Меню

Реки как источник орошения

Источники воды для орошения и обводнения

Источник водоснабжения должен удовлетворять следующим основным требованиям:

а) обеспечивать получение из него необходимых количеств воды с учетом роста водопотребления на перспективу развития объекта;

б) обеспечивать бесперебойность снабжения водой потребителей;

в) давать воду такого качества, которое в наибольшей степени отвечает нуждам потребителей или позволяет достичь требуемого качества путем простой и дешевой ее очистки;

г) обеспечивать возможность подачи воды объекту с наименьшей затратой средств;

д) обладать такой мощностью, чтобы отбор воды из него не нарушал сложившуюся экологическую систему.

Практически все используемые для целей водоснабжения природные источники воды могут быть

отнесены к двум основным группам:

а) поверхностные источники — реки

(в естественном состоянии или зарегулированные) и озера;

б) подземные источники —

грунтовые и артезианские воды и родники.

Источники воды для орошения

Источниками воды для орошения могут быть реки, водоемы, шахтные, мелкие и глубокие трубчатые колодцы, артезианские скважины. Река и пруд являются наиболее простыми и доступными естественными источниками. Желательно, чтобы они были расположены ближе к орошаемым участкам. Вода в них обычно имеет хороший химический состав, удовлетворительную температуру. Трудным бывает водозабор из рек с большими колебаниями уровня воды в течение поливного сезона. Это наблюдается на реках, получающих воду с гор или имеющих гидроэлектростанции.

При отсутствии естественных поверхностных источников воды делают артезианские скважины. На их сооружение требуется специальное разрешение бассейновой инспекции, согласование с санитарным надзором. Скважины бурят специальной машиной с буровой установкой. Глубина скважины может быть 60—100 м и более. Место расположения скважины огораживают, над насосом ставят навес или будку. Воду из скважины подают

в сделанный на наиболее высоком месте водоем или в металлические баки (в садах) большой вместимости для накопления ее запаса и прогрева. На орошаемые участки вода поступает самотеком или подается насосом. Прежде чем использовать воду для полива, следует определить ее качество

Воду из рек захватывают водозаборными сооружениями. Для нормальной работы речного водозабора необходимо выполнение следующих основных требований:

• количество воды в реке должно обеспечивать потребность в ней;

• водоприемные отверстия водозабора не должны быть ни в каких случаях закупорены (наносы, донный лед, шуга);

• водозаборное сооружение должно быть устойчиво и прочно;

• вода по возможности должна быть захвачена наилучшего качества

Выбор местоположения речного водозабора

При выборе места водоприемника необходимо руководствоваться

•Обследовать по достаточной длине участок реки и отметить все очаги возможного ее загрязнении. Установить их влияние на качество воды в реке и примерные границы распространения в ней загрязнений. Водоприемник должен быть размещен вне зоны загрязнения 1.

•Не размещать водоприемник у устья притоков 5, так как возможно загрязнение воды и закупорка водоприемника наносами.

•Не располагать водоприемники в староречье 9, заводях и других подобных местах, так как качество воды в них хуже, чем в главном течении, они обычно постепенно заносятся наносами и водоприемник может оказаться на сухом месте.

•Не устраивать водоприемники ниже порожистых мест 7, долго незамерзающих быстрин, мостов 6 с русловыми быками, так как обычно поверхность реки вблизи таких участков долго не покрывается льдом, что способствует интенсивному образованию внутриводного льда, закупоривающего водоприемные отверстия.

•Водоприемники, в зависимости от качества воды, устраивают на берегу или в русле. Береговые в большинстве случаев дешевле и удобнее в эксплуатации. Поэтому в русле водоприемники располагают только в тех случаях, когда качество воды у берега значительно хуже, чем в русле.

•При выборе берега учитывать общий режим реки. Если река не размывает берега, скорости воды в ней сравнительно невелики и наносов нет, то водоприемник можно устраивать у любого берега (вогнутого, выпуклого, прямого). Если берега размываются, река моет вогнутые берега и откладывает наносы на выпуклых, то на выпуклом берегу водоприемник будет быстро занесен наносами. Следовательно, его лучше ставить на вогнутом, укрепленном от размыва берегу.

•Избегать мест с неблагоприятным для устройства водозабора и насосной станции геологическим строением (оползни, болотистые и неустойчивые грунты).

•Желательно иметь в месте водозабора минимальную глубину воды в реке 2…3 м, но возможен водозабор и при меньших глубинах.

