Каменнонабросная плотина

— плотина, выполненная в основном из наброски или отсыпки камня. Поперечное сечение каменно-набросной плотины имеет вид трапеции с откосами от 1: 1 до 1: 1,5, иногда 1: 2—1: 3 (при пластичном экране или значительной высоте плотины). Ширина гребня обычно не менее 3—3,5 м, а при устройстве дороги — зависит от ее класса. Водонепроницаемость каменно-набросной плотины обеспечивается противофильтрационными устройствами: экранами, располагаемыми по напорному откосу, диафрагмами или ядрами внутри тела плотины. Каменно-земляная плотина, плотина, в которой большая часть её тела выполнена из каменных материалов, а противофильтрационное устройство из малопроницаемого грунта. В зависимости от применяемых материалов и способов обеспечения водонепроницаемости различают 5 основных типов К.-з. п. (рис.). Сравнительная простота конструкции и возможность использования местных стройматериалов обусловили широкое распространение К.-з. п., особенно в районах, удалённых от существующих путей сообщения. Тема 19 Классификация водопропускных сооружений. Водопропускными называют сооружения, обеспечивающие пропуск воды через гидроузел для различных водохозяйственных целей. По их функциональному назначению различают: водосбросы сооружения для сброса из водохранилища излишков воды и льда в период прохождения паводков; водовыпуски сооружения для осуществления полезных попусков воды (на орошение земель, для санитарных, судоходных и прочих целей) из водохранилища в русло реки, канал, трубопровод; водоспуски сооружения для полного или частичного опорожнения водохранилища в целях трансформации паводка, осмотра и ремонта сооружений, промывки верхнего бьефа от наносов. В составе гидроузлов могут быть также водозаборные сооружения, предназначенные для забора и подачи воды водопользователям и водопотребителям: для подвода воды к турбинам ГЭС, подачи воды в систему водоснабжения или в оросительную систему. Для пропуска паводков редкой повторяемости устраивают резервные водосбросы типа «предохранительной пробки», включающиеся в работу только в чрезвычайных условиях повышения уровня воды в верхнем бьефе [37]. По расположению в гидроузле водопропускные сооружения делятся на плотинные (русловые) и береговые (пойменные) Тема 20 Каналы и гидротехнические сооружения на них Гидрологические особенности каналов рассмотрены в первом разделе. Особое внимание в этом вопросе уделим конструктивным особенностям и сооружениям на каналах. Канал – гидротехническое сооружение в виде искусственного русла, используемое в качестве судоходного пути или для перемещения воды. Прокладка судоходных каналов необходима в тех случаях, когда река либо слишком извилиста, либо недостаточно многоводна, чтобы можно было проложить фарватер дноуглубительными или русловыправительными методами. Среди водоводных каналов различают водопроводные, оросительные, осушительные, энергетические (водоводы гидроэлектростанций). Каналы могут быть и комплексного назначения (например, канал им. Москвы). В поперечном сечении каналы выполняют трапецеидальными, прямоугольными, полигональными, параболитическими. На каналах обычно оборудуют сооружения различного назначения. К таким сооружениям относятся, прежде всего, сооружения, обеспечивающие пересечение (пропуск) канала через естественные препятствия – реки, каналы, овраги, балки, а также автомобильные и железные дороги и т. п. Для перехода через препятствия на каналах оборудуются акведуки, представляющие собой водоводы в виде моста (на судоходном канале его называют мост-канал). Для пропуска постоянных или временных водотоков под каналом оборудуются дюкеры, водопропускные трубы (ливнеспуски), селепроводы. Каналы часто оборудуются для пропуска судов между водоразделами (например, канал Волго-Дон). В этом случае на них могут возводиться специальные гидротехнические сооружения – шлюзы. Кроме того, на канале возводят насосные станции, водоспуски, водозаборы, ремонтные и аварийные сооружения (для перекрытия отдельных ветвей канала). При оценке каналов нужно учитывать их расположение на местности (в выемке или насыпи), а также наличие на канале других сооружений. Следует особо подчеркнуть, что при разрушении насыпей каналов, где уровень воды выше прилегающей местности, а также других сооружений – акведуков, дюкеров, шлюзов и т. п., могут быть созданы затопления местности. Тема 21 РЕГУЛИРУЮЩИЕ СООРУЖЕНИЯ Регулирующие сооружения служат для регулирования расходов, забираемых из старших каналов в младшие (водовыпуски) или сбрасываемых для опорожнения отдельных каналов, участков (сбросные устройства); для регулирования уровней воды (подпорные сооружения, автоматические сбросы); для регулирования скоростей (промывные устройства). По конструкции регулирующие сооружения бывают открытые, закрытые (трубчатые) и забралъного типа - (диафрагмовые). Открытый регулятор — лоток прямоугольного или трапецеидального сечения, ограниченный флютбетом, боковыми стенками (устоями) и оборудованный затвором с подъемным механизмом и служебным мостиком. Крупные регуляторы, кроме