ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 122
Скачиваний: 0
Таблица 46
Средние (за 1958—1971 гг.) |
характеристики режима уровней грунтовых вод |
||||||
|
в зависимости от степени дренирования |
(Е и t). Римейкас |
|
||||
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 |
Н Р = 10% |
Н Р = 25% |
Н Р = 50% |
20 |
1,5 |
1 |
18 |
96 |
65 |
99 |
127 |
20 |
1,2 |
8 |
37 |
135 |
50 |
81 |
116 |
20 |
0,9 |
26 |
80 |
177 |
25 |
56 |
104 |
36 |
1,5 |
13 |
56 |
151 |
36 |
72 |
112 |
12 |
0,9 |
14 |
65 |
189 |
36 |
61 |
96 |
Недренировано |
72 |
189 |
337 |
11 |
25 |
50 |
|
зует интенсивность гидрологического действия дренажа. По ве личине v можно судить о целесообразности того или иного вида дренажа. Скорость снижения высоких уровней многими учеными выбрана в качестве основного фактора для определения расстояний между дренами. Она может быть определена
из соотношения
V= |
dh |
ИЛИ V - h\ - h2 |
(66) |
|
dT |
|
|
где h\ и h2— первоначальная и конеч ная высота стояния уровня в середине полосы между дренами; Т — время снижения уровня от hi до h2.
Изменение положения уровня в бесконечно малый период времени dT может быть определено по зависимо сти
— с?ЪЕdh = (q —Ер0) d Т, |
(67) |
во |
100 |
120 |
140 Ьсм |
Рис. 30. Связь между глуби ной залегания уровней грун товых вод при 10%-ной обеспеченности (Нр _ 10(^) и
глубиной закладки дрен (t).
где ср — коэффициент депрессии; 6 — коэффициент водоотдачи; Е — расстоя ние между дренами; q — приток воды на единицу длины дрен; р о = р — е; Р — величина поглощенных осадков; е — испарение.
По А. Н. Костикову [77]:
■nk (h — h0) ( а. |
|
(68) |
|
in ■ ■- 1 |
90 |
90 |
|
|
|
|
|
88
о
Рис. 31. Календарный график хода |
уровней |
грунтовых |
вод для |
систем |
глубокого разреженного дренажа (/) |
|
и мелкого |
систематического дренажа (2). |
1966-67 г. Римейкас. |
||||
|
/ — £ = 36 |
м, /= 1,5 м; |
г —£=12 |
м, |
/=0,9 |
м. |
где
^Г = 4 (1+ 0,81п^-), |
(69) |
|
|
u |
hi + h2 . |
|
|
|
|
|
|
|
« |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
a — глубина залегания водоупора |
от дна |
дрены; d — диаметр |
|||||||
дрены; ho — слой воды в дрене. |
|
(67), |
получим |
|
|
|
|||
Подставляя значение q в формуле |
|
|
|
||||||
dT |
nk (h —h0) |
—<р8£ dh |
|
|
|
(71) |
|||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Интегрируя это уравнение в пределах |
от |
h = hi |
и |
h — h2 при |
|||||
р = е, т. е. ро— 0, получаем |
время снижения уровня |
Т от |
hi до |
h2 |
|||||
вследствие гидрологического действия дренажа: |
|
|
|
||||||
Т = ---- ....■ - ( l n 4 - - l ) l n |
hu ~ h |
• |
|
(72) |
|||||
-и |
а + м |
I |
d |
I |
h2 - h 0 |
|
v |
' |
|
nk( - w - j
В общем случае при наличии инфильтрации уровень грунтовых вод на дренированных полях может как понижаться, так и повы шаться. Скорость изменения уровня грунтовых вод в таком случае
V= ± ( e - k l ) , |
|
(73) |
|
где б — водоотдача почвы; |
е — интенсивность |
фильтрации; |
k — |
коэффициент фильтрации; |
/ — фильтрационный |
градиент на |
по |
верхности грунтовых вод в середине между дренами. |
|
||
Как известно, фильтрационный градиент зависит от множества |
|||
взаимно связанных факторов, в том числе от расстояния между дренами, напора, формы кривой депрессии, свойств почвы и др. Так как учесть все эти факторы очень трудно, до сих пор нет уни версальных аналитических зависимостей для определения I. Имеются лишь эмпирические зависимости для определения фильт
рационного градиента. Так, |
с помощью |
интегратора |
ЭГДА |
|||||
И. Дуоба [40] установил следующую расчетную формулу: |
|
|||||||
|
/= 2 ,6 4 Л • 10 |
(6 ,7 -0 ,7 h) |
lg 238 |
hn |
|
(74) |
||
|
|
|
Ti |
£4,46 |
’ |
|||
где |
h — напор |
в середине |
|
междудренья; |
А |
и п — коэффици |
||
енты, |
зависящие |
от А; Т\-— глубина |
залегания |
водоупора; |
Е — |
|||
расстояние между дренами.
90
При h, изменяющемся от 0,40 до 1,15 м, Л = 0,00608 и п = 2,16 формула (74) принимает вид
7=1,6 j q (4,7-0,7A ) |
Ig |
238 |
Л2-16 |
(75) |
Т\ |
£ 4,46 |
Из формул (67) и (72) следует, что скорость снижения уров ней грунтовых вод v в значительной степени зависит от расстояния между дренами Е. Что это действительно так, видно из данных натурных наблюдений, приведенных в табл. 47. При уменьше нии Е от 36 до 10 м величина v возрастает в 3 раза. В еще отно сительно большей степени темп снижения уровней изменяется в за висимости от глубины закладки дрен t. Из табл. 47 следует, что при среднеглубоком дренаже, имеющем 7=1,2 м и Е —30 м, ве личина v на 30—40% больше, чем при мелком дренаже, имеющем 7 = 0,9 м и £ = 1 4 м. Исследования показывают, что требуемую ско рость снижения уровня грунтовых вод на суглинистых почвах обеспечивает лишь систематический глубокий дренаж при £=£720 м
и 7= 1,3—1,5 м [173, 176, 180, 182].
