Файл: Ахмедов, Х. А. Осушительные мелиорации учебник для гидромелиоративных факультетов технических и сельскохозяйственных вузов.pdf

откуда для внешнего питания имеем приток на 1 ног. м дре­ ны при внешнем питании:

qx — 2Р(1 — х).

Так как мы рассматриваем установившееся движение и глубокое расположение водоупора, то можем написать:

2 Р ( 1 - х ) = - « х К % е

или

2Р1 2Pdx = TtKdy.

пренебречь. Формулой (4.9) можно пользоваться для грубого установления величины притока.

92

Ниже приводится более точная зависимость, учитывающая

<7, поступающий в дрену из области, , лежащей ниже уровня дна дрены, можно определить приближенно, принимая линии равного напора близкими к окружности. В этом случае пло­ щадь притока в сечении на расстоянии х от оси дрены равна а^х, где а0— угловая мера длины дуги окружности, проходя­ щей через сечение х. Если водоупор залегает на очень боль­

шой глубине, то значение а0= у . Следовательно, приток к

дрене из зоны ниже дна дрены будет равен:

приток грунтовых вод к дрене из области, лежащей выше уровня дна дрены, равен:

Величина угла Р приближенно равна' sin[3 = -^-.

Итак

Подставляя найденные значения q'x и q'x в уравнение при­ тока, получим:

Так как движение рассматриваем равномерное, то можем на писать

2 ,

Проинтегрировав это уравнение, получим расчетную формулу для определения притока грунтовых вод в дрену с двух сто­ рон при местном питании:

(4.10)

93

Q* = ay = 2 ъ х у К - ^ .

определения необходимого расстояния между дренами в усло­ виях промывки А. Н. Костяков предложил использовать диф­

94

ференциальное уравнение неустановившегося движения грун товых вод:

8 Ldh — q d t + qa-dt.

Это уравнение составлено с условием, что за время Т дей­ ствующий напор дрены изменяется от величины Нг до Я 2, так как уровень грунтовых вод снижается. За бесконечно малый промежуток времени dt уровень грунтовых вод по всему междренному пространству понизится на величину dh. Оче­ видно, тогда объем осушенного грунта за dt на участке, равном 1 пог. м дрены, будет Ldh, а объем воды, удаляемой

из грунта, 8Ldh, где 8 = ^ —коэффициент водоотдачи (в долях

от объема грунта).

Если пренебречь величиной испарения и транспирациигрунтовых вод qu, то осушение происходит за счет стока воды в дрену. И тогда можем написать:

ной глубине (а < -|-j:

н 2 - Н о

где а и р — углы, определяющие живое сечение грунтового потока к действующей дрене из области ниже дна дрены и верхней области;

95

ср — поправочный коэффициент на кривизну депрессионной кривой;

d— диаметр дрены;

К— коэффициент фильтрации грунта, M jcym KU . Междренное расстояние L по уравнениям определяется

подбором. Если нет более достоверных исследовательских данных, принимают следующие значения коэффициента филь­ трации в различных грунтах:

В слоистых грунтах (рис. 37) при расчете дрен принимают средневзвешенное значение коэффициента фильтрации, вычис­ ляемое по формуле:

Рис. 37. Схема для расчета средневзвешенного К<р в сло­ истых грунтах.

Обобщая фактические данные по дренажу на орошаемых землях в разных районах, Т. Н. Преображенский предложил эмпирические формулы для определения расстояния между дренами в- зависимости от модуля дренажного стока, коэффи­ циента фильтрации и положения водоупора:

96

Для орошаемых районов, где земли подвержены засолению или засолены, при глубоком положении' водоупора расстояние между дренами можно вычислить по эмпирической зависи­ мости:

Значение коэффициента водоотдачи р и tg(3 для различных грунтов приведены в табл. 14—15.

Расстояние между первичными дренами, вычисленные по приведенным выше формулам (4.13, 4.14, 4.15) для разных условий изменяются в пределах от 50 до 800 м.

Из рассмотренных выше материалов можно сделать один очень существенный вывод о том, что расстояние между дре­ нами в основном определяется коэффициентом фильтрации грунтов и в меньшей мере оно зависит от глубины дренажа.

§ 24. Дренажным модуль и расчетный расход дрены

Дренажным модулем называется удельный сток воды (.л\сек) к дрене с 1 га обслуживаемой площади. На величину дренажного модуля влияют водопроницаемость дренируемых почв, степень дренированное™ площади и условия питания грунтовых вод (напор).

Значение дренажного модуля можно определить четырьмя способами:

1) опытным путем, замеряя фактический приток воды в усгье построенной дрены и делением этого притока (расхода в л/сек) на площадь, обслуживаемую данной дреной. Чем больше проведено наблюдений, тем точнее можно определить величину притока и, следовательно, дренажного модуля;

2)по аналогии — сопоставлением основных расчетных пара­ метров, от которых зависит дренажный модуль, с данными, полученными в аналогичных условиях;

3)из уравнения водного баланса;

4)по расчетным зависимостям, используя теорию движе­ ния воды в грунтах и схемы притока воды к дренам, рабо­ тающим в различных условиях.

Последний расчетный (теоретический) метод определения притока в дрену может быть осуществлен гидравлическим и гидромеханическим методами. Гидравлический метод (А. Н. Кос­ тяков) дает менее точное решение, чем гидромеханический метод, требующий сложных математических решений с при­ менением теории функций комплексных переменных. Однако точность гидравлического метода вполне достаточна для ме­ лиоративных расчетов, применяемых в практике проектирова­ ния осушительной сети. Для среднеазиатских районов вели­ чина дренажного модуля 0,15—0,5 л/сек с 1 га. Максималь­ ные значения дренажного модуля, наблюденные разными ис­ следователями в полевых условиях, приведены в табл. 16.

Т а б л и ц а 10

Максимальные значения дренажного модуля, наблюденные

Многолетние исследования на Муганской опытно-мелиора­ тивной станции в Азербайджане и на Центральной опытно-ме- лиоратизной станции СоюзНИХИ в Голодной степи показали,

98 '