этого, имеют быки, делящие водосливный фронт на отдельные пролеты. Флютбет ограничен со стороны откосов устоями и переходными участками. Длину водобоя регулятора назначают из условия размещения пазов основного и ремонтного затвора, входного порога, мостов и гасительных устройств водобойного колодца, растекателей, донных порогов и других, которые располагают непосредственно за затворами или выносят за пределы быков. Длину устоев увязывают с размерами водобоя. Отметку порога входа назначают на уровне или выше дна канала. ВОДОПРОВОДЯЩИЕ СООРУЖЕНИЯ Водоводы. Водоводы могут быть открытыми и закрытыми. Наибольшее распространение получили каналы и лотки. Когда трасса проходит по участкам со сложным рельефом и неблагоприятными геологическими условиями, а иногда и по экономическим соображениям, в качестве водовода применяют трубопроводы или туннели. Каналами называются искусственные открытые водоводы, устроенные в грунте. В зависимости от основного назначения они могут быть оросительными, водопроводными, обводнительными, осушительными, рыбоводными, лесосплавными, водосбросными и комплексного назначения. Каналы могут проходить в выемке, насыпи и полувыемке-полунасыпи. В зависимости от назначения, вида грунтов ложа, величины расхода воды канал может иметь прямоугольную, трапецеидальную, полигональную, параболическую, ложбинообразную и комбинированную форму. Основными элементами сечения канала, от которых зависят его форма и размеры, являются ширина по дну, полная глубина, глубина наполнения, заложение откосов, уклон дна и ширина по верху. Тема 22 Общие сведения о фильтрации Под фильтрацией понимается движение жидкости (газа) в пористой или трещиноватой (скальной) среде. Пространство, занятое потоком в таких породах, называют областью фильтрации. По характеру движения фильтрационный поток может быть неустано- вившимся и установившимся. В дальнейшем будет изучаться только установившийся режим фильтрационного потока. Такой поток в основании сооружения, как правило, будет неравномерным. Фильтрационный поток в пористых средах возникает при наличии разности энергии в двух смежных сечениях. Такая разность может быть результатом температурного перепада, электрического потенциала и неодинакового давления воды. В гидротехнических сооружениях причиной фильтрации в основании служит разность уровней в бьефах. В водоподпорных сооружениях возможны два вида фильтрационного потока — безнапорный и напорный. Характер их определяется положением уровня грунтовых вод. Если он расположен ниже подошвы сооружения, то возникает безнапорный поток, а если совпадает с дном нижнего бьефа или будет выше его, появляется напорный поток. В разделе рассмотрены только напорный поток и силовое воздействие его на флютбет сооружения. Водоподпорные сооружения возводят как на нескальных, так и на скальных основаниях. Теоретические положения напорной фильтрации разработаны только для нескальных грунтов. Скальные основания изучены еще недостаточно полно. Важнейшая характеристика нескальных оснований — водопроницаемость, то есть способность пропускать через себя воду. Показателем водопроницаемости грунтов служит коэффициент фильтрации Кф, изменяющийся с изменением температуры, давления и зависящий от методики его определения. В фильтрационных расчетах обычно его принимают постоянным, как осредненное значение. Все грунты являются водопроницаемыми, но степень водопроницаемости у них различна. Обычно водопроницаемость грунтов оценивают не по абсолютному значению Кф, а сравнением со смежным (контактируемый) слоем. Грунт считается водонепроницаемым, если Кф одного слоя меньше Кф другого в 100 раз и более. По водопроницаемости грунты разделяют на однородно-изотропные и однородно-анизотропные. Тема 24 Бетонные и железобетонные плотины Бетонные и железобетонные плотины по своей конструкции делятся на гравитационные, контрфорсные и арочные. Каждый тип плотины может иметь как глухие, так и водосбросные участки. Обычно бетонные плотины возводятся на скальных основаниях. Гравитационные плотины удерживают давление воды (сохраняют устойчивость на сдвиг и опрокидывание) благодаря своему весу. Современные гравитационные плотины имеют форму поперечного сечения близкую к прямоугольному треугольнику с основанием, составляющим 0,7-0,8 её высоты. Верховая грань плотины почти вертикальная, низовая - наклонная. Устойчивость плотины на сдвиг обеспечивается весом плотины: в первом приближении максимально возможная сила трения по контакту плотины с основанием Т (величина которой равна весу плотины G, умноженному на коэффициент трения материала плотины по основанию), должна быть больше сдвигающей силы W- гидростатического давления со стороны верхнего бьефа. Это условие и определяет ширину плотины по основанию. Гравитационная плотина должна быть не только устойчивой на сдвиг, но и прочной. Ее тело не должно разрушаться от черезмерного сжатия или растяжения. Для этого выполняются расчеты ее на прочность. Кроме тела плотины, её основными конструктивными элементами, обычно являются противофильтрационные