Файл: Ахмедов, Х. А. Осушительные мелиорации учебник для гидромелиоративных факультетов технических и сельскохозяйственных вузов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 66
Скачиваний: 0
определить величину подъема (-)-) или понижения (—) уровня грунтовых вод по уравнению:
|
|
dh = |
н=Д Wгр |
|
(2.18) |
|
|
|
10'6 |
|
|
где |
dh — высота подъема или понижения уровня грунтовых |
||||
|
вод, м; |
запасов грунтовых вод, |
мг)га\ |
|
|
|
AW ip — изменение |
|
|||
|
8 — коэффициент водоотдачи грунтов |
при опускании |
|||
|
грунтовы е |
вод |
или свободная порозность |
при их |
|
|
|
|
подъеме. |
|
|
|
|
|
В свою очередь: |
|
|
|
|
|
b W ,p = ( W t - W |
2), |
(2.19) |
вые воды;
Wз — расход грунтовых вод.
|
Рис. 8. Типовые конструкции пьезометров: |
|
||||||||
/ —основной; I I —точечный; 1 —крышка; 2 |
—устье; 3 —забивка суглинком; |
|||||||||
4 |
—муфта; б —труба диаметром 60—75 м м ; |
6 |
—засыпка |
фильтра |
промытым |
|||||
крупнозернистым песком или гравием; 7 —фильтр; |
8 —обсадная |
труба диа |
||||||||
метром 150—200 м м |
(удаляемая); 9 —отстойник длиной 0,2—0,5 м \ 10—пробка; |
|||||||||
|
|
|
|
U —гравийная подушка. |
|
|
|
|||
В зависимости |
от |
соотношения |
составляющих |
балансового |
||||||
уравнения Н. А. |
Беседнов (1958) различает |
три типа баланса |
||||||||
грунтовых вод: |
|
|
|
С > Е — дренаж |
не |
применяется; |
||||
I. |
W2= С -+- Е, где |
|||||||||
II. |
W2= С + |
Е, |
где |
С < Е — дренаж |
применяется экстен |
|||||
сивно; |
W2 — Е, |
где |
С — 0 — дренаж |
применяется |
интенсивно |
|||||
III. |
||||||||||
(С — естественный подземный отток грунтовых вод за пределы данного массива; Е — расход на испарение и транспирацию за счет грунтовых вод).
Выводы, сделанные из соотношения |
С и Е, справедливы, |
||
когда |
грунтовые воды залегают |
близко |
к поверхности земли |
и для |
условий III типа баланса |
(С** 0) |
применение дренажа |
бесспорно.
60
Сопоставив графики критического и проектного режимов уровней грунтовых вод, уточняют параметры дренажа на дан ной территории. График критического режима грунтовых вод составляют на основе многолетних наблюдений на опытных участках, а проектный режим уровня грунтовых вод — на ос нове балансовых расчетов.
Наличие данных наблюдения за фактическим режимом грун товых вод, особенно за несколько лет, дает возможность про анализировать влияние и взаимодействие всех природных фак торов, участвующих в формировании-режима грунтовых вод.
Проектный график режима грунтовых вод составляют на несколько лет, учитывая исходную глубину грунтовых вол; величину подъема их уровня в результате подачи воды на промывку или на полив; величину спада уровня грунтовых вод
за период между водоподачей. |
||
А. |
Н. Костяков (1960) величину подъема уровня грунтовых |
|
вод рекомендует определять по формуле: |
||
|
— + Ос - 100На - и |
|
|
У] |
1 С |
|
dh — |
(2.20) |
где dh —■•высота подъема |
уровня грунтовых вод за счет про |
|
мывки или поливов, я; т — промывная или поливная норма нетто, я 3/га;
у]— коэффициент полезного действия сети;. И — испарение, я 3/га; Ос — атмосферные осадки, я 3/га;
И — глубина грунтовых |
вод, я; |
а — дефицит влажности |
в зоне аэрации, %; |
Р — коэффициент водоотдачи, %.
Как уже отмечалось, потребность территории в дренаже выявляют, сопоставляя график проектного режима грунтовых вод с графиком фактического их режима.