Источник

Источники воды для орошения. Виды оросительных мелиораций

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 29 Апреля 2014 в 16:21, курсовая работа

Описание работы

В широким понимании, мелиорация — это коренное или с расчетом на долгий период (десятки лет) значительное изменение природной среды с намерением ее улучшения для ведения сельского или лесного хозяйства и для жизни людей. Отличают широкие экологические мелиорации, меняющие соотношение всех средообразующих компонентов, например, лесомелиорации (направленные преобразования природы типа произведенных на побережье Черного моря на западе Грузии) и частные виды мелиорации — орошение, обводнение (создание новых и улучшение существующих источников получения воды), осушение (комплекс гидротехнических мелиорации), борьба с эрозией почв и т.д. Большинство используемых сейчас в земледелии и пастбищном хозяйстве земель нуждаются в тех или иных мелиорациях.

Содержание работы

Введение 3
Глава 1. Общие сведения о мелиорации 4
Глава.2 Виды оросительных мелиораций 7
2.1. Понятие орошения и ее виды 7
2.2. Способы проведения оросительных мелиораций 8
Глава 3. Источники воды для орошения 12
3.1. Характеристика и оценка водоисточников 12
3.3 Орошение подземными водами 15
3.4 Орошение водами местного стока 16
3.5 Лиманное орошение 17
3.6 Орошение сточными водами 19
Глава 4. Оросительные системы 21
4.1. Понятие об оросительной системе 21
4.2. Состав оросительной системы 23
4.3. Гидротехнические сооружения, средства контроля и управления на оросительных системах 23
Заключение 32
Список литературы 33

Файлы: 1 файл

курсовая работа орошение.docx

Содержание механических примесей-наносов характерно для речных

вод, особенно горных, и сточных вод. Частицы менее 0,01 мм имеют удобрительную ценность и должны пропускаться на поля. Более крупные наносы заиляют каналы и трубопроводы, создавая трудности в эксплуатации.

Поэтому в голове оросительной сети строятся отстойники и сооружения, задерживающие наносы.

Повышенная минерализация наблюдается в водах степных рек, подземных, сточных, сбросных, дренажных водах.

Сильноминерализованной является морская вода. Вредным (токсичным) для растений и почвы является повышенное содержание ионов Na,Mg, Cl, CO3, HCO3, SO4.

Орошение минерализованными водами с содержанием солей более

0,5 г/л возможно не для всех растений и почв и должно проводиться под строгим контролем состояния почвенного плодородия.

Если площадь орошения и состав сельскохозяйственных культур заданы, то требуемый на орошение объем воды должен сравниваться с объемом воды, который может быть выделен из источника за период вегетации в год расчетной обеспеченности.

Для повышения оросительной способности источника необходимо

снижать потери воды в оросительной сети, оптимизировать структуру посевов и режим орошения сельхозкультур.

Анализ внутригодовых и многолетних режимов расходов источника

позволяет судить о согласовании его с режимом орошения. В течение всего

При невыполнении этого условия необходимо перераспределение

расходов воды во времени. Режим уровней и напоров воды в источнике и

взаимное высотное положение источника и головного элемента оросительной сети определяют тип и конструкцию головного водозаборного сооружения.

Местоположение источника и его удаленность от орошаемой площади определяют длину холостой части магистрального канала или трубопровода, влияют на мощность насосной станции, на стоимость системы.

Анализ характеристик различных источников позволяет наметить

возможные варианты орошения, а затем путем технико-экономического их

сравнения выбрать оптимальный.

3.2. Орошение из рек

Реки являются наиболее распространенным источником воды для орошения. По территории нашей страны речной сток распределен неравномерно: на районы севера и северо-востока приходится 80% речного стока, на западные и юго-западные — 20%. В то же время последние являются

наиболее обжитыми и сосредотачивают 3/4 населения, 2/3 промышленности и сельского хозяйства. В южных районах страны все острее ощущается дефицит поверхностного стока.

Распределение стока во времени по годам и внутри года также неравномерно. Режим расходов рек определяется источником питания и их

По типу питания выделяют реки:

— равнинные (атмосферного, грунтового и смешанного питания); горные (ледникового и атмосферно-ледникового питания);

— степные, являющиеся разновидностью равнинных и отличающиеся от них меньшей водосборной площадью и резко выраженной неравномерностью стока.

Равнинные реки имеют паводок весной, минимальные расходы летом, что не соответствует режиму орошения сельхозкультур. Для более полного использования стока требуется сезонное или многолетнее регулирование стока, однако создание водохранилищ на равнинных реках имеет много отрицательных сторон (большие площади затопления ценных земель, подтопление окружающих земель и др.), поэтому вопрос регулирования стока этих рек должен быть экономически и экологически обоснован.

Горные реки имеют максимальные расходы летом от таяния снегов и

Читайте также:  Приведите примеры доказывающие что реки продукт климата

ледников, что согласуется с режимом потребления воды для орошения.