и дренажные устройства. Цель первых - уменьшение фильтрационных расходов через бетон плотины и скалу основания, цель вторых - перехват (организованный сбор) профильтровавшейся воды. Чаще всего бетонные гравитационные плотины возводятся на скальных основаниях. Если скальное основание недостаточно прочно, то при строительстве производится укрепление основания, чаще всего - это площадная укрепительная цементация - закачивание цементных растворов в пробуренные в основании скважины, растворы заполняют трещины, пустоты в основании. Контрфорсные плотины представляют собой наклонные стены, перегораживающие поток, и опирающиеся на контрфорсы - треугольные опоры-стены, расположенные вдоль потока. Устойчивость контрфорсных плотин на сдвиг от действия гидростатического давления верхнего бьефа обеспечивается не только весом самой плотины, но и пригрузкой воды напорной грани плотины. Арочные плотины представляют собой арки (своды), положенные «на бок». Устойчивость арочных плотин, в основном, обеспечивается передачей распора (нормальной силы в арочных поясах) на берега. В узких ущельях арочные плотины представляют собой тонкостенные конструкции. В широких ущельях поперечное сечение арочной плотины может быть достаточно массивным, сходным с сечением гравитационной плотины с уклоном низовой грани 0,3-0,6, такие плотины принято называть арочно-гравитационными. Для оценки состояния плотин в период их строительства и эксплуатации в них устанавливаются приборы для измерения различных диагностических параметров - напоров фильтрующейся воды, перемещений, деформаций, взаимных смещений отдельных конструктивных элементов. Бетонные и железобетонные плотины на нескальных основаниях, как правило, применяются для водосбросных участков напорного фронта и входят в состав напорного фронта, где основным водоподпорным сооружением является плотина из грунтовых материалов. Деление плотин по материалу на бетонные и железобетонные условно, так как в любой бетонной плотине имеются железобетонные конструктивные элементы. Например, водосливная плотина может иметь бетонное тело водослива и армированные железобетонные бычки и плиты водобоя. Двухъярусная плотина может иметь столь малый процент армирования, что ее естественно следует считать выполненной не из железобетона, а из армированного бетона. Тема 25 Водозаборные сооружения Водозаборные сооружения используются для забора воды из источника для последующей её подачи в систему водоснабжения. Водозаборные сооружения иногда называют водозаборные узлы. Водозаборные сооружения классифицируются по типу источников, из которых осуществляется забор воды. Среди них различают:

• поверхностные водозаборные сооружения
• глубинные (подземные) водозаборные сооружения

Поверхностные водозаборные сооружения Поверхностные водозаборные сооружения осуществляют забор воды из открытых источников, находящихся над уровнем земли. Забор воды, как правило, осуществляется насосом или насосной станцией. Водным источником при этом являются реки, пруды, озёра, водохранилища, прочие открытые водоёмы. Характеристики воды при этом колеблются ввиду воздействия множества факторов, влияющих на состав воды и содержание в ней различных примесей и частиц. Вода из открытых источников рекомендуется в основном для использования в промышленных целях. Для доведения воды до показателей питьевой необходимо осуществить ряд мер, направленных на дополнительную очистку воды, что бывает крайне нерентабельно. Такой метод используют только в случаях, когда поблизости нет подходящих подземных водных источников. Глубинные (подземные) водозаборные сооружения Глубинные (подземные) водозаборные сооружения берут воду из источников, находящихся под землёй. К таким источникам относятся грунтовые воды, артезианские скважины, подземные реки, родники. Качество воды, добываемой из подземных источников, существенно выше за счет исключения попадания загрязнений с поверхности земли и из атмосферы. Таким образом, в основном, происходит снабжение объектов питьевой водой. Добыча воды подобным образом значительно дороже, поскольку необходимо проводить ряд дополнительных работ, связанных с геологоразведкой, а также бурением скважин. Добычу воды из подземных источников, как правило, осуществляют либо при помощи колодцев, либо при помощи горизонтальных скважин.