Зрошувальних систем.
Date: 2015-10-07; view: 856.
План
1.Засолення і заболочення зрошувальних земель.
2.Методи меліорації засолених грунтів.
3.Дренажно-скидна мережа на зрошувальній системі.
1Засолення і заболочення зрошуваних земель, причини їх виникнення
Засоленими називаються землі, що мають надлишкову кількість легкорозчинних солей, які пригнічують сільськогосподарські культури i призводять до зниження врожаю i його якості. Пригнічення сільськогосподарських культур розпочинається при вмісті в профілі грунтів солей бiльше 0,25 % маси грунту. Найбільш шкідливими водорозчинними солями є: Na2C03, Na2S04, NaCl, MqS04, СаС12. Значна кількість солей утворюється при вивітрюванні порід. Щорічній притік легкорозчинних солей в океан з cуші складає 2735 млн т, біля 1 млрд т солей кожного року поступає в безстічні області материка. Багато легкорозчинних солей утворюється при виверженні вулканів. Найістотнішим джерелом солей у грунті є осадочні породи. Підземні води, розчиняючи солі осадочних порід, збагачуються ними. При відповідних гідрогеологічних умовах мінералізовані води по капілярах піднімаються у поверхневі шари грунту. випаровуючись, ці води залишають в них солі. Утворення солей у грунті за рахунок осадочних порід називається первинним засоленням, а засолення за рахунок мінералізованих грунтових вод, що піднімаються по капілярах — вторинним. Вторинне засолення i заболочення часто відбуваються внаслідок неправильного зрошення. Цьому сприяють надмірні поливні норми, низький ККД зрошувальних каналів, відсутність або незадовільна робота колекторно-дренажної мережі, що викликає підвищення рівня мінералізованих грунто-вих вод.
За генезисом засолення поділяють на реліктове (залишки минулих епох) i сучасне. Встановлення генезису необхідне для оцінки можливої реставрації засолення при промиваннях грунтів, прогнозування pівня грунтових вод i загальної оцінки меліоративного стану всієї території . Глибина рівня грунтових вод, при якій починається засолення грунту, називається критичною глибиною. Критична глибина коливаеться від 1,5 м для грунтів легкого механичного складу до 3,5м для грунтів важкого механічного складу.
Засолені грунти поділяються на слабо-, середньо-, сильно-засолені, а також на солончаки, солонці i солоді Слабозасолені грунти містять в coбi 0,25-0,4 % легкорозчинних солей, середньозасолені — 0,4-0,7 %, сильнозасолені — 0,71 %. Солончаки — це грунти, в метровому профілі яких міститься велика кількість легкорозчинних солей. Вміст солей в них перевищує 2 % від маси сухого грунту, досягаючи іноді 10 % i більше. Класифікація солончаків i солончакуватих грунтів за типом i ступенем засоления наведена в таблицях
2. Методы меліорацї засолених грунтів
Для поліпшення засолених земель застосовують piзні мстоди меліорації, основні з них: будівельні, фізичні, біологічні, хімічні, експлуатаційні, гідротехнічні.
ü До будівельних належать: боротьба з втратами води на фільтрацію; автоматизація водорозподілу; застосування техніки для поливу, що виключає живлення грунтових вод; недопускання затопления зрошувальних земель паводковими водами.
ü Фізичні методи включають: глибоку оранку на глибину 60 – 90 см, розпушення для сприяння поліпшення водопроникності грунту і піскування на грунтах важкого механічного складу для збільшення водопроникності поверхневого шару засолених грунтів.
ü До біологічних методів належать вирощування сільськогосподарських культур як меліорантів при освоєнні засолених грунтів. Культура – меліорант повинна мати здатність мобілізувати живильні речовини і втягувати мінеральні елементи в біологічний кругообіг. Цим умовам найбільше відповідає люцерна і буркун.
ü Основою хімічних методів меліорації є нейтралізація вільної соди і заміна поглинутого натрію іонами кальцію у солонцевих грунтах. Як хімічні меліоранти застосовують гіпс (Са S04 ), вапно (Са S03 ), і кислотні сірковмісні речовини – сірчану кислоту (Н2 S04), сірку (S), сульфат заліза (FeS04)Ці речовини вступають у реакцію з грунтовими карбонатами й утворюють гіпс, що є джерелом розчинного кальцію.
ü До експлуатаційних заходів належать:суворе виконання плану водовикористання системи при цілодобовому поливі;дотримання режимів зрошення сільськогосподарських культур;підвищення ККД зрошувальної системи.
ü Гідротехнічні методи меліорації найбільш ефективні і включають промивання засолених грунтів на фоні дренажної мережі,влаштування дамб,нагірних і ловильних каналів.
3. Дренажно-скидна мережа на зрошувальній системі.
