Суғару желісінің есептелген шығынын анықтау

Суғару желісінің есептелген шығынын анықтау

Тұрақты жұмыс істейтін тарату арықтарына – ауыспалы егістік танаптарға су тарататын немесе арнайы тарату желілері жəне бас арналар жатады. Шаруашылықтарда тарату арықтарының кезекпен жұмыс істеу жағдайы, суғармалы егістік ауданы өте кіші болғанда, суды аз тұтыну кезінде, су көзіндегі судың аз болуына байланысты жетіспеген жағдайында, кейде рұқсат етіледі.

Шаруашылықтың ішінде, ішкі шаруашылық суғару желісінде ау- ыспалы егістікке жəне танаптарға су тарату арықтарына, жеке жұмыс атқаратын арықтарға су кезекпен таратылады. Бұндай суғару желілері кезекпен су тарататын арықтар деп аталады. Шаруашылықтағы ке- зекпен жұмыс атқаратын суғару желісінің төменгі қатарын, бөлімдік суғару желілері деп атайды.

Тұрақты жумыс атқаратын арықтардың (арналардың) жəне құ- бырлардың нақты есептелген су шығынының шамасын (Q_н), ауыспа- лы егістік жүйесінің құрамды бір гектарына берілетін меншікті су шығынының (гидромодуль) мəні (q_i) арқылы есептеледі жəне оны мына өрнек арқылы анықтаймыз:

мұнда q_i – ауыспалы егістік жүйесінің құрамды бір гектарына бері- летін меншікті су шығыны (гидромодуль), л/с 1 гектарға; F_i – ауыс- палы егістіктің ауданы, га.

Суғару жүйесін жобалауға қажетті есептелген су шығындарының шамасына мыналар жатады:

• 
  ең жоғарғы шамасы -Q_max= q_imax·F_i;
  
• 
  ең төменгі шамасы -Q_min= q_imin·F_i,
  

Жалпы, суғару желісіндегі есептелген су шығынының төменгі мөлшері, оның ең жоғарғы мөлшерінің шамасының 40% құрағаны жөн, яғни Q_min= 0.4 · Q_max.

Суғармалы егістік жерлерде жаңбырлатқыш қондырғылар жұ-

мыс істеген жағдайда, уақытты пайдалану коэффициентінің мəні 1-ден кіші болатынын ескере отырып, белгілі бір суғару ауданына қатысты суды тарату арықтарының есептелген су шығынының ша- масын анықтайды:

мұнда C – тəуліктік уақытты пайдалану коэффициенті, C = 24/T; T – тəуліктегі егістіктегі суғару уақытының ұзақтығы, сағат.

Суғару арықтарындағы есептеу арқылы жобаланған су шығы- нының (Q) шамасы жаңбырлатқыш немесе суару қондырғысының жұмыс атқаруына қажетті су шығынының (Q_d) шамасына сай ық- шамдалады:

Q_d = Q_d · n; Q_d ^ Q,

мұнда: Q_d – жаңбырлатқыш немесе суғару қондырғыларының жұ- мыс атқаруын қажетті су шығынының шамасы, л/с немесе м³/с; n – бір мезгілде жұмыс атқаратын жаңбырлатқыш немесе суғару қондырғысының саны.

Кезекпенжұмысатқаратынсуғаружелілерініңтөменгісатысының (бөлімшелік арықтардың) есептелген су шығынының шамасы, қа- былданған су айналым жағдайына байланысты анықталынады:

• 
  кезекпен жұмыс атқаратын тарату арықтарынынң тəуліктік суғару ауданын есепке алып – Q_у=F_m·m/86.4;
  
• 
  негізгі ауылшаруашылық дақылдарының берілген суғару уақы-
  

Кезекпен жұмыс атқаратын, сақинлық шектелген құбырлық суға- ру желілеріндегі есептелген су шығынының шамасын анықтаудың ерекшелігі оның 1 бұтағынан басқа бұтақтарына ауысатын (ағатын немесе түсетін) есептелген су шығынының шамасын анықтау. Себебі, шеңбермен шектелген құбырлық суғару желілерінің диаметрлерін бірдей етіп қабылдайды. Бұл жағдайда шеңбермен шектелген суғару желісінің бөлімшелеріндегі су шығынының шамасын мына өрнек арқылы анықтайды:

1 2
мұнда Q₁ жəне Q₂ – сақиналы шектелген l₁ жəне l₂ алынатын нүктедегі шығынның шамасы: Q₁ + Q₂ = Q, бұл жерде Q – сақиналы шектелген құбырды тарату желіден суғару құбырлы желісінен түсетін су шы- ғынының шамасы. Онда

 ² 

Суғару жүйесіндегі су шығынының жалпы шамасын сүзілуге, судың бетінен булануға, техникалық жəне суды пайдалану барысын- да болатын, мүмкін шығындардың барлығын ескеріп анықтайды. Техникалық жəне суғару желісін пайдалану кезіндегі болатын су шығындары, оның бұзылып қалу себебінен болуы мүмкін.

Суғару арықтарындағы жəне арналарындағы су бетінен болатын булануға кететін шығынды мына өрнек бойынша анықтаймыз:

мұнда Q_u – булануға шығын болатын судың мөлшері, ашық арнаның

1 км ұзындығына шаққандағы шамасы, л/с; h_c– тəуліктегі судың қабаты, мм; B – арықтың немесе арнаның су тұрған деңгейдегі ені, м. Негізгі суғару желісінен болатын су шығыны, арықтардың неме-

се арналардың табанынан сүзілетін су шығыны жəне оның шамасы, жүйедегі есептелген су шығынының мөлшерінің шамасының 50% құрауы мүмкін:

мұнда Q_пот – сүзілуге жəне булануға болатын су шығынының жиын- тығы.

(η_кпд = Q_н/ Q_бр).

Егер суғару жүйесіндегі суды пайдалану коэффициенті (η_кпд) белгілі болған жағдайда, су шығынының жалпы мөлшерін (Q_бр) бы- лай анықтауға болады:

Q_бр = Q_н/ η_кпд .

Жиектері су өткізбейтін заттармен қапталған суғару жүйелерін- дегі сүзілуге кететін су шығынын мына өрнек арқылы анықтауға бо- лады:

 ^1 .

