Мелиорация земель. Поверхностный способо полива

 

C = *R^у

При R > 1, у=1,3

При R < 1, у=1,5

Расходную характеристику K м³/с, для разной глубины наполнения канала вычисляем по формуле:

K = ω*C*

По вычисленным значениям  K и принятым значениям глубины воды h строим график зависимости расходной характеристики от глубины воды в канале.

Определяем фактическую  расходную характеристику для  _^и Q_min по формуле:

_⁼   и _⁼ , где J – уклон дна по трассе

 

Хозяйственный распределитель

J = 0.002 м; _^л/с Q_min = 26 л/с

_⁼ = 1,1 м³/с  _{^{= =}} 0,58 м³/с

 

Участковый распределитель

J = 0.002 м; _^л/с Q_min = 26 л/с

_⁼ = 1,1 м³/с  _{^{= =}} 0,58 м³/с

 

Временный ороситель

J = 0.0015 м; _^л/с Q_min = 26 л/с

_⁼ = 1,3 м³/с  _{^{= =}} 0,67 м³/с

 

Пользуясь графиком зависимости K= f(h) по фактическим расходным характеристикам находим фактическую глубину воды в канале при пропуске нормального и минимального расходов h_min и h_норм

Зная  _^и Q_min  определяем фактическую скорость воды в канале по формуле:

υ_факт =

 

 

Хозяйственный распределитель :

Q_норм = 100 л/с; b = 1; m = 1; h_норм = 0,79 м

 

Участковый распределитель:

Q_норм = 100 л/с; b = 0.8; m = 1; h_норм = 0,64 м

 

Временный ороситель:

Q_норм = 100 л/с; b = 0,4; m = 1; h_норм = 0,58 м

υ_факт = 0,59 л/с

 

Эту скорость сравниваем с  критическими скоростями на размыв и  заиление

Критическая скорость на размыв может определяться по формуле С.А. Гришкана

υ_разм = K*Q^0.1

для грунтов механического состава она изменяется в пределах 0,44-0,71 м/с

Критическая заиляющая скорость определяется по формуле С.А. Гришкана

υ_заил = A*Q^0.2 = 0.63 м/с

где A – коэффициент, зависящий от гидравлической крупности насосов, для каналов оросительных систем при гидравлической крупности менее 1,5 мм/с он равен 0,33

Определение КПД  каналов и систем

Коэффициент полезного действия любого, постоянного канала внутрихозяйственной  сети определяется из следующего соотношения: η= Q^нemmo/Q^брутто и всегда будет меньше единицы. Чтобы узнать коэффициент полезного действия системы, необходимо знать КПД всех одновременно работающих каналов этой системы. Тогда КПД системы определится так:  η_сист = η_xp*η_ур*η_во

где η_xp, η_ур,η_во – соответственно КПД хозяйственного, участкового распределителей и временного оросителя.

КПД временного оросителя  нами в проекте принят 0,95. участкового  и хозяйственного распределителей  определим, зная их; нормальные расходы  нетто и брутто. Полученные расчетом значения КПД каналов и системы сравниваются с нормативными, приведенными в СНиПе П 52-74; они должны быть не ниже:

для системы магистрального канала и его ветвей - 0,8;

для системы распределителей - 0,9.

 

4.4 Проектирование продольных профилей оросительных каналов

Целью построения продольных профилей каналов является правильное сопряжение их в вертикальной плоскости. Это графический способ выразить расположение основных гидравлических и строительных элементов каналов и проверить условие командования уровней воды. Основой для составления продольных профилей служит топографический план с размещенным на нем планом оросительной сети, а также результаты гидравлического расчета. В проекте должны быть представлены продольные профили каналов, входящих в расчетную трассу, т. е. временного оросителя, участкового и хозяйственного распределителей. Продольные профили проектируются на миллиметровой бумаге.

В соответствии с ГОСТом 2.301-68 формат листов для построения продольного профиля по высоте не более 594 мм, по дайне не более 1682 мм. Масштаб зависит от рельефа местности и протяженности линейного сооружения (канала). Горизонтальный масштаб - от 1 : 500 до 1 : 10000, вертикальный - от 1 : 20 до 1 : 500. Рекомендуется горизонтальный масштаб продольного профиля принимать равным масштабу генплана оросительной системы т. е. 1 : 5000 или 1 #10000, а вертикальный соответственно 1 : 50 или 1 : 100. Масштабы указываются над боковиком сеточной части профиля. На чертеже показывают также поперечное сечение канала в двух-трех характерных точках. Поперечное сечение, как правило, изображают в неискаженном масштабе, равном вертикальному масштабу продольного профиля. Масштаб поперечного профиля указывают под его названием. Изображение поперечного сечения именуют номером пикета (на пример, ПК 21+00, ПК 19+65).

