1.27. Зрошення з механічним підйомом води.

Зрошення з механічною подачею води застосовується в тих випадках, коли горизонт води в джерелі зрошення нижче необхідного горизонту води в зрошувальному каналі в місці забору води і неможе бути підвищений економічно прийнятними способами.

Вода механічним шляхом піднімається із джерела зрошення до вищих відміток всієї зрошуваної площі або окремих її зон і звідси розподіляється самотічними каналами або напірним трубопроводом. Головною спорудою системи в цьому випадку служить водопідйомна станція, розрахована на необхідне найбільш доцільне живлення даної системи водою. Деякі особливості має і зрошувальна система.

Механічний підйом води необхідний в більшості випадків при зрошенні із колодязів, часто при зрошенні із ставків, коли потрібно зрошувати вище розташовані землі і, нарешті, при зрошенні із річок в тих випадках, коли віднесення головної споруди вверх по річці або спорудження високої водопідйомної греблі виявляється недоцільним. Крім того механічний підйом води дозволяє зрошувати високо розташовані землі, часто кращі за своїми грунтовими умовами.

Проте слабким місцем зрошення з механічним водопідйомом являється значна величина експлуатаційних витрат (вартість енергії і догляд). В зв’язку з цим до цього виду зрошення приходиться удаватися у тому випадку, коли самотічне зрошення неможливе або не прийнятне по технічних або економічних умовах і коли для підйому води може бути подана досить дешева енергія.

Зрошення з механічним підйомом води розвинуте в усіх країнах, які застосовують зрошення.

Механічний водопідйом застосовується як для зрошення всієї даної площі цілком, так і для зрошення окремих, підвищених ділянок в межах площі самотічного зрошення (причому вода піднімається із річки або із зрошувальних каналів). Таке поєднання самотічного зрошення і зрошення з механічним підйомом води у багатьох випадках цілком доцільне. Енергія для додаткового підйому води в самотічній системі нерідко може добуватися за рахунок використання гідравлічної енергії, яку отримують в середині самої системи – в голові її або на перепадах зрошувальних каналів.

Пропускна здатність каналів при зрошенні з механічним підйомом води встановлюється на основі загальних принципів. При цьому необхідно враховувати деякі особливості. Внаслідок більш високої вартості води повинні бути: а) прийняті міри до максимального зниження витрат води на зрошення полів і втрат в каналах, а також до підвищення коефіцієнту корисної дії системи; б) знижені коефіцієнти форсування каналів; в) переглянутий укомплектований графік режиму зрошення з точки зору допустимого по сільськогосподарських умовах погодження вимог на воду з горизонтами води в джерелі зрошення з метою зменшення висот підйому води і зниження потужності водопідйомної станції.

При механічній подачі води розміщення основної зрошувальної мережі здійснюється по одній із чотирьох схем. Схема перша – вся зрошувана площа обслуговується одним магістральним каналом, який проводиться по командних відмітках. Вода подається від одної насосної станції, яка розташована біля джерела зрошення. Схема друга – зрошувана площа поділяється на зони: кожна зона обслуговується певним зональним магістральним каналом, який отримує воду по напірному водоводу від об’єднаної насосної станції. Схема третя – зрошувана площа також поділяється на зони. Вода, потрібна для зрошення площі всіх зон, подається насосною станцією в нижній зональний канал, потім у другий зональний канал і так далі, послідовно до верхнього зонального каналу, куди вода піднімається тільки для зрошуваних земель у межах верхньої зони. Схема четверта – вся зрошувана площа розчленовується на зони, які мають різні висотні відмітки, і для зрошення кожної зони споруджується самостійна насосна станція. Питання про поділ площі зрошення на окремі зони дуже важливе. Потрібно встановити чи доцільно зросити дану площу при допомозі одної крупної водопідйомної установки, яка подає воду на зрошення всієї площі цілком, тобто по першій схемі або ж при допомозі декількох установок меншої потужності, яка подає воду на зрошення окремих зон, які розташовані на різних висотах, тобто по схемах другої-четвертої. Обидва ці рішення задачі мають свої переваги і недоліки. Вибір найвигіднішого варіанту числа і розташування зон зрошення залежить від місцевих господарських, топографічних та інших умов, які і являються вирішальними.

Потужність насосної станції, яка потрібна для водопідйому, визначається за формулою:

N = кВт,

де Q – витрата води в куб.м./сек, H – манометрична висота водопідйому, яка дорівнює геометричній різниці висот води у голові каналу і в джерелі плюс гідравлічні втрати в трубопроводі H = H_геом+h , 0.736 – перехідний коефіцієнт від кінських сил до кіловатів; – загальний коефіцієнт корисної дії станції, який в залежності від потужності насосної станції і технічної досконалості її обладнання коливається від 0,60 для малих станцій до 0,80 для великих станцій.

Кількість споживаної за зрошуваний сезон енергії обчислюється за формулою:

E = кВт. год.,

де W – річне споживання води, 3600 – кількість секунд в годині.