Устройство водохранилищ на этих реках повышает их оросительную способность и экологически более безопасно.

Степные реки имеют 80-95% стока в весенний паводок, летом же

сильно мелеют и нередко пересыхают. Орошение из этих рек возможно в

основном на зарегулированном стоке.

Головные водозаборные сооружения из рек могут быть самотечные (бесплотинные, плотинные) и с механическим водоподъемом.

3.3 Орошение подземными водами

Для орошения, как правило, используются эксплуатационные запасы

верхних горизонтов подземных вод, остающиеся после удовлетворения потребностей хозяйственно-питьевого и промышленного водоснабжения.

Площади орошения подземными водами в нашей стране в настоящее

время составляют около 2% от общей орошаемой площади.

Использование подземных вод на орошение допускается в следующих случаях:

— при общем дефиците поверхностных вод в рассматриваемом районе;

— при временных дефицитах в отдельные годы или сезоны;

— при избытке подземных вод и необходимости осушения.

Водозаборами подземных вод могут быть скважины, шахтные и лучевые колодцы, сифонные и самотечные водосборы. Тип и конструкция

водозаборов определяются глубиной залегания и характеристиками водоносного пласта.

Достоинствами орошения подземными водами являются: возможность получения воды непосредственно на поливных участках, что сокращает протяженность оросительной сети и повышает ее коэффициент полезного действия; чистота воды; частое совмещение целей орошения и осушения. Недостатками подземных вод как источников орошения являются высокая стоимость водоподъема, отсутствие в воде удобрительных илистых частиц, опасность истощения подземных запасов вод.

3.4 Орошение водами местного стока

Местным называется сток временных водотоков, образующихся в период весеннего снеготаяния или летних ливневых дождей, а также постоянных водотоков с малым водосбором. К малым водотокам относят реки и ручьи, не имеющие самостоятельного хозяйственного значения без регулирования стока.

Особенностью местного стока является кратковременность больших расходов и изменчивость объемов стока по годам.

Задержание и использование местного стока имеет определенное хозяйственное значение (орошение земель), гидрологическое значение (увеличение внутреннего влагооборота, снижение половодья в реках, выравнивание их режима, уменьшение размывов, эрозии почв, роста оврагов), эстетическое значение (улучшение ландшафта).

Оросительные системы на местном стоке обычно бывают небольшими- десятки и сотни, реже тысячи гектаров.

Наиболее широко местный сток используется на орошение в зоне неустойчивого увлажнения. На местном стоке организуется регулярное и одноразовое орошение.

Для регулярного орошения является обязательным сезонное или многолетнее регулирование стока. Оно осуществляется путем задержания в прудах и водохранилищах стока, проходящего в период паводка, снеготаяния, ливневых дождей. Расчетная обеспеченность стока в оросительных системах, работающих на местном стоке, обосновывается технико-экономическими расчетами.

Место под водоём и створ плотины выбирается в лощинах, балках, оврагах, на небольших речках. Если на местности нет естественного подходящего места, может быть устроен котлован-копань. При выборе места

учитывается ряд условий: возможность задержания максимального объема стока, получение минимальной площади зеркала, сохранение (незатопление) ценных плодородных земель, наличие наименьшего объема плотины, малая проницаемость грунтов ложа водоема.

CПри расчете орошения на местном стоке в зависимости от конкретных условий возможно несколько подходов:

— при дефиците водных ресурсов площадь орошения определяется объемом стока;

— при заданной площади орошения определяется требуемый объем стока, сравнивается с имеющимся, определяется вид регулирования и обеспеченность орошения;

— если по топографическим условиям ограничен объем водохранилища, то в соответствии с ним определяется требуемый объем стока и возможная площадь орошения.

Запроектированный водоем оценивается различными показателями:

отношениями Vполез / Vполн, Fзерк / Fор, экономической оценкой затопленных земель, стоимостью защиты окружающих земель от подтопления и другими.

3.5 Лиманное орошение

Лиманное орошение заключается в задержании весеннего стока на

обвалованных пологих склонах и одноразовом увлажнении обвалованной

площади (лимана). Лиманы устраиваются на склонах с уклонами менее 0,005, имеющих достаточную водосборную площадь.

Расположение лиманов в плане определяется рельефом местности. В

одном лимане могут располагаться одно или несколько полей севооборота.

Примеры расположения лиманов в плане даны на рисунке 4 .

Рисунок 4 – Схемы лиманов

а – ярусные с попуском паводков по пойме; б – ярусные в пойме реки; в – проточные; г – простой лиман; д – ярусные в котловине; е – ярусные с питанием из водохранилища; ж — ярусные с питанием из канала; з – оросительная система с лиманами-чеками; и – мелководный ярусный лиман; 1, 2 – водорегулирующие, распределительные и струенаправляющие валы; 3 – плотины; 4 – насосная станция; 5 – естественные водообходы; 6, 7 – водовыпуски; В – водоспускной канал; В1 – водослив; К – канал; К1 – распределительные каналы; а1, а2, а3 – соответственно 1-, 2-, 3-й ярусы.

