Обводнение и орошение городских территорий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

«Обводнение и орошение городских территорий»

Введение

Обводнение

Обводнение, комплекс мероприятий, главным образом гидротехнических, проводимых в безводных и маловодных районах для обеспечения их водой. Обводнение - первый этап строительства систем водоснабжения и орошения в местах, где нет водных источников или они малодебитны, либо имеют непригодную воду. При обводнение, в первую очередь осваивают местные водные ресурсы (подземные воды, реки, озёра, атмосферные осадки), для чего строят водозаборные сооружения (колодцы, каптажи, кяризы, водозаборы на реках и т.п.), водохранилища для аккумулирования местного стока, регулирующие водохранилища на реках и др. Если они недостаточны, отсутствуют или неравномерно распределены на местности, то выявляют внешние водные источники, из которых воду по каналам и трубопроводам обводнительных систем подают на обводняемую территорию и распределяют по ней.

Состав обводнительных мероприятий зависит от хозяйственного использования обводняемой территории. При О. пастбищ строят шахтные и трубчатые колодцы, водоёмы с водопойными пунктами. В районах богарного земледелия для снабжения хозяйств водой сооружают групповые водопроводы, которые совмещают функции обводнительных и водоснабжающих сооружений. На территории, где имеются возможности для развития выборочного орошения (в основном в районах возделывания овощных и кормовых культур), строят обводнительно-оросительной системы: по обводнительным каналам воду подают для водоснабжения и полива.

Обводнение - комплекс мероприятий, главным образом гидротехнических, проводимых в безводных и маловодных районах для обеспечения их водой путем освоения местных ресурсов и / или переброски ее с других территорий при помощи различных гидротехнических сооружений.

Орошение

Орошение - это искусственное увлажнение почвы для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур. Для подачи воды на поля строят оросительные системы.

В пустынной и полупустынной зонах интенсивное ведение сельского хозяйства невозможно без орошения. Благодаря орошению засушливые районы превращаются в цветущие оазисы, снабжая всех хлопком, рисом, кенафом, джутом, фруктами и др.

Степная зона отличается недостаточным количеством осадков и сильной изменчивостью их во времени, поэтому урожаи сельскохозяйственных культур здесь сильно колеблются. Орошение в этой зоне, дополняя естественные осадки, позволяет получать ежегодно высокие урожаи технических, кормовых, зерновых и овощных культур.

Орошение дает большой эффект не только на юге и в зоне неустойчивого увлажнения, но и в зоне избыточного увлажнения, например в Московской, Ленинградской, Пермской областях, Хабаровском крае и Белоруссии.

Виды орошения земель

Орошение делят на увлажнительное, удобрительное и специальное.

Увлажнительное орошение создает в почве нужный водный и воздушный режимы. Оно нужно везде, где растения не обеспечены требуемым количеством воды в течение всего вегетационного периода или его части. Этот вид орошения является основным в России и других странах.

Разделяют регулярное и однократное увлажнительное орошение. При регулярно действующем орошении почва увлажняется в нужные сроки и в требуемом количестве в течение всего вегетационного периода.

При поступлении воды в оросительную сеть из источника орошения самотеком орошение называется самотечным; при машинном подъеме воды из источника орошения в оросительную сеть (насосами и др.) - машинным. В России регулярно действующее самотечное орошение является основным, а машинное составляет более 1/3 всей орошаемой площади.

При однократно действующем орошении почва увлажняется только раз в год путем затопления площади. Если затопление проводят ранней весной водой весеннего стока, то такое орошение называют лиманным, а если используют воду из каналов в период паводка в реке - паводковым.

Удобрительное орошение применяют для внесения удобрения в почву с помощью воды, которая, являясь растворителем удобрений, транспортирует их в увлажняемый слой почвы. Сюда относится полив сточными водами городской канализации, стоками животноводческих комплексов, а также полив полыми водами, содержащими большое количество взвешенных наносов, которые отлагаются на орошаемых землях и удобряют их.

