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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 123

Скачиваний: 0

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 119

Средние суточные модули дренажного стока (л /(с-га ))

при поперечном

 

 

и продольном дренаже (£ = 2 5 м,

1=0,9

м). Малпилс

 

 

 

 

Гидроло-

 

 

 

Обеспеченность, Р %

 

 

 

Вид дренажа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гический

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

год

0,3

0,6

1,0

1,5

2,0

3,0

4,0

5,0

7,0

10,0

Поперечный

1957-

581,20

0,97

0,80

0,68

0,59

0,47

0,39

0,34

0,27

0,21

 

1958-

590,76

0,73

0,68

0,65

0,61

0,54

0,48

0,42

0,34

0,25

Продольный

1957-

581,45

1,09

0,87

0,74

0,65

0,50

0,40

0,34

0,26

0,19

 

1958-

590,83

0,77

0,73

0,67

0,64

0,56

0,50

0,42

0,30

0,22

Исследования показывают, что глубина залегания одинаково обеспеченных уровней грунтовых вод, а также продолжительность затопления верхних слоев почвы при продольном и поперечном дре­ наже примерно одинаковы. Так, при поперечном дренаже Малпилсского опытного участка продолжительность затопления верхнего полуметрового слоя почвы в среднем составляла 70 суток в году,

а при продольном

дренаже — 74 суток.

На

Вестиенском

опытном

участке при поперечном дренаже этот

слой

почвы был

затоплен

в течение 32 суток

в году и 20 суток

при

продольном

дренаже

(табл. 121). Преимущества продольного дренажа над поперечным видны из табл. 122.

Примерно одинаковая интенсивность гидрологического действия поперечного и продольного дренажа объясняется следующим.

При отсутствии дренажа движение грунтовых вод идет вниз по склону. Чем больше уклон поверхности г'п, тем больше скорость движения V. Вектор скорости направлен перпендикулярно к гори­ зонталям. В дренированном поле движение грунтовых вод происхо­ дит как под влиянием падения уклона (компонент вектора скоро­ сти vn), так и под влиянием водоотводящего действия дренажа (компонент вектора скорости ид).

Водинаковых природных условиях компонент вектора скорости va по своей величине должен быть одинаковым независимо от на­ правления дренажных линий. Его величина vu= k in= const как при продольном, так и при поперечном дренаже. Второй компонент вектора скоростей нд, направленный перпендикулярно к дренам, при продольном и поперечном дренаже будет иметь различные на­ правления.

Видентичности интенсивности гидрологического действия про­ дольного и поперечного дренажа можно убедиться из следующего

примера [147] (рис. 83). Дано гп = 0,05, £ = 25 м, (= 0,9 м. Необхо­ димо определить соотношение скоростей понижения грунтовых вод при продольном и поперечном дренаже.

Равнодействующая скорость при продольном дренаже:

 

Vi = V v 2n-+-vl = k Y i l + i l ,

 

v x = k |/0,052+ 0,0722= 0,088 k.

(180)

256


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 120

Модули

дренажного

стока

(л /(с-га ))

при различных

значениях обеспеченности

в системах поперечного и продольного дренажа

(£ = 2 0 м,

t= 1,2 м).

Вестиена

Гидроло-

 

 

 

 

 

Обеспеченность Р %

 

 

 

Вид дренажа

 

 

 

 

 

 

 

 

гический

 

 

 

 

 

 

 

 

 

год

 

 

 

0,3

0,6

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

4,0

1964-65

Поперечный

2,05

1,80

1Д4

0,79

0,63

0,53

0,47

0,38

 

Продольный

3,61

2,56

1,85

1,10

0,70

0,47

0,38

0,27

1965-66

Поперечный

1,50

1,28

1,10

0,95

0,84

0,75

0,67

0,55

 

Продольный

2,10

1,79

1,50

1,24

1,05

0,90

0,77

0,57

1966-67

Поперечный

0,64

0,58

0,55

0,51

0,48

0,46

0,44

0,41

 

