Ю мелиоративных режимов орошаемых и осушаемых земель, поддержанию систем в работоспособном состоянии, их совершенствованию, инженерно-мелиоративному мониторингу

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7 8

Лекция 12

Реконструкция и дооборудование осушительных систем

Изыскание и проектирование.

Реконструкция осушительных систем – это частичное или полное переустройство на основе нового технического решения.

Цель реконструкции осушительных систем – восстановление и сохранение плодородия почвы; создание нормального водного, воздушного, питательного и теплового режимов возделывания с/х культур; увеличение производства продукции и снижение ее себестоимости; повышение надежности осушительной сети и сооружений; рост производительности труда при выполнении всех технологических процессов при производстве продукции и проведении ремонтно-эксплуатационных работ; сохранение окружающей природной среды и создание нормальных условий для жизни и производственной деятельности населения.

Эффективность реконструкции осушительных систем оценивают экологическим, социальным и народнохозяйственным эффектом с приоритетными значениями первых двух оценок.

При реконструкции осушительных систем необходимо учитывать и разрабатывать конкретные мероприятия по обеспечению пропуска транзитных расходов воды, сбрасываемых с вышележащих по водосбору осушительных систем.

Мероприятия по реконструкции систем:

- регулирование водоприемников и строительство каналов;

- строительство закрытого дренажа и коллекторов;

- строительство дорог;

- культуротехнические работы на полях;

- кротование на тяжелых почвах, известкование кислых почв, закладка культурных лугов и пастбищ, противоэрозионные работы и регулирование стока в прудах и водохранилищах;

- строительство шлюзов-регуляторов, насосных станций, дамб обвалования для двустороннего регулирования водного режима почвы на полях;

- строительство населенных пунктов, производственных построек, механической базы и дорог.

Эти работы выполняют мелиоративные организации по проектам. Управления осушительных систем составляют проекты улучшения систем и осуществляют их при дооборудовании или капитальных ремонтах.

Капитальные ремонты и переустройство по проектам проводят СМУ по технологии строительных организаций. Значительное место занимают работы по борьбе с мелкоконтурностью полей в целях повышения производительности машин при их обработке.

Автоматизация гидромелиоративных систем

Автоматизация поливов.

Автоматизация полива – высший уровень организации эксплуатации гидромелиоративных систем будет обеспечен при внедрении автоматизации производственных процессов и гидромелиорации – учете водных ресурсов, водораспределении и поливов. Автоматизацию проводят в три стадии: 1) применение устройств, облегчающих условия эксплуатации машин и трубопроводов при поливах; 2) применение датчиков, электромоторов, программников для диспетчерского управления; 3) полная автоматизация, при которой данные датчиков поступают в счетно-решающие устройства, где уточняется программа действий – выбор участков поливов.

На оросительных системах внедряют 1 и 2 стадии автоматизации. На стадии 1 автоматизации осуществляют в основном диспетчерский контроль за ходом процесса, на 2 – диспетчерское управление водораспределение.

Так, круглосуточный полив под контролем поливальщиков автоматически проводят дождевальными машинами «Фрегат» и «Кубань», стационарными дождевальными среднеструйными установками, закрытыми трубопроводами и поливными лотками при поливах по бороздам.

Возможна также автоматизация поливов и на стационарных системах дождевания, где аппараты размещены по определенной схеме на всей орошаемой площади. Воду к аппаратам подают по закрытой сети трубопроводов. Типы дождевальных аппаратов и высоту стояков подбирают по интенсивности дождя с учетом вводно-физических свойств почв и высоты с/х культур.

В диспетчерском пункте хозяйства устанавливают табло, на котором отмечают работающие поливные трубопроводы.

Для автоматизации поливов по бороздам, обеспечивающей рациональное использование оросительной сети, массив площадью 150…250 га делят на равновеликие участки по 8…20 га. Технологическую продолжительность одного полива культуры принимают 12…16 сут. Длину борозд принимают 100…300 м.

Для автоматизации поливов из лотков применяют гидравлические затворы-автоматы уровней верхнего бьефа или клапаны.

Автоматизация учета воды и водораспределения.

Внедрение автоматизации учета воды и водораспределения изменяет структуру эксплуатационной службы на гидромелиоративных системах: появляются отделы связи и автоматики, должности инженеров, техников.

Для автоматизации учета воды применяют первичные измерительные устройства, по которым определяют расходы по одной-двум переменным. Первичные устройства имеют преобразователи, позволяющие подсоединить средства телемеханики и авторегулирования. При внедрении автоматизации водораспределения по длине каналов на гидросооружениях устанавливают затворы-регуляторы и устройства телемеханики и связи с диспетчерским пунктом. Регулирование расходов осуществляют по верхнему и нижнему бьефам и смешанным способом, когда каналы, сооружения, резервные емкости и сбросы строят с учетом колебаний расходов при водопользовании.

