Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети.

При конструировании ирригационной сети определяют: высотное положение частей по отношению к поверхности земли, форму поперечного сечения каналов, наличие и материал покрытия, экрана либо искусственного русла канала, материал труб.

Сечение в неглубокой выемке устраивают, когда не требуется командование уровня воды в канале над поверхностью земли. Такие условия бывают на холостых (транзитных, без Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. раздачи воды) участках магистральных и межхозяйственных каналов и на открытой сети при поливе дождеванием. Сечение в полувыемке-полунасыпи устраивают для рабочей части ирригационных каналов при поверхностном методе полива, требующем командования уровня воды в канале над поверхностью земли. Сечение в насыпи нужно для сотворения командования канала на малоуклонных Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. местностях и при скрещении каналом пологих снижений. Сечение в глубочайшей выемке типично для головных участков магистральных каналов и при скрещении каналом маленьких возвышенностей, бугров. Канал на косогоре используют при поперечном уклоне местности. Для увеличения стойкости таких каналов требуется крепление низовой дамбы и перехват поверхностных вод с верхнего склона.

Форма поперечного сечения каналов Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. в земельном русле может быть различной. Её выбирают из критерий стойкости русла, экономичности сечения, способности механизированного строительства и ремонта. Более всераспространено трапецеидальное сечение. Для больших каналов используют параболические и сложные сечения. В слоистых грунтах может быть полигональное сечение. Для временной сети время от времени используют треугольное Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. сечение.

Каналы в земельном русле имеют меньшую цена строительства, но у их есть значительные недочеты: неустойчивость русла, размывы дна и откосов, обрушения и оползания откосов, огромные утраты воды на фильтрацию в грунт. Потому экономически и экологически целенаправлено использовать на каналах защитные покрытия и экраны либо искусственные русла. Покрытием, облицовкой, одежкой канала Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. именуют слой защитного материала, уложенного на дно и откосы канала. Зависимо от материала покрытия оно может крепить русло, снижать фильтрацию воды из канала либо делать сходу обе функции. Экраном именуют слой непроницаемого материала, уложенного по периметру сечения под маленьким слоем грунта, защищающего экран. Экраны устраивают для понижения фильтрации воды Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. из канала.

Крепление русла позволяет прирастить скорость течения воды и соответственно уменьшить площадь поперечного сечения канала; сделать откосы более крутыми, уменьшить ширину канала по верху и площадь отчуждений под канал. Для покрытий каналов в большинстве случаев употребляют цельный и сборный бетон и железобетон, синтетические пленки, пореже – асфальт, асфальтобетон, битум, глинистые Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. грунты, гравийные и щебеночные отсыпки, каменную эскизу и мощение, бутовую и кладку из кирпича. Для экранов используют глинистые грунты, синтетические пленки, асфальтовые и глинистые материалы.

Поперечное сечение облицованных и экранированных каналов делают в главном трапецеидальной формы по условиям производства работ. Выбор защитного материала для канала находится в Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. зависимости от его цены, прочности, долговечности, степени и надежности защиты, наличия местных материалов.

Нередко оказывается на техническом уровне и экономически целесообразным применение лотков. Лотковые каналы используют для уменьшения фильтрации воды из канала, на участках в насыпи, на скальных грунтах, на неуравновешенных, просадочных, пучинистых грунтах, на косогорах, при завышенных скоростях Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. воды в канале, для устройства быстротоков и акведуков.

Лотковые каналы представляют собой сборные железобетонные конструкции, состоящие из отдельных лотковых звеньев длиной 5...8 м, установленных на опорах. Плюсами лотковой сети являются: малые утраты воды, отсутствие размыва русла и зарастания его, возможность обеспечить командование, промышленные способы строительства. Недочетами лотковых каналов являются Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. трудности транспортирования лотков, их хрупкость, несовершенство соединений меж лотками, отсутствие средств механизации для чистки каналов от наносов.