К специальным видам орошения относят почвоочищающее, отеплительное и др.

Почвоочищающее орошение применяют для удаления из почвы избытка вредных солей, для истребления вредителей сельскохозяйственных растений, например мышей, личинок майского жука и филлоксеры, путем затопления водой очищаемой почвы.

Отеплительное орошение применяют для согревания почвы, поливая ее водой, более теплой, чем сама почва, что позволяет удлинить вегетационный период. К этому виду также относится противозаморозковое дождевание.

Влияние орошения на почву

Орошение влияет на микроклимат, физические, химические, биохимические и биологические процессы, происходящие в почве.

В результате орошения изменяется влажность, температура, теплоемкость, механический состав, пористость, структура, водопроницаемость и водоудерживающая способность, сила сцепления почвенных частиц, содержание и распределение по горизонтам в почве химических элементов и соединений, уровень грунтовых вод и их минерализация.

Теплоемкость сухой почвы меньше, чем воды. В жаркое время поливная вода обычно холоднее, а в осеннее теплее, чем воздух и почва. Влажная почва днем поглощает тепла больше, чем сухая, а ночью излучает меньше тепла вследствие увлажнения приземного слоя воздуха, поэтому в летнее время влажная почва обычно холоднее, а в холодное теплее сухой. Увлажнение почвы уменьшает силу сцепления частиц и прочность глинистой и суглинистой почв, а песчаные почвы, наоборот, становятся тверже. В почве, затопленной слоем воды, комочки распадаются и даже расплываются. Высыхая, глинистая почва образует плотную корку с трещинами, которую необходимо своевременно разрушать культивацией.

Оросительная вода содержит взвешенные наносы, которые отлагаются на поверхности почвы и частично вмываются вглубь, изменяя ее механический состав. Например, в районе Бухары за многовековой период орошения слой наносов составил 3,5…5 м, а в Хорезме - 7 м. Многолетнее орошение в этих районах создало новую культурно-поливную почку.

Оросительная вода содержит также растворенные минеральные и органические соединения, причем наиболее высокую минерализацию имеют грунтовые воды, применяемые для полива, речные воды обычно слабо минерализованы. Поступление в почву вместе с поливной водой азота, калия, фосфорной кислоты пополняет запасы питательных веществ. В то же время оросительная вода является хорошим растворителем химических соединений, содержащихся в почве. При поливе из почвы вымываются и вредные соли, что улучшает качество почвы, одновременно легкорастворимые соли калия, азота и другие перемещаются вместе с водой из верхних слоев в нижние, а при обильных поливах или при промывках выносятся за пределы корнеобитаемого слоя, что может ухудшить качество почвы.

При отсутствии подземного оттока воды, обильные поливы повышают уровень грунтовых вод и могут вызвать заболачивание орошаемых земель. Если грунтовые воды сильно минерализованы и содержат вредные соли, то в результате большого испарения воды в верхнем слое отлагается много солей и почва оказывается засоленной (вторичное засоление) и непригодной для выращивания сельскохозяйственных культур.

Орошение положительно влияет на микробиологические процессы, протекающие в почве. Оно замедляет минерализацию растительных остатков, способствует накоплению, гумуса и активизирует процесс нитрификации. Орошение создает также благоприятные условия для жизни и размножения дождевых червей, которые способствуют образованию структуры почвы.

Обводнение земель

Под обводнением земель понимают совокупность гидротехнических сооружений и мероприятий для водоснабжения и орошения отдельных участков безводных и маловодных районов. Обводнение местности осуществляют устройством колодцев, прудов, каналов, водозаборных сооружений и водоводов, дополняющих естественную сеть водотоков, и во многих случаях совместно с орошением.

