Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА МЕЛИОРАЦИИ, РЕКУЛЬТИВАЦИИ И ОХРАНЫ ЗЕМЕЛЬ

Дисциплина: Мелиорация земель

Курсовой проект:

«Проектирование оросительной сети при поливе дождеванием»

Выполнил: Горпинченко Н.А.

студент 644гр.

Проверил: Гейнрих М.П.

Барнаул - 2008

Содержание

Введение

1. Природные условия

2. Проектирование внутрихозяйственной оросительной сети в плане

2.1Организация орошаемой территории

2.2Основные принципы проектирования оросительной сети в плане

3. Выбор типа и модификации дождевальной машины

3.1Факторы, определяющие выбор типа дождевальных машин

3.2 Выбор типа и модификации дождевальной машины по впитывающей способности почвы

3.3 Характеристика машин для полива дождеванием

4. Расчет основных элементов техники полива

5. Водосборно-сбросная сеть

6. Дороги и лесополосы на орошаемых землях

7. Сооружения на закрытой оросительной сети

7.1 Арматура на закрытой оросительной сети

7.1.1 Задвижки

7.1.2 Обратные клапаны

7.1.3 Вантузы

7.1.4 Предохранительные клапаны

7.1.5 Гидранты-водовыпуски

7.1.6 Водовыпуски

7.1.7 Распределительные (смотровые) колодцы

7.1.8 Упоры на трубопроводах

8. Гидравлический расчет оросительной сети

8.1 Трубы для устройства закрытых оросительных сетей

8.2 Определение расчетных расходов воды закрытой оросительной сети

8.3 Гидравлический расчет закрытой оросительной сети

Приложение

Введение

Орошение - искусственное увлажнение почвы в р-нах с недостаточным увлажнением.

Виды:

1. увлажнительные

2. удобрительные (орошение сточными водами)

3. утеплительные

4. обводнительные

Обводнение - переброска воды из районов с избытком воды в районы с дефицитом качественной воды. Обводняют устройством прудов, которые задерживают весенние талые воды или летние ливневые.

Увлажнение может быть поверхностное, дождеванием, внутрипочвенным, аэрозольным, капельным.

По выполняемым функциям оросительная сеть подразделяется на проводящую и регулирующую.

По конструкции бывает открытой, закрытой и комбинированной.

Конструкция и расположение на участке зависит от организации территории, рельефа местности, почвенно-мелиоративных условий, техники полива, наличия на участке инженерных коммуникаций, дорог, лесополос.

Сеть может быть стационарной, полустационарной, временной и передвижной. Проектируют так, чтобы она обеспечивала:

1. Подачу воды в требуемом кол-ве в заданные сроки.

2. Обеспечивать высокий КЗИ

Оросительная сеть должна обеспечивать нормальную работу дождевальной техники. При этом свободный напор на самом удаленном гидранте должен соответствовать паспортному напору дождевальной машины.

В зависимости от роли в оросительной сети выделяют: магистральные каналы (трубопроводы), межхозяйственные распределители, внутрихозяйственные трубопроводы и оросители.

На открытых каналах открытой оросительной сети устраивают ГТС для регулирования уровня и расходов воды, головное водозаборное сооружение обеспечивает забор воды в оросительную систему и предохранение ее от попадания мусора, наносов.

Необходимое условие работы - командование магистрального канала над орошаемой площадью.

оросительный сеть дождевальный лесополоса

1. Природные условия орошаемого участка «СПК Лесное» Бурлинского района

Инженерно-геологические и гидрогеологические условия.

Участок изысканий характеризуется следующим геологическим строением:

В верхней части разреза залегают пески пылеватые с прослоями суглинков и супесей, которые подстилаются глинами.

Водоносный горизонт вскрыт на глубине 5-11 м. Воды напорные, величина напора достигает 3-5 м. Водовмещающими породами являются пески пылеватые и мелкие.

Средневзвешенный коэффициент фильтрации толщи равен 2,0 м/сут. Региональным водоупором являются глины таволжанской свиты, залегают на отметках 82-91 м.

Воды горизонта солонцеватые с минерализацией 1,5-3,9 г/л. По химическому составу воды сульфатные, хлоридные, гидрокарбонатно-сульфатные, сульфатно-хлоридные с переменным катионным составом.

