- •4. Проектування зрошувальної мережі.
- •4.1. Технічна експлуатація зрошувальної мережі.
- •4.2. Проектування зрошувальної мережі плані.
- •4.3. Розрахункові витрати води та гідравлічний розрахунок зрошувальної мережі.
- •4.4. Поздовжні профілі зрошувальної мережі каналів.
- •4.5. Автоматизація водо розподілу. Гідротехнічні споруди на зрошувальні мережі.
- •4.6. Скидна мережа.
4. Проектування зрошувальної мережі.
4.1. Технічна експлуатація зрошувальної мережі.
Проектом передбачено будівництво зрошувальної системи в ПСП «Сонячне» Якимівського району Запоріжської області. Вода на зрошення сільськогосподарських угідь подаватиметься насосною станцією із ГКМК в магістральний канал системи К1. З магістрального каналу передбачено подавати воду у два зрошувачі 1.К1 і 1.К2 та у мережу розподільчих каналів, які підводитимуть воду до інших зрошувачів. Так розподільчий канал 1.1К підводить воду до зрошувачів 1.1К1, 1.1К2; канал 1.2К – до зрошувачів 1.2К1, 1.2К2; канал 1.3К до зрошувачів 1.3К2, 1.3К1; канал 1.4К до зрошувачів 1.4К1, 1.4К2. У зрошувач 1К3 вода поступає безпосередньо із магістрального каналу.
Для підтримання необхідних рівнів води в магістральному каналі влаштовуються дві підпірні споруди на ПК-21+77 і ПК-42+35. Для регулювання подачі води в головах розподільчих каналів 1.2К і 1.4К влаштовуються водовипускні споруди. Для спорожнення мережі відкритих каналів передбачено влаштування скидних споруд на зрошувачах 1.1К1, 1.1К2, 1К3, 1.2К1, 1.2К2та розподільчому каналі 1.4К. При чому, надлишок води із зрошувачів 1.1К1і 1.1К2поступає в розподільчий канал 1.2К, з нього у зрошувачі 1.2К1 і 1.2К2, які скидають воду у мережу трубопроводів. З метою зменшення кількості скидних споруд розподільчий канал 1.3К і зрошувачі 1.К1, 1.К2, 1.3К2, 1.3К1, 1.4К1, 1.4К2 будують з оберненим похилом. Вода із скидної мережі трубопроводів Т-1, Т-2, Т-3, Т-4 поступає у регулюючий басейн, за межами об’єкту.
Для вільного проїзду по території системи влаштовується мережа доріг із трубами-переїздами.
4.2. Проектування зрошувальної мережі плані.
Зрошувальна мережа для дощувальної машини «Zimmatic 800M» складається з розподільчих каналів 1.1К, 1.2К, 1.3К,1.4К, джерелом для яких є магістральний канал К1, і зрошувачів 1.К1, 1.К2, 1.1К1, 1.1К2, 1К3, 1.2К1, 1.2К2, 1.3К2, 1.3К1, 1.4К1, 1.4К2. Розміщення елементів зрошувальної мережі в плані визначається габаритами дощувальної машини (довжиною водопровідного поясу), величиною її навантаження, конфігурацією зрошувальної площі, прийнятою організацією зрошувальної території, рельєфом місцевості, наявністю лінії електропередач і зв’язку, лісосмуг, доріг. З загальної площі ділянки виключаються не придатні під зрошення її частини:
вздовж ГКМК залишається захисна смуга, довжиною 100 м і більше;
вздовж лінії електропередач і кабелів виділяються захисні смуги шириною 60м (лист1).
4.3. Розрахункові витрати води та гідравлічний розрахунок зрошувальної мережі.
Згідно СНиП 2.06.03-85 розрахункові витрати води визначаються на полив дощувальними машинами, і фільтраційних витрат.
Витрати води в каналах визначають за формулою:
Qбр= Qнт+S,
де: Qбр – витрата води на початку каналу, м3/с
Qнт – витрата води в кінці каналу, м3/с
S – фільтраційні витрати води з каналу, м3/с.
Величина фільтраційних втрат в каналах залежить від їх довжини і визначається за формулою:
де: Qf – питомі втрати води з складу на фільтрацію, м3/с на 1 км.
L – довжина каналу, м.