1. Обводнение и орошение территорий

В задачи внешнего благоустройства городской территории входят создание здоровой среды, близкой к природной, обеспечение условий для полноценного отдыха и нормальной работы. Важный элемент внешнего благоустройства - обводнение и орошение городских территорий, т.е. активное включение воды и водных устройств для улучшения микроклимата, обеспечения нормального произрастания зеленых насаждений, создания индивидуального архитектурно-планировочного решения жилых районов и населенных мест в целом. Особенно важно орошение в городах с жарким, сухим климатом. Для жизни растений необходимы хорошая почва, солнечное тепло и свет, а также достаточное количество влаги в почве. В засушливых районах количество выпадающих на поверхность почвы осадков может оказаться недостаточным для зеленых насаждений как по общему слою среднегодовых осадков, так и по неравномерности их выпадения в вегетационный период роста растений. В первом случае наблюдается постоянный недостаток влаги, во втором - периодический. При количестве осадков менее 250 мм в год необходимо искусственное увлажнение почвы. Потребность в воде удовлетворяется с помощью орошения городских территорий. Таким образом под орошение понимается искусственное увлажнение почвы при постоянном или периодическом недостатке влаги.

В городах искусственно увлажняются территории зеленых насаждений - парки, сады, бульвары и тд. Для произрастания зеленых насаждений необходима определенная среда, которая создается режимом орошения, зависящим от климата, почв и пород зелени. Режим орошения - это совокупность сроков и норм полива. Таким образом, режим орошения определяет сроки полива и количество воды, расходуемое на один полив.

Орошение, создавая благоприятный режим влажности воздуха и почвы, является одним из важнейших гигиенических условий микроклимата городских жилых районов. Объем воды, необходимый для орошения, - основа для расчета всей оросительной системы. При этом потребность в воде определяется с учетом потерь на испарение и инфильтрацию. Устанавливаются поливная и оросительная нормы. Поливная норма (норма полива) - количество воды за один полив. Оросительная норма - общий объем возы за сезон (м3/га). Минимальная оросительная норма - 2000-3000 м³/га, число поливов около 6 за сезон.

При проектировании оросительной системы определяются источник питания системы, способы забора и транспортирования воды к орошаемой территории, распределение воды по территории, выбор системы орошения (полива). Орошение осуществляется постоянно действующей оросительной системой, состоящей из магистрального канала, распределительных и оросительных каналов.

Для создания системы орошения необходимо в первую очередь наличие источника питания, имеющего достаточный запас воды, которым могут быть реки, водохранилища, естественные и искусственные водоемы, артезианские воды. Вода от источников питания в систему орошения может подаваться самотеком или путем искусственного подъема до верховой отметки магистрального канала, что зависит от высотного расположения городской территории по отношению к источнику забора воды. Дальнейшее движение воды по магистральному каналу должно осуществляться самотеком. Возможны три варианта забора воды из реки и подачи ее в магистральный канал: непосредственно из реки; при создании на реке искусственного подпора устройством плотины; при помощи насосной станции и напорного трубопровода.

орошение земля благоустройство обводнение

Сеть магистральных распределительных каналов располагают на господствующих отметках по отношению к орошаемой территории, чтобы создать благоприятные условия для подачи воды самотеком. Для отвода поверхностных вод с городской территории, а также неиспользованных вод, поступающих из сети орошения, устраивают ливневую или водоотводящую систему, которую прокладывают по самым низким отметкам поверхности.

Оросительные системы могут быть самотечные и напорные. Самотечные системы - открытая сеть, состоящая из открытого магистрального канала и распределительных каналов (арыков). Напорная система состоит из трубопроводов и представляет собой закрытую сеть.

В состав открытой системы входят: источники питания, магистральный канал (от источника до города), распределительная сеть на улицах, поливочная (оросительная) сеть, водоотводящая сеть. Часто в населенных местах для орошения территории используется канальная система оросителей, называемая арыками. Арыки прокладываются по улицам и предназначаются для разлива воды по лункам деревьев или для сплошного залива.