Глубина сезонного промерзания супесей составляет 2,4 м.

Рельеф.

В геоморфологическом отношении участок расположен в пределах Карасукской озёрно-аллювиальной равнины.

Рельеф слабоволнистый с незначительными уклонами на северо-запад, с абсолютными отметками поверхности 108-114 м. Величена уклона поверхности составляет 0,002.

Климатические факторы.

Климат района отличается суровой зимой с сильными ветрами и метелями, весенними и осенними заморозками, жарким летом. Средняя годовая температура воздуха составляет 1,3 гр.

Продолжительность периода с устойчивым снежным покровом составляет 150-155 дней, безморозный период 120-130 дней. Сумма температур воздуха за период с температурой выше 10гр. равна 2200-2400гр. Среднегодовая сумма осадков составляет 356 мм, в том числе за вегетационный период 158 мм.

Среднее число дней с суховеями средней интенсивности составляет 20 дней с колебаниями от 4 до 31, слабой интенсивности от 24 до 50 дней. Краткая климатическая характеристика взята по метеостанции г.Славгород Алтайского края.

Почвенно-мелиоративные условия.

Согласно почвенно-географическому районированию Алтайского края, участок расположен в зоне каштановых почв.

Почвы участка объединены в две группы.

Группа №1 разделена на две подгруппы 1-1 и 1-2. К первой группе отнесены почвы, где уровень грунтовых вод находится в пределах 3,3-5,5 м. Почвы этой группы можно поливать дождеванием при условии выполнения всех рекомендуемых мероприятий.

2. Проектирование внутрихозяйственной оросительной сети в плане

2.1 Организация орошаемой территории

Под организацией орошаемой территории понимают установление размеров, конфигурации полей севооборотов и их размещение на участке в соответствии с принятым способом орошения, выбранным типом дождевальной машины и способом подачи воды с целью высокоэффективного использования орошаемого массива.

Размеры орошаемого и севооборотных участков и площади полей устанавливают на основании оросительной способности водоисточника, сложности рельефа местности, ее расчлененности, типа севооборота и применяемого типа дождевальной техники.

Расположение в плане оросительной сети на поле, севооборотном участке, в хозяйстве зависит от способа и техники полива, уклона рельефа местности, инженерно-геологических и гидрогеологических условий, вида с/х культур.

В общем виде внутрихозяйственная оросительная система состоит из следующих основных элементов:

1.Источника орошения (водохранилище, река, магистральный канал или его ветви, межхозяйственный распределитель).

2.Водозаборного сооружения.

3.Собственно внутрихозяйственной оросительной сети, состоящей из следующей системы наборных трубопроводов:

а) внутрихозяйственного или хозяйственного распределителя;

б) распределитель трубопроводов;

в) полевых трубопроводов.

4. Водосборно-сбросной сети, состоящей из напорного канала или дамбы и собственно сбросной сети.

5. Дождевальных машин или установок

б. Сооружений на оросительной и сбросной сети

7. Дорожной сети

8. Лесополос

Оросительную сеть при поливе дождеванием я спроектировал закрытой состоящей из напорных трубопроводов.

В отдельных случаях внутрихозяйственная оросительная система может не иметь полного перечня каналов и трубопроводов.

Индексация (буквенная и цифровая) трубопроводов, а также водосборно-сбросной сети выполнена в соответствии с ОСТ 33-17-76.

2.2 Основные принципы проектирования оросительной сети и ее составные части

При проектировании внутрихозяйственной оросительной сети определяем границы и площади севооборотных участков, полей севооборотов, дорог, лесополос и сооружений.

Основной расчетной единицей при проектировании внутрихозяйственной сети является севооборотный участок.

Площадь севооборотного участка кратна расчетной сезонной нагрузке дождевальных машин, в соответствии с заданием севооборотный участок разделил на шесть полей.

Севооборотные поля спроектировал равновеликими по площади.

Размеры полей в севооборотном участке строго увязаны с технической характеристикой применяемой дождевальной техники.

При поливах дождевальной машиной "Днепр" полевой трубопровод расположил по одной из сторон севооборотного поля. Расстояние между полевыми трубопроводами равно двойной ширине захвата этой машиной, оно выбрано на основании технико-экономических расчетов.

