4. Проектування зрошувальної мережі.

4.1. Технічна експлуатація зрошувальної мережі.

Проектом передбачено будівництво зрошувальної системи в ПСП «Сонячне» Якимівського району Запоріжської області. Вода на зрошення сільськогосподарських угідь подаватиметься насосною станцією із ГКМК в магістральний канал системи К1. З магістрального каналу передбачено подавати воду у два зрошувачі 1.К1 і 1.К2 та у мережу розподільчих каналів, які підводитимуть воду до інших зрошувачів. Так розподільчий канал 1.1К підводить воду до зрошувачів 1.1К1, 1.1К2; канал 1.2К – до зрошувачів 1.2К1, 1.2К2; канал 1.3К до зрошувачів 1.3К2, 1.3К1; канал 1.4К до зрошувачів 1.4К1, 1.4К2. У зрошувач 1К3 вода поступає безпосередньо із магістрального каналу.

Для підтримання необхідних рівнів води в магістральному каналі влаштовуються дві підпірні споруди на ПК-21+77 і ПК-42+35. Для регулювання подачі води в головах розподільчих каналів 1.2К і 1.4К влаштовуються водовипускні споруди. Для спорожнення мережі відкритих каналів передбачено влаштування скидних споруд на зрошувачах 1.1К1, 1.1К2, 1К3, 1.2К1, 1.2К2та розподільчому каналі 1.4К. При чому, надлишок води із зрошувачів 1.1К1і 1.1К2поступає в розподільчий канал 1.2К, з нього у зрошувачі 1.2К1 і 1.2К2, які скидають воду у мережу трубопроводів. З метою зменшення кількості скидних споруд розподільчий канал 1.3К і зрошувачі 1.К1, 1.К2, 1.3К2, 1.3К1, 1.4К1, 1.4К2 будують з оберненим похилом. Вода із скидної мережі трубопроводів Т-1, Т-2, Т-3, Т-4 поступає у регулюючий басейн, за межами об’єкту.

Для вільного проїзду по території системи влаштовується мережа доріг із трубами-переїздами.

4.2. Проектування зрошувальної мережі плані.

Зрошувальна мережа для дощувальної машини «Zimmatic 800M» складається з розподільчих каналів 1.1К, 1.2К, 1.3К,1.4К, джерелом для яких є магістральний канал К1, і зрошувачів 1.К1, 1.К2, 1.1К1, 1.1К2, 1К3, 1.2К1, 1.2К2, 1.3К2, 1.3К1, 1.4К1, 1.4К2. Розміщення елементів зрошувальної мережі в плані визначається габаритами дощувальної машини (довжиною водопровідного поясу), величиною її навантаження, конфігурацією зрошувальної площі, прийнятою організацією зрошувальної території, рельєфом місцевості, наявністю лінії електропередач і зв’язку, лісосмуг, доріг. З загальної площі ділянки виключаються не придатні під зрошення її частини:

• вздовж ГКМК залишається захисна смуга, довжиною 100 м і більше;

• вздовж лінії електропередач і кабелів виділяються захисні смуги шириною 60м (лист1).

4.3. Розрахункові витрати води та гідравлічний розрахунок зрошувальної мережі.

Згідно СНиП 2.06.03-85 розрахункові витрати води визначаються на полив дощувальними машинами, і фільтраційних витрат.

Витрати води в каналах визначають за формулою:

Q^бр= Q^нт+S,

_{де: Q}^бр _{– витрата води на початку каналу, м}³_/с

Q^нт – витрата води в кінці каналу, м³/с

S – фільтраційні витрати води з каналу, м³/с.

Величина фільтраційних втрат в каналах залежить від їх довжини і визначається за формулою:

_{де: Qf – питомі втрати води з складу на фільтрацію, м}³_{/с на 1 км.}

_{L – довжина каналу, м.}

_{Розрахунок фільтраційних втрат з облицьованого каналу, при облицюванні однакової товщини на дні каналу, при вільній фільтрації виконується}

_{за формулою:}

_{де: Kf – коефіцієнт фільтрації екрану, рівний згідно таблиці 2. [ ] для збірних бетоно-плівкового облицювання Kf=0,0003 м/добу,}

_{t – товщина облицювання, в даному, в даному випадку товщина плит НПК 60-10, 60-15, 60-20 і плівки t=0,0602 м,}

_{b – ширина каналу по дну, м,}

d_C – глибина каналу, його наповнення при розрахункові витрати, м

m – коефіцієнт закладання укосів.