Лиманы могут наполняться непосредственно склоновым стоком, паводковыми водами рек (пойменные лиманы), сбросными водами из водохранилищ и оросительных систем.

При расчете возможной площади лиманного орошения расчетная обеспеченность стока обычно принимается 25-50%, что ниже, чем обеспеченность регулярного орошения, ввиду малых затрат на устройство лиманов.

Продолжительность затопления лиманов зависит от оросительной нормы, водно-физических свойств почвы (в основном от скорости впитывания воды в почву в момент затопления) и биологических особенностей с возделываемых сельскохозяйственных культур. Чаще всего затопление длится от 3-6 до 10-12 суток.

На территории лиманного орошения сооружаются ограждающие направляющие земляные валы, водовыпуски, водообходы, дороги, высаживаются лесополосы.

Лиманное орошение имеет ряд достоинств: простота и дешевизна устройства, простота эксплуатации, отсутствие механического подъема воды на повышенные элементы рельефа, уменьшение роста оврагов и размыв почв.

Недостатками лиманного орошения являются одноразовость увлажнения за сезон, неравномерность увлажнения по площади, изменение площади затопления по годам, опасность подтопления и засоления нижерасположенных земель.

3.6 Орошение сточными водами

Сточные воды представляют собой очищенные промышленные, хозяйственно-бытовые, животноводческие, ливневые и смешанные стока.

Использование сточных вод на орошение одновременно решает еще ряд важных задач: экономит чистые поверхностные и подземные воды;

защищает реки и водоемы от загрязнения сбросами этих вод; используются

полезные минеральные и органические вещества, содержащиеся в стоках.

Химический состав промышленных стоков зависит от вида и технологии производства. Наибольшей удобрительной ценностью обладают

сточные воды пищевой промышленности, текстильных, бумажных, кожевенных, азотно-туковых предприятий.

Хозяйственно-бытовые стоки состоят, в основном, из фекальных

масс. Они обладают большой удобрительной ценностью, так как содержат много азота, фосфора, калия, органических веществ. Вредными в их составе являются щелочные вещества, болезнетворные бактерии, яйца гельминтов.

Животноводческие стоки содержат много органических веществ и

являются ценным удобрением. Однако они требуют обеззараживающи мер против болезнетворных бактерий, яиц гельмионтов.

Ливневые воды являются стоками по городской сбросной сети от осадков и поливов. Они содержат в основном, механические примеси.

Смешанные стоки по составу различны.

Сточные воды перед их использованием на орошение проходят механическую, химическую и биологическую очистку. Орошение сточными водами осуществляется с соблюдением мер предосторожности и под постоянным контролем за состоянием почв, грунтов, грунтовых и поверхностных вод.

Орошение сточными водами может быть круглогодичным и вегетационным. При вегетационном орошении поблизости от участка устраиваются пруды-накопители или поля фильтрации, в которые направляются стоки зимой. Из прудов накопителей вода используется на орошение в период вегетации, а отстоявшийся осадок на удобрения. На полях фильтрации сельскохозяйственные культуры не выращиваются, на них производится очистка сточных вод путем фильтрации через грунт.

На участках, орошаемых сточными водами, выращиваются травы, кормовые корнеплоды, зерновые, силосные культуры.

Полив сточными водами осуществляется поверхностным способом по бороздам и полосам, дождеванием, подпочвенным способом. Нормы внесения стоков определяются по потребности растений в воде и по балансам вредных и питательных веществ. При необходимости сточные воды могут разбавляться.

Использование сточных вод на орошение имеет большой экономический и природоохранный эффект

Источник

Основные источники орошения и обводнения — реки.

В зависимости от условий формирования водного режима, а следовательно, характера гидрографа, а также рельефных усло­вий водосбора реки делят на равнинные и горные.

Равнинные реки имеют малые уклоны и занимают более низкое положение по отношению к окружающей территории. Орошение из равнинной реки обычно производится с помощью насосных станций или устройства плотины.