Арычное орошение (открытая сеть) имеет ряд недостатков. При арыках увеличивается ширина улиц, создаются неблагоприятные условия для движения пешеходов и транспорта. На перекрестках и въездах в кварталы и микрорайоны необходимо устройство переездных мостиков или труб. Кроме того, канавы загрязняются, требуют регулярного эксплуатационного надзора. Санитарное состояние открытых канав не всегда удовлетворительно.

Продольные уклоны каналов принимаются по вертикальной планировке улиц не менее 0,002. Открытые каналы в зависимости от грунтов прокладываются на расстоянии от 3 до 10 м от здания. Поперечное сечение каналов обычно трапецеидальной или прямоугольной формы. Арычной сети сопутствует водоотводящая сеть, предназначенная для опорожнения каналов при ремонте и на зимний период.

При закрытой сети трубопроводы прокладываются на глубине не менее 0,6 м от спланированной поверхности с минимальным уклоном 0,001-0,002 к спусковым кранам. По трассе трубопровода через 50 м устанавливаются поливочные краны. Площадь территории, поливаемая из одной точки, составляет 0,4 га. При использовании дождевальных устройств (разбрызгивателей) поливочные нормы сокращаются. Может применяться также подпочвенное орошение, при этом трубы, прокладываемые в грунте с глубиной заложения 0,5 м, имеют перфорацию или неплотные стыки, через которые и происходит орошение. Нормы полива уменьшаются за счет снижения испарения воды с поверхности почвенного слоя, не ухудшается внешний вид территории и отсутствуют помехи для движения пешеходов. Подпочвенное орошение следует применять в парках и садах при отсутствии засоленности почвы.

Одним их элементов обводнения города и его общего благоустройства следует считать фонтаны, украшающие городские площади, парки, сады и другие территории города. Фонтаны имеют не только декоративное значение, но и улучшают микроклиматические условия в районе их воздействия, охлаждая и орошая воздух, вносят разнообразие в пейзаж. Фонтаны в сочетании с зелеными насаждениями способствуют общему улучшению городской среды.

Отечественная практика устройства фонтанов весьма многообразна и интересна. Достаточно вспомнить о таком уникальном ансамбле, как фонтаны Петродворца. Это крупнейшее сооружение мирового значения, включающее фонтаны самых различных типов. Широкой известностью пользуются фонтанные устройства в Ереване, Сочи, Навои, Пятигорске и др.

В зависимости от архитектурного решения и композиции водных струй фонтаны могут быть самых разнообразных типов.

На городских площадях, перед общественными зданиями, среди обширных цветников и партеров городских парков устраиваются монументальные фонтаны с использованием архитектурных элементов, с мощным выбросом воды, богатой скульптурой, что делает их выразительными не только летом, но и в холодное время года. В жилых микрорайонах, садах используются фонтаны небольших размеров, простой и лаконичной формы. Они располагаются свободно, среди деревьев, газона или площадки.

Применяются и такие виды простых по устройству фонтанов, в которых вода используется в виде завес или тонкой пленки. Фонтан подобного типа состоит из горизонтальной пластины, расположенной на опоре из трубки, по которой подается вода, стекающая тонкой пленкой по периметру пластины, образуя завесу.

Расход воды фонтана зависит от местных условий, его назначения и места расположения. Этот расход колеблется в широких пределах, от 1-2 л/c для малых фонтанов до 150 л/c и более для крупных. Совершенно естественно, что фонтаны с большим расходом воды следует сооружать в тех местах, где есть доступные естественные источники воды. Мощность фонтанов по расходу воды определяется в каждом вонкретном случае исходя из градстроительных условий. На территориях зеленых насаждений следует размещать фонтаны с расходом воды до 50-60 л/c.

Водоснабжение фонтанов может осуществляться различными способами. В основном вода для фонтанирования подается при помощи насосов, от которых зависит и высота струй. Может использоваться вода из местных источников и водопроводной сети. Сброс воды после фонтанирования осуществляется в городскую водосточную систему, в водоем (при устройстве фонтана в водоеме) или в подземный резервуар, из которых производится питание фонтана.