 

Алдын ала суғару жүйесінің жиектері қапталған су өткізбейтін заттардың, суды сүзу коэффициентін мына өрнек арқылы таңдап алуға болады:

мұнда h_o – суғару арнасындағы немесе арықтарындағы судың терең- дігі, м.

Суғару жүйесінің (арнасының) қабырғасының еңештігінің (m_o) жəне B/h_o-ның қатынастық мəні бойынша A-ның мəнін шартты кес- телер арқылы анықтауға болады.

Жалпы суғару жүйелерінде су өткізбеуге арналған қарсы шара- ларды пайдаланған соң, оның суды тиімді пайдалану коэффициентін мына өрнек арқылы анықтаймыз:

Суғару жүйелерін жобалауға пайдаланылатын негізгі көрсеткіш есептелген су шығынының қалыптық шамасы, ал қалғандарын оның құрылыстық өлшемдеріне өзгеріс енгізу үшін қолданады. Ең төменгі су шығынының мөлшері арқылы суғару жүйесінің басқару тəртібін тексереді, ал мөлшерлі су шығынының мəні арқылы суғару арналарының тереңдігін қабылдап алады.

3. Құрғату желісі

дар желісі (10 – жол; 11 – өткел; 12 – өткелді құбыр)

мен байланыстырады.

Табиғатты қорғау құрылымдары жəне қондырғылары, табиғи ландшафтарды, демалу орындарын жəне ауыл шаруашылығына пайдаланылмаған əртүрлі жерлерді қорғауға жəне ауылшаруашылық ландшафттың құрамын толықтандыруға (өңдеуге) арналған. Оның құрамына, мал жануарлар өтетін өткелдер, қоршаулар, орман жолақ- тары, дем алу орындары, табиғи ескерткіштер жəне басқа да табиғи техникалық құрылымдар кіреді.

Өндірістік пайдалану желілерін (гидрометрикалық бекеттер, ғи- мараттар жəне басқалар) құрғату жүйесінің үздіксіз жұмыс істеуін қамтамасыз ететін жəне бақылап отыратын қызметтерді жүзеге асы- руға арналған табиғи-техникалық құрылымдарға жатады.

Құрғату жүйесі ашық (реттеу желілері жер бетін ойып тұрғызған ашық арықтардан немесе арналардан) жəне жабық (реттеу желілері, жабық керіздерден, жеткізу желісі – жабық коллектордан) болып бө- лінеді жəне үлкен жеткізу арықтары екі жағдайда да ашық болуы мүмкін.

Ашық жүйелер алдын ала батпақты орманды жəне өнімсіз шабын- дықтардан құрғатуға арналған. Олардың кемшілігі ауылшаруашы- лық машиналарының жəне техникаларының жұмыс істеуіне бөгет

жасайды, жерді тиімді пайдалану коэффициенті төмен болады, арықтың ішіндегі шөптерді тұрақты шауып жəне жинақтау секілді, күтім жұмыстарын мезгіл-мезгіл орындап отыруды талап етеді.

Жабық құрғату желісі, техникалық тұрғыдан қарағанда жетілген, берік жəне көп жылдар жұмыс атқаруы мүмкін, ал оның кемістігі, үлкен күрделі қаржыны талап етеді.

Құрғату жүйесі, суды тасымалдау тұрғысынан, өздігінен су аға- тын жəне механикалық қуатты пайдаланып суды ағызатын болып бөлінеді. Өздігінен ағатын жүйелерде, құрғатуға тиісті арықтардың арнасын тереңдету арқылы егістік жерден, судың өзінің ағу қуатын пайдаланады. Ал механикалық қуатты пайдаланып егістік жерді құр- ғатуға арналған жерлерді сараптау қондырғыларын пайдалана оты- рып, су көздеріне артық суды жеткізеді. Бұндай жүйелердің құры- лысын тұрғызу жəне пайдалану, құрғатылған егістік жерлерде жоғары дəрежедегі агротехникалық шараларды пайдаланған кезде өте тиімді. Құрғату жүйелері, құрғатуға тиісті егістік жердің ылғалдану тəрті- біне əсер ету жағдайына байланысты біржақты (құрғату желісі артық суды алып кетуге арналған) жəне екіжақты (құрғату – ылғалдандыру

жүйесі) мелиоративтік мақсатты шешуге арналған болып бөлінеді.

Құрғату-ылғалдандыру желілерінде, құрғатуға арналған желілер- ден басқа, қажет болған жағдайда құрғатылған егістік жерге қосымша су тартатын ылғалдандыру желілері болады. Оның құрамына реттеу жəне су көзінен суды жеткізу желілері кіреді. Кейбір жағдайларда құрғату желілерінің бөлшектері ылғалдандыру (суару) желісінің міндетін атқаруы мүмкін (кəріз, коллектор, бас арналар).

Жоғары ылғалданған жəне батпақтанған жерлердің барлық су-

мен қоректену жағдайында, оның ішінде жауын-шашынмен, əсіресе беткейлік сумен қоректену жағдайында, гидротехникалық шаралар- мен қабат, бір тұтас агротехникалық жəне топырақтың шайылуына қарсы шаралар пайдаланылады.

Ашық су жинағыштар – жер бетінде жəне топырақ қабатында, жауын-шашынның жəне су көздерінің сумен шайылуының арқасында пайда болатын артық суларды алып кету үшін 1,0-1,2 м тереңдікке жобаланады. Олардың көлденең қимасы тең қабырғалы трапеция ретінде, табанының ені – 0,4-0,6 м, қабырғасының еңештігі – 1,0-1,5, табанының көлбеу еңештігі – 0,0005 болу керек. Құрғату желілерінің арақашықтығы жер бетінің еңештігіне жəне ауа райының жағдайына байланысты 60-300 м аралығында жəне олар бір-біріне параллель орналасу қажет (129-сурет).

Сайға орналасқан арықтар – өте тар батпақтанған жазықтықты құрғатуға арналған, олар тереңдігі 1,2-1,5 м жеке арықтардан тұра- ды. Жер бетіндегі артық суларды алып кету үшін оларды терең-су өткізгіш түтік ретінде жобалайды.