Воды основных равнинных рек (Волга, Дон, Днепр и др.) пресные, содержат мало наносов, питаются за счет грунтовых вод и осадков. Наибольший расход проходит по ним весной в период таяния снегов, когда потребность в орошении незначитель­на. Использовать эти паводковые воды можно путем устройства водохранилищ, вода из которых в летнее время используется для орошения и обводнения. Разновидность равнинных — степные реки. Источником пита­ния для них служат в основном зимние атмосферные осадки. Мак­симальные расходы в степных реках наблюдаются весной, сокра­щаясь до нуля в летний период. Для использования их стока не­обходимо сооружать водохранилища. Горные реки имеют большие уклоны, содержат значительное количество наносов (до 4 кг/м 3 ), питаются за счет снегов и лед­ников, поэтому основной паводок на них бывает в самое жаркое время года — летом, что позволяет наиболее полно использовать их на орошение без строительства водохранилищ.

Читайте также:  Памятник в париже в реке сене

При орошении из реки с незарегулированным стоком сравни­вают гидрограф реки 85. 90%-ной обеспеченности с расходами, необходимыми для орошения. Если в отдельные периоды расходы на орошение равны расходам реки, то обеспечить оросительную систему водой самотеком можно только при плотинном водоза­боре. Если расходы на орошение превышают расходы в реке, то устраивают регулирующие водохранилища или резервуары. В за­висимости от продолжительности накопления воды и последующе­го ее использования регулирование может быть суточным, недель­ным, сезонным (годичным), многолетним.

Суточное и недельное регулирование применяют чаще всего при использовании подземных вод, когда в ночное время воду накапливают в резервуарах или бассейнах, а днем забирают на орошение или водоснабжение. Сезонное или годичное регулиро­вание состоит в перераспределении стока в течение одного года. Для этой цели на реке создают водохранилище, в котором в пе­риод паводка сток полностью или частично задерживается, и используют его в поливной период. Сезонное регулирование приме­няют в том случае, когда годовое потребление воды меньше годо­вого стока расчетной обеспеченности (70. 97%).

Многолетнее регулирование стока применяют в тех случаях, когда потребление воды превышает сток расчетной обеспеченности. При этом воду запасают в водохранилище в многоводные годы, а используют на орошение и обводнение в маловодные годы.

При сезонном регулировании стока объем водохранилища при­нимают равным 20. 70%, а при многолетнем — 120. 170% среднемноголетнего стока.

Регулирующее водохранилище располагают на реке или в сто­роне от нее с питанием речной водой через подводя­щий канал (рис. 2.52). Они могут наполняться по подпитывающему каналу водой весеннего стока реки и водой, стекающей с водосборной площади. Водохранилища, расположенные в стороне от реки, по­лучают только часть речных наносов, поэтому они меньше заиляются.

Рис. 2.52 — Схемы расположения регулирующих водохранилищ:

1 — магистральный канал; 2 — подводящий канал; 3 — подпитывающий канал; 4 — водохранилище

Орошение подземными водами.

Орошение подземными водами широко развито в отдельных странах мира. В США подземными водами орошается 40%, а в Индии — 30% орошаемых земель. В СНГ подземными вода­ми поливают около 10% орошаемой площади, в основном на юге Украины, в Армении, Азербайджане, Туркмении.

Подземные воды делятся на верховодку, грунтовые и арте­зианские.

Верховодка — временный водоносный горизонт, образующий­ся на линзах и прослойках слабопроницаемых пород при проса­чивании атмосферных осадков, поверхностных и поливных вод.

Грунтовые воды залегают на первом от поверхности земли во­донепроницаемом или слабопроницаемом водоупоре.

Артезианские воды залегают в водопроницаемых грунтах, за­ключенных между водонепроницаемыми слоями и находятся под напором. В артезианских скважинах уровень воды поднимается выше отметки вскрытия и часто выше поверхности земли. Встре­чаются они чаще всего в предгорных районах и в пределах рав­нинных впадин. Обычно эти воды слабо минерализованы и имеют дебит 25. 100 л/с и более.

Качество подземных вод оценивают по их физическим свой­ствам (температура, прозрачность, вкус, запах, цвет, электропро­водимость, радиоактивность), химическому составу (минерализа­ция, содержание ионов НСОз, CI, SO4, Ca, Mg, Na, реакция воды рН, жесткость, агрессивность, наличие железа, газов, микроком­понентов), содержанию органических веществ и по бактериоло­гическому составу.

Для орошения пригодна вода с температурой не ниже 14 °С.

По минерализации подземные воды делят на пресные (до 1 г/л), слабоминерализованные (1. 3 г/л), солоноватые (3. 10 г/л), соленые (10. 25 г/л), сильносоленые (25. 50 г/л), и рассолы (более 50 г/л). По своему химическому составу вода должна быть доступна для растений и не вызывать засоления и осолонцевания почвы. Химический состав определяют с помощью анализов. Пригодность воды для орошения оценивают по общей минерализации, содержанию натрия и соотношению его с каль­цием и магнием.

При использовании для орошения солоноватых и соленых вод их следует разбавлять пресными и поливать только хорошо дре­нированные почвы, применяя промывной режим орошения.

