Лекция 11 Системное регулирование водного режима

Системное регулирование водного режима осуществляют на межхозяйственных осушительно-увлажнительных системах. Системное регулирование водного режима заключается в управлении расходами и объемами отводимой и подводимой воды по отдельным массивам земель системы. Для этого массивы отделяют друг от друга продольными и поперечными дамбами, в дамбах и русле реки устраивают шлюзы-регуляторы, внутри обвалованных массивов – водораспределительную и водосборную сети.

Для составления системного плана регулирования водного режима необходимо иметь следующие основные материалы: расходы воды реки и ее основных притоков, объемы стока; объемы воды в водохранилищах; схему водосборной площади реки и речной сети; площади затопляемых земель по массивам, площади осушения и увлажнения.

Системные планы регулирования водного режима земель рассчитывают по двум периодам – весеннему и летнему.

Для весеннего периода рассчитывают пропуск и распределение паводковых расходов по массивам пойменных земель с целью их затопления. Затопление пойменных земель водами весеннего половодья проводят для влагозарядки, обогащения почв питательными веществами и кислородом, повышения температуры почвы на осушительно-увлажнительных и осушительных системах. Норма затопления составляет 2…4 тыс. м²/га.

Площадь затопления по массивам и на системе определяют в зависимости от расходов и уровней половодья. В маловодные годы можно затапливать не всю площадь системы, а только часть ее. Возможные удельные объемы, м³/га, затопления для каждого массива

М_з = W/F_з,

W – объем паводкового стока, м³

F_з – площадь затопления, га

Объемы, м³/га, и расходы, л/с, избыточной или недостающей воды для каждого массива

М_рег = М_з - М_п

М_п – принятая норма затопления.

Часть нормы затопления расходуется на впитывание в почву и испарение, а оставшаяся часть отводится по руслу реки.

Объем, м³/га, испарившейся зоны: Е₀ = 2,7 ∑t_з,

2,7 – интенсивность испарения с поверхности воды,

∑t_з – сумма среднесуточных температур воздуха за период затопления.

Объем, м³/га, избыточной воды на пойме, подлежащей отводу по руслу реки:

М_от = М_п - М_вп – Е₀.

Расчет системного регулирования водного режима в летний период заключается в сопоставлении потребности в воде для увлажнения земель с наличием ее в источнике орошения.

Потребность в воде для орошения по каждому временному периоду

q = М/86,4 t,

q – гидромодуль в расчетном периоде, л/с;

М – норма увлажнения за расчетный период;

t – число суток в расчетном периоде.

Для уменьшения максимальных расходов воды, перекачиваемой осушительной насосной станцией, рядом с ней устраивают неглубокий аккумулирующий бассейн. Объем, м³/га, откачиваемой с польдера избыточной воды определяют из уравнения водного баланса:

W_отк = W_ос + W_пов + W_гр + W_ф - W_исп – W_сам

W_ос – атмосферные осадки, м³

W_пов – поверхностные воды, поступающие с водосбора, м³

W_гр – грунтовые воды, дренируемые дренажно-коллекторной сетью,

W_ф – фильтрационные воды, поступающие из рек и водохранилищ,

W_исп – суммарное испарение,

W_сам – вода, отводимая с польдера самотеком, м³

Объемы откачиваемой воды зависят от типа польдеров и взаимосвязаны с модулями откачки. Основные типы незатопляемые и затопляемые. Последние разделяют на польдеры низкого и высокого уровней.

Польдеры низкого уровня расположены в дельтовой части поймы. Отметки их поверхности превышают меженный уровень воды в водоприемниках е более чем на 1 м. польдеры высокого уровня расположены выше по течению реки. Отметки их поверхности превышают меженный уровень воды в водоприемниках на 1..3 м.

При управлении режимом по уровням воды в аванкамере устанавливают эксплуатационные уровни по отдельным периодам в зависимости от нормы осушения. Для каждого периода определяют два эксплутационных уровня: верхний, обеспечивающий необходимую норму осушения, и нижний – рациональный режим работы насосов.

При управлении режимом работы насосных станций по заданным уровням грунтовых вод применяют датчики уровня грунтовых вод и датчики уровня воды в аванкамере. Датчики уровня грунтовых вод фиксируют его оптимальное положение в зависимости от фазы развития растений.