Файл: Шкинкис, Ц. Н. Проблемы гидрологии дренажа.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 117

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

росла на 52 см. В Литовской ССР

[37] с увеличением £

от

1,0 до

1,5 м средняя глубина уровней в

весенний период при

£ = 1 2 м

возросла на 37 см, а при £ = 28 м — на 51 см.

 

 

Характерно,

что

глубокий

разреженный дренаж,

имеющий

£ = 36 м и £=1,5

м,

обеспечивает

более глубокое залегание сред­

них уровней, чем

частый мелкий

дренаж, имеющий £ = 1 2

м и

£ = 0,9 м. В первом

случае уровень грунтовых вод залегал в сред-

 

 

 

 

 

 

Таблица 40

Глубина залегания уровня грунтовых вод (см) в многоводные годы

 

в зависимости от t

при £= 20 м. Римейкас

 

 

Гидро­ Глубина

логический закладки

год

дрен, м

1960-61 1,5

1.2

0,9

Недренировано

Осень (Х -Х П )

Зима (I—И)

Весна (III—V)

Лето (VI—IX)

 

 

 

!

82

104

100

124

56

79

72

94

46

58

55

84

23

30

31

41

Невегета­

Вегета­

Среднее

ционный

ционный

период

период

за год

(X I-IV )

(V—X)

 

88

120

104

63

90

76

45

81

63

25

39

32

1961-62

1,5

98

84

91

90

86

96

91

 

1.2

77

59

86

79

74

79

77

 

0,9

44

37

61

54

51

52

51

 

Недрениро-

19

23

35

31

27

28

28

 

вано

 

 

 

 

 

 

 

нем на 11 см глубже по сравнению со вторым (табл. 41). Таким образом, трехкратное уменьшение £ не так резко повлияло на средний уровень грунтовых вод, как увеличение £ на 0,6 м.

Таблица 41

Средняя глубина залегания уровня грунтовых вод (см) в зависимости от степени дренирования. Римейкас

Расстояние

S g s

между

= м -

дренами,

ч =

м

 

20

1,5

20

1.2

20

0,9

36

1,5

12

0,9

Недренировано

ень -XII)

S 1

х !

 

cd

 

 

s 1

CQ~

 

со~

119

115

103

89

84

81

76

74

65

99

92

78

81

79

68

33

33

36

><

Холодный

Теплый

Среднее

а

период

период

за год

ч >

(XI— IV)

(V— X)

 

121

108

121

115

98

83

98

89

83

69

81

75

89

86

93

89

84

73

84

78

46

31

44

38

Продолжительность стояния высоких уровней. Обеспеченность уровней грунтовых вод. Анализ календарных графиков уровней грунтовых вод показывает, что время затопления верхних слоев

6*

83


почвы в значительной степени зависит от расстояния между дре­ нами. Так, на Кандавском опытном участке с увеличением £ от 14 до 40 м продолжительность затопления верхнего полуметрового слоя почвы о-so) увеличивается в среднем в 11 раз, а глубина залегания уровней при 10%-ной обеспеченности уменьшается от 100 до 29 см. При £ = 14 м затопление пахотного слоя практически не имеет места, в то время как при £ = 40 м затопление этого слоя

в среднем продолжается

в течение 24 суток в

году

(табл. 42).

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 42

 

 

Средняя (за 1958—1971 гг.) продолжительность стояния

 

 

 

уровней грунтовых вод (сутки) для среднеглубокого

 

 

 

(1,2 м) дренажа в зависимости от расстояния

 

 

 

 

 

между дренами.

Кандава

 

 

 

 

 

 

 

Расстояние

Глубина залегания уровней от поверхности

 

 

 

 

 

земли, см

 

 

 

 

 

 

 

между

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дренами,

0—20

0-40

0-60

0-80

0—100

 

0—120

 

 

 

м

 

 

 

 

14

1

3

9

18

 

37

 

75

 

 

 

20

14

28

49

105

 

178

 

 

 

30

2

13

30

57

 

108

 

188

 

 

 

40

24

48

77

138

201

 

255

 

 

На

Руенском опытном участке при £ = 1 0

м затопления пахот­

ного слоя также не наблюдалось, а

при £ = 36

м

этот

слой

ока­

зался

затопленным

более

чем

на три месяца

в

году

(табл.

43).

На данном опытном участке отмечается закономерное уменьшение продолжительности стояния высоких уровней по мере увеличения густоты дренажной сети Установлено, что продолжительность затопления верхних слоев почвы резко возрастает при уменьше­ нии g ниже 500 м/га, т. е. при увеличении £ свыше 20 м [167]. При среднеглубоком дренаже в пределах 200<£<1000 м/га существует следующая зависимость между глубиной залегания уровней при

10%-ной обеспеченности (Я р= ) и

 

Н р=10% = -3 3 4 - 0,03$ - 14,7 У Т + 92,3 у 'Т .