Достоинства использования подземных вод для орошения — получение воды на месте без строительства дорогостоящих водо­заборных и проводящих сооружений. Однако не всегда подзем­ные воды годятся для поливов из-за малого дебита и высокой минерализации. Для орошения пригодны воды с дебитом скважин не менее 15 л/с.

Типы водозабора для орошения зависят от характера подзем­ных вод. В предгорных районах грунтовые воды можно вывести на поверхность с помощью горизонтальных подземных галерей. При залегании подземных вод на

глубине до 40 м устраивают шахтные, а при большей глубине — трубчатые колодцы (рис. 2.53).

Рис. 2.53 — Схемы шахтного (а) и трубчатого (б) колодцев: 1 — шахта; 2 — крепление шахты; 3 — водоносный слой; 4 — водоприемная часть; 5 — водоприемные отверстия; 6 — донный фильтр; 7 — оголовок; 8 — устье колодца; 9 — эксплуатационная колонна; 10 — фильтр (рабочая часть); 11 — отстойник; 12 — надфильтровая труба с сальником

Орошение подземными во­дами имеет такие особенности: незначителный дебит скважин; в воде отсутствуют наносы; темпера­тура воды ниже 12°С; водоисточник расположен рядом с орошаемым участ­ком, площадь которого обычно состав­ляет 15. 100 га.

Как показал опыт, при орошении подземными водами наиболее целесообразно создавать крупные орошаемые участки пло­щадью 400. 600 га. Для более полного использования подземных вод и увеличе­ния площади орошения необходимо устраивать регулирующие ре­зервуары (бассейны) суточного и сезонного регулирования. Если объем воды, который дает скважина или группа скважин, больше объема воды, требуемого для орошения за тот же период, то уст­раивают резервуары суточного регулирования, наполняемые в перерывах между поливами.

Если суточный объем воды из скважины или группы скважин меньше суточного расхода воды, необходимого для орошения, то сооружают резервуары сезонного регулирования.

Регулирующие резервуары позволяют не только увеличить размеры орошаемой площади, но и аэрировать и подогревать под­земные воды перед поливом. При большой емкости регулирующие бассейны превращают в крупные водохранилища годового регу­лирования.

В целях охраны от истощения, восполнения запасов осуще­ствляют искусственное пополнение запасов подземных вод за счет самотечной или напорной инфильтрации.

Самотечная инфильтрация предполагает: затопление обвало­ванной площади; устройство специальных бассейнов с водопро­ницаемым дном и густой сетью мелких каналов; использование русел постоянных и временных водотоков, выработанных шахт, карьеров.

Орошение местным стоком

Местный сток образуется за счет весенних талых и ливневых вод, стекающих с водосборных площадей в потяжины, лощины, балки, овраги и реки, а также в озера и замкнутые понижения.

В обширных и засушливых степях северной части Казахстана, Поволжья, западной степной части Сибири местный сток явля­ется единственным и наиболее надежным источником орошения и обводнения.

Наиболее эф­фективным является комплексное использование местного стока и подземных вод, когда в зависимости от почвенных, гидрологи­ческих условий и рельефа местности создаются пруды и водо­хранилища, осуществляются агротехнические приемы, задержи­вающие местный сток непосредственно на полях, одновременно решаются задачи водоснабжения, обводнения и рыборазведения.

Для этого составляют бассейновые схемы комплексного исполь­зования вод местного стока. При составлении схемы рассчитывают баланс водных ресурсов бассейна на расчетный год. Потребление воды подсчитывают в соответствии с количеством водопотребителей и нормами водопотребления. Приток воды находят гидроло­гическим расчетом. Полезный объем воды, который может быть использован водопотребителями, определяют для конкретных ус­ловий бассейна водохозяйственными расчетами в соответствии с нормами проектирования.

Выбор места для пруда, сооружений и орошаемого участка. Прудом считается водоем, образуемый плотиной, емкость которого не превышает 2 млн. м 3 . Водоемы, создаваемые плотинами, но имеющие большую емкость, называют водохранилищами; они представляют собой более капитальный комплекс сооружений.

Для проектирования прудов проводят необходимые полевые изыскания. Гидрологические изыскания проводят для выяснения есте­ственного режима водотока, изменения уровней и расходов воды, режима наносов и зимнего режима, определения водосборной пло­щади.

Пруд располагают на небольшом расстоянии от основного по­требителя. При использовании воды для орошения необходимо, чтобы положение створа плотины обеспечивало самотечную пода­чу воды на орошаемый участок. Если самотечный забор воды из пруда невозможен, то положение створа плотины выбирают таким образом, чтобы длина напорного трубопровода, подающего воду от насосной станции к орошаемому участку, и высота подъема воды были наименьшими. В процессе гидрологических расчетов вычерчивают топографическую характеристику водоема (рис. 2.54), определяют потребность хозяйства в воде, характер­ные объемы воды в пруду и соответствующие им отметки уровней, а также сбросной расход.