Дренаж на зрошуваних землях являє собою комплекс гідротехнічних споруд, призначених для збору i відведення грунтових вод. Основним призначенням дренажу є створення умов для зниження рівня грунтових вод, стійкого опріснення засолених земель шляхом проведення промивань i підтримання водно-сольового режиму грунтів, що виключає реставрацію засолення у період експлуатації зрошувальної системи. При меліорації засолених земель на зрошувальних землях застосовують горизонтальні, вертикальніi комбіновані дренажі.Горизонтальний дренаж можс бути відкритимi закритим.Відкритий дренаж складається з глибоких каналів, що проходять у виїмках, а закритий — з труб, прокладених на певній глибині, які приймають грунтові води i транспортують їx за допомогою колекторів у водоприймачі. Залежно від призначеиня i розміщення дрен на зрошуваній території дренаж буває систематичний, вибірковий, ловильнийi береговий. Систематичний дренаж— це система відкритих або закритих горизонтальних дрен, розміщених piвномірно на зрошуваній площі. Вибірковий дренаж— це система дрен, призначених для дренування окремих, в основному понижених зрошуваних ділянок. Ловильний дренажперехоплює i відводить поверхневий та грунтовий потоки, що надходять на зрошувану територію. Береговий дренажпризначений для перехвату підземного потоку з боку річки або водосховища з метою попередження підтоплювання зрошуваної тетиторії.
Горизонтальний дренаж.Основним типом систематичного дренажу є горизонтальний дренаж.
Відкритий дренаж виконують у вигляді каналів у виїмці глибиною 3...4 м. Розміри поперечного перерізу каналу визначаються гідравлічним розрахунком. Відкритий дренаж має такі недоліки: заростання i сповзання укосів; втрата корисної площі; погіршення умов механізації польових робіт; великі експлуатаційні витрати.
Закритий дренаж складаеться з дрен, внутрішньогосподарських i міжгосподарських колекторів різних порядків, ловильнихi берегових дрен, споруд на дренажно-колекторній мережі. Колекторно-дренажну мережу розміщують на плані з урахуванням рельефу, грунтово-меліоративних умов території, розміщення зрошувальної мережі, організацї території i висо-копродуктивного застосування сільськогосподарської техніки. Дрени розміщують у напрямку гідроізогіпс. А колектори — впоперек дрен за похилом місцевості. Для запобігання замуленню дрени споруджують на відстань 15...25 м від зрошувальних каналів. Глибина закладання дрен i відстань між. ними залежить від механічного складу грунтів, гідрогеологічних умов i ступеня засолення грунтів. Закриті дрени роблять з гончарних труб довжиною 33 см з діаметром 50... 150 мм, керамічиих — дов-жиною 70 см, азбесто-цементних безнапірних — довжиною 4 м, бетонних i залізобетонних безнапірних труб, а також труб з різних полімерів-поліетилену, поліхлорвінілу, полінілхлориду.
У гончарні, керамічні та бетонні труби довжиною до 70 см вода надходить через зазори у стиках. При довжині труб 70 см встановлюють додаткову перфорацію у вигляді щілин або круглих oтворів, сумарна площа яких становить 0,5 % поверхні труби. Ширина щілин 3...7 мм, а діаметр отворів 5... 10 мм.
В останні роки почали застосовувати гнучкі виті дренажні труби з полівінілхлориду. Вода у порожнину такої труби надходить через спіральні зазори між суміжними витками смуги. Мінімальні похили відкритих дрен приймають 0,0005, а закритих — 0,001...0,002. Стики трубок обсипають щебенем, гравієм або піщано-гравійними сумішками ,створюючи фільтр.Як дренажні фільтри застосовують також мати із скловати і базальтового волокна,склотканину ,технічну марлю і склосітку .
Відстань між дренами можна визначити за формулою :
L=(200…300) k.
Де k – коефіцієнт фільтрації, м/ добу.
При глибині закладання дрен 3 м і глибокому заляганні водоупору (20 -30 м ) відстань між дренами становить від 200 ( для важких грунтів) до 500-600м (для легких грунтів)
Розрахункові витрати дрен, їх діаметри і швидкості руху води у дренах визначають гідравлічним розрахунком за формулами рівномірного руху води при безнапірному режимі на пропуск нормальної витрати при повному наповненні дрени. Модуль дренажного стоку приймають : для суглинових грунтів 0,25 – 0,45 л/ с з 1 га піщаних – 0,28 –0,7
Будівництво закритого горизонтального дренажу залежно від рівня грунтових вод і вологості грунтів проводять механізованим або напівмеханізованим способом. У грунтах природної вологості при глубині грунтових вод понад 2,5м для влаштування дрен і колекторів доцільно застосовувати дреноукладачі Д – 658, Д – 659 та інші. Труби і фільтр укладають вручну.
При влаштуванні дрен екскаватором у мокрих грунтах влаштовують «полицю». Укладання витих дренажних труб проводять механізованим способом з попереднім підсипанням піску шаром 5 – 7 см.
