Мероприятия, направленные на предотвращение потерь воды в оросительной сети

Потери воды в каналах и их расчет. Все виды потерь оросительной воды можно объединить в следующие основные группы:

1) потери воды из оросительных каналов на фильтрацию и испарение с водной поверхности;

2) потери с орошаемого поля на фильтрацию и испарение;

3) эксплуатационные потери, утечки и холостые сбросы из каналов;

4) технологические потери.

Основные виды потерь – это потери из оросительных каналов, от которых в большой степени зависит значение коэффициента полезного действия (КПД) канала и всей системы. При проектировании эти потери устанавливают расчетом.

При расчете потерь воды на фильтрацию из оросительных каналов имеет место два основных случая:

1) каналы работают длительное время;

2) каналы работают периодически (внутрихозяйственные распределители).

Противофильтрационные экраны и одежды на оросительных каналах. В целях уменьшения (устранения) потерь воды из оросительных каналов на фильтрацию предусматривают создание противофильтрационных одежд или облицовок, гидроизоляций и водонепроницаемых экранов из естественного грунта, нефтяного битума и пластмассовых пленок. Жесткие облицовки выполняют из бетона, сборного или монолитного железобетона.

Критерием для оценки и выбора противофильтрационных мероприятий служит слой воды, теряемый из канала через смоченный периметр в течение суток. Если из канала теряется слой воды более 30 см, то противофильтрационное мероприятие предусматривают обязательно, а 5-10 см – канал работает удовлетворительно.

Для снижения потерь воды из каналов применяют эксплуатационные и конструктивные мероприятия. Эксплуатационные мероприятия: плановое водопользование, сокращение протяженности оросительной сети (особенно внутрихозяйственной), своевременный ремонт и очистка каналов и другие меры по улучшению состояния оросительной сети. Конструктивные мероприятия: устройство различных видов антифильтрационных одежд, а также мероприятия по изменению фильтрационной способности грунта ложа канала, применение трубчатой сети.

Разнообразные природные и хозяйственные условия районов орошения обусловили применение различных конструкций антифильтрационных одежд на оросительных каналах. Наибольшее распространение получили одежды из монолитного бетона, сборных железобетонных плит, бетонопленочные и грунтопленочные покрытия. Применяют также лотковые каналы. Каналы (или отдельные отрезки каналов), строящиеся в слабофильтрующих грунтах и устойчивых к размыву и оползанию, могут не иметь одежды.

Потери воды из каналов обусловлены как её испарением с поверхности открытых каналов, так и её фильтрацией через стенки и дно русла. При этом потери на испарение в большинстве случаев весьма малы, тогда как потери на фильтрацию могут достигать очень больших величин, заметно снижающих экономическую эффективность канала. Вдобавок к этому обводнение близлежащего грунта может привести к заболачиванию местности, при просадочных грунтах – к деформациям канала и разрушению сооружений, в горных условиях – к опасным обрушениям и селям.

Виды фильтрации воды из каналов

Без подпора в необлицованном канале

С подпором в необлицованном канале

Без подпора в облицованном канале

С подпором в облицованном канале

1 — начальный уровень грунтовых вод
2 — граница растекания
3 — фронт движения зоны промачивания
4 — капельный поток

Различают две стадии фильтрации: свободную и с подпором. При несвободной фильтрации с подпором фильтрационный поток из канала соприкасается с грунтовым потоком и подпирается им.

Бороться с фильтрацией можно как устройством облицовки дна и русла, так и снижением водопроницаемости грунта русла, что можно достичь механическим уплотнением и кольматажем – заполнением пор грунта мелкими частицами, например, для песчаных грунтов может применяться их кольматаж глинистыми и илистыми грунтами. Особым способом снижения водопроницаемости является способ добавления в грунт канала специальных материалов. Сюда можно отнести искусственное осолонение грунта, искусственное оглеение, нефтевание и т. п., однако такие методы ведут к загрязнению водного потока.

Источники: Википедия, skyrage.ru

Избранная библиография

Монографии и брошюры

Методы фильтрационных расчетов гидромелиоративных систем / Под ред. проф. Н.Н. Веригина (1970) 

Статьи

Аганов С.Е. - Интеграция сельскохозяйственного производства в бассейне Аральского моря (2002) 

Бакланова Д.В. - Расчет фильтрации через земляные дамбы на проницаемом основании (2016) 

Духовный В.А. - Фильтрационные потери из каналов оросительных систем, их влияние на водный режим территории и борьба с ними (1967) 

Рекомендательные документы и руководства

Временные указания по определению размера потерь на фильтрацию из ирригационных каналов (1963) 

Рекомендации по определению потерь воды на фильтрацию из оросительных каналов (1979) 

Патенты

Деформационный шов облицовки канала (SU 1730340) 

Облицовка канала (SU 1728339) 

Деформационный шов облицовки канала (SU 1723236) 

Способ герметизации швов облицовки канала (SU 1715942) 

Способ герметизации швов облицовки канала (SU 1715941) 

Способ герметизации швов облицовки канала (SU 1708993) 

Способ укрепления грунта (SU 1677179) 

Устройство для очистки канала от наносов (SU 1596011) 

Противофильтрационное устройство для канала, оборудованного эксплуатационной дорогой (SU 1562388) 

Способ защиты берега от размыва потоком и устройство для его осуществления (SU 1559036) 

Способ защиты деформационных швов облицовки канала от разрушений растительностью (SU 1555415) 

Способ герметизации швов облицовки канала (SU 1541339) 

Устройство для очистки канала от наносов (SU 1511322) 

Способ химической защиты облицовок каналов от разрушения растительностью (SU 1236054)