Трубчатую стационарную сеть устраивают из труб разных материалов: асбестоцементных, железобетонных, железных, металлических, пластмассовых. Выбор материала труб находится в зависимости от напора воды в сети, нрава и режима работы трубопроводов, района строительства, грунтов, цены Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. труб, трудности монтажа. Значения максимально допустимых давлений для различных труб приводятся в каталогах, справочниках. Так, асбестоцементные и пластмассовые трубы могут выдерживать давление до 1 МПа и используются при напорах в сети до 100 м. При более больших напорах используют железобетонные (на давление до 2 МПа), железные (до 2,4 МПа), чугунные (до 1,6 МПа). На просадочных Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети., пучинистых и других неуравновешенных грунтах, также в районах сейсмической угрозы используют только железные трубы.

По цены более дешевы асбестоцементные и железобетонные трубы. Их обширно используют на ирригационных системах. Все почаще употребляют железобетонные трубы со железным сердечником и тонкостенные железные трубы с разными противокоррозийными покрытиями. Пластмассовые трубы в Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. большей степени отвечают требованиям ирригационных сетей, потому что они высокопрочны, долговечны, легки, не подвержены коррозии, имеют малые гидравлические сопротивления.

Глубина укладки трубы стационарной сети находится в зависимости от вымерзания грунтов и сохранности труб при переездах техникой. Передвижную трубчатую сеть монтируют на поверхности земли из облегченных труб с быстроразборными соединениями Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети.. Материал гибких переносных труб – капрон, целофан, прорезиненная ткань. Для жестких передвижных трубопроводов используют асбестоцементные, дюралевые, тонкостенные железные трубы.

Размеры конструктивных частей ирригационной сети, скорости, напоры, уклоны определяют из критерий обеспечения требуемой пропускной возможности сети, командования на всех водовыпусках, стойкости и надежности, соответствия характеристикам строй машин и устройств, способности автоматизации управления Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. работой сети. Для проведения соответственных расчетов нужно найти величины расходов воды, подаваемых в каждый элемент сети. Эти расходы именуют расходами брутто Qбр, они учитывают как потребности орошаемых сельскохозяйственных культур в воде (расход нетто Qнт), так и утраты воды в процессе ее подачи по сети Qпот:

Qбр = Qнт + Qпот

Основой для Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. определения расходов нетто ирригационной сети при поверхностном методе полива является график гидромодуля, построенный в итоге разработки режима орошения сельскохозяйственных культур. По наибольшей и малой ординатам графика гидромодуля определяют наибольший и малый расходы нетто в канале, обслуживающем орошаемый участок, для которого составлен график гидромодуля.

На больших каналах не считая орошения могут Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. быть и другие потребители воды, тогда соответственно учитывают подаваемые им расходы воды. Вышеперечисленные каналы и поболее старшие распределители повсевременно действуют в течение поливного сезона. Младшие каналы и трубопроводы обычно работают временами в согласовании с графиком поливов отдельных полей. Расходы старших каналов распределяют на младшие каналы так, чтоб соблюдались Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. сроки и длительность поливов, обеспечивалась работа поливной техники, производились технологии поливов, допускались своевременные послеполивные обработки земли и сельскохозяйственные работы.

При поливе дождеванием расход нетто на севооборотный участок определяют по числу сразу работающих дождевальных машин. Расходы воды в распределительном трубопроводе, подающем воду к полям, обычно изменяют по участкам трубопровода и определяют для Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. варианта неблагоприятного расположения машин на участке. Расходы воды в поливных трубопроводах, проходящих по полям, из экономических суждений обычно принимают мало вероятными.

Утраты воды из ирригационной сети происходят на испарение, фильтрацию в грунт и разные эксплуатационные утечки. Утраты на испарение и утечки составляют 4...8 % суммарных утрат, что находится в Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. границах точности определения утрат и обычно не учитывается. В трубопроводах нет утрат воды на испарение и фильтрацию, потому для трубчатой сети принимают припас (1...3 %) на случайные утечки.

В каналах основной объем утрат воды идет на фильтрацию в грунт через дно и откосы канала. Величина фильтрационных утрат находится в зависимости от водопроницаемости грунта Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети., размеров и формы поперечного сечения канала, расхода воды в нем, глубины уровня грунтовых вод либо водоупора под каналом. Расчетные формулы для определения фильтрационных утрат на единицу длины канала приведены в справочной литературе.

Утраты ирригационной воды понижают эффективность использования аква ресурсов. Степень полезного использования воды оценивают коэффициентом полезного деяния ирригационной Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. сети (КПД):

‏η = Qнт/Qбр,

В Qбр должны быть учтены утраты воды во всех сразу действующих элементах сети.