Выбор способа добычи воды зависит от нескольких факторов, в том числе, глубины залегания, особенности почвы и породы, водообильности и многих других. Выделяют 2 типа колодцев: трубчатые колодцы и шахтные колодцы. Трубчатые колодцы применяются при больших глубинах залегания водных ресурсов, как напорных, так и безнапорных. Характеризуется малым диаметром и большой длиной. Шахтные колодцы применяются для добычи воды со сравнительно небольших глубин залегания (до 30 метров). При этом используется безнапорный источник воды. Шахтные колодцы характеризуются большим диаметром сечения. Распространённым примером шахтного колодца являются колодцы для обеспечения водой жителей деревень и дачных участков. Горизонтальные скважины используют на глубине до 8 метров в безнапорных водоносных источниках. В основе данного вида водозабора - дренажные трубы, по которым вода поступает в резервуар, откуда откачивается насосами для поступления в напорную магистраль. Трубы при этом обкладываются гравием или щебёнкой. Водозаборные сооружения - это сложный инженерный объект, состоящий из множества элементов и систем. В состав водозаборных сооружений входят погружные насосы, датчики учёта расхода воды, насосные станции, резервуары для питьевой воды и воды для тушения пожара, другие системы. Состав водозаборных сооружений формируется в зависимости от условий эксплуатации и требуемых рабочих характеристик. Тема 26 Отстойники Отстойник - технологическое оборудование для очистки сточных вод от взвешенных веществ и нефтепродуктов. Отстойники бывают первичными, для использования перед промышленными или биологическим очистными сооружениями, а также вторичными, используемыми для извлечения активного ила. Отстойники подразделяются на вертикальные, горизонтальные и радиальные в зависимости от направления движения потока жидкости. К отстойникам также относятся осветлители, где одновременно с отстаиванием производится фильтрация сточной воды через слой взвешенного осадка, и осадкоуплотнители, в которых одновременно с очисткой воды производится уплотнение образовавшегося осадка. Классификация отстойников Отстаивание является наиболее простым и часто применяемым в практике способом выделения из сточных вод грубодисперсных примесей. которые под действием гравитационной силы оседают на дно отстойника или всплывают на его поверхность. В зависимости от требуемой степени очистки сточных вод отстаивание применяется или в целях предварительной их обработки перед очисткой на других, более сложных сооружениях, или как способ окончательной очистки, если по местным условиям требуется выделить из сточных вод только нерастворенные (осаждающиеся или всплывающие) примеси. В зависимости от назначения отстойников в технологической схеме очистной станции они подразделяются на первичные и вторичные. Первичными называются отстойники перед сооружениями для биологической очистки сточных вод; вторичными — отстойники, устраиваемые для осветления сточных вод, прошедших биологическую очистку. По режиму работы различают отстойники периодического действия, или контактные, в которые сточная вода поступает периодически, причем отстаивание ее происходит в покое, и отстойники непрерывного действия, или проточные, в которых отстаивание происходит при медленном движении жидкости. В практике очистки сточных вод осаждение взвешенных веществ производится чаще всего в проточных отстойниках. Контактные отстойники применяют для обработки небольших объемов сточных вод. По направлению движения основного потока воды в отстойниках они делятся на два основных типа: горизонтальные и вертикальные; разновидностью горизонтальных являются радиальные отстойники. В горизонтальных отстойниках сточная вода движется горизонтально, в вертикальных — снизу вверх, а в радиальных — от центра к периферии. К числу отстойников относят и так называемые осветлители. Одновременно с отстаиванием в этих сооружениях происходит фильтрация сточных вод через слой взвешенных веществ. Содержание нерастворенных примесей (взвешенных веществ), выделяемых первичными отстойниками, зависит от начального содержания и от характеристики этих примесей (формы и размера их частиц, плотности, скорости их осаждения), а также от продолжительности отстаивания. Основная масса грубодисперсных взвешенных веществ выпадает в осадок в течение 1,5 ч (см. 4.2). Скорость осаждения и полнота выделения из воды тонкодисперсных частиц зависят от их способности к агломерации. Тема 28 Компоновка гидроузлов Разработка компоновочных решений гидроузлов представляет собой сложную инженерную задачу, при решении которой учитываются топографические, инженерно-геологические, гидрологические, климатические и другие природные условия, а также вопросы производства работ, эксплуатационные условия и экономические требования. Поскольку для каждого района эти условия имеют свою специфику, то компоновку сооружений гидроузла в реальном проекте решают индивидуально, руководствуясь конкретными природными и экономическими условиями района. строительства гидроузла, результатами изысканий, проектных проработок и лабораторных исследований. Причем выбранная компоновка сооружений гидроузла должна обеспечивать надежность и долговечность его эксплуатации, минимальную стоимость, максимальное сокращение сроков строительства, получение наибольшего народнохозяйственного эффекта. Схема использования ресурсов водного потока заключается обычно в разбивке продольного профиля реки на ряд участков, в которых будут созданы водохранилища. Система таких водохранилищ позволяет существенно изменить водный режим водотока, накапливать воду в многоводный период года и увеличивать ее расход в маловодные. Эти водохранилища располагают так, чтобы подпор, созданный нижней плотиной, выклинивался перед плотиной, более высокорасположенной. При