Продольный

0,94

0,83

0,74

0,67

0,62

0,57

0,54

0,47

1967-68

Поперечный

1,07

0,86

0,69

0,59

0,53

0,49

0,45

0,40

 

Продольный

1,38

1,12

0,91

0,73

0,61

0,53

0,46

0,37

Гидроло­

 

 

 

 

 

Обеспеченность Р

%

 

 

 

Вид дренажа

 

 

 

 

 

 

 

 

гический

 

 

 

 

 

 

 

 

 

год

 

 

 

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

15,0

20,0

1964-65

Поперечный

0,31

0,26

0,22

0,19

0,16

0,14

0,08

0,04

 

Продольный

0,22

0,18

0,16

0,13

0,11

0,10

0,05

0,02

1965-66

Поперечный

0,45

0,36

0,29

0,23

0,20

0,17

0,11

0,09

 

Продольный

0,40

0,30

0,22

0,19

0,15

0,12

0,06

0,04

1966-67

Поперечный

0,38

0,35

0,33

0,31

0,29

0,28

0,19

0,10

 

Продольный

0,43

0,38

0,35

0,32

0,29

0,26

0,15

0,06

1967-68

Поперечный

0,37

0,34

0,31

0,29

0,27

0,25

0,18

0,12

 

Продольный

0,32

0,28

0,26

0,23

0,20

0,18

0,12

0,07

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 121

Продолжительность (обеспеченность) стояния уровней грунтовых вод (сутки)

в системах поперечного и продольного дренажа (£ = 2 5 м,

?=0,9 м). Малпилс

 

 

 

 

Глубина залегания уровней от поверхности земли, см

 

Вид дренажа

0-10

0—20

0-30 0-40

0-50 0-60

0—70

0-80

0—90

0—100

 

 

 

 

 

 

 

1959-60 г.

 

 

 

 

 

Поперечный

1

8

30

48

59

65

70

 

Продольный

2

6

23

49

56

66

70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( *

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

1960-61 г.

 

 

 

 

 

Поперечный

2

11

29

60

101

140

169

196

213

 

Продольный

4

11

21

51

107

140

174

211

242

 

17 Заказ № 609

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

257


Глубина залегания уровней от поверхности земли, см

Вид дренажа

 

 

 

 

 

 

0-10 0-20 0-30

0-40

0-50

0-60

0-70

0-80

0-90 0—100

 

 

 

 

1961-62 г.

 

 

 

 

Поперечный

6

21

39

58

90

121

157

201

219

Продольный

9

28

45

61

98

134

182

218

243

 

 

 

 

1962-63 г.

 

 

 

 

Поперечный

_

7

12

20

37

47

66

77

96

Продольный

10

18

27

39

60

81

100

110

 

 

 

 

1963-64 г.

 

 

 

 

Поперечный

_

5

13

16

22

32

45

64

91

Продольный

1

10

17

28

32

45

66

95

 

 

 

 

 

Таблица 122

 

Продолжительность стояния уровней грунтовых вод (сутки)

 

для среднеглубокого (^= 1,2 м) систематического (£ = 2 0

м) поперечного

 

и продольного дренажа.

Вестиена

 

 

Гидроло­

 

Глубина стояния уровней от поверхности земли, см

 

 

 

 

 

 

гический

Вид дренажа

 

 

 

 

 

год

 

0—20

0-40

0—60

0-80

0-100

1964-65

Поперечный

4

11

18

33

100

 

Продольный

4

и

16

22

29

1965-66

Поперечный

10

20

34

87

105

 

Продольный

12

17

27

32

53

1966-67

Поперечный

7

35

59

86

141

 

Продольный

9

25

46

56

66

1967-68

Поперечный

2

18

40

71

128

 

Продольный

1

13

27

40

63

1968-69

Поперечный

18

44

71

116

146

 

Продольный

15

33

59

77

1969-70

Поперечный

26

48

76

94

120

 

Продольный

_ _

10

27

45

 

 

 

 

 

 

1970-71

Поперечный

19

40

98

 

Продольный

13

25

39

69

Среднее

Поперечный

10

25

45

75

120

 

Продольный

4

13

26

39

57

258


В данном случае максимальное расстояние передвижения ча­

стиц воды S i= 15,3 м.

