Проектирование водохранилища

    

1.   Организация орошаемой площади.

 

Окончательно  обследуется и оконтуривается орошаемый участок и по возможности ближе к пруду и с наиболее благоприятным рельефом.

Площадь орошаемого участка выбирают по оросительной способности пруда(W_брутто), в зависимости от планового расположения магистрального канала, характера разбивки полей, техники и способа полива.

Размещение  полей выполняется с соблюдением следующих требований:

• поля орошения должны быть равновеликими по площади, т.к. это обеспечивает равномерность в использовании рабочей силы и машин. Отклонение от среднего размера поля допускается не более 5-10%;
• каждое поле должно иметь удобную по условиям механизации форму и достаточные размеры. Площадь не должна быть меньше 20 га;
• расположение и размеры полей орошения участка должны обеспечивать правильную организацию труда, хорошую агротехнику и хорошее качество поливов при увязке с техникой полива. Это значит, что на каждом поле должна быть разработана техника полива для каждой культуры.

    

2. Дорожная  сеть и лесные полезащитные полосы.

На орошаемых  землях должна быть создана система  лесных полезащитных полос, которые  располагают вдоль постоянных каналов  и границ полей севооборота.

Лесные полосы на орошаемых землях имеют ветроломное  значение и делаются продуваемой  конструкции из высокорастущих пород, деревьев с невысоким подлеском. В состав лесных пород целесообразно  вводить плодовые деревья и кустарники.

Дорожная  сеть в орошаемом хозяйстве должна отвечать следующим главным условиям:

• обеспечить возможность быстрого и удобного въезда тракторов и машин на каждое поле и вывоза продукции с полей после уборки
• не затопляться водой
• иметь минимальную длину и минимальное количество мостов и переездов
• надежно обслуживать эксплуатационные нужды системы.

В проекте  предусматривается следующие виды дорог:

- полевые,  обеспечивающие подъёзд и выезд  на каждое поле и на каждый  поливной участок

- хозяйственные,  объединяющие полевые дороги  и связывающие их с поселками.

Ширина земельного полотна дорог, не считая кюветов, устанавливается:

- на полевых  и хозяйственных дорогах -5м.

3. Способы и техника полива.

 

Способ орошения обуславливается хозяйственными, техническими, топографическими и почвенными условиями.

Техника полива должна быть увязана с конкретными  условиями и отвечать основному  требованию – обеспечивать при поливе необходимое увлажнение активного  слоя почвы на всей орошаемой площади  при минимальных затратах рабочей  силы и экономном использовании  оросительной сети.

На равномерность  увлажнения большое влияние оказывает  длина полевых полос (борозд) и  удельная поливная струя, которые должны быть увязаны с водопроницаемостью почв и уклоном поливных полос (борозд).

Высокая производительность труда и механизация работ  при поливе обеспечивается плановым расположением всей временной поливной сети – временных оросителей, выводных и поливных борозд, поливных полос  и поливным током, с которым работает поливальщик.

Наиболее  благоприятным продольным уклоном  поливных борозд является уклон 0,002…0,007, максимальный продольный уклон борозд – 0,02. Для легко размывных почв максимальный продольный уклон борозд и полос уменьшается до 0,01.

1. Техника полива дождеванием.

 

Вода при  дождевании разбрызгивается по полю и падает на растения и почву в  виде дождя. Дождевание имеет ряд  преимущества перед самотечно-поверхностными способами полива. Дождевание получило большое распространение при  орошении на местном стоке, так как  оно возможно при любом рельефе  местности и экономно расходует  воду.

Технические характеристики ДД-15:

R=40м

Расход воды: 5-15л/с

Напор: 0,5-0,6 МПа

Средняя интенсивность  дождя: 0,07…0,11мм/мин

Расстояние  между гидрантами: 80м

Площадь поливаемая с одной позиции: 0,502га

4. Оросительная  сеть, особенности проектирования.

 

Известно, что  при поливе с помощью дождевальных машин регулирующая сеть оросительной системы отсутствует, что является большим преимуществом этого  способа полива.

Проводящая  сеть оросительной системы при орошении может быть трех типов:

- открытая  сеть, состоящая из постоянных  и временных каналов

- закрытая  сеть, состоящая из металлических  и асбоцементных трубопроводов

- комбинированная  сеть, состоящая из открытых каналов  и трубопроводов.

Выбор того или иного типа оросительной системы  зависит от типа дождевальных машин, применяемых на данном участке, от наличия  материалов и от местных конкретных условий.

В моём случае –закрытая оросительная сеть, при  которой поливная вода по закрытому  трубопроводу подается на командную  высоту и оттуда открытыми каналами распределяется по отдельным полям  орошаемого участка:

Большим преимуществом  закрытых оросительных систем является то, что они не препятствуют работе сельскохозяйственных машин, полнее используются поливные площади, и потери воды на фильтрацию почти отсутствуют.

Оросительные  трубопроводы обычно укладывается по поверхности земли или траншей  на глубину 0.9…0.12м от поверхности  земли. Укладку трубопроводов желательно производить с однородными уклонами, без обратных уклонов и перегибов  в вертикальной плоскости. В пониженных местах предусматривается устройство для опорожнения трубопроводов  от воды на зимний период.

Расстояние  между оросительными трубопроводами определяется типом дождевальных машин.