Для нормальної роботи дренажно – скидна мережа оснащується гідро- технічними спорудами. На поворотах, у місцях зміни похилів і спряження дрен, а також на пямолінійних ділянках довжиною понад 1 км через кожні 200-400м споруджують оглядові колодязі. На всіх закритих колекторах і дренах, що впадають у відкриті канали, необхідно влаштовувати гирлові споруди. Якщо самопливне відведення неможливе, то будують насосні станції.
Вертикальний дренаж застосовується у тому випадку, коли під верхньою товщею грунтів, що характеризуються невеликим значенням коефіцієнта фільтрації, залягають породи з великою водопроникністю.
Вертикальний дренаж призначений для відкачування і відведення підземних вод буровими свердловинами-колодязями діаметром 30-70 см, глибиною 20-150 м, закріпленими обсадними трубами с отворами для надходження води. Вертикальний дренаж порівняно з горизонтальним має ряд переваг: можливе глибоке зниження рівня грунтових вод, незначні втрати корисної площі, дренажні води можна застосовувати для зрошення. Основні недоліки: потреба в електроенергії, насосно-силовому обладнанні, значні експлуатаційні витрати.
Свердловини для відкачування грунтових вод розміують на зрошуваній території у шаховому порядку або по периметру. Свердловини розміщують на відстані 1,5-3 км по похилу і 0,7-1,5 км по горизонталі. Кожна свердловина обслуговуе 100-400 га. Свердловини -колодязі обладнують установками з артезіанськими і заглибними насосами. Насосні установки обладнують контрольно-вимірювальною апаратурою для обліку кількості відкачуваної води, витрат електроенергії і контролю положення рівня грунтових вод.
Комбінований дренаж являє собою поєднання горизонтальних дрен з вертикальними розвантажувальними свердловинами. Влаштовується в тому випадку, коли верхній слабопроникний шар потужністю до 15м підстилається і підживлюється водоносним напірним горизонтом потужністю 10-15м з доброю водопроникністю. Горизонтальні дрени забезпечують зниження рівня грунтових вод і відводять за межі дренованої території із свердловин-підсилювачів. Свердловини розміщують на відстані 50-150 м одна від одної і закріплюють металевими азбестоцементними або пластмасовими трубами. Для підсилення дії комбінованого дренажу можна застосовувати вакуумування.
Вакумний дренаж. У районах річкових долин, що являють собою двошаровий пласт з верхнім шаром суглинків невеликої потужності, застосування горизонтальних або вертикальних дренажів неекономічні або його технічно важко виконати. За принципом дії вакуумні дренажні системи поділяються на системи вакуумування грунтів і системи вакуумного водовідводу.
Горизонтальний дренаж може бути системою вакуумування грунтів, а вертикальний- вакуумного водовідводу. Горизонтальний вакуумний дренаж влаштовують як звичайні системи горизонтального дренажу, різниця в тому, що мережа не має оглядових колодязів, а обладнана вакуумними колодязями, в яких створюється розрідження вакуумним насосом. Дрени застосовують азбестоцеметні, пластмасові і пористі. Стики між трубами перекривають муфтами. Перфорації на трубах виконують тільки в їх нижніх частинах. Вертикальний вакуумний дренаж- це система свердловин або трубчастих колодязів об'єднаних колектором, з якого роздільно відкачують повітря і воду.
Водозбірна – скидна мережа. Для спорожнення каналів після поливу і видалення надлишкових поверхневих вод з понижених ділянок після зливних опадів і сніготанення на зрошувальних системах влаштовують водозбірно – скидну мережу. Розміщують її у пониженнях, балках тальвегах вздовж доріг, розподільних каналів, по межах полів сівозміни і землекористування.
Відстань між водозбірно – скидними каналами при односторонньому командуванні розподільників приймають у межах 800 – 1200 м а при двохсторонньому – до 2500м.
Зрошувальні канали з витратою понад 250л/с закінчуються скидними спорудами, що з'єднуються з водозбіро- скидною мережею. На великих каналах, крім кінцевих скидів, влаштовують аварійні скиди.
Водозбірно- скидні канали будують у виямках, переріз їх має трапецієвидну форму. Горизонти води у скидних каналах при розрахункових витратах повинні бути нижче поверхні землі на 15 -20 см для забезпечення скиду води з найвижчих місць. У скидних каналах старшого порядку горизонт води повинен бути на 5 -10 см нижче горизонта у каналі молодшого порядку для забезпечення самопливного відведення води.
Контроль режиму грунтових вод здійснюється за допомогою спостережних свердловин, розміщених рівномірно по всій території зрошувальної системи і по створах. Одна свердловина припадає в середньому на 100 -200 га.
Рівномірно розміщена мережа спостережних свердловин служить для складання карт глибин залягання і мінералізації грунтових вод. Відстань від урізу води в каналі до спостережних свердловин приймають: 25, 50, 100, 200 , 500, 700 , 1000 м і далі через кожні 500 м . Глибину свердловини приймають такою, щоб вона показувала рівень грунтових вод при будь-якому їх положенні.
| <== previous lecture | | | next lecture ==> |
| Функции (задачи) политологии | | | Syntactic relations and connections |