такой схеме компоновки сооружений создаются возможности для энергетического использования реки, улучшения условий судоходства, облегчения забора воды для целей орошений и водоснабжения. Тема 30 Режим орошения - это совокупность оросительной и поливных норм, числа и сроков поливов. При проектировании режима орошения определяют водопотребление (суммарное испарение), оросительные и поливные нормы, сроки и число поливов каждой культуры севооборота, составляют график гидромодуля и согласовывают режим орошения с режимом водоисточника. Режим орошения должен обеспечивать в почве оптимальный водный, воздушный и связанный с ними питательный и тепловой режимы, не допускать подъема грунтовых вод и засоления почвы. Режим орошения зависит от характера сельскохозяйственных растений, метеорологических условий года, свойств почвы, организационно-хозяйственных условий. Определение оросительной нормы. Для получения дополнительной продукции растениеводства и покрытия дефицита водного баланса агроэкосистемы необходимо дополнительное количество воды - оросительная норма. Оросительной нормой (М) называется количество воды, подаваемое при орошении за весь оросительный период на 1 га орошаемой площади. Ее величину можно определить по методу балансовых расчетов: С.М. Алпатьев предложил определять дефицит водного баланса по уравнению Полученные результаты округляются до целого числа, кратного 100. Для условий ЦЧР оросительные нормы колеблются как по годам, так и но культурам - от 800 до 3000 м3/га. Сумма оросительных норм за вегетацию составит потребность в воде на орошение из водоисточника. Поливная норма - количество воды, подаваемое на 1 га за один полив. Измеряется в м /га или мм. Определяется по формуле где h - расчетный (активный) слой почвы, м (табл. 4.2); d - объемный вес расчетного слоя почвы, т/м; β - влажность расчетного слоя почвы после полива (% от НВ); βо - нижняя граница оптимального увлажнения, процент зависит от культуры и механического состава почвы (табл 4.2). Тема 31 Для получения высо­ких и устойчивых урожаев в орошаемом земледелии поливы необходимо проводить с учетом биологических особенностей сель­скохозяйственных культур и почвенно-климатических условий. До­биться этого можно путем строгого соблюдения требуемого режи­ма орошения. Режимом орошения сельскохозяйственных культур на­зывается совокупность числа, сроков и норм поливов. Он выража­ется схемой поливов и характеризуется такими показателями, как поливная норма и оросительная норма. Поливная норма — это количество воды, даваемой за один полив, в метрах кубических на 1 га. Оросительная норма — это общее количество воды, ко­торое расходуется при поливе культуры за весь период ее веге­тации. Режимы орошения отдельных культур, следующие в порядке, определяемом чередованием всех культур севооборота, составляют вместе систему орошения в севообороте. Для образования единицы сухого вещества наземной массы урожая растения расходуют определенное количество воды. Коли­чество воды, расходуемое растением на образование единицы аб­солютно сухой массы органического вещества, получило название транспирационного коэффициента однако в полевой обстановке вода из почвы расходуется не только растениями путем транспирации, но и самой почвой путем поверхностного испа­рения. Таким образом, для полевых условий важнейшее практи­ческое значение имеет суммарный расход воды с единицы площа­ди как растениями (на транспирацию), так и почвой (на поверх­ностное испарение) на образование урожая, который получил название общего водопотребления. Коэффициент водопотребления — это общий, как производительный, так и непроизводительный расход воды в ку­бических метрах на одну тонну основной продукции. Так, на удоб­ренном фоне для условий Северного Кавказа коэффициент водо­потребления на 1 т зерна озимой пшеницы составляет 1180 м3, для кукурузы — 550, для клубней картофеля летней посадки — 280 м3. Коэффициент водопотребления этих культур без удобрений ока­зался гораздо выше. Для юга Украины коэффициент водопотреб­ления на 1 ц зерна озимой пшеницы при урожайности 40 ц/га со­ставляет 90—80 м3, а при урожайности 50 u/га — 75—65 м3. Способы полива: поверхностный, дождеванием, внутрипочвенный, капельное орошение, мелкодисперсное орошение. Поверхностный способ проводится по бороздам, по полосам и затоплением. Полив по бороздам проводится преимущественно при возделывании пропашных культур, при ленточном способе посева полевых, овощных культур, а также плодовых и ягодных насаждений. Борозды бывают мелкие — 8—12 см, средние—12—16, глубокие —22 и очень глубокие — более 22 см. Расстояния меж­ду бороздами в зависимости от глубины и механического состава почвы могут быть 0,6—0,7; 0,7—0,9 и 0,9—1,1 м. Длина поливных борозд зависит от водопроницаемости почвы, уклона поливного участка и может быть равна 100—300 м. Недостатки этого способа полива: большая трудоемкость, низ­кая производительность труда поливальщика, невозможность по­лива малыми нормами. Кроме того, если засоленные горизонты располагаются неглубоко, то возможно