При поперечном дренаже компоненты нп и нд суммируются ал­ гебраически

х»2= А (/п+ / д)=0,098А.

(181)

Зона за м едле н ­ ного т е м п а

ос у ш е н и я

- Е = 2 5 м

Рис. 83. Схема векторов поля скоростей для движущейся частицы жид­ кости при продольном (а) и поперечном (б) дренаже.

В этом случае 52=18,9 м, так как водораздел между двумя дре­ нами размещается несимметрично, т. е. S" =6,1 м, S ' =18,9 м

(рис. 83).

Так как S = vt, то

А

v \ t \

t \

S xv 2

(182)

 

или -Т-—

g- т,-

S2

 

 

 

 

17*

259


Подставляя численные значения данного примера, получаем

_

15,3 X 0,098fe

^

п „

U ~ ~

18,9X 0,088*

~

и >у -

Таким образом, в данном случае получается, что для обеспе­ чения одинаковой интенсивности осушения продольный дренаж по­

требует меньше времени,

чем поперечный, однако разница

во вре­

а)

 

 

 

 

 

 

мени для этих дренажей не-

 

 

 

 

 

 

значительная.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Идентичность в интенсив­

 

 

 

 

 

 

 

ности гидрологического дей­

 

 

 

 

 

 

 

ствия поперечного и продоль­

 

 

 

 

 

 

 

ного доенажа доказал X. Бо­

 

 

 

 

 

 

 

уэр [209]

исследованиями на

 

 

 

 

 

 

 

модели,, которые проводи­

 

 

 

 

 

 

 

лись

при уклоне поверхности

 

 

 

 

 

 

 

земли

гп = 5, 10 и 15%. Эта

 

 

 

 

 

 

 

идентичность

подтвержда­

 

 

 

 

 

 

 

ется также рис. 84. Видно,

 

 

 

 

 

 

 

что при продольном дренаже

 

 

 

 

 

 

 

максимальный

подъем кри­

т

Х1

*

 

 

 

 

вой депрессии (у) нахо­

 

 

 

 

 

 

 

дится

примерно в середине

б )

 

 

______ 1__

полосы между двумя дре­

 

 

нами,

при поперечном — не

 

 

 

 

 

 

Н"

в середине. В данном слу­

 

 

 

-----v J

чае подъем над левой дре­

 

 

 

ной имеет величину у ьан ад

/

у

 

 

 

 

 

правой — у2, при этом у i<

 

 

 

 

 

< у2.

Получается, что попе­

V

1

 

 

 

 

 

речная дрена со стороны па­

 

_ Е

,

 

 

 

дения

рельефа

питается по

 

 

-

£

принципу

глубокого

разре­

 

~ 2

;

 

Х

2

женного

дренажа, а

со сто­

 

 

 

 

 

 

роны

подъема

рельефа —

 

 

 

 

 

 

 

Рис.

84.

Схема

кривых

депрессии.

как мелкий частый систе­

• для поперечного дренажа;

б-

• для продоль-

матический дренаж.

 

 

 

ного

дренажа.

 

 

 

Согласно

приведенным

в главе I данным, в условиях достаточной водопроницаемости почвы одинаковая интенсивность осушения обеспечивается как густой сетью мелких дрен, так и бо­ лее редкой сетью глубоких дрен. С некоторым приближением можно писать

=и Н '= Н ".

У1 У2 У

Результаты исследований фактических кривых депрессии пока­ зывают, что в условиях значительного уклона поверхности земли

2 6 0