Внутрихозяйственную оросительную сеть для полива машинами "Фрегат",и "Днепр" я спроектировал закрытой напорной.

В пределах севооборотных участков закрытая оросительная сеть располагается схеме с двусторонним расположением полевых трубопроводов по отношению к распределительному трубопроводу.

Предпочтение этой схеме расположения закрытой оросительной сети в пределах севооборотных участков отдано в зависимости от рельефа местности, размеров участка и технологии полива.

3. Выбор типа и модификации дождевальной машины

3.1 Факторы, определяющие выбор типа дождевальных машин

Дождевальное устройство наиболее подходящее для полива заданного орошаемого участка выбирают на основании анализа:

1. Соответствия средней интенсивности дождя, впитывающей способности почвы и требованиям орошаемых культур;

2. Соотношения размеров и конфигурации орошаемого участка, основным параметрам и показателям дождевального устройства;

3. Климатических и топографических условий района, в первую очередь уклона местности и сложности рельефа на участке;

4. Технико-экономические и эксплуатационные показатели дождевого устройства.

Для полива применил дождевальное устройство по допустимой интенсивности дождя. Эти устройства обладают наибольшим числом положительных показателей в данных конкретных хозяйственных и природных условиях.

3.2 Выбор типа и модификации дождевальной машины по впитывающей способности почвы

Интенсивность, при которой обеспечивается подача воды в почву заданной поливной нормой без образования луж и стока воды по полю, называют допустимой интенсивностью дождя.

Величина допустимой интенсивности дождя зависит от скорости водопроницаемости почвы. Процесс впитывания воды в почву подчиняется закону, который установлен А.Н.Костяковым и характеризуется соотношением:

, мм/мин , (3-1)

где К_t - средняя скорость впитывания, мм/мин;

К_о - скорость впитывания в первую единицу времени, мм/мин;

б-уменьшение скорости впитывания б =0,3-0,8;

t - время впитывания, мин .

Значения К_о и б устанавливаются опытным путем. В период эксплуатации они несколько изменяются.

Принимая К_о =11 и б=0,6, определяем К_t

Таблица №3.1.

t, мин	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120
Kt, мм/мин	2,76	1,81	1,43	1,20	1,05	0,94	0,86	0,79	0,74	0,69	0,65	0,62

По графику зависимости впитывающей способности и интенсивности дождя дождевального устройства определяем К_t. (см.Таблица №3.1.).

3.3 Характеристика машин для полива дождеванием

Самоходная многоопорная автоматизированная дождевальная машина ДМУ «Фрегат» предназначена для полива в движении по кругу (по ходу часовой стрелки) всех сельскохозяйственных культур, за исключением садов и виноградников. Вода в машину забирается из гидрантов закрытой оросительной сети или из скважины с водоподачей стационарными или передвижными насосными станциями. Расстояния между гидрантами - водовыпусками на полевых трубопроводах должны быть равными двойной длине дождевального крыла машины. Оросительная вода должна поступать в машину чистой. Размер взвешенных частиц в воде не должен превышать 0,5 мм, а твердый осадок--5 г/л. В противном случае воду пропускают через фильтр, устанавливаемый рядом с неподвижной опорой.

«Фрегат» представляет собой многоопорный колесный трубопровод, установленный на А - образных колесных опорах тележках велосипедного типа. Машина выпускается в двух исполнениях:

«Фрегат-1» (марки ДМУ-А...) -- с трубопроводом диаметром 152,4 мм с гибкими вставками для работы на полях со сложным рельефом;

2. «Фрегат-2» (марки ДМУ-Б...), -- с трубопроводом диаметром 177,8 и 152,4 мм, в трубопроводе нет гибких вставок.

Машина «Фрегат» имеет 17 модификаций по длине, 21 по поставкам и 48 по расходам воды.

Жесткость соединений трубопровода обеспечивается системой растяжек. Равномерное распределение оросительной воды по полю вдоль трубопровода осуществляется различными конструкциями дождевальных аппаратов, установнных на концах ферм-открылков. Длину фермы дождевальной машины и расход воды регулируют с учетом рельефа орошаемого поля, его размеров и конфигурации.

Дождевальная машина состоит из неподвижной центральной опоры с поворотным колесом, водопроводящего трубопровода, несущих конструкций и ходовой части, дождевальных аппаратов и автоматических устройств системы управления и защиты. В процессе работы машина, двигаясь вокруг неподвижной центральной опоры, производит полив по всей длине трубопровода.

