Основните източници на напояване и поливане
В зависимост от условията за формиране на водния режим и следователно от характера на хидрографа, както и от релефните условия на водосборния басейн, реките се делят на равнинни и планински.
Равнинните реки имат малък наклон и заемат по-ниско положение спрямо околността. Напояването от низинна река обикновено се извършва с помощта на помпени станции или язовир.
Водите на основните низинни реки (Волга, Дон, Днепър и др.) са пресни, съдържат малко утайки и се захранват от подпочвени води и валежи. Най-големият поток преминава през тях през пролетта по време на снеготопенето, когато необходимостта от напояване е незначителна. Тези наводнени води могат да се използват чрез изграждане на резервоари, водата от които се използва за напояване и поливане през лятото. Разнообразие от плоски - степни реки. Източник на храна за тях са предимно зимните валежи. Максималните зауствания в степните реки се наблюдават през пролетта, като през лятото намаляват до нула. За да се използва оттокът им, е необходимо да се изградят резервоари. Планинските реки имат големи наклони, съдържат значително количество утайки (до 4 kg / m 3), захранват се от сняг и ледници, така че основното наводнение върху тях се случва в най-горещото време на годината - през лятото, което им позволява да се използват най-пълно за напояване без изграждане на резервоари.
При напояване от река с нерегулиран отток се сравнява хидрографа на реката 85,90% с разходите необходими за напояване. Ако в определени периоди разходите за напояване са равни на речния отток, тогава е възможно да се осигури напоителната система с вода гравитачно само с язовирно водохващане. Ако цената на напояването надвишава цената на реката, тогава те организират регулиращи резервоари иливодоеми. В зависимост от продължителността на натрупване на вода и последващото й използване регулирането може да бъде ежедневно, седмично, сезонно (годишно), дългосрочно.
Ежедневно и седмично регулиране се използва най-често при използване на подземни води, когато през нощта водата се натрупва в резервоари или басейни, а през деня се взема за напояване или водоснабдяване. Сезонното или годишно регулиране се състои в преразпределение на оттока в рамките на една година. За тази цел на реката се създава резервоар, в който оттокът се забавя напълно или частично през периода на наводнение и се използва през периода на напояване. Сезонно регулиране се използва в случаите, когато годишното потребление на вода е по-малко от годишния дебит на изчислената сигурност (70,97%).
Дългосрочното регулиране на дебита се използва в случаите, когато потреблението на вода надвишава дебита на изчисленото захранване. В същото време водата се съхранява в резервоара през влажни години и се използва за напояване и поливане през сухи години.
При сезонно регулиране на оттока обемът на резервоара се приема равен на 20,70%, а при дългосрочно регулиране - 120,170% от средногодишния отток.
Регулиращият резервоар е разположен на реката или встрани от нея, захранван с речна вода през захранващия канал (фиг. 2.52). Те могат да се пълнят през подхранващия канал с вода от пролетния отток на реката и вода, изтичаща от водосборната зона. Резервоарите, разположени далеч от реката, получават само част от речното натоварване, така че те са по-малко затлачени.
Ориз. 2.52 - Схеми на разположение на регулиращи резервоари:
1 - основен канал; 2 - захранващ канал; 3 - захранващ канал; 4 - резервоар
Напояване на подземни води.
Напояването с подземни води е широко развито в някоистрани по света. В САЩ подпочвените води напояват 40%, а в Индия 30% от напояваната земя. В ОНД около 10% от напояваната площ се напоява с подземни води, главно в южната част на Украйна, в Армения, Азербайджан и Туркменистан.
Подземните води се разделят на кацнали води, подземни води и артезиански.
Верховодка -е временен водоносен хоризонт, образуван върху лещи и междинни слоеве от слабопропускливи скали по време на инфилтрация на атмосферни валежи, повърхностни и напоителни води.
Подземните водилежат на първия непроницаем или слабо пропусклив водопровод от повърхността на земята.
Артезианските водилежат в пропускливи почви, затворени между водоустойчиви слоеве и са под налягане. В артезианските кладенци нивото на водата се издига над маркировката за отваряне и често над повърхността на земята. Най-често се срещат в предпланините и в равнинните падини. Обикновено тези води са слабо минерализирани и имат дебит от 25.100 l/s и повече.
За напояване е подходяща вода с температура не по-ниска от 14 °C.
Според минерализацията подземните води се разделят на пресни (до 1 g / l), слабо минерализирани (1,3 g / l), солени (3,10 g / l), солени (10,25 g / l), силно солени (25, 50 g / l) и саламура (повече от 50 g / l). По химичен състав водата трябва да е достъпна за растенията и да не предизвиква засоляване и алкализиране на почвата. Химическият състав се определя чрез анализ. Годността на водата за напояване се оценява по обща минерализация, съдържание на натрий и съотношението му с калций и магнезий.
Когато се използват за напояване на солени и солени води, те трябва да се разреждат с прясна вода и да се поливат само добре дренирани почви, като се използва режим на промиване.
