Составные элементы оросительной системы

Составные элементы оросительной системы

Оросительная система — земельная территория вместе с сетью каналов и др. гидротехнических и эксплуатационных сооружений, обеспечивающих её орошение. В состав оросительной системы регулярного орошения, кроме земельной территории, входят:

головной водозаборный узел — забирает воду из источника орошения (из реки, водохранилища, канала, скважины и т.п.) и предохраняет систему от наносов, шуги (внутриводного льда), мусора;
оросительная сеть;
сбросная сеть;
коллекторно-дренажная сеть — понижает уровень грунтовых вод и отводит воды и соли за пределы орошаемой территории;
гидротехнические сооружения — регулируют забор воды (шлюзы-регуляторы, подпорные сооружения и др.) и распределение её по орошаемой площади;
эксплуатационные сооружения — дороги, устройства для наблюдения за мелиоративным состоянием орошаемых земель и др.;
лесополосы и пр.

Оросительные системы могут быть: с самотёчным водозабором — вода в каналы поступает из источника орошения самотёком, и с механическим водоподъёмом — подача воды насосной станцией. По конструкции они подразделяются на открытые, закрытые (трубчатые) и комбинированные.

Открытые оросительные системы наиболее распространены; они имеют каналы в земляном русле (обычно с противофильтрационной защитой из бетона, железобетона, асфальта, синтетических материалов) или лотковые каналы. К открытым относятся и рисовые системы, вся площадь которых разбита земляными валиками на карты, а карты на более мелкие участки — чеки (4-10 га). Недостатки: низкий коэффициент использования оросительной воды (каналы в большинстве земляные), трудность автоматизации процессов распределения и подачи воды, постоянно действующая служба эксплуатации.

Закрытые оросительные системы — стационарные, полустационарные и передвижные; каналы в них заменены трубопроводами (обычно подземными). В стационарных системах все звенья стационарные. Техника полива — дождевание (дальнеструйные или среднеструйные дождевальные аппараты, которые закрепляют на поливных трубопроводах). При орошении долголетних культурных пастбищ оросительная система может состоять из насосной станции на реке или буровой скважины и дождевальной установки, например типа "Фрегат". Полустационарные оросительные системы обычно имеют постоянные распределительные и разборные поливные трубопроводы, к которым подсоединяют поливные шланги или дождевальные крылья. В передвижных системах все трубопроводы разборные. Закрытые оросительные системы обеспечивают высокий КПД системы (отношение расхода воды, поданного на орошаемую территорию, к расходу, забираемому из источника орошения); не ухудшают мелиоративного состояния орошаемого массива, дают возможность экономно расходовать воду, обеспечивают высокий коэффициент земельного использования и использования машин и механизмов на полях, позволяют легко автоматизировать распределение воды по участкам (программное управление), в том числе со сложным рельефом. В то же время закрытые оросительные системы характеризуются высокой стоимостью строительства, большими эксплуатационными затратами и более сложной эксплуатацией.

Крупные комбинированные оросительные системы состоят обычно из открытых магистрального канала и межхозяйственных распределителей, чаще с бетонированными руслами и трубчатой внутрихозяйственной оросительной сетью; техника полива различная (дождевание, по бороздам и т.п.). Кроме оросительных систем регулярного орошения, существуют системы лиманного орошения и оросительно-обводнительные (обводнительно-оросительные). Конструкцию оросительных систем устанавливают на основании технико-экономического сопоставления вариантов для конкретных условий проектирования. Эксплуатацию межхозяйственных систем осуществляют бассейновые, областные районные управления их и управления межрайонных каналов, а внутрихозяйственных систем — гидроотделы совхозов и ирригационные секторы колхозов.

Источник: БСЭ

Оросительная сеть — сеть постоянных и временных водоводов (каналов, трубопроводов), подающих воду на орошаемые земли из источника орошения; важнейший элемент оросительной системы. Состоит из проводящей и регулирующей сетей, снабжена устройствами и сооружениями для учёта воды (водомерами), поднятия её уровня в каналах и регулирования расходов (головные регуляторы, сбросы-регуляторы), для сопряжения бьефов каналов (перепады, быстротоки), задержания наносов (отстойники, направляющие системы) и др.