Источником энергии для работы гидроприводов самоходных тележек, а также дождевальных аппаратов, служит давление воды, подаваемой в машину. Гидропривод действует следующим образом. Отбираемая из трубопровода вода через фильтр под давлением поступает в дроссельный клапан и далее по шлангу через клапан-распределитель в гидроцилиндр. Последний под давлением поднимается и тянет за собой силовой рычаг, который, поворачиваясь вокруг оси, передает усилия на толкатели, а те в свою очередь--на почвозацепы колес и приводят их в движение.

Скорость движения дождевальной машины, а следовательно и поливная норма устанавливаются вручную путем поворота рукоятки клапана-дозатора, регулирующего расход воды в гидроцилиндре концевой тележки (скорость движения остальных самоходных тележек автоматически регулируется в соответствии со скоростью концевой тележки).

Автоматическая остановка машины «Фрегат» при авариях производится специальным устройством, находящимся на последней тележке. Принудительная остановка машины выполняется оператором путем размыкания ртутного выключателя на неподвижной опоре.

Машину можно использовать на орошаемом севообороте на одной или нескольких, позициях. Транспортировку машины с позиции на позицию осуществляют трактором. Перед буксировкой машины колеса на всех ее тележках поворачивают на 90°, а рычаги толкателей приподнимают и закрепляют на рамах.

Техническая характеристика различных модификаций машины «Фрегат» и технологическая схема орошения приводятся в приложении №3 и №4.

Дождевальная машина ДФ-120 “Днепр” представляет собой электрифицированную многоопорную машину фронтального действия. Предназначена она для полива различных сельскохозяйственных культур, включая и высокостебельные. Полив осуществляется позиционно от гидрантов закрытой оросительной сети. Расстояние между гидрантами - 54м.

Машина состоит из следующих основных частей: опорных тележек, водопроводящего пояса, ферм-открылков, дождевальных аппаратов, заборного устройства, электропривода, механизма управления и передвижной электростанции, навешенной на колесном тракторе. Длина машины 448м. Смонтирована она на 17 опорных самоходных тележках, оборудованных мотор-редукторами. Мотор-редуктор каждой тележки имеет мощность 1,1 квт, напряжение - 220 В.

Для обеспечения движения машины по направлению оси трубопровода, т. е. транспортировки машины с одного поля на другое, опорные колеса с помощью быстроустанавливающихся устройств разворачивают на 90є.

Колеса диаметром 1300мм, шириной обода 176,5мм имеют 24 почвозацепа в виде шипов.

Водопроводящий пояс, состоящий из отдельных металлических труб сечением 177,8*1,8 мм, длиной 9м, соединенных между собой фланцами, монтируется системой тросов. На опорных тележках поперек водопроводящего пояса крепятся фермы-открылки, а также труба-стояк, служащая опорой для крепления тросов открылков и водопроводящего пояса.

Ферма-открылок состоит из двух труб длиной по 13,7м, отходящих в разные стороны от водопроводящего трубопровода в местах соединения с опорными самоходными тележками. Диаметр труб открылков переменный, от 48 до 63,6мм. В конце открылков установлено 34 дождевальных аппарата “Роса-3” с секторным поливом. Для обеспечения равномерного распыления дождя по длине машины сопла аппаратов имеют различные диаметры.

Водозаборные устройства смонтированы с обеих сторон трубопровода, что позволяет подключать машину к гидрантам с любой стороны.

Техническая характеристика среднеструйной электрифицированной многоопорной дождевальной машины ДФ-120 «Днепр» и технологическая схема орошения приводятся в приложении №1и №2.

4.Расчет основных элементов техники полива

После обоснования выбора той или иной дождевальной машины в проекте рассчитаны элементы техники полива принятой машины и приведены её подробные конструктивные и технические характеристики.

Для полива применены дождевальные устройства, которое обладают наибольшим числом положительных показателей в данных конкретных хозяйственных и природных условиях.

В зависимости от характера работы дождевальных машин (позиционно, по кругу или при прямолинейном движении) величину поливаемой площади (F) определяем следующим образом:

для дождевальных машин, работающих позиционно («ДКШ-64», «ДФ-120»).