засоление межбороздных полос в результате испарения влаги. Полив по полосам применяется для влагозарядки, по­лива культур сплошного, реже широкорядного, способа посева, садов. Этот способ полива применяется на полях со спокойным релье­фом, с однородным продольным склоном от 0,002 до 0,015. По­перечный склон не должен превышать 0,005 на узких и 0,003 на широких полосах. Ширина полос колеблется от 3,6 до 20—30 м, длина — от 50 до 400 м и более. Длинные полосы нарезаются на хорошо спланированных полях с продольным склоном 0,001—0,003 и незначительной водопроницаемостью почвы. При этом способе полива смачивается практически вся по­верхность орошаемого участка. Это особенно важно для получения дружных равномерных полных всходов сельскохозяйственных куль­тур. Такой способ полива большими поливными нормами обеспе­чивает нисходящий ток поливной воды, не допускающий подъема солей к поверхности почвы, если грунтовые воды залегают на большой глубине. Производительность труда поливальщика при этом способе выше, чем при поливе по бороздам. Недостатком этого способа полива является уплотнение почвы на всей площади и образование поверхностной почвенной корки. При запоздании с поливом могут образовываться трещины в почве, что приводит к разрыву корневой системы растений. Для рыхления почвы требуется боронование зубовыми боронами или обработка ротационной мотыгой, игольчатой бороной. Вслед за поливом рез­ко уменьшается аэрация почвы, что сопровождается временным снижением микробиологической активности в почве и образова­нием нитратов, а накопившиеся ранее нитраты вымываются вглубь оросительной водой. Эти явления временно ухудшают азот­ное питание растений. К недостаткам этого способа полива сле­дует отнести также разрушение структуры почвы и неравномер­ность по глубине увлажнения почвы на поливном участке. Полив затоплением проводится на участках (чеках), ограниченных земляными валиками. Он требует больших перво­начальных затрат на сооружение чеков, особенно тщательную планировку и, в ряде случаев, на устройство дренажной сети. Длительное воздействие воды при этом способе полива приводит к размыву, заиливанию и сильному уплотнению почвы. Этот способ полива применяется при возделывании риса, для влагозарядки, при лиманном орошении и для промывки засолен­ных почв. Иногда такой способ полива используется при поливе многолетних трав, кукурузы. Склон орошаемого участка не дол­жен превышать 0,001 или он должен полностью отсутствовать. Недостатки этого способа полива следующие. Прежде всего, расходуется большое количество воды. Вследствие длительного затопления чеков почва разобщается с приземным слоем воздуха, на длительное время прекращается газообмен между почвенным и атмосферным воздухом, замедляется аэробный процесс и ухуд­шаются условия питания растений. При этом способе полива мно­го расходуется воды на ее испарение с поверхности орошаемой площади. Полив дождеванием состоит в разбрызгивании воды над поверхностью орошаемой площади специальными дождеваль­ными агрегатами. Это наиболее эффективный способ, так как он приближает создающиеся условия к естественному увлажнению. При этом происходит увлажнение не только почвы, но и призем­ного слоя воздуха и растений. При таком способе можно регули­ровать поливные нормы в широком диапазоне и применять его не только для предпосевных и вегетационных, но и для специальных поливов: освежительных, удобрительных, противозаморозковых. При этом способе полива исключается возможность заболачи­вания и резко уменьшается опасность засоления, вместе с водой удобно наносить некорневую подкормку и совмещать полив с опрыскиванием растворами препаратов для уничтожения вреди­телей. Поливной водой смываются с листьев некоторые насекомые. У растений быстро восстанавливается тургор, увеличивается сте­пень раскрытия устьиц, в результате чего повышается интенсив­ность ассимиляции и улучшается воздушное питание растений. Дождевание позволяет не только получать высокие урожаи, но и существенно улучшать качество продукции овощных и других культур. К недостаткам орошения относятся неравномерная степень увлажнения почвы при ветре более 3 м/с, малая глубина промы­вания почвы, повреждение неокрепших растений (рассады), буто­нов цветов крупными каплями дождя. Чтобы не допустить поверхностный сток воды и смыв почвы на тяжелых глинистых почвах, интенсивность дождя не должна превышать 0,1—0,2 мм/мин, на среднесуглинистых — 0,2—0,3 и на легких почвах — 0,5—0,8 мм/мин. Внутрипочвенное (подпочвенное) орошение осуще­ствляется путем подачи воды в почву через поры — отверстия или стыки трубчатых увлажнителей, а также из кротовин, проделан­ных в почве на глубине 40—50 см. Расстояние между увлажните­лями в полевых и овощных севооборотах 1,0—1,2 м, в садах 1,8— 2,0, на виноградниках 2,0—2,5 м. В увлажнители вода подается из открытых каналов или труб. Затем в результате капиллярного поднятия воды вверх увлажня­ется активный слой почвы. Такой способ орошения позволяет под­держивать влажность почвы, близкую к капиллярной влагоемкости. При этом способе