Проводящая сеть в открытых оросительных системах состоит из магистрального канала, межхозяйственных, хозяйственных и внутрихозяйственных распределительных каналов (распределителей) различных порядков. Магистральный канал подаёт воду из реки, водохранилища, скважины и др. в межхозяйственные распределители, которые подводят её к отдельным хозяйствам или севооборотным участкам; внутрихозяйственные распределители подают воду к полям севооборота или поливным участкам. В отдельных случаях проводящая сеть не имеет полного состава каналов. Оросительные каналы в плане располагают таким образом, чтобы при минимальных затратах на строительство и эксплуатацию обеспечить: подачу воды в необходимых количествах и в нужные сроки; максимальный КПД каналов (отношение расхода воды в конце канала к расходу в начале его) и коэффициент использования орошаемой площади; эффективную эксплуатацию каналов и сооружений на них. Необходимым условием работы оросительной сети является командование магистрального канала (превышение уровня воды в нём над уровнем воды в каналах последующих порядков) над орошаемой территории и каналов старших порядков над каналами младших порядков для обеспечения самотёчного полива.

Трассы оросительных каналов должны проходить по границам хозяйственных, севооборотных участков, полей, чтобы не расчленять орошаемую площадь, магистральный канал — по наивысшим точкам орошаемой территории. Оросительные каналы располагают в выемке, полувыемке-полунасыпи и на косогоре. Для уменьшения потерь воды на фильтрацию дно и стенки каналов уплотняют, покрывают одеждами из бетона, железобетона (монолитного или сборного), применяют экраны из глины и полимерных плёнок, лотковые каналы из железобетонных лотков.

В закрытых оросительных системах проводящая сеть состоит из магистрального трубопровода, подающего воду из источника орошения в распределительные трубопроводы, которые прокладывают на глубине 0,6-1,2 м, иногда на поверхности земли. Необходимый напор обеспечивается уклоном местности или насосной станцией. Помимо полного отсутствия потерь на фильтрацию, закрытая оросительная сеть даёт возможность автоматизировать распределение воды по орошаемой площади, повышает коэффициент земельного использования, не мешает работе с.-х. машин. Особенно эффективна она на системах с механическим водоподъёмом, при сложном рельефе.

Регулирующая сеть в открытых оросительных системах состоит из временных оросителей, выводных борозд, из которых вода поступает в поливную сеть — борозды и на полосы (см. Полив поверхностный) или забирается дождевальными и поливными машинами. Регулирующую сеть нарезают ежегодно до поливов и заравнивают после них или соответственно перед каждым поливом и во время каждой послеполивной культивации.

В закрытых оросительных системах временные оросители и выводные борозды заменены обычно подземными трубопроводами, переносными поливными шлангами (с водовыпусками в каждую поливную борозду) или разборными трубопроводами с гидрантами для забора воды дождевальными и поливными машинами.

Источник: БСЭ

Источниками воды для орошения могут быть:

реки в их естественном и зарегулированном состоянии;
местный поверхностный сток, поступающий в лиманы и пруды;
подземные воды, забираемые из шахтных колодцев, буровых скважин, каптажных сооружений.

Для орошения можно также использовать промышленные и хозяйственно-бытовые сточные воды, шахтные воды и сбросные воды систем, а в некоторых случаях и морскую воду.

Требования, предъявляемые к источникам: вода должна быть пригодной для орошения сельскохозяйственных культур; запасы и расходы воды в источнике должны всегда и желательно полностью удовлетворять потребность в воде; источник должен располагаться вблизи орошаемого массива и выше него, чтобы было возможно подавать воду самотеком при небольшой стоимости строительства водозаборного сооружения и оросительной системы.