F = b *а, (4-1)

где b - ширина площади, поливаемой с одной позиции, м;

а - длина площади, поливаемой с одной позиции, м;

Считаем площадь полей для «ДФ-120»:

1000000=920*b

b=1080 м

F=920*1080=993600м²=99,3 га

Считаем площадь полей для ДМУ «Фрегат» :518-90:

F=1036*1036=1073296м²=107,3га (4-2)

Расчет основных элементов техники для ДФ -120 «Днепр»

Суточная производительность дождевальных машин или установок при круглосуточной их работе (в несколько смен) определяется по формуле:

Fсут = 3,6* Qм *t*Ксут (4-3)

m * К_и

где Fсут - суточная производительность дождевальной машины, га;

t - время работы на позиции, мин;

m - поливная норма, m= 650 мі/га;

К_и-коэффициент испарения, учитывающий потери воды при дождевании, К_и =1,1;

Qм - расход воды, подаваемый дождевальной машиной, л/с;

Ксут - коэффициент использования времени суток;

Fсут = 3,6* 120*16*0,75 = 7,2га

600*1,2

Сезонная производительность дождевальных машин и установок зависит от оросительной нормы, продолжительности поливного периода и степени загруженности машины.

Сезонную производительность можно определяется по формуле:

Fсез = 3,6* Qм *Ксут* Ксез* T*t (4-4)

Mср * К_и

где Fсез - сезонная производительность дождевальной машины, га;

T - продолжительность поливного периода в сезоне (определяется по укомплектованному графику водоподачи на севооборотный участок) T = 100 - 120 суток;

Мср - оросительная норма, средняя для орошаемого севооборотного участка, мі/га, М_ср=4100 м³/га;

К_сез - коэффициент использования рабочего времени в течение сезона. Осредненный коэффициент использования рабочего времени в течение сезона Ксез дождевальными машинами и установками: К_сез =0,86

Fсез = 3,6* 120 *120* 16* 0,75*0,86 = 108,7га

4100 *1,2

Продолжительность полива на одной позиции зависит от величины поливной нормы и определяется из соотношения:

tпоз = 0,1* m * К_и (4-5)

Рср

Определение среднюю интенсивность дождя по формуле:

Рср = 60*Qм , (4-6)

F_поз

где m - поливная норма, мі/га;

К_и - коэффициент испарения, учитывающий потери воды при дождевании;

F_поз - орошаемая площадь, мІ;

Qм - расход воды, подаваемый дождевальной машиной, л/с.

мм/мин

мин.

Расчет основных элементов техники для ДМУ «Фрегат» 518-90

Fсут = 3,6* 90*16*0,86 = 5,3га

700*1,2

Fсез = Fпоз= р*lІ=3,14*518І=842537 мІ = 84,3га (4-7)

5.Водосборно-сбросная сеть

Водосборно-сбросную сеть каналов предусматривают для организованного сбора и отвода с территории оросительной системы:

- поверхностного стока (ливневых и талых вод);

- воды из распределителей и оросителей при технологических сбросах, их опорожнении и при авариях.

Водосборно-сбросную сеть проектируем, исходя из обеспечения своевременного отвода воды из сети и с территории, она имеет минимальную протяженность и число сооружений.

Сбросные каналы располагаем по границам полей севооборотов. Их проектируем в выемке, глубиной 1-2м и совмещаем с кюветами дорог. Сбросные воды отводим за пределы орошаемого участка (при этом максимально используются естественные понижения, лощины, балки).

На закрытой оросительной сети сбросная сеть представлена опоражнивающими колодцами в количестве четырёх штук, расположенных в конце трубопроводов.

Для обеспечения слива воды из сбросных трубопроводов водосборно-сбросную сеть проектируем с уклоном не менее 0,005.

6.Дороги и лесополосы на орошаемых землях

Основная особенность сельскохозяйственных автомобильных дорог состоит в том, что они обслуживают транспортные связи в самом процессе сельскохозяйственного производства, неразрывно связаны с землей как средством производства.

Сельскохозяйственные дороги на мелиоративных системах подразделяют на следующие группы:

1. Межхозяйственные,

2. Внутрихозяйственные,

3. Полевые,

4. Эксплуатационные.