Таблица 47
Скорость снижения уровней грунтовых вод (см/сутки) в зависимости от степени дренирования
Расстояние |
Глубина |
Глубина от поверхности |
|
земли, |
см |
||
между |
закладки |
|
|
дренами, |
20—50 |
50-80 |
|
м |
дрен, м |
||
|
Руенский опытный участок |
|
|
10 |
1,1 |
15,0 |
5,1 |
36 |
1,1 |
5,0 |
1,4 |
|
Кокнесский опытный участок |
|
|
14 |
1,2 |
10,0 |
10,4 |
14 |
0,9 |
5,7 |
4,5 |
30 |
0,9 |
3,9 |
2,7 |
30 |
1,2 |
7,3 |
6,4 |
Следует подчеркнуть, что частый и глубокий дренаж, обеспе чивающий наиболее быстрое и устойчивое освобождение активного слоя почвы от высоких уровней грунтовых вод, обеспечивает и наиболее благоприятный режим влажности легких суглинистых и супесчаных почв (см. п. 6), а также наибольшие урожаи сельско хозяйственных культур и наибольшую экономическую эффектив ность вложенных в мелиорацию средств (табл. 48). По данным не которых зарубежных исследователей (Л. Хансен и др.), глубина закладки дрен при этом является более существенным фактором, чем расстояние между дренами. Экономическая сторона данного
91
Таблица 48
Экономическая эффективность дренирования дерново-подзолистых почв при возделывании ячменя, определенная по принятой методике [277]. Римейкас
Глубина |
|
Расстояние |
К апиталовложения |
Урожай, |
Общий |
Чистый |
Прирост |
Коэффициент |
Срок |
|
при устройстве |
||||||||
закладки |
|
между |
дренажной сети |
|
доход, |
доход, |
чистого |
экономической |
окупаемости, |
|
ц/га |
дохода, |
|||||||
дрен, м |
|
дренами, м |
и водоприемника, |
руб/га |
руб/га |
руб/га |
эффективности |
год |
|
|
|
|
руб/га |
|
|
|
|
|
|
0,9 |
|
36 |
245 |
21,9 |
197 |
112 |
17 |
0,07 |
14,4 |
0,9 |
|
20 |
329 |
23,6 |
212 |
127 |
32 |
0,10 |
10,3 |
0,9 |
|
12 |
454 |
30,8 |
277 |
179 |
84 |
0,19 |
5,4 |
1,2 |
, |
20 |
350 |
30,1 |
271 |
175 |
80 |
0,23 |
4,4 |
1.5 |
20 |
375 |
34,0 |
306 |
207 |
112 |
0,30 |
3,4 |
|
1,5 |
|
36 |
285 |
30,2 |
272 |
175 |
80 |
0,28 |
3,6 |
Недренировано |
|
20,1 |
181 |
95 |
— |
— |
— |
||
(контроль) |
|
|
|
|
|
|
|
||
Таблица 49
Зависимость между дренажным стоком и продолжительностью стояния высоких уровней грунтовых вод. £ = 20 м, t= 1,2 м
|
Осень (X— XII) |
|
Зима (I— II) |
Весна (III— V) |
|
Лето (VI-IX) |
|||||
Участок опытного |
|
|
Средняя продолжительность стояния уровней на глубине 0— 50 и 0— 100 см |
||||||||
|
|
|
|
|
(в сутках и % данного периода) |
|
|
|
|||
|
Г0-50 |
о |
, оо ! |
Г0-50 |
Г0-100 |
|
1 ^ О |
оО |
•ч |
1 |
О О Т О |
|
Т0 -5 0 |
о |
СП о |
||||||||
Римейкас |
9 |
48 |
|
3 |
20 |
14 |
54 |
|
4 |
|
16 |
Кокнесе |
9,8°/о |
52,20/в |
5,1°/0 |
ЗЗ.Эо/о |
15,2о/о |
58,7°/0 |
з ,зо/о |
13,10/в |
|||
7 |
30 |
|
2 |
9 |
14 |
36 |
|
3 |
|
13 |
|
Кандава |
7,6°/0 |
32,6°/0 |
3,4о/о |
15,Зо/о |
15,2о/о |
39,1о/о |
2,5о/о |
Ю,7о/о |
|||
3 |
25 |
|
2 |
10 |
4 |
18 |
|
0 |
|
4 |
|
В среднем для |
З.Зо/0 |
27,20/с |
3 ,4°/о |
16,9о/о |
4 ,Зо/о |
19,60/в |
0,0о/о |
3, Зо/о |
|||
6 |
34 |
|
2 |
13 |
11 |
36 |
|
2 |
60 |
11 |
|
трех участ |
6 ,5°/0 |
37,0о/о |
3,4°/0 |
22, Оо/0 |
12,00/0 |
39,Ю/о |
1 |
Э.Оо/о |
|||
|
|
|
|
|
|
, /в |
|
||||
ков
Всего (X-IX)
|
|
Средний |
|
|
дренажный |
|
|
сток, |
Г0-50 |
Г0— 100 |
мм |
|
||
30 |
138 |
262 |
8,2о/о |
37,8°/о |
158 |
26 |
88 |
|
7,10/в |
24.Ю/0 |
122 |
9 |
57 |
|
2,5°/0 |
1 5 ,6о/0 |
|
21 |
94 |
|
5 ,8°/0 |
25,8о/о |
|