Рис. 2.54 — Характеристики пруда:

а — основные элементы пруда; б — схема для подсчетов объемов пруда;

в — топографическая характеристика пруда

Источник



Читайте также:  Как двигаться по реке по бакенам

Mse-Online.Ru

Виды источников орошения

Источниками воды для орошения и обводнения 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 хозяйственно-бытовые, шахтные воды и сбросные воды оросительных и осушительных систем.

Требования, предъявляемые к водным источникам: вода должна быть пригодной для орошения сельскохозяйст­венных культур, а при обводнении для обеспечения бытовых и хозяйственных нужд; запасы и расходы воды в водоисточнике должны всегда и полностью удовлетво­рять потребность в воде; водоисточник должен находить­ся вблизи орошаемого массива и выше него, чтобы по­давать воду самотеком при небольшой стоимости стро­ительства водозаборного сооружения и проводящей сети.

Основным источником орошения являются реки. Для использования речных вод на орошение, надо знать их водный и солевой режим и внутригодовое рас­пределение стока, которое зависит в основном от их питания и степени зарегулирования. Реки питаются вода­ми дождей, тающих снегов, ледников и подземными во­дами. Если в некоторые периоды водоисточник имеет меньший расход воды, чем требуется на орошение, то его режим и режим орошения надо согласовать, то есть привести в соответствие друг с другом. Для этого проводят регулирование водного источника, добиваются снижения по­терь воды в каналах, применяют полив без: сброса и ма­лыми поливными нормами, полив дождеванием из закры­той сети, уменьшают площадь посева влаголюбивых культур.

Регулирование режима источника орошения. Искус­ственное изменение расхода реки во времени с помощью водохранилища или пруда, аккумулирующего бассейна называют регулированием водного ис­точника. В зависимости от продолжительности накопления воды в водохранилище и последующего ее исполь­зования регулирование водных источников может быть суточным, недельным, сезонным (или годичным), многолетним, смешанным.

Суточное регулирование применяют ча­ще при использовании подземных вод; когда в ночное время воду подают в резервуар, а днем забирают на орошение или водоснабжение, расход больший, чем приток. Суточное регулирование стока воды позволяет использовать всю воду источника на орошение и тем са­мым увеличить площадь орошения.

Сезонное, или годичное регулирование состоит в перераспределении стока в течение одного го­да. Для этого на реке или балке строят плотины и в об­разовавшемся регулирующем водохранилище сток пол­ностью или частично задерживают в период паводков, а используют в период орошения. Сезонное регулирование стока применяют, если годовое потребление воды мень­ше годового стока расчетной обеспеченности (70…97 %). Когда фактическое потребление воды больше годового стока расчетной обеспеченности, необходимо многолет­нее регулирование, при котором воду запасают в водо­хранилище в многоводные годы и используют на ороше­ние и обводнение в маловодные.

При сезонном регулировании стока емкость водохра­нилища обычно равна 20…70%, а при многолетнем регу­лировании 120…170% среднемноголетнего стока. Сток для орошения и обводнения экономически целесообраз­но регулировать в комплексе с получением электроэнер­гии.

Регулирование может быть полным или неполным. При полном регулировании всю воду задерживают в во­дохранилище без сброса воды из него; при неполном часть воды из водохранилища сбрасывают.

Регулирующее водохранилище можно располагать на реке и в стороне от нее с питанием речной водой через подводящий канал. В оросительный канал вода поступает из водохранилища, или одновременно из реки и водохранилища, или из ре­ки, но с пополнением ее расхода из водохранилища, через подпитывающий канал. В водохранилище, расположенное на реке, поступают все речные наносы; в стороне от реки — только часть по подводящему каналу, поэтому оно меньше заиляется, чем водохранилище на реке.

Источник

Источники воды для орошения

Источниками воды для орошения могут быть поверхностные и подземные воды, а при их дефиците – коллекторно-дренажные и морские воды.

При оценке пригодности воды для орошения не существует жестких норм, так как в каждом случае, помимо качества воды, необходимо учитывать особенности почв и гидрогеологические условия орошаемой территории. Благоприятный естественный дренаж, создающий отток воды с орошаемого массива, или глубокое залегание грунтовых вод исключают значительное накопление солей. В этом случае, для полива могут использоваться и солоноватые воды. Для областей орошения со значительным испарением при близком залегании уровней грунтовых вод, при плохо фильтрующих грунтах и при отсутствии дренажа засоление будет протекать весьма интенсивно даже при поливе пресной водой.