Полевые дороги соединяют отдельные поля и угодия с внутрихозяйственными и ближайшими межхозяйственными дорогами. Служат для вывоза сельскохозяйственной продукции с полей, подвозки удобрений, проезда сельскохозяйственной техники на все поля.

Ширину земляного полотна в данном проекте принимаем для полевых: по границе участков 6м и по границе поля 5м,

На орошаемой территории земляное полотно под дорогу спроектировали с минимальным использованием орошаемой площади и с учетом неблагоприятного водного режима.

В качестве дорожной одежды применяем грунтовое покрытие.

Защитные лесные насаждения на орошаемых землях проектируем одновременно с оросительной и водосбросной сетью.

В данном проекте создаём защитных насаждений по границе землепользования хозяйства.

По границе орошаемых земель создаём лесные полосы шириной 10м из одного ряда.

После размещения на плане орошаемого участка оросительной, водосборно-сбросной и дорожной сети, лесополос производим определение площади отчуждения под все элементы сети, орошаемой площади нетто и коэффициента земельного использования.

Коэффициент земельного использования определяем как отношение орошаемых площадей нетто и брутто:

КЗИ = , (6-1)

где F_нт - орошаемая площадь нетто, га;

F_бр - орошаемая площадь брутто, га;

F_нт = F_бр - F_отч, (6-2)

где F_отч - площадь отчуждения, га (под каналами, дорогами, лесополосами).

Площадь отчуждения определяем как произведение ширины полосы отвода под любой элемент оросительной сети на её длину и ведут в табличной форме.

Таблица №6.1. Ведомость использования земельного фонда:

№ поля	площадь, га	отчуждения, га	КЗИ
	брутто	нетто засев.	Нетто полив.	лесополосы	дороги	всего
1	111,2	107,3	84,2	2,1	1,8	3,9	0,96
2	110,5	107,3	84,2	2,1	1,1	3,2	0,97
3	110	107,3	84,2	1,0	1,7	2,7	0,97
4	110,5	107,3	84,2	1,0	2,2	3,2	0,97
5	103,1	99,4	99,4	2,0	1,7	3,7	0,96
6	102,6	99,4	99,4	2,0	1,2	3,2	0,97
итого	647,9	628	535,6	10,2	9,7	19,9	0,97

7. Сооружения на закрытой оросительной сети.

7.1 Арматура на закрытой оросительной сети

Для управления движением воды в закрытой оросительной сети и обеспечения нормальной ее работы применяем различную водопроводную арматуру: предохранительную, регулирующую, запорную и аэрационную.

7.1.1 Задвижки

Задвижки используем для частичного или полного перекрытия трубопровода и для регулирования напора в них. Задвижки устанавливаем в камерах и колодцах.

Задвижки на трубопроводе устанавливаем в любом рабочем положении.

7.1.2 Обратные клапаны

Обратные приемные клапаны используем в насосных установках для предотвращения возникновения обратного потока жидкости при заполнении насоса водой перед пуском, для предохранения насоса от попадания в него крупных твердых тел и на трубопроводах для смягчения гидравлических ударов.

Закрытие обратного клапана на насосной станции при внезапной остановке насоса вызывает гидравлический удар в напорном трубопроводе. Для устранения этого недостатка разработаны конструкции обратных клапанов, в которых посадка диска на гнездо замедляется амортизатором.

На напорных трубопроводах обратные клапаны устанавливаем около насосных станций для предохранения их от затопления (при разрушении обратных клапанов, установленных в насосной станции у насосов). Применять обратные клапаны как отсекающую арматуру при расчленении длинных трубопроводов на отдельные участки, а также на трубопроводах в местах разрыва сплошности потока для впуска и защемления воздуха.

Обратный клапан устанавливаем между напорным патрубком насоса и задвижкой.

7.1.3 Вантузы

Для автоматического удаления воздуха, скапливающегося в магистральном и распределительных трубопроводах в процессе его работы под давлением, а также для впуска в них небольших объемов воздуха применяются клапаны, называемые эксплуатационными вантузами.

Устанавливаем вантузы в конце трубопроводов ОТ- 1-1и ОТ-1-2, где скапливается воздух и образуются воздушные пробки, в концевых частях трубопроводов. Для установки вантуза на трубопроводе монтируем тройник, обращенный отростком вверх; между отростком тройника и вантузом располагаем ремонтную задвижку.