Форсована витрата в каналах визначається за формулою:

_{де: Kф – коефіцієнт фосування, рівний згідно [ ] для каналів з витратою до 10 м}³_{/с Kф=1,15.}

_{Всі розрахунки по визначенню втрат води в каналах зведені в таблицю 3. (лист 3).}

Визначаємо розрахункову трасу каналів, в яку включаються послідовно всі канали різних порядків, починаючи від джерела зрошення до найбільш віддаленого зрошувача. Розрахунковою трасою каналів є: К1, 1.4К, 1.4К2. Розбиваємо кожен канал, який входить в розрахункову трасу, на пікети, починаючи з голови, на старших каналах визначаємо точки відбору води в молодші канали.

Зрошувальний канал 1.4К2запроектовано з оберненим похилом. Його розрахунок виконуватимемо по способу В.Г. Чарномського.

Згідно [ ] розрахунковими залежностями в даному випадку є:

_{де: Δl –довжина ділянки каналу, м}

_{di – питома енергія перерізу, глибиною hi, м}

_{V,C,R– відповідна швидкість, коефіцієнт Шезі і гідравлічний радіус, знайдені для деякого «середнього» значення перерізу глибиною h ,}

h – шорсткість русла, рівна для збірного залізо бетону n=0.014 згідно [ ],

m – коефіцієнт закладання укосів, рівний для зрошувачів і розподільних каналів m=1.25,

і – похил русла, рівний для О-11 і=0,00002,

α – коректив кінетичної енергії потоку, рівний згідно [ ], α=1,15;

g – прискорення вільного падіння, рівна g=9,81 м/с²,

Q – витрата перерізу, м³/с²

ω, … – площі поперечних перерізів, м²

χ, … – значні периметри перерізів, м.

Всі розрахунки каналу з оберненим похилом зводимо в таблицю 3.17.

Розрахунок ведеться для каналу шириною по дну b=1 м з похилом і=0,00002. Згідно гідравлічного розрахунку глибина води на початку зрошувача повинна бути 0,8м для того, щоб забезпечити в кінці мінімально-необхідну глибину води для зрошення дощувальною машиною «Zimmatic 800M».

Розрахунки каналів х-1 і х-1-4 ведемо по формулах гідравліки:

_{де: І – похил дна каналу.}

_{Поперечний переріз каналу приймаємо трапецієвидної форми, причому ширина по дну для каналу 1.4К і ділянки каналу К1 ПК42+35 – ПК51+61 рівна b=1м, для ділянки каналу К1 ПК21+77 – ПК42+35 b=1,5м, для ділянки каналу х -1 ПК0– ПК21+77 b=2,5м. Величина закладання укосів приймається згідно [ ] для зрошувачів і розподільчих каналів m=1.25 для магістрального каналу m=1.5.}

Для розрахунків і побудови графіків залежності k=f(h) і w=f(h) складаємо таблицю 3.18.

Дані величини розраховується за формулами:

Прирівнявши їх до попередніх отримуємо залежності:

По даних таблиці будуємо графіки залежності k=f(h) і w=f(h) на рис. 3.3 і 3.4.

Визначаємо фактичне значення витратної характеристики для кожної ділянки каналу при пропуску Q^бр _maxі Q^бр _min:

_{По Kф}^max _{і Kф}^min _{по графіку k=f(h) визначаємо фактичну глибину наповнення в каналі. По hф}^max _{і hф}^min _{визначаємо Wф}^max _{і Wф}^min _{та Vф}^max _{і Vф}^min_:

Фактична швидкість води в каналі повинна задовільняти слідуючі умови:

_{де: Vдоп.розм. та Vдоп.зам­ – відповідно допустима швидкість швидкість води в каналі на розмив і на замулення м/с.}

_{Допустима незамулююча швидкість рівна Vдоп.зам­=0,2 м/с згідно [ ]. Допустима нерозмиваюча швидкість приймається згідно таблиці 6 [ ] для каналів, облицьованих збірними залізо бетонними плитами. Результати гідравлічного розрахунку каналів зводимо в таблицю 3.19.}