В условиях эксплуатации большинство выпусков работает по принципу поддержания устойчивых расходов в нижних бьефах, когда можно рационально использовать поливную технику и поддерживать расчетные режимы орошения. При избыточных расходах вода направляется в резервные емкости. Малые расходы равномерно распределяются между бьефами. При этом способе регулирования расходов устраивают автоматические перегораживающие сооружения по длине каналов, которые перераспределяют расходы по одному- двум боковым отводам и обеспечивают расчетную подачу воды на нижние участки.

Крупные гидротехнические сооружения имеют электроподъемники, к ним пристраивают системы приборов для диспетчерского регулирования расходов при помощи телемеханики.

Гидравлическими расчетами определяют зависимость расходов от переменных величин на каждом сооружении – глубины воды в верхнем и нижнем бьефах, высоты поднятия щитов и способа истечения воды через отверстия.

Из диспетчерского пункта проводят централизованное телеуправление и телеконтроль.

Автоматизированные системы управления при эксплуатации гидромелиоративных систем.

При интенсификации сельскохозяйственного производства и развитии агропромышленного комплекса увеличивается число факторов, влияющих на все сферы производства, в том числе на водного хозяйства.

Важное значение в проработке возрастающих объемов информации имеют методы математического моделирования, алгоритмы, обеспечивающие решение задач системного анализа, прогнозирования, оптимального планирования и оперативного управления на основе АСУ по разделам.

Автоматизированную систему управления и ее функциональные подсистемы внедряют постепенно.

применение ЭВМ при плановом водопользовании.

Для обеспечения планового водопользования и водораспределения на системах необходимо разрабатывать и анализировать исходные данные: технические, агроэкономические, режимы орошения, урожайность, технология поливов. Применение ЭВМ при планировании водопользования и водораспределения повышает точность и оперативность расчетов, затраты труда при этом сокращаются в 8-10 раз. Повышение качества планирования способствует лучшему использованию земельных и водных ресурсов гидромелиоративных систем.

Дифференцированная информация параметров планового водопользования – необходимое условие оперативного управления.

Дрены.

Когда дно регулирующий дрены лежит выше водоупора в толще волоносного пласта на «а» <2м, дрены будут как бы в висячим положении, расстояние между дренами по А.Н. Костякову будет равно:

КТ(Н – Z) · (Н + 2а)

D = 17,3·√ δ · Z + А – Е ,м.

Расстояние между дренами будет тем больше, чем выше водопроницаемость грунта, легче гранулометрический состав почвы, больше глубина закладки дрен.

По формуле С.Б. Хугхаудта можно рассчитывать междренные расстояния для следующих случаев: 1) при залегании дрен непосредственно на водоупоре или чуть выше этого слоя; 2) при нахождении водоупора на значительной глубине (более 1/4 расстояния между дренами); 3) при залегании водонепроницаемого слоя на расстоянии менее 1/4 длины междренья.

Для всех трех случаев Хугхаудт дает практическое решение с помощью следующей формулы:

8·К_ф2·d·h 4К_ф1·h²

D = + 

S S

Где D – расстояние между дренами, м;

К_ф1, К_ф2 – коэффициенты фильтрации слоя почвы, расположенного выше и ниже дрены, м/сут;

d – эквивалентная толщина водоносного слоя почвы ниже оси дренажной трубы до водоупора при D менее 5метров;

D – расстояние от поверхности дрены до водоупорного слоя, м;

h- допустимая высота уровня грунтовых вод над дреной, (стрела прогиба, м);

t – глубина заложения дрены, м;

f – допустимая глубина уровня грунтовых вод от поверхности (норма осушения, м);

S – максимальное количество отводимой воды осадков, м/сут;

r – эффективный внешний радиус дренажной трубы, м (рис. 1).

Рисунок 1. Расчетная схема определения междренного расстояния по формуле Хугхаудта.

– Исходное положение грунтовых вод;
– водоупорный горизонт.

Первая часть формулы соответствует режиму грунтового потока на участке ниже дрены, вторая – режиму грунтового потока на участуке выше дрены.

Расстояние между дренами в однородных грунтах при ненапорном режиме грунтовых вод и неглубоком залегании водоупора (при D/S ≥ 3) рассчитывают по формуле С.Ф. Аверьянова:

К_ф 2S

D = 2Н · σ √ —— ( 1 + — ) · £

q Нσ

где

1

£ = ————————————

2S 1

1 + —— • 2,94lg —

D π·d

2S

£ - степень несовершенства дрены по отношению к фильтрационному потоку.

D – расстояние между дренами, м;

Нσ – среднее превышение горизонта грунтовых вод между дренами над уровнем воды в дрене за расчетный период (действующий напор), м

Нσ =0,5(Нн + t – а);

К_ф – приведенный коэффициент фильтрации слоя мощностью (t+S), определяемый при проведении изысканий, м/сут;

q – среднесуточный за расчетный период приток воды к дренам, м/сут;

S – расстояние от дрены до водоупора, (при глубоком залегании водоупора принимается = 10);

t- глубина заложения дрены, м;

Нн – начальный напор, который может быть больше глубины дрены (слой воды над поверхностью земли), и меньше (уровень грунтовых вод ниже поверхности земли), м;

а – норма осушения, м;

d – расчетный диаметр дрен, равный диаметру фильтрующей обсыпки, а при ее отсутствии внешнему диаметру дренажной трубы, м.