Использование в фонтанах специального подземного резервуара с водой обеспечивает оборотное водоснабжение или рециркуляцию воды, что следует признать наиболее целесообразным.

При этом в резервуар необходимо добавлять объем воды, затрачиваемый на ветровой унос (0,5-2% суточного расхода) и на испарение (0,5-1% суточного расхода воды). В этом случае для обеспечения нормальной работы насоса необходимо поддерживать постоянный баланс воды.

Для уменьшения расхода воды на ветровой унос следует так проектировать диаметр чаши фонтана, чтобы снос капель происходил в его пределах. Унос капель диаметром около 0,5 мм имеет место при скорости ветра более 2 м/c, а при диаметре около 3 мм - при скорости ветра 7 м/c и более. Для опорожнения чаши фонтана на зимний период ее дно проектируется таким образом, чтобы имело уклон не менее 0,005 к месту выпуска воды.

2. Обводнение территорий торфяных болот

орошение земля благоустройство обводнение

Роль воды в жизни человека чрезвычайно велика. Не случайно еще в древности человек всегда селился по берегам рек, озер, морей. Это огромное значение водотоков и водоемов в городе полностью сохраняется и в настоящее время.

При планировке города необходимо всемерно сохранять и использовать существующие естественные водотоки и водоемы - реки, озера, моря, которые всегда являются одними из основных компонентов городского плана. Стоит только вспомнить такие города, как Ленинград, где Нева с ее протоками является мощным звеном, объединяющим всю центральную часть города; наши города Волгоград, Саратов, Куйбышев, Ульяновск, раскинувшиеся вдоль Волги; Баку на Каспийском море, Батуми, Сухуми и Ялту на Черном море; города Прибалтики и многие другие города, расположенные по берегам крупных естественных водотоков и водоемов.

Города всегда смотрят на реку, озеро или море, всей системой своей планировки подчеркивая контуры береговой линии водоема.

Проблеме обводнения городов, особенно таких, которые не имеют достаточных естественных водных поверхностей, следует уделять большое внимание. Обводнение города может осуществляться разнообразными способами: улучшением существующих рек путем спрямления и углубления их русла, обводнения их с поднятием горизонта воды за счет зарегулирования стока и создания водохранилищ, а также путем перепуска в них вод другой реки; созданием искусственных больших озер путем сооружения плотин на реках (например, Московское море - Иваньковское водохранилище в подмосковном городе Дубне, Тбилисское море в столице Грузии Тбилиси); созданием в городе искусственных озер с использованием в этих целях старых карьеров (например, Комсомольское озеро в Ташкенте).

Водоемы желательно создавать в сочетании с зелеными массивами - городскими парками, загородными лесопарками. Такие обводненные зеленые комплексы могут служить прекрасными местами отдыха городского населения. Все водоемы в городе должны удовлетворять санитарным требованиям и охраняться от загрязнения их канализационными и ливневыми стоками.

Однако в последние годы перед властями стали новые проблемы, решить которые способно грамотное обводнение. Речь идет об обводнение территорий торфяных болот в Московской области.

С наступлением летней жары заброшенные торфяные разработки становятся очагами пожаров. Чтобы не допустить их горения, нужно обводнить территории мелиорированных болот, восстановив условия, в которых они существовали до вмешательства человека, или обеспечив безопасные условия для ведения хозяйственной деятельности в сложившейся ситуации.

Обводнение этих земель должны проводить специалисты. Чтобы поднять уровень грунтовых вод, необходимо определить площадь водосбора, рассчитать испарение, водный баланс мелиорированных территорий и с учётом этих данных спроектировать множество гидротехнических мероприятий: расчистку старых и прокладку новых каналов, строительство дамб, перемычек и насосных площадок. Только научный подход может гарантировать восстановление природных процессов функционирования осушенных болот.

Размещено на Allbest.ru