Распределение сточных вод по полям

Сточные воды на поля подают с помощью сети распределительных каналов. Профильтровавшуюся очищенную сточную воду, если это тре­буется по грунтовым условиям, отводят осушительной (дренажной) сетью. Для удобства эксплуатации поля разделяют валиками на от­дельные карты (рис. 4.81).

Рис. 4 81. Схема коммунальных полей орошения

1 — магистральные и распределительные каналы; 2 — картовые оросители; 3 — осушительные кана­вы; 4 — дренаж; 5 — дороги

Размер карт зависит от назначения полей и ряда других условий (рельефа местности, характера грунтов, общей площади полей, обеспе­чения условий для механизации работ на картах и т.д.). На коммуналь­ных полях орошения карты имеют площадь 5—8 га с соотношением сто­рон прямоугольника 1:5—1:4. Площади карт полей фильтрации, имеющих большие нагрузки, принимают меньшими. Размеры карт для малых полей определяют из условия, чтобы общее число карт было не менее трех. Для возможности механизации обработки земли длину карт принимают равной 300—1500 м; излишнее удлинение карт приводит к удорожанию разводящей картовой сети. Ширина карты также не может быть выше некоторого предела (100—200 м при двустороннем напус­ке), обусловливаемого рельефом местности, грунтовыми условиями и способом полива. Для легких грунтов ширину карт принимают меньше, чем для тяжелых.

При большой ширине карты труднее осуществлять равномерное их орошение. Обычно карта своей длинной стороной располагается вдоль горизонталей местности, поэтому при широких картах и крутом рельефе приходится выполнять больший объем земляных работ во время пла­нировки полей. Разность отме­ток двух соседних карт (располагающихся террасами) у разделительного валика не должна быть больше 1 м во избежание просачивания во­ды через него и оползания от­косов.

Сточная вода подается (под напором или самотеком) в на­ивысшую точку полей ороше­ния или полей фильтрации, где обычно устраивается распределительный колодец. Из него вода по оросительной сети поступает к от­дельным картам. Оросительная сеть делится на постоянную и времен­ную. Постоянная оросительная сеть состоит из магистрального канала, его ветвей, распределителей (лотков и канав) и картовых оросителей, обслуживающих отдельные карты. Она предназначена для подачи воды от распределительного колодца до поливных участков (карты). Времен­ная сеть предназначена для распределения воды внутри поливной кар­ты и устраивается перед поливами.

Устройство временной поливной сети зависит от способа полива, ко­торый производится напуском по полосам или по бороздам; на полях фильтрации, кроме того, применяется сплошное затопление. Полив сточ­ными водами путем дождевания запрещается.

Для равномерного заполнения борозд карты планируют с продоль­ными и поперечными уклонами; размер уклона зависит от водопрони­цаемости грунта. Продольные и поперечные уклоны равны соответствен­но для легких суглинков 0,001 и 0,002, для супесей 0,002 и 0,003, для пес­ков 0,003 и 0,004.

Оросительная сеть должна быть запроектирована так, чтобы сточкая вода подавалась самотеком в любой из участков обслуживаемой этой сетью территории. Земляные канавы устраивают трапецеидального сечения, каналы и лотки — с облицовкой прямоугольного сечения.

Ширина по верху оградительных и разделительных валиков должна быть не менее 0,7 м. Крутизну их откосов принимают в зависимости от грунта: в супесях и суглинках она должна быть не более 1:1,5, а в пес­ках— 1:2.

Водоподводящий канал, распределители и картовые оросители уст­раивают в виде открытых бетонных, деревянных, кирпичных или земляных одернованных лот­ков и каналов (рис. 4.82); при соответствующем обо­сновании они (кроме картовых оросителей) мо­гут выполняться из неме­таллических труб.

Рис. 4.82. Оросительные каналы

а — земляной; б — кирпичный; в — де­ревянный

Размеры лотков и тру­бопроводов определяют расчетом. Наименьшие размеры лотков принима­ют 0,2х0,2 м, а диаметр труб — 100 мм.

Земляные каналы уст­раивают с одинарным откосом, с соответствую­щей облицовкой или без нее (в плотных грунтах). Насыпи, в зависимости от грунта, делают с полутор­ными или двойными на­ружными откосами, которые укрепляют камнем, дерном, посадкой трав, мощением и т. п. Ширину бермы для удобства обслуживания принима­ют от 1,5 м для магистральных канав до 0,5 м для оросительной сети.

Каналы рассчитывают по обычным формулам гидравлики для рав­номерного движения жидкостей. Скорость движения воды в каналах должна исключать выпадение взвешенных веществ из потока, т. е. она должна быть незаиливающей и в то же время не вызывать размыва сте­нок каналов.

Минимальную незаиливающую скорость принимают равной: для кар­товых оросителей 0,3 м/с, для распределителей 0,4 м/с и для магистраль­ных каналов 0,5—0,6 м/с. Допустимая средняя неразмывающая скорость зависит от характера грунта и от глубины h потока. При h=1 м нераз­мывающая скорость для илистых грунтов равна 0,15—0,2 м/с, для пес­ка мелкого — 0,2—0,3, для песка крупного — 0,3—0,6, для тощих суг­линков и глин малоплотных — до 0,5—0,7 и для среднеплотных глин — до 0,85 м/с.

При других глубинах неразмывающие скорости могут быть опреде­лены по формуле

где — неразмывающая скорость при глубине потока 1 м;

— средняя глубина потока, м.

Для одернованных канав неразмывающие скорости могут быть по­вышены до 0,8—1,8 м/с, для мощеных — до 3, для кирпичных, каменных и бетонных каналов — до 5—6 м/с. Наименьший уклон для картовых оросителей принимают 0,001, а для распределительных и магистраль­ных канав — 0,0005.

Расход воды для картового оросителя можно определять по формуле:

где —полезная площадь одной карты, га;

—поливная норма наиболее влаголюбивой культуры, м³/га;

— продолжительность полива, ч.

Для обеспечения нормальной эксплуатации полей на оросительной сети устраиваются вспомогательные сооружения: шлюзы-регуляторы, выпуски, перепады, быстротоки, мосты и дюкеры.

Шлюзы-регуляторы (рис. 4.83) служат для создания подпора и под­держания постоянного уровня сточной воды в распределительном кана­ле, из которого в данное время идет орошение.

Рис. 4.83. Шлюз-регулятор

Выпуск (рис. 4.84) пред­назначен для передачи воды из картового оросителя на карту.

Рис. 4.84. Выпуск на карту полей

Для сброса талых вод в водоем в весеннее время в самой пониженной части карты устраивают весенний выпуск, соединяющий карту с осушитель­ной канавой (рис. 4.85).

Рис. 4 85. Выпуск с кар­ты полей

1 — осушительная канава; 2—фашины; 3—свайки (че­рез 1 м); 4 — деревянный ло­ток; 5 — деревянный осмо­ленные короб; 6 — шибер; 7 — распорка; 8 — земляной валик

При значительных уклонах местности во избежание образования в разводящих канавах больших скоростей устраи­вают быстротоки и перепады. При пересечении с дорогами разводящую канаву пропускают под дорогой дюкером или же для пропуска дороги над канавой устраивают мост; при пересечении с осушительной канавой, обычно расположенной значительно ниже, устраивают акведук.

Яковлев С.В. «Канализация», 1975