Среднесуточный приток воды к дрене определяют по следующей зависимости:

q = Нр /Т ,

где Нр – расчетный слой воды заданной обеспеченности, который должен отводиться за расчетный период, м;

Т – время, за которое должен быть отведен слой воды Нр, сут (таблица 1).

таблица 1.

Затопление осушаемых земель летними паводками в вегетационный период и сроки отвода из корнеобитаемого слоя избыточной влаги.

Наименование культур	Сроки отвода избыточных вод (сутки)
	поверхностных	Из пахотного слоя на глубину 0,2 м	Из подпахотного слоя
	поверхностных	Из пахотного слоя на глубину 0,2 м	С глубины 0,2 м до 0,5	С глубины 0,5 м до нормы осушения
Зерновые, картофель	0,5	1,0-1,5	2-3	4-5
Овощные, силосные, корнеплоды	0,8	1,0-2,0	2-3	4-5
Многолетние травы	1,0-1,5	2,0-3,0	3-5	6-7

Высоту слоя воды, который должен быть отведен за расчетный период, следует определять по формуле.

Нр = Нв + µа +∑Но - еТ , м

где Нв – слой воды, остающийся после схода талых вод, таяния снега или после выпадения расчетных осадков;

а – норма осушения за рсчетный период, м;

µ - коэффициент водоотдачи, определяемый во время изысканий, % от осушаемого слоя.;

Но – осадки, выпавшие за расчетный период, принимаемые для пашни и пастбищ 10% и сенокосов 20% обеспеченности, м;

е – суточный слой испарения за расчетный период в год заданной обеспеченности (определяется по гидрологическим данным, м).

Расстояние между дренами при использовании формулы С.Ф. Аверьянова определяют подбором или по номограмме (рисунок 2). Номограммой пользуются следующим образом. Циркуль устанавливают в точку пересечения К и q (центральный график), измеряют расстояние от точки пересечения S и Нд (левый график), находят точку пересечения циркуля с линией, соответствующей заданному S (правый график). Эта точка определяет искомое расстояние D. Пример: Дано К=0,5 м/сут, q=0,006 м/сут, Нд = 0,5 м, S=2м. По номограмме D=20 метров.

При глубоком залегании водоупора D / S< 3 используют формулу А.Н. Костякова:

ňК_фНд

В = ————— .

q (2,3lg В/d -1)

Расстояния между дренами, вычисленные по формулам С.Ф. Аверьянова и А.Н. Костякова при расчетном диаметре дрены d = 10 см приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Расстояния между дренами в метрах, вычичленые по формулам С.Ф. Аверьянова и А.Н. Костякова при расчетном диаметре дрены d = 10 см

S, м	Нд, м	К /q , м/сут
S, м	Нд, м	20	40	60	80	100	150	200	300
1	0,6 0,8 1,0 1,2	9 11 13 15	14 16 20 22	17 20 24 28	20 24 28 32	22 28 32 36	28 34 40 46	33 40 46 53	40 50 58 66
2	0,6 0,8 1,0 1,2	10 12 14 16	15 18 22 26	20 24 28 32	24 29 34 38	27 33 38 44	34 42 48 55	41 49 57 65	51 62 71 80
5	0,6 0,8 1,0 1,2	10 13 15 17	16 21 25 29	23 28 34 39	28 35 41 47	32 40 48 54	43 53 62 70	52 64 74 84	68 81 95 106
10	0,6 0,8 1,0 1,2	10 13 16 18	18 23 27 30	25 30 35 41	30 37 45 52	35 44 53 61	49 60 71 82	60 74 87 100	80 98 114 130

Рисунок 2. Номограмма для определения расстояний между дренами по формуле С.Ф. Аверьянова.

Лекция 4

Проекты по эксплуатации гидромелиоративных систем.

Для организации технически грамотной, научно обоснованной эксплуатации гидромелиоративных систем в проектах вновь строящихся и реконструируемых объектов предусматривают специальный раздел «Эксплуатации гидромелиоративных системы».

Раздел проекта по эксплуатации гидромелиоративной системы оформляют отдельной книгой и передают эксплуатационной организации. В этом разделе разрабатывают технико-экономическую характеристику объектов эксплуатации, управление мелиоративными режимами орошаемых или осушаемых земель, состав и объемы эксплуатационных работ, организацию технической эксплуатации, средства водоучета и контроля за мелиоративным состоянием земель, эксплуатационную обстановку, средства механизации ремонтно-эксплуатационных работ и транспорт, производственную базу, службу эксплуатации и др.

При разработке раздела «эксплуатация гидромелиоративной системы» необходимо соблюдение требований основ водного и земельного законодательств, законодательства по охране природы, нормативных документов.

1.1. Технико-экономическая характеристика объектов эксплуатации.