Жазық құрғату арықтары терең емес, көлбеу еңештікпен (1:5 жəне 1:10) тереңдігі 10-45 см, ауылшаруашылық машиналары кедергісіз өтуге ыңғайлы етіп жобаланады. Олардың көлденең қимасы үш – бұ- рышты жəне трапеция болуы мүмкін. Жазық арықтардың ұзындығы тегіс жерлерде 400-800 м, ал өте кішкентай еңештікте – 1500 м жəне оның табанының еңештігі 0,0008-0,004 болады.

Жазық арықтар жердің бетінде жəне əртүрлі бейнелік желіде ор- наласуы мүмкін. Олардың беріктігін жəне тұрақтылығын жақсарту үшін, ылғалды жақсы көретін ауылшаруашылық дақылдарын, оның ішінде көпжылдық шөп өсіру ыңғайлы.

Ашық құрғату желілері жерасты суларының орналасу деңгейін төмен түсіру үшін жобаланады. Кəріздердің арқасында, жерасты суының беті серпіндікке ұшырап, қисық сызық бейнесін береді, ал оның көлбеу бейнесі параболаға ұқсайды, бірақ оның бейнесі уақыт аралығында тұрақты емес, өзгеріске түсіп отырады. Құрғату арықтарының тереңдігі өскен сайын, олардың арақашықтығы да үлкен болады жəне топырақтың су өткізгіш қабілеті үлкен болған сайын жерасты суының деңгейінің де түсу қарқыны үлкен болады.

Құрғату арықтары танапты көлденең өңдеуді қажет етпейтін, сазды құрғату жəне қалың торфтарды алдын ала құрғату үшін де пайдаланылады.

Құрғатқыштар бір-біріне параллель (тұрақты желілер), жерасты суының ағынының бағытына көлденең немесе тік бұрышпен ор-

наласады, ал жердің еңештігі кішкентай болғанда, жердің бетінің бейнесін көрсететін көлбеу сызықтарға параллель жобаланады. Құрғатқыштың ең кішкентай еңештігі – 0.0005, ал ең үлкені шектел- мейді. Құрғатқыштың ұзындығы 800-ден 1500 м-ге дейін, ал жеткізу арықтары 60-90 бұрышпен орналасады. Құрғатқыштың көлденең қимасы табанының ені 0,4 м болатын трапеция түрінде тереңдігі топырақтың түріне жəне құрғату мөлшерінің шамасына байланысты анықталады. Оның тереңдігі 1.2-1.5 м аралығында болуы мүмкін жəне қабырғасының еңештігі, топырақтың механикалық құрамына байланысты 1/1-ден 1/4 аралығында болады.

Құрғатқыштардың арақашықтығы құрғату мөлшерінің шамасы- на байланысты 60-120 м болады.

Құрғатылуға тиісті жерлер жоғары қысымды жерасты сумен қоректенген жағдайда жəне су өткізбейтін қысымды қабаттың терең- дігі 4,0 м-ден үлкен болғанда, суды қабылдау арықтары жобалана- ды. Оларды жоғары қысымдағы жерасты сулары жер бетіне шығып жатқан немесе ашық қысымды гидрогеологиялық терезелер болған жерлерге (жобаланады) пайдаланады. Жоғары қысымдағы жерасты сулары шығып жатқан жерлердегі арықтарды қиыршық тастармен жауып, құбырлар арқылы ағуына жағдай жасайды.

Жерасты суларымен қоректенетін еңеш жердегі батпақты (қа- лыңдығы 1,5/3,0 м) құрғатылатын жерлерде, терең арықтарды құм- дақ немесе суды жақсы сүзетін қабатқа дейін ойып жасап, сирек орналастырады, оның қабырғасының еңештігі 1/10 болғаны қажет. Егер су жақсы сүзілетін қабатты 30-50 см ойып жасаса, онда олар қабаттық кəріз есебінде қызмет атқарады. Бұл жағдайда арықтардың арақашықтығы 500 м жəне одан да үлкен болуы мүмкін. Бұл құрғату жүйелерін өндіріске жиі қолдануға шектейтін кемшілігі – батпақты жəне оған жақын орналасқан жерлерді шамадан тыс құрғатып жіберу қауіптілігі пайда болады жəне қабырғасының беріктігін қамтамасыз етуге қажетті құрылыс заттарының күрделілігін жəне қымбаттылығын, су қабылдағышты жиі реттеп отыруды талап етуін атап айтуға болады. Егер жазық арық (кəріз) жоғарғы қысымдағы жерасты суының деңгейін төмендете алмайтын болса, жабық жəне ашық кəріздері желісінің жүйесі тұрғызылады. Құмдақ жəне су өткізгіш қабілеті жоғары топырақтың бетіне орналасқан жұқа троф- тарды құрғатуға арналған жазық арықтар 1,5-2,0 м тереңдікке жоба- ланады. Минералдық жерлерде су өткізгіш қабілеті жоғары топырақ қабаты 2 м тереңдікте, ал торфтарда 3 м тереңдікте болғанда, жазық арықтарды (кəріздерді) 0,2-0,5 м тереңдікке ойып тұрғызады.

Жабық кəріздер жер асты суларын жинақтап, оларды белгілі бір топырақ қабатында жəне еңештікпен орналасқан жеткізу кəріздері немесе коллекторлары арқылы алып кетеді. Торфтарда жəне тұрақ- тылығы нашар батпақты топырақтарда жəне торфтың отыруынан пайда болған, суларды уақтылы алып кететін жабық құрғату желілерін сапалы тұрғызу үшін 2-5 жыл бұрын ашық реттеуші желілер арқы- лы егістік жерді құрғатып алады. Оларды өте жоғары дəрежеде ыл- ғалданған жерлердегі жерасты суларының деңгейін түсіру үшін де пайдаланады жəне жабық кəріздің құрылысын жүргізгенге дейін мəдени-техникалық жұмыстарға жəне жеткізу желісінің құрылысын жүргізуге арналған шаралардың орындалуы қажет.

Алдын ала құрғату 1,6-2,2 м тереңдікте тұрғызылған ашық арық- тар арқылы орындалады. Олардың арақашықтығы топырақтың су өткізгіш жəне суды беру қабілетіне байланысты 50-300 м аралығында болады.

