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

стояний между дренами. О возможностях практического примене­ ния данного метода сказано ниже.

б) Э м п и р и ч е с к и й м е т о д является старым, но до сих пор наиболее широко используемым методом определения расстояний между дренами Е. По данному методу величина Е устанавлива­ ется в зависимости от одного или нескольких факторов, влияющих на интенсивность осушения.

В начальный период строительства дренажа его параметры определялись только в зависимости от почвенных условий. Вели­

меняются во многих странах Запада. Данные рекомендации в се­ редине прошлого века, видимо, были применены также в Латвии, так как на дренажных системах того времени Е обычно около

9 м [291].

Таблица 140

Расстояния между дренами Е, рекомендуемые в середине прошлого века (Леклер)

Несколько позже при определении Е ученые начинают учиты­ вать и t. Так, для условий Чехословакии Я- Копецкий рекомендо­ вал определять соотношение Е и t в зависимости от количества физической глины (табл. 141).

Мичерлих предлагает соотношение Е и t определять в зависи­ мости от гидроскопической влагоемкости почвы и:

Зависимость другого характера предлагает М. Вегнерс [295]:

где со — количество отводимых осадков, мм/сутки; k — коэффициент водопроницаемости, см/с.

304

Из эмпирических зависимостей довольно широко известна фор­ мула X. А. Писарькова [32]

где Р — среднесуточная интенсивность осадков, мм; N — коэффи­ циент (для тяжелого суглинка 1,2, для легкого суглинка 1,6, для супеси 1,9, для песка 2,5).

Вусловиях Литовской ССР в настоящее время А. Думбляускас

[37]рекомендует Е определять по следующей зависимости:

видно как с теоретической, так и с практической точек зрения. Ими не учитываются такие важные факторы, как степень оглеения, вид водного питания, наличие в почве железистых или карбонатных соединений и др.

На практике при проектировании дренажа в основном применя­

в следующем.

На основании научных исследований и долголетнего практиче­ ского опыта составлен график для определения Е в зависимости от механического состава почвы (количество частиц физической глины) и t [268]. Согласно этому графику, меньшие величины Е соответствуют более мелкому дренажу. Величина Е возрастает по мере уменьшения количества частиц физической глины в почве. Но так как механическим составом не может быть полностью оха­ рактеризована водопроницаемость почвы, а также другие условия,

осадков и других факторов.

Следует отметить, что рекомендованные в Латвийской ССР [268] расстояния между дренами были недостаточно дифференцированы в зависимости от степени водности данного района и гидрологи­ ческих условий. Кроме того, нормативные Е являлись несколько завышенными. В настоящее время на основании табл. 137 уточнен основной график для определения Е в зависимости от t и механиче­ ского состава почвы (рис. 99).

Таблица 142

Коррективы расстояний между дренами, рекомендуемые действующими нормами проектирования в Латвийской ССР [268]

Комплексный эмпирический метод определения Е не является универсальным и имеет существенные недостатки, в том числе от­ сутствие теоретического обоснования. Однако комплексный эмпи­ рический метод является простым в применении и при правильном его использовании дает неплохие практические результаты.

Некоторая эмпирика встречается и при применении теоретичес­ ки наиболее правильного гидромеханического метода определения Еп, так как все формулы гидромеханического расчета содержат некоторые параметры, численные значения которых могут быть получены только эмпирическим путем. Так, все теоретические рас­ четные формулы содержат показатель необходимого понижения уровня грунтовых вод. Но этот показатель, или так называемая «норма осушения» Я, не является постоянным. Как видно из вы­ шеприведенных календарных графиков, на дренированном поле под влиянием естественных и технических факторов с течением

306

времени происходят резкие колебания уровней грунтовых вод. Данную величину Н надо рассматривать как лимитирующую норму определенной расчетной обеспеченности. Но, как известно, расчет­ ная обеспеченность является технико-экономической категорией, установление которой невозможно без опытных эмпирических данных.

чают всех факторов, обусловливающих величину расстояний между дренами, проектируемую на данном объекте. Поэтому целесооб­ разно по вышеупомянутым теоретическим зависимостям опреде­ лять н о р м а т и в н ы е расстояния между дренами Еп лишь для каких-то определенных средних условий переувлажненности почвы. Так, согласно формуле (189), можно написать

Яп

или по формуле (216)

(223)

нами Ер для конкретного объекта нормативные расстояния Еп, полученные по формулам (222), (223) или другим, должны быть дифференцированы в зависимости от условий рельефа и гидрогео­ логических условий, а также от вида использования земли и дру­

вочных коэффициентов, полученных методом гидрологической ана­ логии при использовании натурных наблюдений за основными по­ казателями гидрологического действия дренажа на опорных опыт­ но-производственных дренажных системах (табл. 144—147).

Коррективами такого же вида рекомендуется пользоваться при определении расчетных расстояний между дренами Ер в случае, когда нормативные расстояния Еп установлены вышеупомянутым комплексным эмпирическим методом. Различие между гидромеха­ ническим и комплексным эмпирическим методами в основном за­ ключается в определении нормативных расстояний между дренами для условных осредненных условий переувлажненное™. В первом случае Еп определяется по теоретическим формулам (222) и (223) в зависимости от необходимого понижения уровня грунтовых вод, коэффициента фильтрации и других факторов. Во втором случае для определения Еп используются эмпирические связи между Еп

иглубиной закладки дрен, механическим составом почвы (рис. 99)

идр. Применяемый в настоящее время метод определения Еп за­ висит от конкретных почвенных условий.

Гидромеханический метод определения Еп целесообразно при­

вильно применять этот метод и для более тяжелых минеральных почв, практическое использование его затруднено до тех пор, пока не будет решен ряд теоретических и практических вопросов. В первую очередь серьезные трудности возникают при определении коэффициента фильтрации k, который характеризовал бы среднюю водопроницаемость дренируемого слоя этих почв. Надо отметить, что связные, а особенно глинистые почвы при определенном состоя­ нии влажности сильно набухают и в связи с этим по сезонам года довольно значительно изменяется их водопропускная способность [113]. Видимо, это и является одной из причин отсутствия опреде­ ленной связи между коэффициентом фильтрации k и механическим

глина. Это подтверждается также исследованиями зарубежных ученых (С. Хуземанн, Н. Волкевиц и др.).

Коэффициент фильтрации резко изменяется по сезонам года, особенно в холодный период при промерзании почвы. Но, как это

308