Рассматривают вопросы межхозяйственной и внутрихозяйственной организации территории, дают краткую техническую характеристику сети и сооружений, устанавливают связь гидромелиоративной системы с источником орошения и водоприемником, а также с водопользователями или землепользователями, указывают основные объекты эксплуатации, их принадлежность и балансовую стоимость.

1.2. Управление мелиоративными режимами орошаемых или осушаемых земель.

Рассматривают эксплуатационные плановые режимы орошения (увлажнения) сельскохозяйственных культур, водопотребление, оросительную способность водоисточника, способы и технику полива, режимы работы сети и сооружений, насосных станций, поливных и дождевальных машин, рекомендации по составлению внутрихозяйственных планов водопользования и системных планов водораспределения (или планов регулирования водного режима мелиорированных земель).

Эксплуатационные режимы орошения сельскохозяйственных культур устанавливают дифференцированно для характерных лет определенной обеспеченности и различных почвенных и гидрогеологических условий орошаемых полей. В качестве характерных лет обычно принимают годы 95,75,50,25 и 5%-й обеспеченности по дефициту испаряемости (испаряемость минус осадки) за вегетацию.

На основе эксплуатационных режимов орошения составляют внутрихозяйственные планы водопользования для всех характерных лет по каждому севооборотному массиву с учетом почвенных и гидрогеологических условий каждого поля, агротехнических и сортовых особенностей культур, хозяйственных возможностей и лимитов подачи воды в хозяйство.

На основе внутрихозяйственных планов водопользования и режимов забора воды в точках выдела в хозяйства составляют межхозяйственный план водораспределения и устанавливают режимы работы межхозяйственной оросительной сети и режим забора воды с учетом лимитов.

Эксплуатационные режимы орошения и расходы воды в каналах сравнивают с проектными, намечают мероприятия по экономии оросительной воды, бесперебойному снабжению сельскохозяйственных культур водой в критические периоды.

На основе режимов забора воды в систему определяют водопотребление оросительной системой, т.е. объем воды, забираемой из источника (источников) орошения за год. Водопотребление обычно определяют по периодам эксплуатации по системе в целом и для отдельных районов.

Большое внимание уделяется обоснованию способов орошения и техники полива, оптимизации основных параметров элементов техники полива (длин борозд, расходов поливных струй, интенсивности дождя и т.п.).

Способы орошения и техника полива должны обеспечивать полив заданными нормами и в заданные сроки, экономное использование ресурсов (водных, земельных, энергетических), предотвращать эрозию почвы, обеспечивать высокую производительность труда на поливах. Режим работы поливных и дождевальных машин обязательно увязывают с режимами работы оросительной сети и насосных станций для всех характерных лет периодов (вегетационный, невегетационный).

Разрабатывают общую схему автоматизации и телемеханизации процессов водораспределения и водоотведения. Выбирают схемы регулирования процесса водораспределения, схему диспетчерского обслуживания системы.

Разрабатывают предложения по контролю за поливами, использованием оросительной воды, водоотведением, мелиоративным состоянием земель, влажностью почвы.

Указывают источники получения службой эксплуатации данных об осадках, температуре и влажности воздуха и почвы, уровне грунтовых вод и других параметрах для составления водного баланса. Приводят перечень используемых рекомендаций.

1.3. Состав и объемы эксплуатационных работ.

Определяют состав и объемы эксплуатационных работ ( по техническому обслуживанию, текущему и капитальному ремонтам, очистке каналов и коллекторов, защитно-регулировочным в русле реки и др.) по каждому объекту эксплуатации.

Объемы работ (затраты) по текущему и капитальному ремонтам принимают на основании опыта эксплуатационных организаций и хозяйств региона.

Ежегодные объемы очистки каналов от насосов зависят от длины каналов, допустимого удельного объема заиления и периодичности очистки; от растительности -от длины каналов, периметра окашивания и числа окашиваний в год; объем работ по выравниванию поверхности орошаемых земель – от площади поверхностного орошения и числа проходов применяемой техники; объем работ по гидравлической промывке закрытых коллекторов и дрен- от их длины и периодичности промывки.

Объемы работ и затраты засчитывают на два периода: начальной (5…10 лет) и нормальной эксплуатации. Ежегодные затраты в начальный период в 3…4 раза больше, чем в период нормальной эксплуатации. Составляют проектные графики и технологические схемы выполнения эксплуатационных работ.

1.4. Организация технической эксплуатации.

Рассматривают схему организации эксплуатации сети и сооружений межхозяйственного и внутрихозяйственного значения.

Дают основные технические условия и показатели эффективного функционирования гидромелиоративной системы и ее элементов: каналов, крупных гидротехнических сооружений, насосных станций, систем горизонтального и вертикального дренажа и др.

Указывают условия работы системы в разные периоды года. Устанавливают правила содержания в рабочем состоянии каналов, дамб, сооружений, поливной техники, дренажа, насосно-силового и энергетического оборудования, линий электропередач и связи, водоемов, лесонасаждений и других основных фондов.