Жабық кəріздер (жабық құрғатқыштар) – арнайы қазылған ордың табанына орналастырылған, қабырғасында тесіктері бар ке- уек заттардан жасалған құбырлардан жəне олардың тесіктерінің бітеліп қалуынан қорғауға арналған сүзілгіш қиыршық тас заттар- мен қапталып жəне жердің бетіне дейін топырақпен көміледі.

Жабық су жинағыштардың, жабық кəріздерден айырмашылығы, оларды су өткізгіш қабілеті бар, құрылыстық заттармен табанынан жердің бетіне дейін толтырылған.

Оларды жауын-шашын жəне су көздерінің тасуынан қоректенетін жоғары өнімді жайылымдарды, жайлауларды жəне жайылымдарды құрғатуға пайдаланады. Бірікпеген əйнектік кəріздік заттардан інге жəне жырыққа ұқсас кəріздер тұрғызылады.

Інге ұқсас жəне саңылау кəріздер – қабырғалары бекітілмеген жер қабатына орналасқан, тышқандардың ініне ұқсас, белгілі бір еңештікпен жүргізілген (0,002/0,003-нен төмен болмау керек), жер асты суларының деңгейін төмендетуге жəне топыраққа сіңген жер бетіндегі ағын суларды жəне жауын-шашынды тез алып кетуге арналған желіні айтады (130-сурет).

Інге ұқсас жəне саңылау кəріздерді 45%-ға дейін заттардың ыды- рау мүмкіншілігі бар жəне қуаты 80 см торфтарға да пайдалануға болады.

(в – інге ұқсас жəне саңылау кəрізінің қимасы)

Інге ұқсас жəне саңылау кəріздер ашық арықтарға немесе сүзіл- гіш үйінділерге жалғастырылады.

Шөгінділерден қорғау сүзгіші кəріздердің негізгі бөлігі болып та- былады, оның мақсаты кəріздерге майда шөгінділердің түсіп, бітеліп қалмауын қамтамасыз ету. Сондықтан кəріздің бітеліп қалуынан қорғауға пайдаланған заттардың беріктігі жəне тұрақтылығы, сулар- дың сүзілуіне қарсы кедергі жасамайтын, тесіктерді бітеп тастамай- тын, ал суды сүзгіштігі нашар топырақтарда, суды қабылдау жəне жерді құрғату дəрежесін жақсартатындай болуы қажет.

4. Кəріздер желісі

1. 
   Құрғату егістік жерлеріндегі көлбеу жəне тік кəріздердің негізгі өлшемдері
   

Құмдақ топырақтардағы кəріздердің ең кішкентай тереңдігі – 1,0 м, ал сазды торфта (отырған соң) – 1,1 м, кейбір сай жерлерде мине- ралдық топырақтарда, олардың тереңдігін 0,8 м жəне торфтарда 1,0 дейін жобалауға болады. Ал жабық су жинағыштардың тереңдігі – 0,8 метрден кем болмауы керек. Кəріздердің ең үлкен тереңдігі – 1,4 м, кейде оларды 2,0-ге дейін, қоршаған ортаны қорғау мақсатында тереңдетуге болады (131-сурет).

Құрғатылатын топырақтың құрамына байланысты сүзгіш топырақ сусамаларын бір немесе екі қабат етіп орнатады (132-сурет). Соны- мен қатар, кəріз орының бір бөлігін құмен толтырады. Экономикалық көзқараста, мұндай сусамаларды призма түрінде жобалайды.

Кəріздердің ең кішкентай диаметрі оның ұзындығына жəне құ- рылымына байланысты: керамикалық құбырда 50 мм, пластмасса- лық – 4,3 м, ал ұңғы кəрізде – 120 мм.

Кəріздердің арақашықтығын анықтау үшін алдымен олардың ор- наласутереңдігінанықтайды. Кəріздіңарақашықтығына, топырақтың суды сүзу қабілеті, топырақтың суды беру коэффициенті, жерасты сумен қоректену қарқыны жəне оны төмен түсіру тереңдігіне, оның құрылысына қажетті күрделі қаржыға байланысты. Кəріздің орна- ласу тереңдігі жəне арақашықтығы бір-бірімен тығыз байланысты (133-сурет).

Су өткізбейтін қабат терең орналаспаған жағдайда (B/T ≥ 3), кəріздің арақашықтығын анықтау үшін С.Ф. Аверьяновтың өрнегін пайдалануға болады:

• 
  көктемде сумен бастырылмайтын аудандарда:
  

• 
  сумен бастырылып жатқан егістік аудандарда:
  

• 
  құрғату арақашықтығын тексерген кезде, тұрақты сүзілу жағ- дайындағы өрнекті пайдаланады:
  

• 
  аударылатын қабатты артық судан арылтуға қажетті арақашық- тықты есептегенде:
  

мұнда H_c– қардың еру алдындағы 10% қамтамасыз ету дəрежесіне сай келетін су қоры, м; K_c – еріген судың ағын коэффициенті, егістік жердің еңештігіне байланысты: егер i < 0,01, K_c = 0,6 егер i = 0,01-0,05, K_c = 0,75, егер i < 0,05, K_c = 0,95; μ – топырақтың суды беру коэффициенті; h_o– қажетті кезеңдегі құрғату мөлшері, м; ε – буланудың t_o – мезгіліндегі қарқыны, м/тəулік; t – уақыт, тəулік; Н_в – қардың ерігінен кейін, жер бетінде пайда болатын су ағынының қабаты Н_в = 0,01–0,02 м; Н_o – кəріздің белдеуіндегі жер асты суының төмен түсу деңгейі, м.