Подъем грунтовых вод на орошаемых землях до критиче ского уровня, при прочих равных условиях, зависит от КЗИ и
размера потерь воды |
из оросительных каналов и |
водохрани |
|||||
лищ, расположенных |
на данном |
массиве: |
|
|
|||
|
|
dh - / (£S, |
КЗИ). |
|
(2.21) |
||
По С. |
Л. Миркину (1960), |
неполное освоение |
земель поз |
||||
воляет |
растянуть сроки подъема |
грунтовых вод до |
критиче |
||||
ского |
уровня в полтора-два |
раза при орошении 50% |
площади |
||||
и в три |
раза — при орошении 25% земель. Однако |
следует |
|||||
отметить, |
что регулирование |
режима грунтовых |
вод за счет |
||||
снижения КЗИ возможно только |
при |
условии |
их подвиж |
||
ности — фильтрационные воды |
могут перемещаться от |
полив |
|||
ных земель к орошаемым. |
вод |
Т от исходной глубины И |
|||
Время подъема грунтовых |
|||||
в зависимости от изменения КПД и КЗИ |
показано |
на |
рис. 2. |
||
4* |
51 |
§14. Оптимальный солевой баланс и потребность
впромывках в условиях хорошо действующего
|
|
дренажа |
|
|
|
|
Условия равновесия содержания солей в определенном слое |
||||
почвы связаны с количеством оросительной |
воды, поступаю |
||||
щей на массив, и величиной дренажного |
стока. Оптимальное |
||||
содержание их может |
служить основой |
при |
выборе способов |
||
контроля за процессами засоления почв. |
|
|
|
||
|
Термин солевой баланс, предложенный Скофельдом (США, |
||||
1940), означал количество солей, вымытых или |
накопившихся |
||||
в |
каком-либо орошаемом районе (массиве) |
в |
течение года. |
||
По |
величине солевого |
баланса можно установить тенденцию |
|||
соленакопления. |
|
может |
быть опреде |
||
|
Солевой баланс корнеобитаемой зоны |
||||
лен по уравнению, предложенному лабораторией засоленных почв США (Бауэр, 1964):
|
Ufii -\-Sm = Ud -Cd ~\-Sp -\- Sc, |
|
(2.22) |
где |
Uh Ud — объемы соответственно оросительной |
и дренаж |
|
|
ной воды для всей территории; |
(в ороси |
|
|
Ct, Cd — соответствующие концентрации солей |
||
|
тельной и дренажной водах); |
|
раство |
|
Sm— количество солей, находившихся в почве, |
||
|
ренных оросительной водой; |
|
|
|
Sp — количество солей, перешедших из раствора в твер |
||
|
дую фазу почвы; |
|
|
|
Sc— количество солей, вынесенное растениями. |
||
Sm, |
За исключением тех случаев, когда величина |
Сг |
низкая, |
Sp, Sc обычно невелики по сравнению с двумя |
другими |
||
показателями количества солей (Cd, Ud, С(-, UJ. Если пренеб
речь значениями Sm, Sp и Sc, |
то уравнение (2.22) примет вид: |
|
т ? Г % |
<2 -2 3 > |
|
Удобнее уравнением (2.23) |
пользоваться, еслиего |
перепи |
сать так: |
|
|
Б? = § |
= |
(2.24) |
где Dd и Dt —объемы соответственнодренажных иороситель ных вод, приходящиеся на 1 га;
Di = De + Dd, |
(2.25) |
где Д зависит от величины потерь на испарение и транспира цию De, а также от расхода дренажных вод Dd.
Совместное решение уравнений (2.24) и (2.25) дает новое уравнение (2.26), в котором должен быть известен объем слоя
Б2
воды, израсходованного на испарение и транспирацию, а также концентрации оросительной и дренажной воды. Это уравнение используют для расчета количества воды, необходимой для орошения с учетом потребности в промывках LR 1, испарения г и транспирации:
(2.26)
Формулой (2.26) пользуются для расчета оросительной нор мы с учетом воды, необходимой как для выщелачивания сол.й, так и для испарения и транспирации.- Однако эта формула не учитывает неравномерность распределения воды по поверх ности почвы; различие в коэффициентах фильтрации при сло истости грунтов (разная водопроницаемость почвы); постоян ное поступление капиллярных грунтовых вод и вместе с ними солевых растворов, поднимающихся от зеркала грунтовых вод. Не следует также забывать, что грунтовые воды являются не только источником пополнения растворимых солей, но и при емником солей при промывках.
Солевой режим почвы орошаемой территории
Изучением солевого баланса грунтовых вод и почв зоны аэрации занимались В. А. Ковда, Г. Н. Каменский, Е. Л. Минкин и другие исследователи. Связь солевого и водного балансов орошаемых земель и возможные пути прогноза солевого ре жима почво-грунтов рассмотрены в работах С. Ф Аверьянова
(1959, 1970).
Целесообразность определения солевого баланса в дрени рованной зоне обусловлена развитием щелочных грунтовых вод, угрожающих содовым засолением.
Изучая солевой режим балансового участка (массиьа), уста навливают общее содержание солей (так называемый плотный остаток), количество хлор-иона и токсичных <”9лей NaCl, MgCl2, MgS04, Na2S04.
Аналогично уравнениям водного баланса (А. Н. Костикова, М. М. Крылова, А. П. Вавилова и др.) существует уравнение общего солевого баланса, включающее солевой баланс почвогрунтов зоны аэрации и солевой баланс подземных вод.
Запас солей в балансовом слое при неизменном количестве
их в поверхностных водотоках и |
водоемах |
рассчитывают по |
формуле: |
|
(2.27) |
S = Sa + |
s z, |
1 Уравнение (2.24) американцы называют Leaching requriment — потреб' ностыо в промывках, сокращенно — LR.
53