Тема 4. Шляхи підвищення ефективності зрошувальних меліорацій

ПЛАН

4.1. КОМПЛЕКСНА РЕКОНСТРУКЦІЯ І ТЕХНІЧНЕ УДОСКОНАЛЕННЯ ЗРОШУВАЛЬНИХ СИСТЕМ

4.1.1. Підвищення надійності закритих зрошувальних систем

4.1.2. Шляхи зменшення енергоємності поливу

4.1.3. Забезпечення систем дощувальною технікою. Напрями удосконалення існуючих і розроблення нових машин

4.1.4. Мікрозрошення сільськогосподарських культур. Стан, перспективи розвитку та напрями використання

4.1.5. Поверхневий полив

4. 1. 6. Організація подачі та розподілу води на зрошувальних системах

4.1.7. Облік води при зрошенні

4.1.8. Механізація експлуатаційних робіт на меліоративних системах

4.1.9. Будівельні матеріали і вироби для реконструкції меліоративних систем

4.2. АГРОТЕХНІЧНІ ЗАХОДИ ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ВИКОРИСТАННЯ ПОЛИВНИХ ЗЕМЕЛЬ

4.2.1. Напрями використання зрошуваних земель

4.2.2. Системи землеробства на поливних землях

4.2.3. Система удобрення і родючість грунтів при зрошенні

4.2.4. Ефективність удосконалених технологій вирощування сільськогосподарських культур

4.2.5. Ресурсозберігаючі технології кормовиробництва на зрошуваних землях Лісостепу

4.2.6. Режими зрошення

4.2.7. Агроландшафтне улаштування зрошуваних земель

4.3. ІНФОРМАЦІЙНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПОЛИВНОГО ЗЕМЛЕРОБСТВА

4.3.1. Інформаційне забезпечення управління технологічними

процесами

4.3.2. Інформаційно-обчислювальні системи планування зрошення

4.3.3. Комп'ютерні системи диспетчерського управління водорозподілом

Ефективність зрошувальних меліорацій залежить від взаємодії цілого комплексу різнопланових чинників, першу групу яких становлять умови, що визначають рівень сільськогосподарського використання поливних земель, а другу – безпосередньо якість поливу, відповідність зрошувальної системи і поливальної техніки поставленим до них агротехнічним вимогам. Тому висока ефективність зрошувальних меліорацій може бути забезпечена шляхом оптимізації технічних і технологічних рішень, інтенсифікації поливного землеробства, в тому числі на основі застосування комп'ютерних інформаційних технологій, а також з урахуванням вимог ринкової економіки та охорони природи.

4.1. КОМПЛЕКСНА РЕКОНСТРУКЦІЯ І ТЕХНІЧНЕ УДОСКОНАЛЕННЯ ЗРОШУВАЛЬНИХ СИСТЕМ

До числа основних напрямів технічної політики при реконструкції і удосконаленні зрошувальних систем належить підвищення їхнього технічного рівня, надійності, зменшення енергоємності поливу, забезпечення поливальною технікою, запровадження водообліку і вирішення цілої низки інших, переважно інженерних завдань.

4.1.1. Підвищення надійності закритих зрошувальних систем

Надійність закритої зрошувальної системи в цілому залежить від безвідмовної одночасної роботи усіх її елементів, в тому числі закритої мережі трубопроводів і технологічного устаткування насосних станцій. Для удосконалення систем і підвищення їхньої надійності останнім часом одержано низку технічних рішень, розроблених в основному в Інституті гідротехніки і меліорації УААН, які доцільно застосувати під час реконструкції систем.

На насосних станціях, обладнаних водоповітряними котлами, замість прийнятих компресорних установок доцільно встановити гідравлічний ежектор, який в автоматичному режимі наповнюватиме водоповітряний котел стисненим повітрям. Така заміна значно спрощує експлуатацію і технічне обслуговування, зменшує витрати коштів і разом з тим підвищує надійність роботи устаткування.