Тік ұңғылы кəріз – жерді құрғатуға арналған ұңғылар жүйесі, одан суды сораптау бекеттерінің көмегімен алып су көзіне тастай- ды. Тік ұңғылы кəріздің құрылымдық бейнесі су өткізбейтін біртұтас қабаттың литологиялық құрамына жəне жер асты суының деңгейін төмендету дəрежесіне жəне ұңғыға жиналған судың меншікті шы- ғынының көрсеткіштеріне, оның құрылысын жүргізудің технология- лық желісіне жəне ұңғылық желінің қондырғысына, автоматтандыру деңгейіне жəне жөндеуге деген талап-тілекке байланысты анықталады. Ұңғының суды қабылдайтын бөлігіндегі сүзгіштің құрылымын таңдау нақты жағдайға байланысты (ұңғының су жинамаған қабатын- дағы тереңдіктің тас құмдардың түйіршіктерінің ірілік дəрежесіне). Тіке ұңғылы кəріздерге қуыстағы 50% болатын түтікті сүзгіштерді 30% қуыстығы бар, тот баспайтын қаңылтыр беттерден немесе құм-

дақ қиыршықтармен толтырылған сүзгіштерді пайдаланады.

Сүзгіштің ұзындығын суды ұстап тұрған қабаттың қуатымен (m, м) бірдей етіп қабылдайды. Егер су ұстап тұрған қабаттың қуаты 10 м үлкен болғанда, сүзгіштің ұзындығын (0,7-0,8) m құрайды жəне ол 25–30 метрден ұзын болмауы керек. Су қорланатын тереңдік барлық жағдайда 0,5–1,0 м аралығында болу керек.

Сүзгіштің диаметрін таңдаған кезде, ондағы су сүзілетін қабыр- ғаны құрайтын құмдақ қабаттың арасындағы, судың 0,03–0,08 м/с шамасында болу керек. Сүзгіштің диаметрін анықтау үшін мына сынақтық көрсеткішті пайдалануға болады:

мұнда: l – сүзгіштің ұзындығы; D_o – сүзгіштің сыртқы диаметрі, м.

Сүзгіштің тесіктерінің түрін жəне өлшемін, оның қабырғасының

қаптаған қосымша сүзгіш заттарының бөлшектік құрамына байла- нысты анықтайды. Егер сүзгіш қиыршақ тастардан құралса, онда дөңгелек тесіктердің диаметрін, мына өрнекпен анықтауға болады:

ал жырықтық тесіктерден болса:

мұнда: D₅₀ – құмдақ сүзгіштің заттарының құрамдық бөліктерінің орташа диамерті, мм; в_щ, l_щ – жырықтың ені жəне ұзындығы, м.

Сүзгіштің жұмыс атқаратын бөлігіндегі құмдақ сүзгішті бір қа-

бат (3-5 м) етіп тұрғызады. Егер ұңғының орналасқан жағдайы көп қабатты болса, онда ұңғыдағы төгінді құмдақ сүзгішті жердің бетіне дейін толтыруға болады.

Ұңғылық кəріз, оның ішінде орналасқан, негізінде электр желісі- мен жұмыс атқаратын, сараптау бекеттерімен жабдықталады. Ұңғы- ның ішіне орналасқан құрылымның құрамына, жоғарғы кернеудегі электрлік желі (6-10 кв), трансформатор бекеті, қондырғылары, ав- томат құралы, су қабылдайтын құрылыс жəне суды тасымалдайтын желі, пайдалану жолдары кіреді.

Суды тасымалдайтын желі науадан, құбырдан, көмкерілген арық- тар желісінен немесе таза жəне аз тұзданған суларды тасымалдау үшін жер бетін ойып тұрғызылған арықтар түрінде қарастырылуы мүмкін. Ұңғының айналасында, қоршалған ауданы 130-150 м² ар- найы алаң болады.

Тік ұңғыны пайдаланудың негізгі көрсеткіші деп су өткізгіш қа- батының өткізу қабілетін айтады (T):

мұнда: K – сүзілу көрсеткіші, м/тəулік; m – су ұстағыш қабаттың қуаты, м.

Тік ұңғылы кəріздер T ≥ 300 – 500 м³/тəулік болған жағдайда тиім- ді, ал егер T ≤ 150 – 200 м³ / тəулік болса пайдасы аз.

2. 
   Суғармалы егістік жердегі кəріз – коллектор жүйесі
   

Кəріз сулары көбінесе жер асты суларынан пайда болатындықтан, тұзданған болып келеді.

Кəріздер суғару жүйесінің құрамында, суғару арықтарынан сүзіл- ген жəне жоғарғы қысымдағы жерасты суларын, тұзданған жерлерін тұз тəртібін реттеу үшін топырақ қабатын кезекпен шайып отыруға берілетін суларды, егістік танаптардан алып кетуге арналған. Соны- мен, кəріз суғармалы егістік жерлердегі топырақ қабатындағы артық суларды жинақтап алып кету, оның екінші қайта тұзданбауына жол бермес үшін жерасты суларының деңгейін жобаланған тереңдікте ұстап тұруды қамтамасыз етуі қажет. Кəріз тұзданған жерасты сула- рын су қабылдағышқа алып кету арқылы оның қорын, қажет болған жағдайда, таза суғару суымен толтыруға мүмкіншілік береді.

Кəріз желісінің суғармалы егістік жерге жобалаудың қажет екен- дігін, оның топырақ қабатындағы тұз жəне су қорының тепе-теңдігіне бағдарлама жүргізу оның айналасында орналасқан жерлердің жағ- дайына жəне ауылшаруашылық дақылдарының биологиялық ерек- шеліктеріне байланысты анықтайды.

Кəріз біртұтас мелиоративтік жəне агротехникалық шаралардың құрамында тұзданған жердің топырақ қабатындағы тұздың шама- сын, өсімдіктің өсіп-өнуіне қажетті шектелген мəнінен жоғары бол- мауын қамтамасыз етеді.

Суғармалы егістік жердегі кəріз бірнеше өлшемдік белгілері арқылы топтастырылады (құрылым, жұмыс істеу уақыты, су ұста- ғыш қабатты ашу дəрежесі) (31-кесте)

Белгілі бір қарастырылып отырған алқаптағы топырақтың жұ- мыс атқаратын қабатындағы (1-3 м) тұз қорының жалпы өзгеруін анықтау үшін мына өрнекті пайдаланады:

ΔS= S_k – S_н,

мұнда: S_k жəне S_н – топырақ қабатындағы есептеу кезеңінің соңғы жəне бастапқы кезіндегі тұз қорының шамасы, т/га.

