3.3.4. Оросительные системы, основные элементы. Проводящая и регулирующая оросительная сеть. Конструкции и расчет оросительной сети
Для работы регулирующей оросительной сети и поливной техники необходимо создание оросительных систем. В общем случае они состоят из:
- головного водозаборного сооружения;
- проводящей оросительной сети;
- регулирующей оросительной сети и поливной техники;
- водосборно-сбросной сети;
- регулирующей, ограждающей и проводящей осушительной сети;
- дорожной сети;
- гидротехнических сооружений;
- лесных полос и насаждений;
- средств контроля мелиоративного режима земель, управления и связи;
- объектов сельскохозяйственного водоснабжения и обводнения, энергетического назначения;
- производственных и жилых зданий и построек службы эксплуатации.
Оросительную систему привязывают к источнику воды, который в принципе не входит в ее состав, хотя для орошения небольших участков можно сооружать свои источники в виде небольших водохранилищ, прудов, копаней.
Основные элементы оросительной системы представлены на рис. 3.3.14.
Вся сеть каналов до временных оросителей является постоянной. Временные оросители и примыкающая к ним сеть каналов является временной, сооружаемой ежегодно после осуществления посевов и заравнивается вновь перед уборкой урожая.
Наличие временных элементов оросительной сети обусловлено необходимостью обеспечить участки земли, не пересеченные каналами, на которых могла бы эффективно использоваться сельскохозяйственная техника, а также стремлением более эффективно использовать орошаемые площади для возделывания сельскохозяйственных культур.
Оросительную сеть разделяют на проводящую и регулирующую.
Проводящая оросительная сеть
Проводящая оросительная сеть служит для подачи воды от головного водозаборного сооружения на источнике орошения к регулирующей оросительной сети и элементам техники полива. К ней предъявляют требования достаточной пропускной способности, надежности и долговечности. Ее расположение на территории увязывают с границами, коммуникациями, рельефом. Оросительная сеть должна по возможности иметь наименьшую протяженность, стоимость, учитывать потребности в воде других отраслей хозяйства (энергетика, рыбоводство, судоходство, водоснабжение, промышленность).
Расположение оросительной сети на плане зависит от организации территории, рельефа местности, типа сети, расположения регулирующей сети и техники полива.
Орошаемые земли разбивают на севооборотные участки, отдельные посевные участки, многолетние насаждения (сады, виноградники, ягодники), прочие угодья. По намеченным постоянным границам проектируют оросительную сеть, дороги, лесополосы, линии связи и другие коммуникации, для которых отводят полосы отчуждений. Площади полос отчуждений сокращают полезную площадь посевов и насаждений, поэтому целесообразно принимать максимально
Рис.3.3.14. Основные элементы оросительной системы:
1 - источник орошения (река, озеро, водохранилище); 2 - головное или водозаборное сооружение, служащее для забора воды из источника орошения и для предохранения оросительной системы от проникновения в нее наносов, для чего в его состав входят отстойники; 3 - магистральный оросительный канал, его холостая часть, где нет отбора воды; 4 - рабочая часть магистрального канала, где от него отделяются водопроводящие каналы; 5 - распределительные водопроводящие каналы или лотки; 6 - насосная станция, с помощью которой подается вода для орошения участков, расположенных выше уровня магистрального канала; 7 - напорный трубопровод, идущий от насосной станции, 8 - шлюзы-регуляторы в месте ответвления от магистрального канала распределительных каналов; 9 - временные оросители, в месте ответвления их от распределительных каналов также имеются шлюзы-регуляторы; 10 – выводные борозды, отходящие от временных оросителей; 11 – поливные борозды; 12 – дрены; 13 – коллекторы; 14 - смотровые колодцы; 15 – устье.
возможные по условиям рельефа площади полей. При этом уменьшается площадь полос отчуждений и повышается производительность техники.
По конструкции элементов проводящей оросительной сети различают открытую, трубчатую и комбинированную сеть.