Диаметр вантуза следует принимаем-50мм (на трубах диаметром до 500 мм).

7.1.4 Предохранительные клапаны

Предохранительные клапаны применяем для защиты от повышения давления. Они снижают или устраняют действие гидравлического удара вследствие отвода части воды из водовода в атмосферу. Предохранительные клапаны бывают пружинные и рычажно-грузовые. Их устанавливаем в данном проекте: на насосных станциях или камерах около здания станции, в тупиках сети, перед водоразборными гидрантами.

7.1.5 Гидранты-водовыпуски

Гидранты-водовыпуски предназначены для подачи воды из стационарных трубопроводов к дождевальным машинам, установкам или разборным переносным трубопроводам. Устанавливаем гидранты-водовыпуски для ДМУ «Фрегат» Б542 в конце трубопровода, а для ДФ-120 «Днепр» на протяжении всего поля через каждые 54 м.

Гидранты используем - наземные.

7.1.6 Водовыпуски

Чтобы не происходило разрушения оросительных трубопроводов в период морозов, воду из них на зимний период сбрасывают. Сбрасывать воду из трубопроводов приходится также при ремонте и промывке трубопроводов между поливами. Сбрасывание воды осуществляем через опоражнивающие водовыпуски, устанавленные в пониженных точках профиля трубопровода или на отдельных (ремонтных) его участках.

В данном проекте используется самотечное опорожнение трубопроводов.

7.1.7 Распределительные (смотровые) колодцы

Для регулирования распределения воды между отдельными участками стационарной закрытой оросительной сети устраиваем распределительные колодцы. В данном проекте спроектированы четыре колодца. В распределительных колодцах размещены водопроводная арматура (задвижки, вантузы, обратные предохранительные клапаны, водовыпуски, гидранты и др.). Распределительные колодцы устроены из сборного железобетона.

Размеры и форму распределительного колодца устанавлены из условий размещения в нем арматуры и производства монтажных и ремонтных работ.

В проекте используем круглые колодцы диаметром 2м.

7.1.8. Упоры на трубопроводах

На поворотах трубопроводов в вертикальной или горизонтальной плоскости, когда возникающие усилия не могут быть восприняты стыками труб, должны предусматриваться упоры. Размеры упоров определяем статическим расчетом в зависимости от качества грунтов и глубины укладки трубопровода.

Упоры на стальных трубопроводах предусматриваем при расположении угла поворота в колодце и при поворотах в вертикальной плоскости на 30є и более.

8. Гидравлический расчёт оросительной сети

8.1 Трубы для устройства закрытых оросительных сетей

При выборе материала труб для устройства закрытых оросительных сетей, подающих оросительную воду на севооборотные участки руководствуемся указаниями СНиП П-31-74 «Водоснабжение, наружные сети и сооружения. Нормы проектирования». М., 1976.

Согласно указаний этих СНиП для устройства закрытых оросительных сетей применяем - трубы стальные электросварные, изготовляемые по ГОСТ 10704-76 на максимальное давление до 2,4 МПа;

8.2 Определение расчетных расходов воды закрытой оросительной сети

Согласно указаний СНиП П-52-74 «Сооружения мелиоративных систем, нормы проектирования» расчетный расход оросительной сети при дождевании определяем в соответствии с графиком полива (график водоподачи на севооборотный участок).

Расчетные расходы воды определяем на случай, когда максимально возможное количество одновременно действующих дождевальных машин работает на самых удаленных позициях от насосной, станции.

Расходы полевых и распределительных трубопроводов в пределах каждого севооборотного участка принимаем равными сумме расходов всех одновременно работающих на каждом трубопроводе дождевальных машин и установок.

Исходя из этого определения, можно записать:

Расчетный расход открытого трубопровода, на котором установлены дождевальные машины или установки, будет равен:

, (8-1)

, (8-2)

где , - расчетные расходы соответственно нетто и брутто открытого трубопровода, л/с;

Qм - расход воды, подаваемый дождевальной машиной, л/с;

n - число дождевальных машин, установленных на полевом трубопроводе, шт;

з=0,98 - коэффициент полезного действия трубопровода.

Для ДФ-120 «Днепр»:

л/с, л/с.

Для ДМУ «Фрегат» 518-90:

л/с, л/с.