(65)

Закономерное увеличение интенсивности регулирования дрена­ жем режима уровней грунтовых вод при уменьшении £ наблюда­ ется и на других опытных участках (см. табл. 44, 46).

Продолжительность стояния высоких уровней на легких сугли­ нистых и супесчаных почвах также резко уменьшается по мере увеличения глубины закладки дрен t. При этом изменение сказы­ вается на режиме уровней даже относительно больше, чем изме­

нение расстояний

между дренами £. Например, как видно из

табл. 44, с уменьшением ( о т

1,2

до 0,9 м

при £ = 1 4 м средняя

продолжительность

затопления

верхнего

полуметрового

слоя

почвы возрастает в 2,6 раза,

а с увеличением £ от 14 до 20

м —

84


только в 1,2 раза. По данным опытов на Кокнесском участке, среднеглубокий (1,2 м) разреженный дренаж при £ = 30 м ока­ зывает примерно такое же влияние на режим уровней грунтовых

вод, как мелкий

систематический дренаж, имеющий примерно

в 2 раза меньшие £

(14 м) [172, 180]. Аналогичные результаты полу­

чены и в условиях Литовской ССР [195].

На Кандавском опытном участке глубокий (1,5 м) дренаж при £ = 20 м обеспечивает почти двукратное уменьшение продолжи-

Таблица 43

Характеристика режима уровней грунтовых вод для среднеглубокого дренажа (<=1,1 м) Руенского опытного участка

Расстояние

Средняя продолжительность

стояния уровней на

глубине

между

 

% от времени)

дренами,

 

 

 

м

7*0—20 см

7*0—50 см

7-0—90 см

 

10

1,4

1,4

28,5

16

19,2

60,0

24

8,2

34,8

72,4

36

28,5

55,4

87,2

Средняя глубина залегания уровней при 10, 25 и 50%-ной обеспеченности, см

■? и о

Н Р = 25%

Н Р = 50%

73

88

104

38

60

81

25

44

64

10

21

41

Таблица 44

Средние (за 1957—1971 гг.) характеристики режима уровней грунтовых вод в зависимости от степени дренирования и <). Кокнесе

Расстояние

Глубина

Продолжительность стояния

Глубина залегания уровней

уровней на глубине,

сутки

при различных значениях

между

закладки

обеспеченности,

см

дренами,

дрен,

 

 

 

 

 

 

м

м

0—20 см

0—50 см

0—100 см

Я Р=10%

Я Р = 26%

Я Р = 50%

14

1,2

1

23

100

63

97

122

14

0,9

17

59

157

38

67

112

20

1,2

3

27

95

59

98

122

тельности затопления грунтовыми водами верхнего метрового слоя

почвы по сравнению с

соответствующим среднеглубоким (1,2 м)

дренажем. При глубоком дренаже,

имеющем £ = 20 м,

интенсив­

ность

осушения здесь

больше, чем

при среднеглубоком

дренаже

с £ =

14 м (рис. 29).

 

 

 

Закономерное увеличение интенсивности регулирования режима

уровней грунтовых вод по мере увеличения глубины закладки дрен t следует из данных за 13 лет, приведенных в табл. 45. При глубоком дренаже (1,5 м) верхний горизонт пахотного слоя (0—10 см) грунтовыми водами вообще не затопляется, в то время как при мелком (0,9 м) уровень грунтовых вод почти ежегодно

85


Таблица 45

Продолжительность стояния уровней грунтовых вод (сутки) в зависимости

 

от

глубины закладки дрен t

при

£ = 2 0 м.

Римейкас

 

 

Гидроло-

 

 

Глубина залегания уровней от поверхности земли, см

 

 

гический

0—10

0-20

0-30

0—40

0-50

0-60

0-70

 

0-90

0-100

0—110

0—120

год

0 - 8 0

1958-59

 

 

 

 

t = 1,5 м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

12

21

36

47

71

101

1959-60

— .