Суғармалы егістік жердің топырағының тұздану бағытын бағалау үшін топырақтағы тұздың маусымдық қорлану коэффицентін пайда- лануға болады:

Егер САС ≥1,0, онда топырақтың өсімдіктің тамыры орналасқан қабатында тұздану, ал САС ≤1,0 – топырақ қабатының тұздан шайы- лу үдерісі байқалады.

Суармалы егістік жердегі кəріздің түрі (көлбеу, тік немесе араласқан), оның гидрогеологиялық жағдайын жəне жер асты су- ларының ағынының шекарасының кесіндісіне жəне оның сүзілу қасиетіне байланысты, яғни су ұстағыш қабаттағы сүзілу желісі, негізінде технико-экономикалық есептеулердің нəтижесінде анық- талады.

Аймақтық су ұстағыш қабатындағы жер асты суларының орна- ласу желісі негізінде жəне жерасты суларының орналасу жағдайы бойынша су ұстағыш қабатты төрт топқа бөлуге болады (32-кесте).

нашар өткізетін қабатты жəне су ұстағыш қабаттың қуаты 10 м болғанға дейін жобалауға болады.

Көлбеу кəрізде, қабаттары жоқ, топырақ қабатының суды сүзу коэффиценті 0,01 м/тəулік болғанда қарастырылады. Суды нашар өткізетін қабаты бар топырақтарды шаю кезінде, топырақтың құра- мын жақсартатын химиялық заттарды сіңіре отырып, оны терең қопсыту арқылы кəріздің жұмыс істеу қабілетінің тиімділігін жақ- сартуға болады.

Тұрақты көлбеу, тік ұңғылы жəне араласқан кəріздердің өлшем- дік көрсеткіштерін, мелиоративтік жүйенің тұрақты жұмыс істеу кезіндегі орташа салмағына байланысты анықтайды.

Қазіргі кезде, көлбеу кəріздерге түсетін судың салмағын анықтау үшін топырақ қабатындағы су қорының тепе-теңдігі теңдеуін пай- даланады:

• 
  жер бетіндегі су қоры үшін: ^W_ïîâ ^{ O}_c ^{ B  Ï  È  O  B}_n ^C;
  
• 
  топырақ қабатындағы су қоры үшін: ΔW_почв= B_n–E– g;
  
• 
  жер асты суының қоры үшін: ΔW_гр= g+ П– O–D± P,
  

берілген суару мөлшері, м³/га; Ï , O – жер бетіндегі ағын судың

кіріс жəне шығыс бөлігінің шамасы, м³/га; B_n – топырақ қабатына сіңетін су қорының шамасы, м³/га; И – су бетінен булану, м³/га; E – топырақ қабатындағы судың жалпы булануы м³/га; g – топырақ жəне жерасты суларының арасындағы су айналымының шамасы, м³/га; D – кəріз ағыны, м³/га; P – жер асты суларының, оның төмен қабатындағы орналасқан жоғары қысымдағы сумен алмасу шама- сы, м³/га; C – егістік алқаптағы қашыртқы сулар, м³/га; П, O – жер астындағы ағын судың кіріс жəне шығыс бөлігінің шамасы, м³/га;.

Жер бетіндегі жəне топырақ қабатындағы су қорының тепе- теңдік теңдеуін бірге қарастыру арқылы, суару кезіндегі жер асты суының қоректену шамасын анықтауға болады:

мұнда O_c – жауын-шашын мөлшері, мм; O_p – суғару мөлшері, мм; Ф_к – арықтардың табанынан сүзілуге кететін шығын, мм.

Бұл теңдеу арқылы су қорының тепе-теңдігі бір жылға тұрғызы- латын болғандықтан, жер бетіндегі жəне жерасты суларының қоры- ның өзгеруін есепке алмауға болады. Сонымен бірге, табиғи жер бетіндегі су ағынының кіріс бөлігі, суғармалы егістік жерлерде бол- майды деп есептеп, ал ол егістіктен шығатын су нақты суғару жəне

желідегі судың сүзілу шығынынан құралатын болғандықтан, оны да ескермеуге болады.

Суғару желісіндегі суды тиімді пайдалану коэффиценті белгілі болған жағдайда, ондағы болатын су шығынын мына өрнек арқылы есептейміз:

 

Жерасты суының жəне қысымcыз терең қабаттағы судың арасын- дағы байланысты мына өрнек арқылы анықтауға болады:

P = (h– H)· K_o / T_o.

мұнда K_o, T_o – суды нашар өткізетін қабаттың сүзілу коэффициенті жəне қуаты; h – жерасты суының жобаланған тереңдігі, м; H – жер бетінен есептелетін төменгі қабаттың пьезометрлік (геометриялық беткейлік) орны, м.

Көлбеу кəріздер, мелиоративтік егістік жердегі жерасты сула- рын қабылдайтын жеке кəріздерден тұрады. Тұрақты көлбеу кəріз жүйелері, сүзінді суды қабылдайтын тесіктері бар жабық құбыр- лардан жобаланады (135-сурет).

Кəріздерден суды қабылдап, оны егістік жерден алып кету үшін арнайы жабық құбырлардан құрастырылған коллекторлар жобалана-

135-сурет. Кəріздердің жоспарда орналасу желісі

а – көлденең қимасы; б – көлбеу қимасы;

1 – арық; 2 – жабық коллектор; 3 – кəріз; 4 – сағалық құрылым

Көлбеу жабық құбырлы кəріздерге, топырақтың қысымына, уа- қытша ауылшаруашылық машиналарының жұмыс істеу кезіндегі түсіретін салмағына жəне қоршаған ортаның əсеріне төтеп беретін жəне беріктілігін қамтамасыз ететін, темірден жасалмаған барлық құбырдың түрін пайдалануға болады.

Кəрізді қорғайтын – сүзгіш заттарға мынадай мелиоративтік та- лап-тілектер қойылады: суды тасымалдауға шыдамды жəне жоғары дəрежеде берік; жұмыс істеу барысында бітеліп қалмайтын; кəріздің ішінде құмдар жинақталмайтын; судың сапасын төмендетпейтіндей болу керек.