поверхность почвы не подвергается смыву и размыву, не образуется почвенная корка, значительно меньше, чем при других способах, теряется влаги на испарение, отсутству­ет оросительная сеть, что позволяет в любое время проводить по­левые работы, снижаются затраты на полив. Недостатки внутрипочвенного орошения: недостаточное увлаж­нение самого верхнего слоя почвы, уход части воды вглубь за пределы корнеобитаемого слоя почвы, поднятие солей на засо­ленных почвах вверх, высокая стоимость. Капельное орошение — это подача малыми порциями (каплями) воды непосредственно в зону корневой системы расте­ний с помощью Tpyбы уложенных неглубоко в почву, или на по­верхности почвы через микровыпуски — капельницы. Такой способ обеспечивает поддержание в течение всей вегетации влажности почвы близкой к оптимальной. Этот способ применяется в много­летних насаждениях: садах, виноградниках и в насаждениях не­которых других культур на почвах со сложным рельефом и с высо­кой водопроницаемостью. Все машины для полива можно разделить на три группы: для по­верхностного полива; для подпочвенного полива; для полива дождева­нием (дождевальные машины). Машины для поверхностного полива в нашей стране не получи­ли широкого распространения, так как у нас преобладают самотечные безмашинные системы орошения. Отечественная промышленность вы­пускает поливные передвижные агрегаты (ППА) двух разновидностей: для полива по бороздам (хлопчатника и других пропашных культур) и для полива по чекам (риса и сопутствующих ему в севообороте культур). По окончании полива трубопровод отсоединяют от насоса, разъединяют на части и наматывают на барабан, всасывающий трубопровод подни­мают и переезжают на новую позицию. С одной позиции поливают 8…10 га. Применение машин позволяет проводить полив из каналов, располо­женных в выемках, т. е. ниже поливаемой площади, а следовательно, существенно сократить объем земляных работ при строительстве оро­сительной сети. Машины для подпочвенного полива подводят воду обычно в процессе рыхления междурядий растений. Для этого в рыхлительных лапах устраивают водопроводящие каналы, через которые вода, как правило, вместе с растворенными в ней минеральными удобрениями, попадает на глубину рыхления почвы, оставляя ее поверхностные слои сухими. По способу подвода воды такие машины подразделяют на два типа: с проходным трубопроводом и с наматываемым трубопроводом. В первом случае полиэтиленовый трубопровод, снабженный пружинными водовыпускными клапанами, укладывают вдоль пути машины и пропус­кают через водоприемное нажимное устройство, смонтированное на машине. В процессе движения машины нажимное устройство открывает пружинные клапаны, и вода поступает сначала в бак, а затем через ра­бочие органы в корнеобитаемый слой почвы. Во втором случае трубо­провод, один конец которого присоединен к гидранту, а другой - к при­емной колонке машины, наматывается на барабан с реверсивным при­водом или сматывается с него, в зависимости от направления движения. Для подпочвенного полива деревьев и кустарников применяют машины с рабочими органами в виде гидробуров. Машины для полива дождеванием. Так как орошение стало рас­пространяться в зонах с недостаточным, средним и даже избыточным увлажнением, где оно служит как бы дополнением к естественным осад­кам в засушливые периоды, все большее применение стали находить дождевальные машины, позволяющие проводить полив с малыми нор­мами. Путем частых поливов с небольшими поливными нормами можно поддерживать влажность почвы, близкую к оптимальной, а следователь­но, создавать условия, более благоприятные для роста и развития рас­тений, и повышать их урожайность. Тема 32 Ороси́тельная сеть — сеть постоянных и временных водоводов (каналов, трубопроводов), подающих воду на орошаемые земли из источника орошения; элемент оросительной системы. Оросительная сеть состоит из проводящей и регулирующей сетей, снабжена устройствами и сооружениями для учета воды (водомерами), поднятия ее уровня в каналах и регулирования расходов (головные регуляторы, сбросы-регуляторы), для сопряжения бьефов каналов (перепады, быстротоки), задержания наносов (отстойники, направляющие системы). Проводящая сеть в открытых оросительных системах состоит из магистрального канала, межхозяйственных, хозяйственных и внутрихозяйственных распределительных каналов (распределителей) различных порядков. Магистральный канал подает воду из реки, водохранилища, скважины в межхозяйственные распределители, которые подводят ее 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. Необходимым условием работы оросительных сетей является командование магистрального канала (превышение уровня воды в нем над уровнем воды в каналах последующих порядков) над орошаемой территорией и каналов старших порядков над каналами младших порядков для обеспечения самотечного полива. 