2курс лекции. Мелиорация земель
 Скачать 1.89 Mb.
|
|
Достоинства дальнеструйных дождевальных машин ДДН-70 и ДДН-100 - компактность, высокая маневренность, малая металлоемкость. Их используют для полива овощных, кормовых, технических культур, садов, лесопитомников, лугов. 6.6. Внутрипочвенное орошение Внутрипочвенный способ полива позволяет вводить оросительную воду с некоторой глубины непо- средственно в корнеобитаемый слой. При этом пахотный горизонт увлажняется за счет капиллярных сил и меха- низма внутрипочвенного испарения-конденсации, а по- верхность почвы практически не смачивается. В трубча- тых системах внутрипочвенного орошения (рис. 15) вода распределяется по полю посредством трубок- 22 увлажнителей (перфорированных, пористых или с очаговыми увлажнителями), которые распола- гают через 1-3 м на глубине 0,4-0,6 м (ниже пахотного горизонта). Рис. 15. Схема системы внутрипочвенного орошения (продольная): 1 – водоисточник; 2 – насосная станция; 3 – очистные сооружения; 4 – распределительный трубо- провод; 5 – оросительный трубопровод; 6 – колодец-стояк: 7 - водоотводный аэрационный трубо- провод; 8 – колодец-переключатель; 9 – увлажнительные трубопроводы Длина трубок-увлажнителей может достигать 100-200 м и более. Если в качестве увлажни- телей использовать гибкие перфорированные полиэтиленовые трубы диаметром 20-40 мм, то воз- можно применение бестраншейного трубоукладчика, рабочим органом которого служит нож, про- резающий щель на глубину 0,45-0,6 м. 6.7. Капельный полив При капельном способе полива оросительная вода по густо разветвленным трубопроводам через специальные микроводовыпуски (капельницы) подается малыми расхо- дами (каплями) в корнеобитаемую зону растений. Системы капельного орошения могут быть непрерывного и порци- онного действия. Рис. 6.6 Принципиальная схема системы капельного оро- шения: 1 – водозаборный узел; 2 – напорообразующий узел; 3 – го- ловная задвижка; 4 – фильтр; 5 – водомерное устройство; 6 – манометр; 7 – устройство для приготовления и подачи в трубопроводную сеть удобрений; 8 – каналы связи; 9 – ма- гистральный трубопровод; 10 – распределительный трубо- провод; 11 – дистанционно управляемая задвижка; 12 – по- ливные трубопроводы; 13 – капельницы; 14 – датчик необ- ходимости полива; 15–пульт управления Подводящий трубопровод может проходить на поверхности земли и в грунте. Во избежание засорения капельниц и отверстий в микропористых трубах систему оборудуют сетчатыми фильтрами. Диаметр отверстий капельниц до 2 мм. Расход воды - 0,9 - 10 л/ч. Конструкция их различна. При расходе воды 3,8 л/ч расстояние между капельницами составляет 1 м, длина поливного трубопровода – 40 м, диаметр – 12 мм. При расходе 10 л/ч и тех же расстояниях и длине диаметр трубопровода равен 16 мм. Достоинства: локальное увлажнение воды только в зоне размещения корневой системы, су- хие междурядья позволяют беспрепятственно проводить механизированные работы, значительная экономия воды, простота эксплуатации. Недостатки: засоряемость капельниц, высокие капитальные вложения, что делает экономи- чески целесообразным применение систем капельного орошения лишь для полива высокодоход- ных многолетних насаждений на крутых склонах при дефиците водных ресурсов. 6.7. Лиманное орошение Лиманное орошение - способ увлажнения почвы путем задержания и использования вод местного стока. Территорию окружают с низовых сторон валами или дамбами, что создает усло- вия для затопления ее весенними талыми водами. После достаточного увлажнения почвы лимана и отложения содержащихся в воде илистых частиц лишняя вода сбрасывается через устроенные в дамбах водовыпуски. 23 Достоинства лиманного орошения: простота и дешевизна устройства по сравнению с регу- лярным орошением, доступность источника орошения и возможность орошать повышенные, даже водораздельные площади, большое гидрологическое действие – поглощение поверхностного сто- ка, превращение его в грунтовые водные токи, уменьшение половодья и усиление меженного пи- тания рек, снижение эрозионных процессов, улучшение солевого режима почв. Недостатки: полив возможен только один раз весной – в период прохождения паводков, по площади лимана почва увлажняется неравномерно, площадь затопления по годам резко колеблет- ся, в зависимости от объема паводковых вод. Лиманы могут быть одноярусными (простыми) и ярусными. По глубине затопления