Требования, предъявляемые к качеству оросительной воды: при поливе она должна улучшать механический, химический, биологический, температурный режимы почвы, по возможности не заилять оросительные каналы, быть пригодной для полива существующей техникой.

Качество оросительной воды зависит от ее температуры, количества и крупности взвешенных частиц, минерализации (количества и состава растворенных в воде солей и химических элементов).

При низких температурах почвы и воздуха поливная вода должна обогревать их и поэтому ее температуру желательно иметь 25…40°С. Если вода в естественном состоянии имеет низкую температуру, то ее согревают. При использовании холодной подземной и ледниковой воды строят бассейны, в которых вода согревается. Полив подогретой водой, особенно в северной зоне, ускоряет созревание овощных, плодовых, ягодных и других культур, повышает их урожай и качество.

При температурах воздуха выше 21°С прекращается фотосинтез у яровой пшеницы и выше 30°С — у хлопчатника. Поэтому снижение температуры почвы и воздуха в таких случаях улучшает рост и развитие растений. Количество взвешенных наносов в граммах, содержащихся в одном литре воды, — мутность воды. Вода озер, прудов, равнинных рек и подземная имеет небольшую мутность. Например, в Амударье, она большая и изменяется соответственно от 5 до 0,4 г/л.

В мелких взвешенных частицах содержатся питательные вещества и поэтому полив такой водой не только увлажняет, но и удобряет почву. Мелкие частицы при транспортировке воды в каналах не оседают и поступают на поля, крупные же оседают, заиляя каналы, трубы, лотки. Поэтому для предупреждения их заиления строят отстойники, в которых крупные взвеси оседают. При поверхностном поливе желательно, чтобы вода не имела крупных взвешенных наносов.

При поливе дождевальными машинами в воде не должно быть мусора и взвесей крупнее 0,5 мм, чтобы не засорять установленный на трубе перед гидроцилиндром фильтр; при поливе из шлангов мутность должна быть не более 1…1,5 г/л; при поливе из подземных трубопроводов — 3…4 г/л. В зависимости от мутности воды устанавливают режим промывки шлангов и подземных трубопроводов.

При внутрипочвенном и капельном орошении взвесей в воде быть не должно. Поэтому поливную воду предварительно очищают, пропуская через фильтр.

Минерализацию воды определяет в основном плотный остаток, в г/л (сумма растворимых солей), а также его химический состав.

Для большинства растений безвредная поливная вода с минерализацией до 1…1,5 г/л, а для солеустойчивых— до 5…8 г/л. Токсичной считают воду с содержанием 15… 20 г/л растворимых солей. Поэтому в ряде случаев возможен даже полив морской водой, минерализация которой вблизи устьев рек уменьшается из-за притока пресных речных вод.

При промывном режиме орошения на легких дренируемых почвах при орошении минерализованной водой в почве не накапливается много солей и вторичного засоления не происходит. На тяжелых слабодренируемых почвах полив морской водой неизбежно приводит к вторичному засолению. Морской, водой можно поливать плодовые культуры, лесные полосы, Декоративные древесные и кустарниковые насаждения в прибрежных морских зонах, многолетние травы, озимые зерновые культуры. Микроэлементы, содержащиеся в морской воде, сильно снижают вредное действие натрия на водно-физические свойства почвы..

Для использования сточных вод сельскохозяйственные и промышленные предприятия делают химический анализ для определения в них полезных веществ (азота, фосфора, калия) и вредных (смол, соды, фенолов, нефтепродуктов, свинца, фтора и др.) и сравнивают их количество с допустимыми концентрациями. Если их содержание меньше допустимых концентраций, то вода пригодна для орошения, а если больше, то непригодна.

Использование минерализованной воды для орошения зависит от взаимодействия многих факторов: климата, дренированности территории, механического и химического состава грунтов, техники полива, агротехники и солеустойчивости растений. Рекомендации по качеству минерализованной воды, пригодной для орошения, пока нет, поэтому в каждом конкретном случае предварительно проводят исследования.

Источник: Mse-Online.Ru