Расход за счёт осадков , л/с:
,
где
- объём выпавших осадков, м3;
-
время, за которое надо откачать осадки
с обвалованной территории, сут.
Расход за счёт понижения уровня грунтовых вод , л/с, вычисляют по формуле:
,
где
- среднесуточная интенсивность снижения
уровня грунтовых вод за расчётный период
от
до
,
м/сут.;
-
площадь водосбора в створе станции, га.
Среднесуточная интенсивность снижения уровня грунтовых вод , м/сут.:
,
где
- коэффициент водоотдачи грунта;
и
- напоры
грунтовых вод над дреной в начале и
конце расчётного периода.
При затопляемых дамбах объём поступающей к насосной станции воды увеличивается за счёт паводковых вод, заполняющих обвалованную территорию до гребня дамб.
Расход за счёт паводковых вод
,
м3/с, определяется по формуле:
,
где
- вместимость обвалованной территории
от поверхности земли до гребня дамбы,
м3.
Неровность притока воды к насосной станции вынуждает строить водосборные резервы. Они, выполняя роль регулирующих ёмкостей, позволяют уменьшить мощность насосных станций, выровнять режим их работы, а также накопить воду в межень и обеспечить равномерную подачу воды к дождевальным установкам при орошении в период засухи. Водосборными резервуарами могут служить естественные понижения местности, расширения устья магистральных каналов.
Напор
насосной станции
,
м, определяют по формуле:
,
где
- геодезическая высота водоподъёма, она
соответствует разности между максимальным
уровнем воды 0,5-1,0 % обеспеченности в
водоприёмнике и максимального уровня
воды в голове магистрального канала,
м;
-
сумма потерь напора в сооружениях
насосной станции от водозабора до
водовыпуска, м.
На осушительных насосных станциях применяют, как правило, низконапорные (пропеллерные) насосы. Они легко поддаются автоматизации. Кроме того, применяют погружные электронасосы.
Для польдеров площадью 500-2000 га применяют два-три насосных агрегата. Рациональная их работа обеспечивается при следующем соотношении их подачи:
при установке двух насосов 1:1; 1:2 или 1:3;
при установке трёх насосов 1:1:1; 1:1:2 или 1:1:3.
На малых осушительных станциях подачей менее 0,1 м3/с допускается установка одного насоса. При этом должен быть предусмотрен резервный насос, который хранится на складе эксплуатирующей организации.
Насосные станции на польдерах, как правило, бывают стационарными.
Лекция 7
7 Двустороннее регулирование водного режима почв
7.1 Системы двустороннего действия и условия
их применения
На избыточно увлажнённых землях с односторонним регулированием водного режима в засушливые периоды наблюдается дефицит влаги, что приводит к снижению урожаев сельскохозяйственных культур. Поэтому требуется применение систем двустороннего действия, которые регулируют сток и дополнительно увлажняют почву в засушливые периоды.
Системы двустороннего действия состоят из двух частей: осушительной (для отвода избыточной воды) и увлажнительной (для подачи воды в корнеобитаемый слой почвы).
Состав и конструкция увлажнительной части системы зависит от способа увлажнения. На осушаемых землях применяют в основном два способа увлажнения - подпочвенное (шлюзование) и дождевание.
В связи с этим на осушаемых землях строят системы двустороннего действия следующих видов: осушительно-оросительные (способ увлажнения - дождевание) и осушительно-увлажнительные (способ увлажнения - шлюзование).
Осушительно-оросительные системы относят к наиболее технически совершенным системам. Их применяют на торфяниках и минеральных избыточно увлажнённых землях любого гранулометрического состава. Однако они имеют ряд недостатков: высокая стоимость строительства; требуют больших расходов воды на единицу площади при поливах (до 100 л/с и более); большие эксплуатационные затраты; энергоёмкость и металлоёмкость.
Одним из основных преимуществ подпочвенного увлажнения осушаемых земель является его сравнительно небольшая стоимость, возможность более полного использования элементов осушительной системы.
К недостаткам можно отнести инерционность процесса увлажнения, неравномерность увлажнения как площади, так и по профилю. Верхний пахотный слой, из-за разрыва капиллярности, увлажняется мало или совсем не увлажняется. Эти системы требуют достаточной водопроницаемости почвогрунтов (Кф > 0,5 м/сут.) и ровных, с уклонами не больше 0,005, площадей. Поэтому осушительно-увлажнительные системы имеют более ограниченное применение.