Установлено определенное соотношение  толщин линий на профиле. Основные линии (дно канала, бровки дамб, уровень воды) выполняют сплошной линией толщиной

 

Поверхность земли, скважины, шурфы и т. д. выполняют сплошной линией толщиной 2/3 S. Линии сеточной части профиля, линии-выноски – сплошной линей толщиной

½ S

На профиле необходимо указать геологию грунтов, в которых  переходит канал, мощностью до 5 м. Линии границ грунтов или геологических  пород показывают сплошной линией 1/3 S уровень грунтовых вод штрихпунктирной линией 1/2 S.

Пикетаж на продольных профилях должен соответствовать пикетажу на генплане. Продольные профили линейных сооружений составляют по ходу пикетажа слева направо. Обустройство полосы отвода (отчуждения) изображают на одном из типовых поперечных сечений. Геологическое строение и сооружения на продольных профилях показывают условными графическими обозначениями в соответствии с ГОСТами 33-21*76 и 33-20-76.

На профиле должны быть показаны условные обозначения сооружений. Их наносят над верхней линией профиля на расстоянии не менее 20 мм от нее и располагают на одном уровне или параллельно линии профиля. Условные обозначения нескольких сооружений, находящихся на одном пикете, располагают согласно рис. 8. Сооружение с совмещенными функциями, условное обозначение которого не предусмотрено стандартом, изображают на одной выносной линии согласно рис. 9.

 

Линейные размеры и  отметки на продольных и поперечных профилях проставляют в метрах с  точностью до двух знаков после запятой. При этом в сеточной части профиля в строке «расстояния» цифру 100, соответствующую расстоянию между пикетами в метрах,

не проставляют. Отметки  поверхности земли, дна канала, дамбы, уровня воды дают на каждом пикете и  я характерных точках. На продольных профилях каналов над боковиков  сетчатой части слева от ординат ПК0 показывают отметки уровня воды, дна и бровки дамбы канала старшего порядка

Правила увязки уровней воды в соответствии с ГОСТом заключаются в следующем.

Расчетные уровни воды в  старшем кале должны приниматься  выше расчетных уровней в младших  оросительных каналах по менее чем  на 5 см. Нормальный уровень воды в  старшем канале должен быть выше форсированного уровня в младшем канале. При пропуске минимальных расходов воды превышение уровня воды в старшем канале над уровнем воды в младшем канале в месте сопряжения должно предусматриваться не менее 10 см.

Составление продольных профилей оросительных каналов следует начинать с каналов младшего порядка, т. е. с временных оросителей. Построив линию поверхности земли по трассе временного оросителя, входящего в  состав расчетной трассы, определяют средний его уклон. После этого  проектируют линию уровня воды во временном оросителе (ее уклон равен  среднему уклону трассы временного оросителя) таким образом, чтобы она была на 5-10 см выше поверхности земли  для обеспечения самотечного  поступления воды в поливные борозды  и полосы. Затем проектируют линию  дна канала (с тем же средним  уклоном). Его отметки будут равны  отметкам уровня воды минус расчетная глубина воды во временном оросителе, определенная гидравлическим расчетом. Для остальных временных оросителей продольные профили не проектируются в проекте, устанавливаются лишь от метки уровня воды в голове их. Проектирование продольно го профиля и увязка уровней воды для участкового распре делителя, входящего в расчетную трассу, ведется в следующем порядке. Сначала наносится линия поверхности земли по трассе канала. Затем по трассе канала соответствующими условными обозначениями показывают расположение водовыпусков во временные оросители и точки уровней воды в голове каждого из них. Зная средний уклон поверхности земли по трассе канала, выше профиля проводим вспомогательную линию с этим уклоном. Перемещаем ее параллельно самой себе вниз до соприкосновения с наивысшей точкой из–за которыми обозначены уровни воды в голове временных оросителей берущих воду из данного участкового распределителя. Это и будет наивысшая отметка по условиям командования. К этой отметке прибавляем превышение (5-10 см) и получаем таким образом отметку уровня воды в участковом распределителе в наивысшей командной точке, записываем ее в соответствующую графу сеточной часта профиля отметки уровня воды в участковом канале для всех остальных точек при однообразном его уклоне будут равны полученной командной отметке S минус (для нижерасположенной) или плюс (для вышерасположенной точки) произведение принятого уклона на длину участка, м, т. е.:

• i = i-1±i*l

Отметки дна участкового  распределителя в любой его точке  определяют следующим образом:

• _дна= _ye - h_норм

где ув - отметка уровня воды в канале при пропуске нормального расхода; h_норм - расчетная глубина воды в канале, соответствующая нормальному расходу.