4

8

12

29

45

68

94

1960-61

1

3

10

24

47

80

115

147

174

227

1961-62

4

24

46

62

79

88

103

126

163

217

288

1962-63

1

2

6

15

22

38

64

89

120

135

1963-64

5

7

13

14

22

31

45

61

94

118

152

1964-65

1

5

14

32

58

64

72

85

97

125

160

1965-66

3

11

15

19

30

55

66

80

98

118

134

1966-67

 

14

29

35

44

54

71

90

138

160

193

1967-68

 

7

15

32

40

52

59

77

97

136

1968-69

2

5

20

32

44

60

71

88

108

1969-70

3

9

18

38

52

62

74

89

100

108

1970-71

12

24

38

52

75

85

93

109

135

Среднее

___

1

5

12

18

31

43

57

74

96

120

152

°/о

0,1

0,8

1,9

3,0

5,1

7,0

9,4

12,2

15,8

19,9

24,9

 

 

 

 

 

t = 1,2

М

 

 

 

 

 

(200)

1958-59

3

7

10

17

19

31

40

55

87

130

(160)

1959-60

_

1

12

35

61

80

97

124

145

1960-61

1

4

12

32

60

101

138

167

191

283

319

1961-62

14

29

44

58

71

90

108

152

208

253

319

352

1962-63

1

2

4

8

16

35

59

84

115

130

163

1963-64

1

6

9

17

23

39

51

66

96

110

146

181

1964-65

7

И

15

26

37

49

63

71

84

100

130

160

1965-66

2

16

29

47

60

71

77

90

104

121

148

1966-67

7

13

20

30

41

63

82

124

139

168

262

302

1967-68

— .

2

16

28

32

42

60

65

80

105

124

126

1968-69

- .

1

13

31

46

59

71

90

111

125

139

141

1969-70

10

15

28

46

60

71

88

95

106

129

132

132

1970-71

5

19

32

44

59

81

90

100

123

134

152

160

Среднее

4

8

16

26

37

52

69

89

112

135

171

194

°/0

0,4

0,9

1,8

2,9

4,0

5,7

 

7,5

9,7

12,3

14,8

18,7

21,3

1958-59

2

7

 

25

и =0,9 м

 

 

 

 

 

(200)

14

43

52

59

68

98

111

(155)

1959-60

4

15

29

40

55

82

115

134

170

217

244

1960-61

2

23

69

101

127

151

197

227

254

288

299

343

1961-62

38

67

103

130

171

211

272

320

340

365

365

365

1962-63

2

25

44

52

84

102

115

130

136

136

136

1963-64

10

19

23

31

53

78

98

126

157

172

184

195

1964-65

12

37

47

54

66

84

112

146

154

161

170

177

1965-66

2

15

38

63

77

93

100

108

122

139

149

173

1966-67

2

30

67

84

112

126

150

157

175

226

244

255

1967-68

28

43

54

68

75

81

94

107

123

143

163

181

1968-69

7

22

43

60

74

90

98

111

120

125

132

141

1969-70

23

36

46

53

67

73

80

90

99

113

119

120

1970-71

25

37

49

65

80

98

109

122

133

147

168

176

Среднее

12

26

46

62

80

98

119

139

157

177

192

208

°/о

0,9

2,0

3,5

4,7

6,1

7,4

9,1

10,6

11,9

13,4

14,6

15,8

86


поднимается до поверхности земли и в многоводные годы имеет место весьма продолжительное затопление пахотного слоя (196162 г.). Продолжительность затопления верхнего полуметрового слоя (7*0—50) для глубокого и мелкого дренажа на Римейкском опытном участке различается более чем в 4 раза.

Многочисленными наблюдениями установлено, что на легких хорошо водопроницаемых минеральных почвах глубокий дренаж в любых гидрометеорологических условиях обеспечивает более глубокое и устойчивое понижение уровня грунтовых вод, чем со­ ответствующий среднеглубокий и мелкий дренаж. Преимущества более глубокого дренажа особенно ярко проявляются в много-

Н см

Рис. 29. Кривые продолжительности стояния уровней грун­ товых вод для среднеглубокого и глубокого дренажа, имею­

щего

различные расстояния

между

дренами Е. 1966-67 г.

 

Кандавский

опытный

участок.

 

1 — £=14 м ,.2=1,2

м;

2 — £*=20 м,

2=1,5 м.

водные годы,

когда необходимо

отвести

большое количество из­

быточных вод.

Положительное влияние заглубления дрен на водный режим почв совершенно очевидно из данных табл. 45, 46 и рис. 26, 30. Оказывается, что на легких суглинистых почвах глубокий раз­ реженный дренаж при ^=1,5 м и £ = 36 м опеспечивает примерно такую же интенсивность осушения, как мелкий частый дренаж,

имеющий ^ = 0,9 м и £ = 1 2

м

(рис. 31, табл. 46). При этом стои­

мость устройства дренажа

в

первом случае в 2,5 раза меньше,

чем во втором [164, 180]. Характерно, что глубокий систематиче­ ский дренаж при ^ = 1,5 м и £ = 20 м обеспечивает значительно более интенсивное регулирование режима уровней грунтовых вод, чем упомянутый мелкий частый дренаж при ^ = 0,9 м и £ = 1 2 м (см. табл. 46).

Скорость снижения высоких уровней грунтовых вод. Скорость

(темп) снижения высоких уровней грунтовых вод v характери-

87