Глава 2.

Совершенные гидромелиоративные системы и эксплуатационные требования к ним.

1. Понятие и основные положения о совершенных гидромелиоративных системах.

Эффективность и экологическая безопасность ГМ систем зависят от их качества, точности и надежности выполнения возлагаемых на них функций.

Качество системы – это совокупность определенных свойств, которые обеспечивают системе ту или иную степень технического совершенства.

Точность выполнения функции – это степень приближения истинного значения регулируемого параметра к заданному.

Надежность – это свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя в течение требуемого промежутка времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах.

Безотказность – это свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени.

Долговечность – это свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов.

Отказ – нарушение работоспособности объекта.

Ремонтопригодность – это свойство объекта, заключающиеся в приспособлении к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и устранению их последствий в результате проведения ремонтов и технического обслуживания.

Сохраняемость – способность объекта непрерывно сохранять исправное и работоспособное состояние в течение периода хранения и после него.

ГМС, обладающие высоким качеством и обеспечивающие выполнение возлагаемых на них функций с заданной точностью и надежностью, называют совершенными.

Основные цели создания таких систем: сохранение и повышение плодородия почвы; увеличение продуктивности мелиорируемых земель; экономное использование водных, земельных и трудовых ресурсов; охрана и улучшение качества водных ресурсов; сохранение и улучшение окружающей природной среды.

1. Показатели качества ГМС.

Качество ГМС и ее элементов оценивают через систему определенных количественных показателей. Значение показателя, принятое за основу при сравнительной оценке качества систем, называют базовым.

Все показатели для оценки качества ГМС разделяют на две группы: показатели технического качества и показатели качества функционирования системы.

Показатели технического качества также делятся на две группы: показатели технического состояния и показатели технического уровня системы.

Показатели качества функционирования системы тоже делятся на две группы: показатели водораспределения и водопотребления, показатели водоотведения и мелиоративного состояния земель.

Под техническим уровнем ГМС подразумевают характеристику качества, основанную на сопоставлении значений показателей с соответствующими базовыми показателями.

Под качеством водораспределения и водопользования подразумевают способность ГМС обеспечить растения водой необходимого качества, в нужном количестве и в необходимые сроки.

Под качеством водоотведения и мелиоративного состояния земель подразумевают способность системы своевременно и в нужных количествах отводить сбросные и дренажные воды, а также поддерживать уровень грунтовых вод на рекомендуемой глубине.

Помимо оценки качества ГМС необходима также оценка состояния почвы и поверхности поля, экологической ситуации, эффективность сельскохозяйственного производства на мелиорированных землях.

1. Эксплуатационные требования к совершенным ГМС.

Эксплуатационные требования группируются по звеньям.

На оросительных системах выделяют требования к водозаборному сооружению, межхозяйственной и внутрихозяйственной сети, поливной технике и водоотводящей сети.

Основные эксплуатационные требования к водозаборному сооружению:

• минерализация воды, г/л, не должна превышать:

• в пустынной зоне для песчаных почв 2-3.

• Для сероземов – 1,5.

• В сухопутной зоне для темно-каштановых почв 0,7 – 0,8

• В степной зоне для черноземов – 0,5 – 0,6

Основные эксплуатационные требования к межхозяйственной оросительной сети:

• Схема сети узловая с узлами командования через 10 – 30 км, узлами водораспределения через 3 – 6 км и 1-2 точки водовыдела на каждые 1000 га.

• Каналы небольшой длины с КПД 0,85 – 0,9.

• Число водомерных постов 6 – 9 на 1000 га.

• Полная обеспеченность средствами автоматизации и телемеханизации водораспределения и водоучета на сооружениях сети.

• Наличие внутрисистемных водохранилищ суточного или декадного регулирования объемом 5 – 10% забора воды в систему.

Требования к внутрихозяйственной оросительной сети:

• Каналы небольшой длины, мелкая сеть каналов состоит из трубопроводов или лотков.

• Должна быть защита от плавающего мусора

• Для проведения ремонтных работ, защиты от заиления и промывки

• Уклон трубопровода к месту опорожнения 0,001

• Число водомерных постов на 1000 га – 10 – 15

• КПД при поверхностных способах полива 0,85 – 0,9, при дождевании 0,9 – 0,95

Основные эксплуатационные требования к поливной технике:

• Совершенство и современность поливной техники

• Оперативное регулирование влажности почвы в оптимальных пределах

• Экономное использование водных ресурсов. Коэффициент использования воды на поле 0,8 0,95 м³/га

• Равномерное распределение воды на поле. Коэффициент равномерности увлажнения почвы по длине поливной борозды или полосы 0,85 – 0,95

Коэффициент эффективного полива при дождевании должен быть 0,7

• Предупреждение водной эрозии почвы

• Предупреждение лужеобразования и стока воды при дождевании

• Эффективное использование земельных ресурсов

• Эффективное использование трудовых ресурсов

• Экономное использование энергетических ресурсов

• Высокая надежность поливной техники. Коэффициент готовности технических средств полива – 0,96, а безотказной работы – 0,9

Основные эксплуатационные требования к водоотводящей (коллекторно-дренажной и водосборно-сборной) сети:

• Совершенство и современность конструкций водоотводящей сети

• глубина дерн 2,5 – 4 м не должна превышать критическую глубину грунтовых вод

• обеспечение оперативного регулирования мелиоративных режимов орошаемых земель в оптимальных пределах

• содержание токсичных веществ в сбросных и коллекторно-дренажных водах при сбросе их в водоприемник не должно превышать ПДК

• устьевые сооружения дрен, коллекторов и скважин должны быть оборудованы водомерными устройствами

• должны быть наблюдательные скважины и оборудованные площадки для отбора проб воды

Основные требования к экологической ситуации на оросительных системах и прилегающих землях:

• Сохранение природных или создание полу природных ландшафтов

• Водоотбор и водозабор подземных вод не должны превышать установленных значений

• Наличие рыбоохранных мероприятий

• Осторожное применение ядохимикатов и пестицидов

• Содержание в воде токсичных солей, нитратов, пестицидов не должно превышать ПДК

• Содержание в продукции нитратов и пестицидов не должно превышать ПДК

Основные требования к эффективности сельскохозяйственного производства на орошаемых землях:

• Высокая экономически целесообразная урожайность сельскохозяйственных культур

• Высокая эффективность производства сельскохозяйственной продукции на орошаемых землях

1. Принципиальные схемы совершенных ГМС.

Принципиальная схема внутрихозяйственной оросительной системы с широкозахватными дождевальными машинами. Она включает кроме обычных звеньев новые блоки:

• блок химизации предназначен для внесения минеральных, органических и бактериальных удобрений, пестицидов и химмелиорантов вместе с поливной водой.

• блок утилизации дренажно-сбросных вод служит для накопления, переработки и повторного использования их на орошение.

• блок контроля и управления работой оросительной системы управляет технологическими процессами на системе, а также контролирует технологические параметры на системе.

Принципиальная схема внутрихозяйственной системы капельного орошения, все процессы выполняются автоматически

Принципиальная схема внутрихозяйственных самонапорных закрытых оросительных систем для полива культур по бороздам на больших уклонах местности.

Самонапорная закрытая оросительная система с подземными поливным трубопроводами предназначена для полива виноградников и садов с уклоном 0,004 – 0,2.

Самонапорная закрытая оросительная система с поливными полиэтиленовыми шлангами предназначена для полива пропашных на уклонах 0,008 – 0,05. Лекция №2