Низкая температура, обычная для подземных вод, задерживает рост растений. Поэтому подземные воды перед орошением собирают в специальные накопители (водохранилища), где вода постепенно нагревается под действием солнца и теплого воздуха.

Твердо установленных норм содержания солей в поливных водах до сих пор не выработано. В зависимости от условий полива и дренажа допускаемые величины минерализации воды могут изменяться в весьма широких пределах. Нормирование затрудняется и разнообразием почв, климатических условий и т.п. Согласно А.Н. Костюкову [11], вода по минерализации считается безвредной, если она содержит не более 1–1.5 г/л солей, при минерализации воды от 1.5 до 3.0 г/л необходимо проведение попутного дренажа на орошаемом массиве, предельной нормой является минерализация воды более 5.0 г/л.

Наиболее крупные ирригационные системы Средней Азии и Закавказья привлекают воду с минерализацией более 1 г/л. Известны случаи использования вод для полива с минерализацией до 9 г/л. Однако, при длительном орошении минерализованными водами возможно засоление земель. При хлоридном типе засолении ( NaCl , MgCl 2 ) содержание солей в слое почвы 1,0 м и не должно превышать 0,3–0,6%, при сульфатно-натриевом и магниевом ( Na 2SO 4, MgSO 4 ) типах – не более 1,0–1,3%[10].

Среди солей, растворенных в поливной воде, наиболее вредными являются соли натрия (сода) и хлористые соли. Степень вредности солей натрия приблизительно характеризуется следующим отношением весовых единиц Na 2CO 3 : NaCl : Na 2SO 4 = 1:3:10 [17].

Для улучшения качества воды с высоким содержанием соды добавляется гипс, который переводит соли Na 2CO 3 в менее вредный сульфат натрия. Использование для полива воды с высоким содержанием ионов натрия приводит к осолонцеванию почв, которое связывается с изменением структуры грунта — как результат обменных процессов, приводящих к замещению в почве ионов кальция на ионы натрия. В результате осолонцевания снижается проницаемость почв, увеличивается ее дисперсность, пластичность, набухаемость и, в конечном счете, резко уменьшается плодородие орошаемого массива.

Для оценки способности воды к осолонцеванию почв привлекается коэффициент ионного обмена между водой и почвой, определяемый по формуле:

М – минерализация воды, г/л; индекс « » (здесь и далее) означает, что концентрация ионов дается в мг-экв/л. Вода считается пригодной для орошения при К >1 и не пригодной — при К :

При SAR = 0–10 для полива привлекаются слабощелочные воды с малой опасностью осолонцевания; при SAR = 10–18 –сильнощелочные воды со средней опасностью осолонцевания; при SAR = 18-26 – сильнощелочные воды с высокой опасностью осолонцевания; при SAR > 26 — очень щелочные воды с очень высокой опасностью осолонцевания;

За рубежом оценка качества воды для орошения также проводится по ирригационному коэффициенту ( K a ), представляющему собой слой воды в дюймах, который содержит щелочей столько, сколько необходимо для того, чтобы почва стала вредной до глубины 1.2 м для большинства растений. В таблице 10 предложены формулы для численного определения K a в зависимости от типа вод по О.А. Алекину [17].

Определение численного значения ирригационного коэффициента

в зависимости от типа вод

Тип вод Соотношение концентраций, мг-экв/л Ирригационный коэффициент (концентрации Cl — , Na + и SO 4 2- в мг/л)
rHCO 3 — > rCa 2+ + rMg 2+ K a = 662/( Na + — 0,32 Cl — -0,43 SO 4 2- )
rHCO 3 — 2+ + rMg 2+ K a = 6620 /( Na + + 2,6 Cl — )
rNa + > rCl K a = 2040/ Cl —

Величиной ирригационных коэффициентов определяется качество воды для орошения: K a > 18 – вода хорошего качества; K a = 18-6 – вода удовлетворительного качества; K a = 5,9-1,2 – вода не удовлетворительного качества и при K a Реклама

Степень влияния химического состава воды для орошения зависит помимо всего прочего от мелиоративных и агротехнических условий.

При использовании воды для орошения важное значение имеет прогноз качества подземных вод под влиянием орошения. Прогноз изменения качества грунтовых вод в зоне мелиоративного освоения направлен: 1) на оценку интенсивности подъема уровня грунтовых вод до критической глубины; 2) на изменение качества грунтовых вод за счет привноса солей из пород зоны аэрации; 3) на оценку возможности вторичного засоления пород зоны аэрации при достижении грунтовыми водами критической глубины.

Поставленные задачи могут быть решены на основе аналитических расчетов [3].

Источник

Adblock
detector