их раз- деляют на мелководные (до 0,3 м) и глубоководные (более 0,3 м). Площади, отводимые под лиманное орошение, должны иметь небольшой уклон – до 0,005. Наилучшие условия складываются при уклоне до 0,001: при постройке невысоких земляных валов образуются лиманы большой площади. Мелководные лиманы обеспечивают более равномерное увлажнение почвы по сравнению с глубоководными и эффективнее используют паводковую воду. На ярусных лиманах у подошвы верхнего вала держится минимальный слой воды – 6-10 см, у нижнего - максимальный. Ширина лимана 100-700 м. Длину (вдоль горизонталей) в целях облегчения работ по рас- пределению воды, наполнению и опорожнению лимана берут не более 600 м. Очень длинные ли- маны распределительными валами делят на секторы. Рис. 6.7 Схемы лиманов: а–ярусные с пропуском паводка по пойме; б–ярусные в пойме реки; в– проточные; г– простые; д–ярусные в котловане; е–ярусные с питанием из водохранилища; ж – ярусные с питани- ем из канала; з – лиманы-чеки; и – мелководные ярусные; 1 – водоудерживающие валы; 2 – рас- пределительные и струенаправляющие валы; 3 – плотина; 4 – насосная станция; 5 – естественные водоотходы; 6 – водовыпуски; 7 – водоспуски; К – канал; K 1 – распределительный канал; В – во- доспускной канал; В 1 – водослив; а 1 , а 2 , а 3 – соответственно 1, 2 и 3-й ярусы Высоту водоудерживающих валов на мелководных лиманах назначают из расчета, чтобы наивысший уровень воды в лимане был на 10-20 см ниже гребня вала, обычно она составляет 0,5- 0,8 м. Ширину гребня берут не менее 0,5 м, а при насыпке валов бульдозерами доводят до 2,2 м. При такой ширине гребня возможны механизированная насыпка вала и тщательное послойное уплотнение грунта на полную высоту. Валы должны быть проходимыми для сельскохозяйствен- ных машин, с крутизной откосов 1:4 или 1:5. Откосы их укрепляют травами. 24 Валы глубоководных лиманов имеют значительную высоту (2 м и более). Место их распо- ложения намечают с помощью геодезических инструментов (теодолита и нивелира). Земляные ра- боты выполняют грейдерами, бульдозерами, тракторными плугами с удлиненными отвалами. Пе- ред насыпкой по трассе валов растительный слой снимают на глубину 30-40 см и потом исполь- зуют для насыпки (10-15 см) по их гребню и откосам. 7 ОРОСИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ 7.1. Состав и классификация оросительных систем Оросительные системы должны обеспечивать: регулирование водного и воздушного ре- жимов почвы в соответствии с потребностями выращиваемых культур; высокую производитель- ность труда на поливе, экономное использование поливной воды, энергии и ресурсов; возмож- ность широкой механизации и автоматизации сельскохозяйственного производства; полное полез- ное использование земельной территории; высокую надежность и удобство эксплуатации с при- менением автоматизации и телеуправления; минимум затрат на строительство и эксплуатацию си- стемы; санитарно-гигиенические требования. Современная оросительная система состоит из следующих элементов: 1. источника орошения, 2. водозаборного узла, 3. магистрального канала (трубопровода), 4. распределительных и участковых каналов или трубопроводов, 5. сооружений на сети, 6. временной оросительной и дренажно-сбросной сетей, 7. средств связи, автоматических устройств получения, передачи и обработки информации для управления работой системы. 8. гидрометрической и дорожной сетей, 9. лесополос. Состав элементов оросительной системы, их расположение, конструкция сети зависят от при- родно-хозяйственных условий территории орошения, характеристики источника орошения, пло- щади орошения и ее конфигурации и может изменяться в каждом конкретном случае. Классификация оросительных систем. 1. По устройству проводящей сети оросительные системы подразделяют на открытые, закрытые и комбинированные. 2. По геоморфологическим условиям района расположения оросительные системы клас- сифицируют на предгорные, долинные и дельтовые. Наиболее сложные условия эксплуатации наблюдаются на дельтовых системах, характеризующихся сложным рельефом, близким залегани- ем минерализованных грунтовых вод, что связано со строительством дренажа и промывкой засо- ленных почв. 3. По сельскохозяйственному назначению оросительные системы делят на зернокормо- вые, плодоовощные, хлопковые и рисовые. Рисовые системы расположены в основном в низовьях Волги, Кубани, Нижнего Поволжья, на Дальнем Востоке. Зернокормовые оросительные системы сооружают в зонах гарантированного производства зерна на Северном Кавказе, в Поволжье. Пло- доовощные системы занимают незначительную площадь в вблизи крупных городов. 