Розрахунок фільтраційних втрат з облицьованого каналу, при облицюванні однакової товщини на дні каналу, при вільній фільтрації виконується
за формулою:
де: Kf – коефіцієнт фільтрації екрану, рівний згідно таблиці 2. [ ] для збірних бетоно-плівкового облицювання Kf=0,0003 м/добу,
t – товщина облицювання, в даному, в даному випадку товщина плит НПК 60-10, 60-15, 60-20 і плівки t=0,0602 м,
b – ширина каналу по дну, м,
dC – глибина каналу, його наповнення при розрахункові витрати, м
m – коефіцієнт закладання укосів.
Форсована витрата в каналах визначається за формулою:
де: Kф – коефіцієнт фосування, рівний згідно [ ] для каналів з витратою до 10 м3/с Kф=1,15.
Всі розрахунки по визначенню втрат води в каналах зведені в таблицю 3. (лист 3).
Визначаємо розрахункову трасу каналів, в яку включаються послідовно всі канали різних порядків, починаючи від джерела зрошення до найбільш віддаленого зрошувача. Розрахунковою трасою каналів є: К1, 1.4К, 1.4К2. Розбиваємо кожен канал, який входить в розрахункову трасу, на пікети, починаючи з голови, на старших каналах визначаємо точки відбору води в молодші канали.
Зрошувальний канал 1.4К2запроектовано з оберненим похилом. Його розрахунок виконуватимемо по способу В.Г. Чарномського.
Згідно [ ] розрахунковими залежностями в даному випадку є:
де: Δl –довжина ділянки каналу, м
di – питома енергія перерізу, глибиною hi, м
V,C,R– відповідна швидкість, коефіцієнт Шезі і гідравлічний радіус, знайдені для деякого «середнього» значення перерізу глибиною h ,
h – шорсткість русла, рівна для збірного залізо бетону n=0.014 згідно [ ],
m – коефіцієнт закладання укосів, рівний для зрошувачів і розподільних каналів m=1.25,
і – похил русла, рівний для О-11 і=0,00002,
α – коректив кінетичної енергії потоку, рівний згідно [ ], α=1,15;
g – прискорення вільного падіння, рівна g=9,81 м/с2,
Q – витрата перерізу, м3/с2
ω, … – площі поперечних перерізів, м2
χ, … – значні периметри перерізів, м.
Всі розрахунки каналу з оберненим похилом зводимо в таблицю 3.17.
Розрахунок ведеться для каналу шириною по дну b=1 м з похилом і=0,00002. Згідно гідравлічного розрахунку глибина води на початку зрошувача повинна бути 0,8м для того, щоб забезпечити в кінці мінімально-необхідну глибину води для зрошення дощувальною машиною «Zimmatic 800M».
Розрахунки каналів х-1 і х-1-4 ведемо по формулах гідравліки:
де: І – похил дна каналу.
Поперечний переріз каналу приймаємо трапецієвидної форми, причому ширина по дну для каналу 1.4К і ділянки каналу К1 ПК42+35 – ПК51+61 рівна b=1м, для ділянки каналу К1 ПК21+77 – ПК42+35 b=1,5м, для ділянки каналу х -1 ПК0– ПК21+77 b=2,5м. Величина закладання укосів приймається згідно [ ] для зрошувачів і розподільчих каналів m=1.25 для магістрального каналу m=1.5.
Для розрахунків і побудови графіків залежності k=f(h) і w=f(h) складаємо таблицю 3.18.
Дані величини розраховується за формулами:
Прирівнявши їх до попередніх отримуємо залежності:
По даних таблиці будуємо графіки залежності k=f(h) і w=f(h) на рис. 3.3 і 3.4.
Визначаємо фактичне значення витратної характеристики для кожної ділянки каналу при пропуску Qбр maxі Qбр min:
По Kфmax і Kфmin по графіку k=f(h) визначаємо фактичну глибину наповнення в каналі. По hфmax і hфmin визначаємо Wфmax і Wфmin та Vфmax і Vфmin:
Фактична швидкість води в каналі повинна задовільняти слідуючі умови:
де: Vдоп.розм. та Vдоп.зам – відповідно допустима швидкість швидкість води в каналі на розмив і на замулення м/с.
Допустима незамулююча швидкість рівна Vдоп.зам=0,2 м/с згідно [ ]. Допустима нерозмиваюча швидкість приймається згідно таблиці 6 [ ] для каналів, облицьованих збірними залізо бетонними плитами. Результати гідравлічного розрахунку каналів зводимо в таблицю 3.19.