситель САНИИРИ при пропуске расхода от 2 до 4 м3/с обеспечивает сравнительно равномерное растеA кание потока в плане, при котором основной поток проходит через поA лукольцообразную часть гасителя, создавая тем самым наибольшую скорость в осевой части русла, а по бокам его образуются незначительA ные вальцы. С увеличением расхода от 5 до 10 м3/с длина веерообразA ной струи еще более удлиняется. Гаситель не обеспечивает равномерA ное растекание потока по ширине отводящего русла.

Проведенные исследований с трубчатый гасителем ВНИИГиМа показали, что поток при выходе из трубы равномерно растекается по всей ширине отводящего русла, но основная часть его поступает в стоA рону откосов, обуславливая образование обратного течения и водовоA ротных вальцов.

Трубчатый гаситель ВНИИГиМа обеспечивает хороший ражим соA пряжения потока и более интенсивное гашение энергии в нижнем бьеA фе при расходах до 5 м3/с.

Коробчатый гаситель конструкций США имеет прямоугольное сеA чение в плане с ныряющими боковыми стенками и порогом, образуюA щим в нижнем бьефе как бы водобойный колодец глубиной равной выA соте порога. Исследование гасителя на модели 1:10 на расход до 4 м3/с показало, что ликвидируется сбойное течение и обеспечивается равноA мерное распределение скоростей потока при выходе в канал. Однако, необходимо отметить, что такая конструкция гасителя громоздка, доA рогостоящая, легко засоряется и трудно поддается очистке.

110