Рассматривают вопросы подготовки гидромелиоративной системы к пропуску паводков и селевых потоков, к проведению поливов и отводу дренажных и сбросных вод, к зимнему периоду.

Рассматривают организацию ремонтно-эксплуатационных работ на сети и сооружениях, назначают исполнителей этих работ. Разрабатывают природоохранные мероприятия. Рассматривают вопросы техники безопасности.

1.5. Средства водоучета и контроля за мелиоративным состоянием земель. Эксплуатационная обстановка.

На гидромелиоративных системах предусматривают раздельный учет воды, подаваемой на территорию республики, области, района, хозяйства, участка, а также отводимых дренажных и сбросных вод в водоприемник. Учет воды разделяют на два вида: коммерческий (контрольный) и технологический.

Коммерческий водоучет организуют в точках выдела воды на территорию республики, области, района, хозяйства, а также в точках сброса дренажных, сбросных и избыточных вод. Средства коммерческого водоучета должны быть стационарными, технологического – стационарными или переносными.

Технологический водоучет организуют в точках подачи воды и межхозяйственные распределительные каналы, на севооборотные участки, на поля, а на закрытой сети дополнительно – на насосных станциях, в начале участковых (распределительных) и полевых (поливных) трубопроводов, на дождевальных (поливных) машинах и установках, на водозаборных скважинах и скважинах вертикального дренажа. Если дождевальные машины оборудованы индивидуальными расходомерами, то на поливных трубопроводах, к которым их подключают, средства водоучета не устанавливают.

Точность измерения расхода и объема воды в точках выдела +5%, а в точках сброса +10%.

Средства водоучета должны быть серийными, прошедшими метрологическую аттестацию. Для проведения градуирования и метрологической аттестации средств водоучета на каналах или трубопроводах оборудуют измерительные участки (постоянные или временные) с образцовыми средствами измерений.

Для контроля за мелиоративным состоянием земель предусматривают сеть режимных скважин, почвенно – солевые или водно - балансовые стационары, лаборатории производственных исследований.

Режимные скважины располагают преимущественно по створам. Плотность расположения скважин на орошаемых землях зависит от степени естественной дренированности орошаемой территории, а на осушаемых землях – от типа водного питания.

Почвенно – солевые стационары создают на орошаемых землях из расчета стационар на 150…200 тыс.га. их размещают в основных гидромодульных районах на типовых севооборотах. Стационар оборудуют сетью режимных скважин (25…50), гидрометрическими постами, метеорологическими постами и вводно-балансовой площадкой из 10…12 лизиметров.

Водно-балансовые стационары на осушаемых землях имеют один стационар на 150…300 тыс.га. Стационар оборудуют сетью режимных скважин (9…20), гидрометрическими постами и вводно-балансовыми площадками из 6…9 лизиметров.

Лабораторию производственных исследований оснащают приборами и оборудованием для определения влажности и химического состава почвы, химического анализа воды.

На магистральных, распределительных, сбросных, ограждающих каналах, коллекторах, дамбах, дорогах устанавливают километровые столбы и пикетные знаки через 200 м.

Предупредительные знаки указывают запрещение, разрешение или ограничение пользования каналами или сооружениями, и располагают их вдоль дорог, на их пересечениях и ответвлениях около мостов и труб-переездов, вблизи населенных пунктов и полевых станов. Форма и размеры дорожных знаков и указателей на эксплуатационных дорогах вдоль магистральных каналов должны соответствовать ГОСТу.

На крупных гидротехнических сооружениях с пропускной способностью более 10 м³ /с, вдоль магистральных и распределительных каналов (трубопроводов), сбросных каналов и коллекторов, ограждающих каналов, дамб и дорог устанавливают постоянные геодезические реперы так, чтобы длина привязок не превышала 2 км.

1.6. Средства механизации ремонтно-эксплуатационных работ и транспорт.

Средства механизации ремонтно-эксплуатационных работ (машины и механизмы) выбирают в соответствии с технологией и объемами этих работ по действующей «Системе машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства». Наряду со специальной техникой (каналоочистители, косилки, дренопромывочные машины и др.) используют машины общестроительного назначения (экскаваторы, бульдозеры, скреперы, грейдеры и др.).

Вид и число транспортных средств зависят от вида перевозимых грузов, действующего перечня автомобилей и автоприцепов, среднего расстояния и объема грузоперевозок, годовой производительности транспортных средств.

1.7. Производственная база, жилье. Служба эксплуатации.

В состав производственной базы входят административное здание с лабораторией производственных исследований, ремонтные мастерские, складские помещения, гаражи, навесы, площадки и т.п.

При проектирование объектов службы эксплуатации используют действующие типовые технические решения производственных баз эксплуатационных водохозяйственных организаций. Разрабатывают способы и организационные принципы управления системой, устанавливают структуру и штабы службы эксплуатации.

Структура службы эксплуатации должна обеспечивать качественное выполнение эксплуатационной организацией всех необходимых функций. Она зависит от группы, к которой отнесена гидромелиоративная система, от наличия (или отсутствия) автоматизированной системы управления (АСУ) и других факторов.