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. Регулирующая сеть в открытых оросительных системах состоит из временных оросителей, выводных борозд, из которых вода поступает в поливную сеть — борозды и на полосы или забирается дождевальными и поливными машинами. В закрытых оросительных системах временные оросители и выводные борозды заменены подземными трубопроводами, переносными поливными шлангами (с водовыпусками в каждую поливную борозду) или разборными трубопроводами с гидрантами для забора воды дождевальными и поливными машинами. Тема 36 ПИР (проектно-изыскательские работы)- комплекс работ по проведению инженерных изысканий, разработке технико-экономических обоснований строительства, подготовке проектов, рабочей документации, составлению сметной документации для осуществления строительства (нового строительства, расширения, реконструкции, технического перевооружения) объектов, зданий, сооружений. Изыскательские работы представляют собой комплекс технических и экономических исследований района строительства. В зависимости от договорных отношений, выполняются заказчиком проектирования и строительства или генеральным проектировщиком. Инженерные изыскания имеют целью получение сведений о природных условиях строительства, которые должны служить важной частью исходных данных для составления проекта.Инженерные изыскания выполняются обычно специализированными организациями, имеющими соответствующие лицензии. В ряде случаев исполнителями могут быть отдельные структурные подразделения проектных организаций (изыскательские отделы), которые также должны иметь лицензии. Это особенно характерно для проектных организаций гидромелиоративного или гидротехнического профиля, которые чаще всего пользуются услугами собственных изыскательских отделов. В зависимости от размеров и сложности проектируемых объектов, сложности инженерно-геологических условий изыскания выполняются одной или несколькими изыскательскими организациями. В последнем случае одна из организаций выполняет функцию генерального исполнителя, а остальные работают на правах субподряда (т.е. на основе договоров с генеральным исполнителем). В подавляющем большинстве случаев весь объем работ для конкретного строительства производится одной организацией.В период экономических реформ большинство существующих изыскательских организаций РФ стали акционерными обществами (ЗАО, ОАО), реже унитарными предприятиями (ГУП, МУП), некоторые разделились на более мелкие предприятия (преимущественно ООО). Многие из них не изменили своих названий, сохраняя аббревиатуру ТИСИЗ (трест инженерно-строительных изысканий). Задачи изысканий, требования к результатам, исходные данные устанавливаются в техническом задании, которые выдает проектная организация (реже сам заказчик) изыскателям. Согласно СНиП 11.02-96 "Инженерные изыска ния для строительства" выделяют пять основных видов изысканий. Кроме пяти видов изысканий, к инженерным изысканиям СНиП относит около десятка видов работ вспомогательного характера (геотехнический контроль, обследование грунтов оснований фундаментов существующих зданий и сооружений, оценка опасности и риска от природных и техногенных процессов, обоснование мероприятий по инженерной защите территорий, авторский контроль за использованием изыскательской продукции и другие подобные им виды работ). Тем не менее, такие работы нормами СНиП 11.02-96 подробно не регламентируются и выполняются в соответствии со специальными нормативами по этим вопросам и рекомендациями научных учреждений. Тема 37 Мелиоративная система Мелиоративная система – комплекс функционально взаимосвязанных гидротехнических сооружений и устройств на осушаемой территории, обеспечивающий создание и поддержание в корнеобитаемом слое благоприятного водно-воздушного режима, необходимого для получения высоких и устойчивых урожаев, а также для создания условий для производительного использования сельскохозяйственной техники. Мелиоративные системы делятся на осушительные и оросительные. Осушительные системы подразделяются: - по конструкции осушительной сети – на открытые, закрытые, комбинированные; - по степени регулирования водного режима – с гарантированным водоисточником и без него; - по принципу отвода избыточных вод – на самотечные, с машинным водоподъемом (польдерные), вертикальный дренаж. В состав осушительной системы входят: осушаемая площадь (объект мелиоративного воздействия), на которой создается необходимый водно-воздушный режим; регулирующая сеть, отводящая избыточные воды с поверхности почвы и понижающая грунтовые воды; оградительная сеть, защищающая осушаемую площадь от поступления поверхностных или грунтовых вод с внешнего водосбора; проводящая сеть, принимающая воду из регулирующей, оградительной сети и отводящая ее за пределы осушаемой территории; водоприемник, принимающий воду из осушительной сети; гидротехнические сооружения для поддержания заданного режима работы закрытой и открытой сети; дорожная сеть; природоохранные сооружения и устройства, служащие для охраны естественного ландшафта, рекреационного и другого использования земель; эксплуатационная сеть (береговая обстановка), обеспечивающая условия для надзора и контроля за работой всех звеньев осушительной системы.    

Дата добавления: 2015-08-13