Вакуумну систему насосної станції слід об'єднати із системою відливу технологічної води і дооснастити ежектором, який працює від тиску води в колекторі насосної станції. Це технічне рішення дає можливість у три–п'ять разів продовжити термін служби штатного вакуумного насоса, збільшити коефіцієнт корисної дії системи завдяки високій стабільності в часі робочих характеристик ежектора, забезпечити надійну роботу вакуумної системи, а також дає змогу відмовитись від окремої системи відливу технологічної води з насосної станції.

Рекомендується застосувати безударне закриття зворотних клапанів насосів при вимкненні одного з працюючих насосів. Цим самим досягається захист зворотних клапанів, трубопроводів насосної станції, а також конструкцій споруди насосної станції від гідравлічних і механічних ударів і таким чином подовжується термін служби цих елементів. З цією метою розроблено пристрій, який автоматично забезпечує безударне закриття.

Абразивне спрацювання захисних втулок вала насоса можна зменшити у чотири–шість разів, застосовуючи ущільнювальні полімерні кільця. Як правило, полімерне ущільнення встановлюють у період ремонтних робіт і воно слугує протягом усього зрошувального сезону. Зменшується витрата сальникової набивки, у результаті зниження тертя і кращого охолодження вала коефіцієнт корисної дії насосних агрегатів зростає на 2, 0–2, 4%.

Помітним резервом підвищення надійності роботи насосних станцій є захист електродвигунів від перевантаження і виходу з ладу. Застосування розробленого захисного пристрою забезпечує автоматичне вимикання насосного агрегату у момент, коли сила струму в обмотках електродвигуна наближається до рівня, за яким вони перегорають і, як наслідок, тривалий простій та значна вартість ремонту.

В експлуатації насосних станцій небажаним є також аварійне відключення усіх агрегатів при вимкненні електроживлення внаслідок відхилення частоти струму в мережі від стандартних меж, що супроводжується гідравлічними ударами у трубопроводах зрошувальної мережі. Застосування розробленого сигналізатора частоти струму дає змогу машиністам насосних станцій завчасно виключити насосні агрегати відповідно до штатного регламенту і тим самим запобігти небажаному автоматичному аварійному відключенню.

Важливою умовою надійної роботи трубопровідної мережі закритих зрошувальних систем є підтримання стабільного гідравлічного режиму потоку води в трубах, відсутність гідравлічних ударів і екстремальних коливань тиску під час перехідних гідравлічних процесів, що досягається застосуванням комплексу запобіжної та регулювальної арматури. В цілому закриті зрошувальні системи України достатньо оснащені такою арматурою. Але у зв'язку з постійним удосконаленням арматури в процесі реконструкції систем необхідно замінювати застарілі її зразки на більш досконалі.

Так, наприклад, мембранні вантузи марки ВМ-50 і ВМ-100, які спрацювання на впуск-випуск повітря супроводжують скидом води, доцільно замінити аераційними клапанами КА-100, що працюють без скиду води і монтуються без ремонтної засувки.

Плоско-паралельні засувки на трубопроводах насосної станції і зрошувальної мережі, які характеризуються обмеженим ресурсом, слід замінити засувками з клиновим обгумованим запірним органом, що мають набагато більший ресурс і вищу надійність. Такі засувки серійно виготовляють заводи Держводгоспу України.

При реконструкції азбестоцементних трубопроводів замість фасонних частин із сталевих труб, у тому числі і вставок для гідрантів, що мають обмежений строк служби, доцільно встановити чавунні, повний комплект яких розроблено в Інституті гідротехніки і меліорації УААН та випробувано на зрошувальних системах.

Мережа із сталевих труб повинна мати протикорозійний захист. Роботоздатність старих сталевих трубопроводів можна відновити шляхом нанесення внутрішнього піщано-цементного шару за технологією Укроргводбуду.

З метою зменшення непродуктивних скидів води з відкритої мережі міжгосподарських каналів, зумовлених як погодними умовами, так і організацією поливу, необхідно влаштовувати акумуляційні ємності, загальна місткість яких повинна становити три–п'ять відсотків об'єму розрахункової добової подачі води. Для розміщення акумуляційних ємностей використовують придатні для цього форми рельєфу вздовж траси каналів. При визначенні загального об'єму акумуляційних ємностей враховують також регулювальну можливість відкритих каналів.