Зная отметки дна канала, проектируем затем линию минимального уровня воды в канале. Для этого к отметке дна канала в любой его точке прибавляем минимальную глубину воды, полученную гидравлическим расчетом, т. е.:

• дамбы= ye+ h, где h- запас.

Величина запаса в соответствии со СНиПом II52-74 принимается для необлицованных каналов с расходом до 1 м /с равным 0,20 м.

Если уклон по трассе канала чрезмерно большой (по всей длине  трассы или на отдельных участках) и в разделе 4.2 пришлось пересчитывать канал на критический уклон меньший, чем уклон трассы, такой канал проектируют с перепадами.

При устройстве перепадов, назначении их мест расположения по трассе канала необходимо выполнять следующие  условия.

1. Суммарная высота перепада, м, определяется так:

Н = L(i_местн - i_критич)

где i_местн ,- уклон местности по трассе канала с размывающей скоростью, i_критич  - допустимый критический уклон, определенный гидравлическим расчетом, L-длина канала (или его участка) с размывающими скоростями.

2. Желательно, чтобы перепады по трассе канала имели одинаковые типоразмеры, в том числе высоту падения, и, следовательно стояли из одного и того же стандартного набора блоков, что облегчает и удешевляет производство работ по строительству этих сооружений.

3. Перепад не должен  располагаться перед водовыпуском в очередной подкомандный канал; его следует располагать или непосредственно за водовыпуском, или на одном пикете с ним.

На тех пикетах, где расположены перепады, отметки от уровня воды и дамбы имеют двойные значения: для верхнего и нижнего бьефов. Они записываются через разделительную линию и различаются на высоту перепада.

Ширина гребня дамб каналов  принимается из условий производства строительных работ и эксплуатации (использование для проезда, прохода и т. д.). В проекте ширину гребня дамб рекомендуется принимать 1,0-3,0 м. Заложение наружных отвесов дамб при высоте их не более 3 м в соответствии со СНиПом П 52-73 принимается равным 1 для глин и суглинков и 1,5 для супесей и песков.

Проектирование продольного  профиля хозяйственного канала и  увязка уровней воды в нем и  подкомандных ему участковых распределителях производится в такой же последовательности. Аналогично строится продольный профиль поверхности земли по трассе хозяйственного канала. На нем условными обозначениями указываются водовыделы в участковые распределители и отмечаются точками уровни воды в их голове. Затем проектируется нормальный уровень воды в хозяйственном канале. Дальнейшее оформление продольного профиля аналогично участковому.

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Багров, М. Н. Механизация и автоматизация поливов: лекции доя студентов гидромелиоративного факультета / М. Н. Багров. Волгоград, 1972.-82 с.

2.  Багров, М. Н. Режим орошения сельскохозяйственных 1суль-тур (применительно к условиям Нижнего Поволжья) / М. Н. Багров. ~ Волгоград, 1974. - 80 с.

3.  Багров, М. Н. Прогрессивная технология орошения сельскохозяйственных культур / М. Н. Багров, И. П. Кружилин. - М.: Колос, j 1980. -208 с.

4. Безменов, А. И. Курсовое и дипломное проектирование / А. И. Безменов, П. Фм. Галедин, В. Ф.Пастухов, П. X. Саврасов. - М.: Колоя 1970.-303 с.

5. Григоров, М. С. Внутрипочвенное орошение / М. С. Григоров. 1 М.: Колос, 1983, с. 60-61.

6.  Григоров, М. С. Методические указания к оформлению курсовых и дипломных, проектов для специальности «Гидромелиорация» / М. С. Григоров, В. Н. Мельников. - Волгоград, 1981. - 28 с.

7.  Костяков, А. Н. Основы мелиорации / А. Н. Костяков.. - Щ Сельхоз издат, 1960. - 662 с.