Расчетный расход в голове распределительного трубопровода будет равен:

, (8-3)

, (8-4)

л/с.

Расчетный расход насосной станции определяется по формуле:

==624*1=624 л/с. (8-5)

8.3 Гидравлический расчет закрытой оросительной сети

Гидравлический расчет закрытой оросительной сети проводят с целью определения диаметров труб. При этом определяем скорость движения воды и потери напора в трубах.

Диаметр трубопровода, в зависимости от протекающего через него расхода, можно подсчитать по формуле:

, мм (8-6)

где Q - расчетный расход для данного участка трубопровода, м/с;

v-скорость воды в трубопроводе, м/с, принимаем 1,5 м/с.

Затем найденный диаметр труб уточняем по ГОСТ и округляем до стандартного. По расчетному расходу трубопровода и его уточненному диаметру определяем фактическую скорость движения воды в трубопроводе:

, м/с (8-7)

где v - фактическая скорость движения воды в трубопроводе, м/с;

Q - расход трубопровода, м/с;

Дст - стандартный диаметр трубопровода, м.

Минимальная допустимая скорость не должна допускать заиления труб наносами (если они содержатся в оросительной воде). При этом, во избежание заиления трубопровода необходимо, чтобы транспортирующая способность потока воды в нем (Р, кг/м³) была больше мутности транспортируемой воды (с, кг/ м³).

Потери напора по длине в трубах круглого сечения определяются по формуле Дарси-Вейсбаха.

, (8-8)

где h_l - потери напора на преодоление гидравлических сопротивлений по длине трубы, м;

л - коэффициент сопротивления по длине (коэффициент гидравлического трения, коэффициент Дарси);

; (8-9)

l - длина расчетного участка трубопровода, м;

d - диаметр трубопровода, м;

v - скорость движения воды в трубопроводе, м/с;

g=9,81 м/сІ - ускорение свободного падения.

Потери напора, вызываемые резким изменением конфигурации границ потока (местные сопротивления), определяются по формуле Вейсбаха:

hм=(0,05-0,1)*h_l, (8-10)

hм - потери напора в местных сопротивлениях, м;

Полные потери напора на преодоление гидравлических сопротивлений на участке трубопровода будут определяться по следующей зависимости:

hпол = ?h_l + ?hм (8-11)

где hпол - полные потери напора на преодоление гидравлических сопротивлении, м;

?h_l - сумма потерь напора по длине всего трубопровода, м;

?hм - сумма потерь напора на преодоление местных сопротивлений, м.

Гидравлический расчет закрытой оросительной сети выполняем по расчетной трассе.

Трассу трубопровода принимаем за расчётную.

Результаты гидравлического расчёта закрытой оросительной сети на орошаемом севооборотном участке сводим в таблицу (Гидравлический расчёт закрытой оросительной сети).

Гидравлический расчёт закрытой оросительной сети

Номенклатура	Участки трубопровода	Длина трубопровода l, м.	Расчётный расход, Q, м3/л	Диаметр трубы, Д, м	Скорость движения воды V, м/с	Потери напора в трубопроводе, м	Материал и марка труб.
						h	h	h
РТ	0-1	634	0,62	0,63	2,02	4,9	0,49	15,4	Трубы стальные электросварные, Гост 10704-76
РТ	1-2	58	0,436	0,48	2,4	0,89	0,09	10,9
РТ	2-3	925	0,314	0,37	2,8	27,4	2,74	40,1
РТ	3-4	58	0,13	0,273	2,3	1,7	0,17	11,9
ОТ	4-5	523	0,13	0,273	2,3	15,1	1,51	26,6
ОТ	5-6	1041	0,065	0,219	1,7	20,6	2,06	32,7
ОТ	3-7	1053	0,122	0,273	2,2	28,9	2,89	41,8

Глубина укладки в грунт труб стационарных трубопроводов зависит, в основном, от величины промерзания грунта и обеспечения сохранности трубопроводов от механических повреждений.

Исходя из условия необходимого предохранения закрытой оросительной сети от повреждения динамическими нагрузками с поверхности почвы, минимальную глубину от поверхности почвы до верха трубопровода принимаем 0,7--0,8 м.

При этом опорожняем все трубопроводы от воды до наступления периода с отрицательной температурой.

Размещено на Allbest.ru

...