В эксплуатационных управлениях выделяют основные функциональные и вспомогательные отделы. Определяют число эксплуатационных участков (отделений) и границы их эксплуатационного обслуживания, число диспетчерских пунктов и их размещение. Штат службы эксплуатации должен соответствовать действующим штатным нормативам. Потребность в эксплуатационном персонале для обслуживания элементов системы (каналов, трубопроводов, сооружений и т.п.) определяется в соответствии с нормами нагрузки на одного работника.

Число рабочего персонала насосных станций устанавливают по штатным нормативам в зависимости от режима работы станции, ее подачи и сложности водозабора, а для насосных станций, работающих в специальных режимах (или при наличии сложных гидротехнических сооружений), - индивидуальным расчетом. Определяют штат для технического обслуживания средств автоматики и телемеханики, диспетчерской службы и др.

При разработке службы эксплуатации гидромелиоративной системы максимально используют существующие эксплуатационные организации, их подразделения и производственную базу.

1.8. Ежегодные затраты на эксплуатацию.

Определяют ежегодные затраты на эксплуатацию межхозяйственной и внутрихозяйственной частей системы и в целом по системе.

Ежегодные затраты на эксплуатацию гидромелиоративной системы включают следующие статьи расходов: содержание штата службы эксплуатации, стоимость электроэнергии, техническое обслуживание и текущие ремонты, капитальные ремонты, амортизационные отчисления на восстановление (реновацию) основных фондов, прочие общесистемные расходы.

При расчете затрат на производство продукции растениеводства определяют также ежегодные затраты на проведение поливов и их подготовку. Эти затраты указывают отдельной строкой и в сумму затрат на эксплуатацию внутрихозяйственной части системы не включают.

1.9. Эксплуатация по пусковым комплексам. Эксплуатация сложных сооружений.

При выделении в проектах пусковых комплексов вопросы эксплуатации гидромелиоративных систем разрабатывают по периодам эксплуатации, соответствующим вводу пусковых комплексов. В составе пусковых комплексов предусматривают технические средства эксплуатации и управления, обеспечивающие нормальную эксплуатацию пусковых комплексов.

Для сложных сооружений по требованию заказчика разрабатывают правила их эксплуатации, которые согласовывают со всеми заинтересованными организациями.

Охрана природы при эксплуатации гидромелиоративных систем.

Охрана окружающей природной среды от загрязнения и истощения является важнейшей проблемой нашего времени, в том числе и при эксплуатации гидромелиоративных систем.

Действующие в настоящее время гидромелиоративных системы наряду с положительными эффектами в силу своего несовершенства и низкого качества во многих случаях оказывают также негативное воздействие на окружающую природную среду. Отрицательные явления происходят вследствие нарушения установившегося векового равновесия природных процессов, особенно в первые годы эксплуатации гидромелиоративных систем. Некоторые из этих явлений неизбежны, но большинство из них можно предотвратить, зная закономерности природных процессов. Охрана природы при эксплуатации гидромелиоративных систем должна базироваться на управлении биологическими и геологическими круговоротами воды и химических веществ.

Основными природоохранными объектами на ГМС являются водные и земельные ресурсы, а также растительный и животный мир.

1.1. Охрана водных ресурсов.

Охрана водных ресурсов представляет собой систему мероприятий по предотвращению их истощения, загрязнения и засорения для комплексного использования. Все предприятия и организации, деятельность которых влияет на состояние вод, обязаны проводить водоохранные мероприятия.

В зоне действия гидромелиоративных систем основными причинами истощения водных источников являются необоснованно большие площади орошаемых земель, завышенные площади под влаголюбивыми культурами. Большие потери в оросительной сети и на орошаемых полях, завышенные поливные и оросительные нормы.

Основные причины загрязнения поверхностных водных источников: сброс в них дренажных и сбросных вод с орошаемой или осушаемой территории, а также сброс сточных вод (бытовых, производственных, городских, животноводческих).

Основная причина загрязнения подземных вод – глубинная фильтрация оросительной воды, содержащей остатки удобрений, пестицидов и растворенных солей.

Основные мероприятия по охране вод от истощения и загрязнения при эксплуатации гидромелиоративных систем: уменьшение оросительных и поливных норм, строго дифференцированное их применение в соответствии с природными условиями, предотвращение потерь оросительной воды на орошаемых полях и в оросительной сети, уменьшение и полное прекращение сброса дренажных и сбросных вод за пределы системы.

Инженерные мероприятия: устройство противофильтрационных покрытий (облицовка каналов), уменьшение водопроницаемости грунта ложа каналов (уплотнение, кольматация идр.), замена каналов трубопроводами и лотками.

Эксплуатационные мероприятия: уменьшение действующей длины каналов за счет применения водооборотов и сосредоточенных поливов, равномерная во времени подача воды, очистка каналов от растительности и наносов, поддержание сооружений и затворов на них в исправном состоянии, устранение утечек через промины и кротовины, своевременное закрытие системы на зиму. Эти мероприятия позволяют увеличить КПД оросительной сети с 0,5..0,6 до 0,8..0,85 и в результате уменьшить забор воды из источников орошения.