Для отдельных частей сети КПД составляет: для временных оросителей 0,95...0,96; для выводных борозд и передвижных трубопроводов 1,0; для стационарных трубопроводов 0,98...0,99; для младших внутрихозяйственных (участковых) каналов в бетонированном русле 0,97...0,98; в земельном русле 0,90...0,92; для Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. лотковых каналов на 1 км длины 0,98...0,99. Для ирригационной сети, состоящей из частей различного порядка, КПД равен произведению КПД составляющих частей.

Зависимо от протяженности для открытой сети с противофильтрационными мероприятиями приблизительно КПД = 0,80...0,85, для трубчатой сети – 0,96...0,97.

Размеры поперечных сечений частей ирригационной сети определяют гидравлическим расчетом, зачем нужны: расходы воды, уклоны каналов, отметки поверхности Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. воды в их для обеспечения командования, требуемые напоры на водовыпусках из трубчатой сети, заложение откосов каналов, коэффициенты шероховатости русел и труб.

Для повсевременно действующих каналов в земельном и облицованном руслах расчетными расходами воды являются обычные, форсированные и малые. Обычным именуют наибольший расход брутто сначала рассчитываемого канала либо участка, приобретенный исходя Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. из наибольшей ординаты графика гидромодуля. По нормальному расходу определяют размеры поперечного сечения, инспектируют скорости воды, проектируют вертикальное сопряжение частей сети.

Форсированный расход равен Qфорс = Qнорм Кфорс, где Кфорс – коэффициент форсирования (припаса), определяемый нормативами. По форсированному уровню воды в канале назначают высоту дамбы либо глубину каналов.

Наименьшим считают Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. расход брутто, приобретенный расчетом по малой ординате графика гидромодуля. По наименьшему расходу инспектируют условия командования канала на водовыпусках в младшие каналы, по мере надобности располагают подпорные сооружения.

Для каналов повторяющегося деяния расчетными являются обычные расходы, для всех лотковых каналов - форсированные, для трубопроводов – обычные.

Расчетные геодезические уклоны для каналов Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. определяют по полосы обычного уровня воды в канале. Эту линию проектируют на продольном профиле канала из условия командования на водовыпусках. Превышение уровня воды в старшем канале над уровнем воды в голове младшего канала должно быть более величины утрат напора в водовыпуске.

На водовыпусках из трубчатой сети в открытую регулирующую Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. сеть достаточны свободные напоры 0,3...0,5 м. При поливе дождеванием на гидрантах-водовыпусках требуются напоры, надлежащие техническим чертам дождевальных устройств.

Заложение откосов каналов находится в зависимости от угла естественного откоса грунтов либо прочности покрытия канала и определяется по справочникам, нормативам либо особыми расчетами. Коэффициент шероховатости оказывает влияние на скорости движения воды Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. и утраты напора. Он находится в зависимости от материала и состояния русла канала либо трубопровода, его значения приведены в справочниках.

Гидравлические расчеты каналов и трубопроводов проводят по формулам равномерного установившегося движения воды. Скорости течения воды в каналах и трубопроводах должны быть в допустимых границах: vмин

Наивысшую допустимую скорость в земельных руслах принимают по условию неразмываемости грунта. Для разных грунтов эти скорости приведены Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. в справочниках. В облицованных и лотковых каналах наибольшая скорость воды ограничена условием размеренного течения на поворотах и водовыпусках, обычно vмакс = 6 м/с.

В трубопроводах наибольшая скорость ограничена угрозой гидравлического удара и допустимой величиной утрат напора в трубчатой сети. Для обеспечения требуемых напоров на водовыпусках определяют нужный напор сначала Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. сети

H = Hсв + Hгеод + hпот,

где Hсв – свободный напор на расчетном гидранте-водовыпуске; Hгеод – геодезическое превышение, т. е. высота подъема воды от уровня либо напора сначала сети до отметки земли у расчетного водовыпуска; hпот – сумма утрат напора по длине и местных от начала сети до расчетного водовыпуска.