4. По способу забора воды различают оросительные системы самотечные (вода поступает в систему самотеком) и с механическим водоподъемом (воду из источника подают насосные стан- ции). Последний тип систем хотя и более дорогостоящий, но обеспечивает более высокую гаран- тию забора необходимого объема воды. 5. Оросительные системы с применением дождевальных устройств по степени капиталь- ности отдельных элементов подразделяют на стационарные, полустационарные и передвижные. 7.2. Конструкция оросительных систем Конструкция оросительной системы зависит от природных условий района и задач увлаж- нения сельскохозяйственных культур. В засушливой зоне и зоне недостаточного увлажнения орошаются все возделываемые культуры за исключением сравнительно небольших богарных участков. Здесь оросительные си- стемы стационарного типа имеют большую площадь, современную оросительную сеть, коллек- 25 торно-дренажная сеть обязательна. Такие системы обслуживают несколько хозяйств, обеспечивая получение высоких и гарантированных урожаев различных сельскохозяйственных культур. В зоне неустойчивого увлажнения оросительные системы имеют ряд особенностей. Здесь орошение является дополнением к естественным осадкам. Орошаются отдельные участки, кото- рые составляют лишь некоторую часть посевной площади, оросительная и дренажная сети харак- теризуются большой разветвленностью и значительной протяженностью холостой части. Чаще всего здесь сооружают оросительные системы полустационарного, а иногда и передвижного типа. Выбор конструкции системы зависит от рельефа местности. При сложном рельефе обычно проектируют трубчатые оросительные системы с закрытой коллекторно-дренажной сетью. Конструкция оросительной системы зависит и от источника орошения, его расположения по отношению к орошаемой площади. Тип водоисточника определяет конструкцию водозаборного сооружения, протяженность магистрального канала, необходимость в отстойнике. Для повышения водообеспеченности оросительной системы создают регулирующие водохранилища. В состав оросительных систем необходимо включать рыбозащитные и рыбопропускные сооружения: сетки с рыбоотводами, рыбоходы, рыбоподъемники, рыбопропускные шлюзы. На современном этапе особое внимание уделяют рациональному использованию природ- ных ресурсов. Местоположение, границу и конструкцию оросительной системы определяют с уче- том полного использования территории под орошение и ориентации хозяйств, их количества, раз- меров севооборотных участков. Современные оросительные системы должны обеспечивать при- менение наиболее прогрессивных высокопроизводительных способов и техники полива. 7.3. Водозаборные сооружения Водозаборные сооружения забирают воду в оросительную систему из водоисточника. Они должны: обеспечивать бесперебойную подачу воды в соответствии с планом водопользования на системе, независимо от водоисточника; не допускать попадания из водоисточника в систему песчаных донных наносов и огра- ничивать поступление взвешенных; предохранять систему от поступления избыточных вод во время паводков, а также пла- вающих тел, льда, шуги; быть долговечными, надежными и безопасными в эксплуатации; иметь водомерные устройства для учета забираемой воды. Водозаборные сооружения – самотечные и механические. 1. Самотечные водозаборы, могут быть: 1) бесплотинные водозаборы (рис. 18), которые сооружают в том случае, если самотечная по- дача воды в систему возможна при естественных уровнях и расходах в реке без их регулирования; Рис. 7.1. Схемы бесплотинных водозаборных узлов: а – неошлюзованный без отстойника; б – от- шлюзованный без отстойника; в – с голов- ным шлюзом-регулятором в начале отстой- ника и шлюзом-регулятором с донными про- мывными отверстиями в конце отстойника; 1 – головной шлюз-регулятор; 2 – отстойник; 3 – шлюз-регулятор с донными промывными отверстиями; 4 – сбросной канал 1) плотинные – когда естественные уровни воды в реке не позволяют подавать воду в систему самотеком и самотечную подачу воды обеспечивает водоподъемная плотина. Плотинные водоза- боры наиболее распространены. Тип и конструкцию водозабора принимают с учетом многих факторов: топографических и гео- логических условий, гидрологического режима реки, количества наносов и др. 26 Для предотвращения заиления каналов оросительной системы водозаборы оборудуют от- стойниками. Отстойник выполняют в виде бассейна с большой площадью поперечного сечения. Благодаря малой скорости течения воды в нем наносы осаждаются, потом их удаляют из отстой- ника (механической очисткой или гидравлической промывкой). 