Ползи от използването на подпочвените води за напояване - получаване на водана място без изграждане на скъпи водохващащи и токопроводими съоръжения. Подпочвените води обаче не винаги са подходящи за напояване поради ниския дебит и високата соленост. За напояване е подходяща вода с дебит на кладенеца най-малко 15 l/s.
Видовете водовземане за напояване зависят от естеството на подземните води. В предпланинските райони подземните води могат да бъдат изведени на повърхността чрез хоризонтални подземни галерии. Когато подпочвените води възникнат на
Ориз. 2.53 - Схеми на минни (а) и тръбни (б) кладенци: 1 - мина; 2 - монтаж на вал; 3 - водоносен хоризонт; 4 - водоприемна част; 5 - отвори за всмукване на вода; 6 - долен филтър; 7 - глава; 8 - устието на кладенеца; 9 - производствен низ; 10 - филтър (работна част); 11 - картер; 12 - надфилтърна тръба със салникова кутия
Напояването с подземни води има следните характеристики: незначителен дебит на кладенеца; във водата няма утайки; температура на водата под 12°C; водоизточникът се намира в непосредствена близост до напояваната площ, чиято площ обикновено е 15 100 ха.
Както показва опитът, при напояване с подземни води е най-целесъобразно да се създадат големи напоявани парцели с площ от 400 600 ха. За по-пълно използване на подземните води и увеличаване на площта на напояване е необходимо да се организират регулиращи резервоари (басейни) с ежедневно и сезонно регулиране. Ако обемът на водата, доставена от кладенец или група кладенци, е по-голям от обема вода, необходим за напояване за същия период, тогава се подреждат резервоари за ежедневно регулиране, които се пълнят между напояванията.
Ако дневният обем вода от кладенец или група кладенци е по-малък от дневния разход на вода, необходим за напояване, тогава се изграждат резервоари за сезонно регулиране.
Регулиращите резервоари позволяват не само да се увеличат размеритеполивна площ, но и за аериране и затопляне на подпочвените води преди напояване. С голям капацитет регулаторните басейни се превръщат в големи водоеми с годишно регулиране.
За да се предпази от изчерпване, попълване на запасите, изкуствено попълване на запасите от подземни води се извършва поради гравитация или инфилтрация под налягане.
Гравитационната инфилтрация включва: наводняване на насипната зона; изграждането на специални басейни с пропускливо дъно и гъста мрежа от малки канали; използване на корита на постоянни и временни водни течения, изчерпани мини, кариери.
Напояване с локален отток
Местният отток се формира от пролетно топене и дъждовни води, изтичащи от водосборните райони в корита, котловини, греди, дерета и реки, както и в езера и затворени падини.
В обширните и сухи степи на северната част на Казахстан, Поволжието и западната степна част на Сибир местният отток е единственият и най-надежден източник на напояване и поливане.
Най-ефективно е интегрираното използване на местния отток и подпочвените води, когато в зависимост от почвата, хидрологичните условия и терена се създават езера и резервоари, извършват се селскостопански практики, които забавят местния отток директно в полетата, и едновременно с това се решават проблемите с водоснабдяването, поливането и рибовъдството.
За целта се изготвят басейнови схеми за комплексно използване на местните отточни води. При изготвянето на схемата се изчислява балансът на водните ресурси на басейна за отчетната година. Консумацията на вода се изчислява в съответствие с броя на потребителите на вода и нормите за потребление на вода. Притокът на вода се установява чрез хидроложки изчисления. Полезен обем вода, който може да се използва от водопотребителите,се определят за специфични условия на басейна чрез водностопански изчисления в съответствие с нормите за проектиране.
Избор на място за езерото, конструкциите и напояваната площ. Езерото е резервоар, образуван от язовир, чийто капацитет не надвишава 2 милиона m 3. Резервоари, създадени от язовири, но с голям капацитет, се наричат резервоари; представляват по-капитален комплекс от структури.
За проектирането на езерата се извършват необходимите теренни проучвания. Извършват се хидроложки изследвания за определяне на естествения режим на речното течение, измененията на водните нива и оттоците, наносния режим и зимния режим и определяне на водосборната площ.
Езерото се намира на кратко разстояние от основния консуматор. При използване на вода за напояване е необходимо положението на язовирната площадка да осигурява гравитачно водоснабдяване на напояваната площ. Ако не е възможно гравитачно поемане на вода от езерото, тогава местоположението на язовирната стена се избира по такъв начин, че дължината на напорния тръбопровод, доставящ вода от помпената станция до напояваната зона, и височината на издигане на водата да са най-малки. В процеса на хидроложки изчисления се изчертават топографските характеристики на резервоара (фиг. 2.54), определят се потребността от вода на стопанството, характерните обеми вода в езерото и съответните маркировки на нивото, както и дебитът.
Ориз. 2.54 - Характеристики на езерото:
a -основните елементи на езерото;b -схема за изчисляване на обемите на езерото;
v -топографски характеристики на езерото