Нужные напоры в сети Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. могут образоваться за счет снижения местности по трассам трубопроводов, т. е. когда Hгеод < 0. Такие трубчатые сети либо отдельные трубопроводы именуются самонапорными. В неприятном случае нужна насосная станция.

Конфигурацией поперечников труб на участках трубчатой сети в границах допустимых скоростей можно изменять hпот и напор H сначала сети. К примеру Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети., при огромных уклонах местности и припасах по напорам в самонапорной сети могут быть уменьшены поперечникы труб и снижена цена сети. В системах с механическим подъемом воды (с насосной станцией) некое повышение поперечников (увеличение финансовложений) позволяет понизить напор и мощность насосной станции и соответственно энергозатраты на подачу воды.

На отдельных участках Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. больших каналов скорости рассчитывают при неравномерном режиме работы канала, создаваемом работой гидротехнических сооружений (подпоры и спады уровней). Трубчатую сеть инспектируют на опасность появления гидравлического удара, в итоге чего могут быть выбраны противоударные устройства либо более крепкий материал труб.

В период эксплуатации ирригационной сети при нарушениях проектных критерий Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. либо недостаточно детализированном учете критерий при проектировании вероятны нарушения формы и размеров поперечных сечений каналов, именуемые деформациями. Более нередко разные деформации происходят на каналах в земельном русле: заиление, зарастание, размыв, оползание и обрушение откосов, просадочные явления.

Заиление может быть при малых скоростях и большой мутности воды. Если при проектировании Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. канала нет способности обеспечить достаточные уклоны и скорости, то в период эксплуатации приходится делать огромные объемы работ по чистке каналов от наносов. Может быть также снижение мутности воды методом устройства сначала ирригационной сети бассейна-отстойника либо перехвата наносов в конструкции головного водозаборного сооружения.

При зарастании дна и откосов канала в период Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. эксплуатации нужно косить либо спаливать (что не нужно) растительность, использовать ядохимикаты (что тоже не нужно), разводить травоядные виды рыб. Последний метод приносит двойную пользу, но просит конфигурации режима работы канала. Предутверждает зарастание каналов применение покрытий и экранов, при устройстве которых основание обрабатывается гербицидами.

Размывы русла можно предупредить, если при Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. проектировании уменьшить уклоны (методом устройства перепадов, быстротоков) либо предугадать облицовку канала, может быть также и увеличение шероховатости русла.

Обрушения и оползания откосов происходят из-за нарушения угла естественного откоса грунта, из-за неоднородности грунтов по трассе каналов. Для предотвращения таких деформаций устраивают более пологие откосы, что Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. наращивает ширину канала по верху, либо укрепляют откосы . Просадки грунтов появляются в виде неравномерных осадок и трещинок при увлажнении лессовых грунтов. При строительстве каналов и сооружений на лессовых грунтах необходимы надежные противофильтрационные меры, предварительное замачивание грунта перед строительством, подмена лессового грунта на устойчивый, изменение размеров сечений и сооружений с учетом будущих просадок Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети..

При выборе конструкций и расчетах каналов огромное внимание уделяют понижению фильтрационных утрат из каналов, увеличению их КПД. Выше говорилось об отрицательных последствиях таких утрат: лишние издержки воды, повышение подаваемых расходов и размеров поперечных сечений каналов и сооружений, опасность подъема уровня грунтовых вод, заболачивания и засоления земель. Понизить Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. фильтрационные утраты из каналов можно уменьшением водопроницаемости грунтов методом их уплотнения, кольматации, хим обработки, пропитывания битумом и др. Против фильтрации обширно используют облицовки и экраны, подмену каналов в земельном русле на лотковые либо на трубопроводы при реконструкции. При эксплуатации ирригационной сети понижению утрат воды содействует точное соблюдение планов Лекция 7. Конструкции и расчеты оросительной сети. водоподачи.


lekciya-6-otechestvennie-raboti-v-oblasti-psihologicheskoj-diagnostiki-konspekt-lekcij-tekst-predostavlen-litagentom.html
lekciya-6-pravo-kak-instrument-regulirovaniya-obshestvennih-otnoshenij-lekciya-14.html
lekciya-6-problema-vozniknoveniya-psihiki-razdrazhimost-i-chuvstvitelnost-lekciya-psihicheskie-yavleniya-i-zhiznennie-processi.html