2. Механические водозаборы позволяют орошать земли, расположенные значительно вы- ше водоисточника. Насосную станцию, забирающую воду из источника орошения, называют го- ловной, или 1-го подъема. При большой высоте подъема, кроме головной, сооружают несколько последовательно расположенных насосных станции (2-го, 3-го подъема и т. д.) – перекачивающих. Забирают воду из открытых каналов и подают по закрытой сети к дождевальным машинам подка- чивающие насосные станции. Насосные станции могут быть стационарными, плавучими и передвижными (рис. 19). Стационарные насосные станции оборудуют центробежными и осевыми насосами. Для привода насосов в действие используют электрические двигатели, реже – внутреннего сгорания. Рис. 7.2. Схемы плавучих и пере- движных насосных станций: а – плавучая с многосекционным плаву- чим соединительным трубопроводом; б – передвижная СНП 50/80; в– передвиж- ная СНП 500/10 Плавучие насосные станции при- меняют в тех случаях, когда строитель- ство стационарных технически трудно осуществимо или экономически нецеле- сообразно: при больших колебаниях уровней воды (более 5 м) в водоисточни- ке, неустойчивых берегах, подверженных размыву, и др. Они представляют собой плавучий кор- пус из металла или железобетона, внутри которого установлены насосы, двигатели, всасывающие и напорные коммуникации и различное вспомогательное оборудование. Вода поступает на берег по соединительным трубопроводам. Для орошения небольших участков используют передвижные насосные станции. Их мон- тируют на рамах и прицепах, имеющих колеса или полозья. Привод насосов – от вала отбора мощности трактора, на который навешивается насосная станция, или от дизельных и электриче- ских двигателей, смонтированных вместе с насосами. 7.4. Оросительная сеть Оросительную сеть по выполняемым функциям делят на проводящую и регулирующую. Проводящая сеть транспортирует воду от источника орошения к орошаемой территории и включает крупные постоянные магистральные каналы или трубопроводы. Чтобы канал или трубо- провод мог оросить большую площадь, его выполняют по командным, то есть более высоким, от- меткам территории. К регулирующей сети относятся мелкие временные каналы, поливная сеть (поливные бо- розды, полосы, чеки, внутрипочвенные увлажнители, которыми поливная вода распределяется по полю) и поливные трубопроводы. Регулирующую сеть можно устраивать из закрытых и откры- тых быстроразборных трубопроводов. 7.5. Водосбросная и дренажная сети Водосбросную и дренажную сети создают для защиты от затопления и заболачивания и воз- можного засоления почвогрунтов на орошаемой территории. В сочетании с оросительной она обеспечивает двустороннее регулирование водного режима почв. К водосбросной и дренажной сети относятся: каналы оградительной сети – нагорные, нагорно-ловчие и ловчие, которые не допускают поступления поверхностных и подземных вод на орошаемый участок; 27 водосбросный канал, или коллектор, прокладываемый по самым низким отметкам орошае- мой территории и отводящий сбросные и дренажные воды с орошаемого массива; мелкая водосбросная сеть – поливная карта, чек, площадка, устраиваемые на мелких участ- ках. 7.6. Дороги и лесополосы на орошаемых землях Дороги на орошаемых землях подразделяют на межхозяйственные, внутрихозяйственные, полевые и эксплуатационные. Межхозяйственные дороги служат для связи хозяйств между собой и райцентром, желез- нодорожными станциями и др. Внутрихозяйственные дороги служат для соединения центра хозяйства с фермами, брига- дами, станами либо связывают указанные объекты между собой. Полевые дороги обеспечивают подъезд к каждому полю севооборота и к ближайшим ме- жхозяйственным дорогам. Эксплуатационные дороги предназначены для обслуживания, содержания и ремонта ка- налов и сооружений на мелиоративной сети. Дороги проектируют вдоль постоянных каналов, распределительных и полевых трубопрово- дов, а также вдоль поливных участков по верхней или нижней их стороне. |