Открытая проводящая сеть состоит из каналов различных конструкций: в земляном, облицованном, экранированном русле, лотковых. Особенность открытой сети - необходимость положительных уклонов по трассам каналов и командование (превышение) старших каналов над младшими. При поверхностном самотечном способе полива необходимо также командование уровня воды в канале над поверхностью земли.
Открытая проводящая оросительная сеть бывает постоянной и временной. Постоянная сеть проходит по постоянным границам угодий, а на полях проектируют временную сеть, которая не мешает сельскохозяйственным работам. Постоянная проводящая сеть включает магистральный канал, межхозяйственные и внутрихозяйственные распределители различных порядков, усадебные каналы. Все каналы проектируют по командующим (вышерасположенным) границам обслуживаемых площадей, с положительым уклоном по трассе, минимально возможной протяженности.
Временная сеть на поле состоит из временных оросителей и выводных борозд, которые устраивают с такими расстояниями, чтобы обеспечить подачу воды в регулирующую сеть (борозды и полосы расчетной длины) или к дождевальной технике.
Достоинства открытой проводящей сети: самотечная подача воды по сети; доступность для наблюдений, обслуживания, ремонта; меньшая стоимость по сравнению с другими типами сети. Недостатки: снижение коэффициента земельного использования из-за отчуждения площадей под каналы и вдоль них; строгие требования к рельефу и уклонам местности; потери воды на фильтрацию и испарение; трудности автоматизации управления работой сети.
Каналы являются препятствием при изменении границ угодий, устройстве транспортных и других коммуникаций. В то же время они улучшают безводный однообразный ландшафт, способствуют обводнению и озеленению территории, улучшая условия жизни населения. При проектировании крупных оросительных каналов учитывают потребности различных отраслей хозяйства и социальные нужды населения: водный транспорт, рыбоводство, местная промышленность, сельскохозяйственное водоснабжение и обводнение, энергетика, здравоохранение, хозяйственные нужды.
Трубчатая проводящая оросительная сеть состоит из трубопроводов различных порядков: магистральный (или главный), распределительные, поливные. Трубчатая сеть бывает стационарной, передвижной и полустационарной.
Стационарная трубчатая сеть состоит из подземных трубопроводов. Это наиболее совершенная сеть, обеспечивающая полную автоматизацию управления, максимальный коэффициент земельного использования, отсутствие потерь воды и препятствий использованию земли. Стационарная трубчатая сеть требует высоких капиталовложений, но эксплуатационные затраты минимальны. Подземные трубопроводы не нарушают природных ландшафтов и не занимают площадь, однако вдоль них нужны дороги для строительства и ремонта трубопроводов, поэтому их обычно проектируют, как и каналы, по постоянным границам угодий. Поливные трубопроводы с гидрантами-водовыпусками проектируют на полях с расстояниями, зависящими от параметров регулирующей сети и техники полива.
Передвижная трубчатая сеть состоит из разборных трубопроводов, которые можно собирать, разбирать, перемещать с участка на участок. Эти трубопроводы монтируют на поверхности земли. Передвижную сеть целесообразно применять в зонах достаточного и неустойчивого естественного увлажнения, где орошение является дополнением к осадкам, поливы редки и нужны не для всех культур и не каждый год. Передвижная сеть наиболее дешева, но требует существенных затрат труда при эксплуатации.
Полустационарная трубчатая сеть состоит из подземных стационарных и наземных передвижных трубопроводов. Обычно передвижными устраивают трубопроводы младшего порядка. Это позволяет увеличить расстояния между дорогими подземными трубопроводами, уменьшить их протяженность и снизить стоимость сети.
Комбинированная проводящая сеть включает элементы различных конструкций, каналы и трубопроводы. Ее проектируют на площадях с разнообразными природными и хозяйственными условиями, разными способами полива. Сочетание способов полива и конструкций сети позволяет полнее учесть рельеф местности.