Көлбеу кəріздердің суғармалы егістік жерлерде орналасу терең- дігі жəне арақашықтығы оның гидрогеологиялық жағдайына байла- нысты жəне топырақтағы судың тұрақты сүзілу кезеңі пайда болған жағдайдағы, жерасты суларының динамикасына тексере отырып, ондағы қажетті су жəне тұз тəртібін қамтамасыз ету үшін табиғи құбылыстардың орнықсыз тəртібін өрнектеуге арналған математи- калық бейнелерді пайдаланады.

С.Ф. Аверьяновтың кəріздің арақашықтығын анықтайтын өрне- гін таңдауға қажетті күрделі есептеу жұмыстарын жүргізбес үшін мынадай түрде пайдалануға болады (B) (136 а-сурет):

ал K_н >10 · K_в болғанда, екі қабаттағы қатпарда (136 б-сурет):

L  0.73 m  ^Kí lg ^{8  mâ}

K_â   d

мұнда m_в – су ұстағыш қабаттың қуаты орналасу тұсындағы аз ағын- ның серпінділігі.

136-сурет. Кəріздің арақашықтығын анықтауға арналған есептеу сұлбасы (бір қатпарлы топырақ қабатындағы судың сүзілу жағдайында;

б – екі қатпарлы топырақ қабатындағы судың сүзілу жағдайында;

1 – жер асты суының деңгейі; 2 – кəріз; 3 – су өткізбейтін қабаттың беті)

Екінші желідегі (136 б-сурет) жағдайда дп С.Ф. Аверьяновтың өрнегін пайдалануға болады. Қысымды қабат терең орналасқан жағдайда, (B/T≤ 3) қажетті Δh-ты шамасын қамтамасыз ету үшін кəріздің арақашықтығы мына өрнекпен анықталады:

_{B }1.37 T _,
 

H 1  lg ^{2  B}  0.3

  d *

 
ал кəрізге келіп түсетін су ағынының шамасын:

  d *

Кəріздің орналасу жағдайы жерді қазу жұмыстарының техно- логиялық мүмкіншіліктеріне байланысты 4 метрден терең болмауы керек. Кəріздің ұзындығы 400-1000 м аралығында қабылданады.

Кəріздің диаметрі гидравликалық есептеу жұмыстарының нəтижесі бойынша анықталады.

Жабық кəріздердің, жабық немесе ашық коллекторлармен түйісу жағдайы кəріздің жұмыс істеуіне кернеу тудырмай, ондағы ағын суды еркін алып кете алатындай болу керек.

Суғармалы егістік жердегі тік ұңғылы кəріз, механикалық қон- дырғымен жабдықталған жер бетіндегі орналасқан біртұтас құры- лымның (энергетикалық шаруашылық, су тастағыш желі, жол- дар, автоматтық қондырғы, телемеханика, байланыс жəне бақылау қондырғылары) жиынтығынан тұрады (137-сурет).

Тік ұңғылы кəріздің көлбеу кəріздерге қарағанда мынадай артықшылықтары бар: жерасты суын терең қабатқа төмендету қысымды қабатқа үлкен əсер етеді; егістіктің ауданының аз шығыны; кəріз суын егістіктегі суаруға пайдалану мүмкіншілігі. Осыған қарамастан, тік ұңғылы кəріз жүйесі, жоғары сапалы сүзгішті, сорғы бекетін, электр желісін жəне қондырғысын қажет ететін болғандықтан, пайдалану шығыны өте үлкен күрделі құрылым. Суғармалы егістік алқапта тік ұңғылы кəріздердің жұмыс істеуі үшін қажетті шамада электр қуаты болу керек.

Тұрақты тік ұңғылы кəріз жүйесін есептеу, олардың суғармалы егістік орналасқан аудандағы, топырақтағы тұзды шаюға қажетті суды, жерасты суының белгілі жобаланған деңгейінде тұруын қамтамасыз ету үшін оның қажетті алып кетуге арналған сандық шамасын анықтау болып табылады.

Тұрақты тік ұңғылы кəріздің тұрақты сүзілу жағдайындағы су кірісін мына өрнек арқылы анықтаймыз:

мұнда g – суғару кезіндегі жерасты суының қоректену қарқыны; R – тең қабырғалы бір ғана кəріз жұмыс істейтін аудандағы, шеңбердің радиусы, егер кəріз квадраттық тор бойынша «a» қадамымен орна- ласса:

кəріздің диаметрі; д – көлбеу кəріздің диаметрі; a_д – ұңғылы жəне көлбеу кəріздің

арақашықтығы; l_к– сүзгінің ұзындығы; q – жер асты суының орташа суғару суымен қоректену қарқыны; h_д – көлбеу кəріздегі судың деңгейінің бірінші топырақ қабаттың деңгейінен биіктігі; h – жер асты суының орналасу деңгейінің көлбеу

кəріздегі су деңгейінен биіктігі; ΔH – топырақтың беленді қабатының кəріздегі судың деңгейінен биіктігі; H– топырақтың белсенді қабатының тереңдігі; h_cp – кəріз арасындағы жер асты суының орташа деңгейінің жер бетінен тереңдігі; m₂ – ұңғыдағы сүзгінің су өткізбейтін қабатың денгейінен биіктігі; m₁ – бірінші топырақ қабатының деңгейінен ұңғыдағы сүзгінің орналасу тереңдігі.

5. Құрғату-ылғалдандыру желісі

Құрғату-ылғалдандыру желісі екі бөлімнен тұрады: құрғату – топырақ қабатындағы артық суды алып кету жəне ылғалдандыру

• 
  топырақ қабатындағы өсімдіктің тамыры орналасқан қабатқа су беру (139-сурет).
  

Арықтан шыққан суды жəне қақпалауды пайдаланатын құрғату- ылғалдандыру жүйесі, ол жалпы ылғалдандыруды 6-10 тəулікте біті- руге болатын, жер беті тегістелген жəне топырағының су сіңіргіш қабілеті жалпы жақсы болғанда жобаланады. Бұндай талап-тілекті топырақтың суды сіңіру коэффициенті 0,8-1,0 м/тəуліктен кем бол- маған жағдайда қамтамасыз етуге болады (құм, құмдақ, майда торф, құмдақ төселген топырақтар). Суды сіңіру коэффициенті бұдан кем болғанда құрғату жəне ылғалдандыру қызметін атқаратын арықтарға жəне кəріздерге қосымша ылғалдандыру тиімділігі жоғары болма- ғанда, кəріздерге қоса, терең қопсыту жəне басқа шаралар пайдала- нылады.