Необходимым условием охраны водных ресурсов является также использование экономического механизма. Нужны строгие лимиты по забору воды в систему и в отдельные хозяйства. При заборе воды сверх установленных лимитов должны быть введены высокие налоги. В этом случае хозяйства (фермеры) будут вынуждены экономить воду, внедрять новые водосберегающие технологии орошения.

Комплексная реконструкция и создание совершенных экологически устойчивых систем на принципах водооборота с очисткой и повторным использованием дренажных и сбросных вод наиболее радикальное, но дорогостоящее средство по охране водных ресурсов.

1.2. Охрана земельных ресурсов.

Охрана земель представляет собой систему мероприятий по предупреждению и устранению процессов, ухудшающих состояние земель, а также нарушению порядка пользования ими.

При эксплуатации гидромелиоративных систем в первую очередь выделяют мероприятия по охране и улучшению почв. Основные из них: охрана почв от засоления и подтопления, защита почв от эрозии.

Основные причины засоления орошаемых земель: высокое залегание или подъем уровня минерализованных грунтовых вод, последующий капиллярный подъем их и испарение с поверхности почвы; использование для полива сельскохозяйственных культур вод повышенной минерализации4 несвоевременное проведение агротехнических мероприятий, ведущие к обесструктуриванию почвы.

Для защиты орошаемых земель от засоления и подтопления применяют комплекс эксплуатационных (агротехнических, мелиоративных, лесомелиоративных) мероприятий.

Для борьбы с первичным (естественным) и вторичным засолением проводят посев солеустойчивых растений, промывку сильнозасоленных почв, глубокую пахоту, гипсование почв (особенно солонцовых).

Эрозией почвы называют ее разрушение под действием текущей воды. Основные причины водной эрозии в естественных условиях – интенсивное таяние снега и продолжительные ливневые дожди. Одним из видов водной эрозии является ирригационная эрозия почвы, возникающая при орошении на больших уклонах местности. Ирригационная эрозия возможна при образовании стока (сброса) поливной воды с поверхности поля при неправильных приемах орошения, пропуске повышенных расходов воды по оросительной и сбросной сетям, утечке воды из гидротехнических сооружений, трубопроводов и лотков. В комплекс основных мер по предотвращению и борьбе с эрозией входят организационно – хозяйственные, агромелиоративные, лесомелиоративные, гидротехнические.

Ирригационную эрозию в зависимости от места возникновения и распространения подразделяют на полевую и сетевую.

Полевая эрозия возникает на орошаемых полях при поверхностных самотечных поливах в результате завышенных расходов поливных струй и при дождевании в результате высокой интенсивности дождя. В обоих случаях причиной эрозии является несоответствие параметров техники полива природно - хозяйственным условиям. Предотвратить полевую эрозию при поверхностных бороздковых поливах можно, в первую очередь снизив расходы поливных струй в бороздах, а следовательно, и уменьшив длину борозд. Предотвратить полевую эрозию при дождевании можно, уменьшив интенсивность и улучшив качество дождя.

Сетевая эрозия возникает в результате больших скоростей движения воды в необлицованных оросительных и сбросных каналах. Основные меры предотвращения сетевой эрозии – высокое качество строительства и эксплуатации каналов, лотков, трубопроводов и гидротехнических сооружений, исключающее утечки воды из них, аварийные прорывы воды через дамбы.

Наиболее полно отвечает требованиям предотвращения ирригационной эрозии закрытая оросительная сеть.

Большой ущерб земельным ресурсам наносят овраги. Они значительно сокращают культурные посевные площади, в том числе орошаемые. Территорию считают сильно пораженной оврагами, если густота овражной сети 0,4…1 км/км ². Основные меры борьбы с оврагами – гидротехнические и лесомелиоративные.

При осушении земель наряду с созданием более благоприятных условий для развития сельскохозяйственных культур происходят и негативные явления. Усиливается водная и ветровая эрозия, особенно на торфяных и песчаных почвах.

Для предотвращения отрицательных явлений, получения высоких урожаев и сохранения почвенного плодородия необходимо грунтовые воды в течение вегетации поддерживать на уровне нормы осушения (0,4…1,1 м) в зависимости от культур и фазы их развития.

Охране земельных и водных ресурсов способствуют также создание водохранилищ на осушаемой территории и повышение водности озер.

Требованиям охраны земельных и водных ресурсов лучше всего отвечают водооборотные и польдерные системы. При создании польдерных систем нарушения естественного режима рек минимальны и исключается переосушка прилегающих территорий. В водооборотных системах все избыточные воды с осушаемой площади задерживаются в водоемах для последующего увлажнения сельскохозяйственных культур в засушливые периоды. Кроме того, такие системы предохраняют поверхностные воды от загрязнения дренажным стоком.

При эксплуатации гидромелиоративных систем необходимо охранять животный и растительный мир.

Эксплуатация оросительных систем.

Основы водопользования на оросительных системах.

Понятие о плановом водопользовании.

Плановое водопользование- это управляемый технологический процесс, включающий комплекс организационных и технических мероприятий на водохозяйственном объекте (оросительная система или отдельные ее звенья, различные водопользователи, фермерские хозяйства) по оптимальному регулированию водного и питательного режимов с/х культур путем забора воды из водоисточника, ее рационального распределения и подачи в нужных объемах и в необходимые агротехнические сроки водопользователям с последующим эффективным распределением по полям орошения при обязательном выполнении мероприятий, обеспечивающих надежную работу всех конструктивных элементов системы и орошаемых участков, имеющегося оборудования, устройств и поливной техники.

Плановое водопользование –основа оперативной деятельности как отдельных водопользователей, так и оросительной системы в целом. В задачу планирования входят определение забора воды из источника орошения, своевременная (в нужные сроки и в необходимых объемах) подача ее водопользователям с последующим рациональным распределением по орошаемым участкам и полям, проведение ремонтных работ и работ по поддержанию ремонтной сети и имеющегося оборудования в технически исправленном состоянии. Водопользование – неотъемлемая часть общего технологического процесса производства с/х продукции на орошаемых землях, а внутрихозяйственный план водопользования – часть производственно- финансового плана хозяйства (водопользователя).

Цель планирования – получение высоких и устойчивых урожаев с/х культур, обеспечение орошаемых участков оптимальным количеством поливной воды в научно обоснованные агротехнические сроки, создание благоприятного вводно-воздушного, питательного и теплового режимов, обеспечение нормального мелиоративного состояния орошаемых земель при обязательном сохранение плодородия почв и окружающей природной среды, создание цивилизованных условий жизни для сельского населения.

1.2. Принципы планового водопользования.

Многолетний опыт эксплуатации оросительных систем позволяет сформулировать следующие основные принципы планового водопользования.

1.Принцип плановости. Предусматривает определенную иерархию в планировании водопользования. Основное звено в планировании – хозяйство, и поэтому на данном уровне составляют внутрихозяйственные планы водопользования. На основании данных планов формируют системные планы водораспределения, затем составляют бассейновые водоземелбные балансы. Этим документам придают статус государственных с соответствующими и присущими им методами и формами отчетности и контроля.

2.Принцип поэтапности. Планируют водопользование последовательно, снизу вверх, исходя из оптимальной потребности с/х культур в оросительной воде, в полной увязке с прогрессивной технологией их возделывания.

3.принцип лимитности. Установление лимитов забора оросительной воды как в систему, так и отдельным хозяйствам обусловливается водоносностью источника орошения, конструктивными способностями головных сооружений системы, межхозяйственной и внутрихозяйственной оросительной сетей и сооружений на них, мелиоративным состоянием орошаемых земель и степенью их засоления, наличием дренажа. Важное значение имеет уровень обеспеченности хозяйств техникой полива с/х культур и различными видами ресурсов.

Лимиты устанавливают для лет разной обеспеченности – 95, 75, 50, 25 и 5%-й на основании специальных балансовых расчетов.

4.Принцип оптимальности. Методология данного подхода позволяет получить максимальную продукцию при создавшихся ограничениях на отдельные виды ресурсов. Этого достигают выполнением всех технологических процессов в оптимальном режиме – распределение воды по оросительной сети, проведение поливов и необходимых агротехнических мероприятий и т.д., что обеспечивает своевременное маневрирование водными и трудовыми ресурсами, техникой с целью получения максимального экономического эффекта для данных конкретных условий.

5.Принцип непрерывности подачи воды крупным хозяйствам и очередности водоподачи мелким хозяйствам. Он предусматривает круглосуточную подачу воды большим расходом для крупных хозяйств и поочередную мелким (фермерским) хозяйствам площадью менее 100…200 га, для которых вводят двух-четырехтактный водооборот, что позволяет эффективно использовать оросительную воду.

6.Принцип комплексности планов. Заключается в том, что планы водопользования должны включать не только забор и рациональное распределение и использование оросительной воды, но и планы ремонтных и восстановительных работ каналов, сооружений, систем автоматики и телемеханики, вспомогательного оборудования; обеспеченность мелиоративной техникой и инвентарем; сбалансированность по трудовым ресурсам; расчет экономических показателей и эффективности водопользования в целом.

7.Нормативная база. При планировании водопользования обязательно используют нормативные документы, разработанные специальными научно-исследовательскими и проектными институтами. Это относится к дифференцированным режимам орошения с/х культур, ремонтным работам всех видов, различным машинам и механизмам, системам водоизмерения, автоматики и телемеханики, а также трудовым ресурсам с обязательным обеспечением нормальных производственных и бытовых условий их деятельности.

8.Научно-технические достижения. Обеспечивается внедрение научно-технических достижений в практику эксплуатации оросительных систем, использование экономико-математических методов, методов системного анализа, электронно-вычислительных машин при планировании и оперативном управлении технологическими процессами на системе.

1.3. Оросительная способность системы и источника орошения.

Blog

Содержание