Для отвода излишних поверхностных вод (ливневых), паводковых, промывных, сбросных проектируется  водосборно-сбросная сеть, состоящая  из сбросных каналов. Водосборно-сбросные каналы проектируются по пониженным местам с максимальным использованием тальвегов, лощин, оврагов и тому подобное, по возможно кратчайшему  расстоянию  по концам временных  оросителей, с отводом излишних вод  в пониженные места.

5. Сооружения  на оросительной сети.

 

В проекте  мы предусматриваем сооружения оросительной сети, которые обеспечивали бы:

- нормальную  работу всех элементов оросительной  системы

- подачу  воды в удаленные от водозабора  места с наименьшими потерями

- возможность  выключения отдельных частей  системы, каналов, сооружений

- максимальную  механизацию работ по ремонту  каналов и сооружений.

С этой целью  необходимо работу каждого канала и  работу всей системы рассмотреть  в целом, после чего расставить нужные сооружения на плане.

Для возможного регулирования расхода воды шлюзы-регуляторы, подающие воду на поля, должны быть оборудованы  водомерами простейшего типа. Водомер  должен быть также установлен в голове системы.

В начале каждого  временного оросителя для подачи воды в него из распределительного канала, устраивается водовыпуск, совмещенный  с переездом, регулирующий подачу воды, соответствующего расхода.

При поливе вода распределительного канала подается одновременно в один или несколько  временных оросителей, работающих одновременно, за которыми нужно установить перегораживающее сооружение. Это обеспечит подачу воды во временные оросители и  преградит поступление воды по распределительному каналу после тех временных оросителей, в которые подается вода.

Для сельскохозяйственной обработки полей и вывоза продукции  предусматриваются дороги, которые  устраиваются по границам орошаемого участка, полей, вдоль магистрального канала, через открытые каналы устраиваются трубчатые переезды.

Кроме указанных  сооружений на каналах могут быть сопрягающие сооружения (перепады, быстротоки), если по трассе канала имеются  крутые склоны. Акведуки – для перехода оврагов. Дюкеры – если канал пересекает шоссейная или железная дорога. Все  сооружения должны быть внесены на плане и в системе условных обозначений.

 

3.   Гидротехническая часть.

1. Определение расчетного расхода

 

Расчетный секундный  максимальный расход при поливе дождеванием  будет зависеть от количества дождевальных машин, работающих на системе и от их расхода. Количество дождевальных машин n, шт., определяется по формуле:

 

n=                                                          (25)

 

n==156,1≈156 аппаратов.

Орошаемая площадь  разбивается на 6 секторов по 26 установок в каждом.

 

Расчетный секундный  максимальный расход Q_нт,л/с, будет определяться по формуле(расчет при 26 работающих устройствах):

 

Q_нт=q∙(n+1)∙К_одн                                                                           (26)

 

где: q- потребный секундный расход дождевального агрегата, л/с

        К- коэффициент одновременности  работы машин по времени в течении сезона – 0,9.

          n – количество работающих дождевальных машин.

 

Q_нт=10∙(26+1)∙0,9=243л/с

 

Расход брутто, учитывающий потери воды из каналов  Q_бр,л/с, в данном случае находится по формуле:

 

Q_бр=                                                       (27)

 

где: η- КПД оросительной системы, принимается 0,9

 

Q_бр==270л/с

Максимальный  секундный расход брутто является расчетным  расходом, по которому определяются размеры  каналов и напорных трубопроводов

2.   Расчет напорного трубопровода.

 

Диаметр напорного  трубопровода определяется из условий нормальной эксплуатации его при наличии скорости движения воды в трубопроводах в пределах допустимых величин, зависящих от материала. Примем скорость течения воды v=2,5м/с, отсюда диаметр трубопровода выразится из следующей формулы:

 

v = => d =                                                (28)

d = = 0,2 м.

3. Расчет  насосной станции.

 

Расчет и  подбор станции сводится к определению  рабочих характеристик:

- производительность  насосной станции, л/с (Q_бр)

- расчетный  напор, м (H)

- мощность  двигателя, кВт (N)

 

Для определения  производительности насосной станции  определяющей величиной является расчетный  секундный максимальный расход брутто(Q_бр).

Расчетный напор  насосной станции Н, м, находится по формуле:

 

H=H_г+∑h_пут+∑h_мест+∑h_св,                                          (29)

 

где: Н_г- геодезическая высота подъема воды, определяется как разница  

отметок Н_г=КT-(УВ при ГМО-0,5), где КT- отметка контрольной точки орошаемого участка, УВ при ГМО- отметка уреза воды при ГМО.

         ∑h_пут- сумма потерь напора при движении воды по трубопроводу, м

         ∑h_мест- потери в точках водораспределения, м

         ∑h_св- свободный напор, необходимый в сети для машин, не имеющих насоса.

Н_г=41–36,9 – 0,5=3,6м

 

Сумма потерь напора по длине напорного трубопровода ∑h_пут м, определяется по формуле:

∑h_пут=λ∙                                                        (30)

 

где: λ- коэффициент  сопротивления воды о стенки труб (λ=0,025)

       l- длина напорного трубопровода в метрах, снятая с плана М 1:10000 по намеченной трассе 700м

       d- диаметр расчетного напорного трубопровода, 0,2 м

       g- 9,8 кг/см²

 

∑h_пут=0,025∙ =27,9м

 

Сумма потерь (местных) напора ∑h_мест , м, за счет наличия на трассе трубопровода колен, колодцев(ε_кол), отводов, тройников(ε_тр), задвижек, фасонных частей определяется по формуле:

 

∑h_мест=n ∙ε ∙                                                     (31)