Жүйеге берілетін суды реттеу, оларды азайтып жəне тоқтатып отыру немесе реттеу желісінің суды тастауды тоқтату, құрғату арық- тарына жəне коллекторға орналасқан қақпалы реттегіштерді немесе тоспаларды пайдалану арқылы іске асырылады.

Өндірісте тоспалауды ескертпелі жəне ылғалдандыру деп бөледі. Ескертпелі тоспалау жерасты суының деңгейін сақтап қалу үшін көктемгі ағын судың бөлігін арықтарда алдын ала ұстап қалады, оның көлемі ұсынылған суғару мөлшерінің шамасынан көп болмау керек.

Бұл шара, егер құрғатылған жердегі тоспалайтын ауданы су жинақталатын ауданнан 15-30 есе үлкен болса (себебі бұдан кіші

болған жағдайда жинақталатын судың көлемі жетпей қалуы мүмкін), өсімдіктің өсіп-өнуі кезінің бірінші жартысында тиімді.

Ылғалдандыру тоспалауы дегеніміз – жабық жəне ашық құрғату желілеріне пайдаланып, су беру арқылы өсімдіктің кез келген өсіп- өнуі кезеңінде жерасты суының деңгейін топырақ қабатын ылғал- дандыруға қажетті деңгейге көтеру. Жердің еңештігі өте төмен болғанда, арықтардан жəне ұңғылас кəріздерден тұратын ылғалдан- дыру желісін пайдаланғанда, ұңғылы кəрізді оның бағыты бойынша орналастырады жəне одан су төменгі құрғату желісіне түсіп, ыл- ғалдандыру желісі ретінде жұмыс істейді. Құрғату желілерінің арақашықтығы 200-250 м жəне ұзындығы 800-1200 м, ал қақпалы реттегіш, судың құйылар жеріне немесе құрғатқыштың соңына ор- наласады.

Орналасу жағдайы бойынша ұңғылы кəріз ылғалдандыру ары- ғының бір немесе екі жағына орналасуы мүмкін. Екі жағына орналас- қан жағдайда арықтардың арақашықтығы 400-500 метрге дейін ұзар- туға болады. Ұңғылы кəріздің ұзындығы 150-200 м, тереңдігі 0,70 м, арақашықтығы 5-15 м еңештігі 0,002 м-ден үлкен болуы керек. Егер құрғатылуға тиісті егістік жер біртегіс болса, онда ұңғылы кəрізді бір деңгейде орналастыруға болады.

Егер жабық кəрізді ылғалдандыруға пайдаланатын болсақ, онда коллекторға құяр жеріне қақпақша реттегіш орнату керек, яғни кəріз ағынын реттегіш. Оларды жоғары қысымды жер асты суымен қоректенетін жəне тегіс батпақты топырақтарға орналастырған пай- далы.

Коллектордың соңына қақпалы реттегіштер орнатылған, су беретін құрғату-ылғалдандыру жүйесі жетілдірілген жүйе тобына жатады. Бұл жерде қақпаны реттегіштер коллекторлардан соңынан су ағатын жерлерге орналасады. Жүйе жақсы қызмет атқару үшін кəріздің соңына жабық ылғалдандыру желісімен жалғастырады.

Арықтардың су өткізгіш қабілетін, ылғалдандыруға қажетті су шығынының шамасына байланысты, мына өрнек арқылы анықтайды:

мұнда m_бр – жалпы ылғалдандыру мөлшері, мз/га; F – арық арқылы ылғалдандыруға тиісті аудан, га; t – ылғалдандырудың ұзақтығы, тəулік.

Соңғы кездерде өндірісте құрғату-ылғалдандыру жүйесін бірік- тіріп соғуды пайдаланып жүр. Бұл жүйелердегі жабық коллектор желісі жаңбырлатқышқа су беретін тарату желісі ретінде пайдала- нады.

Жабық жүйенің түрінің болашақта маңызы зор. Оның ең жақ- сы жағы ретінде, су көздерін жəне өзендерді, тыңайтқыштар жəне басқа да химиялық заттармен жəне ерітіндімен ластамас үшін кəріз сарқыма суларын егістікті суаруға қайта пайдалануға болатындығында. Егістіктен шығатын суды айналдырып пайдалана- тын құрғату-ылғалдандыру жүйесінің құрамына екі жинағыш бөгеті кіреді: біріншісі – бас арықтың соңында немесе кəріз суларды жи- найтын жүйеге орналасса, екіншісі – жүйенің жоғарғы жағында, сораптау бекетінің көмегімен, кəрізден жиналған суларды, жоғарғы қысымды құбырды пайдаланып, бөгетке суды жинақтайды. Төмен- гі бөгетті, егістік танаптың жер бетінің ең төменгі деңгейіне тұрғы- зады, ал жоғарғы бөгетті, оған қарама-қайшы, өзінше ағын суды ылғалдандыру желісіне жеткізіп беріп отыру үшін егістік танаптық жердің ең жоғарғы деңгейінде орналастырады. Кейде, жоғарғы бөгет

• 
  су жинағышты, оның орналасқан жерінің жағдайына байланыс- ты үйінді топырақпен қоршалап қояды. Кəріз сулары егістік жерді қажетті сумен қамтамасыз ете алмайтын болғандықтан, қосымша суларды өзендерден, көлдерден жəне жерасты су көздерінен алып пайдаланылады.
  

Құдық – су жинағыштың диаметрін ықшамдау үшін қуыс заттар- мен толтырылған жəне кəріз құбырынан тұратын сəулелі сүзгіштерді

пайдалануға болады. Мұндай жүйе мынадай жағдайда қызмет етеді: көктемдегі еріген қар суларынан пайда болған кəріз суларымен құ- дықтар толтырылады, жазда олардың барлығын егісті суғаруға пайдаланады. Бұл жағдайда жоғары тұздалған жəне ластанған су- ларды егістікке пайдаланып, оларды су қабылдағыштарға тастау толығымен тоқтатылады.

2. 
   
   жүктеу/скачать 20,16 Mb.
   
   Достарыңызбен бөлісу: