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: 83
Скачиваний: 0
что в зависимости от питания грунтовых вод, условии напора и величины испарения дренажный модуль изменяется во "вре мени:
Дренажный модель, л !с ек с Г га |
Мугапь |
Голодная степь |
|
Среднегодовой........................................................ |
|
0,26 |
0,16 |
Средний за оросительный с е з о н ...................... |
0,49 |
0,24 |
|
Наименьший.................. |
• ................................ |
0,05 |
0,09 |
Максимальный....................................................... |
|
0,87 |
0,50 |
Таким образом, выбор расчетной величины дренажного |
|||
модуля для проекта |
коллекторно-дренажной системы должен |
быть технически обоснован. Завышение расчетного дренажного модуля удорожает стоимость строительства, а занижение —не обеспечит улучшения мелиоративного состояния земель. Пра вильность выбора дренажного модуля необходимо проверять 1го разности приходной и расходной частей уравнения водного баланса, минерализации дренажного стока. Если расчеты пока
жут, что на мелиорируемой |
территории за |
заданный, период |
не произойдет необходимого |
понижения |
уровня грунтовых |
вод и земля не будет рассолена, то следует принимать допол нительные меры (временный дренаж, углубление, учащение постоянных дрен и т. д.).
Расчетный (устьевой) расход дрены Qdp не трудно опреде лить, когда известен дренажный модуль qdp и площадь, обслу
живаемая дреной о»: |
|
Qdp 7=1Ядрш- |
(4.18) |
Площадь, обслуживаемая дреной, определяется длиной дрены и расстоянием между дренами.
Расчетный (устьевой) расход дрен можно определить и по
величине удельного (погонного) |
притока грунтовых вод к дре |
||
не q0 и длине дрены 1^р: |
|
(4 .1 9 ) |
|
|
Q = q 0- l dp. |
||
Если известен приток воды |
(мъ\сутки, на 1 пт. м дрены) |
||
<70, то дренажный модуль определяют |
по следующим форму |
||
лам: |
|
|
|
|
= |
|
(4-20) |
|
оj = |
— Д- |
|
где 1др — длина дрены, |
iOOOtr |
|
|
м\ |
с двух |
сторон дрены, га \. |
|
<л— дренируемая |
площадь |
L — расстояние между двумя дренами.
7* |
99 |
Подставляя значение ш в формулу дренажного модуля и вводя переводные коэффициенты, получим:
_ |
10000д01др1000 |
10000 |
115,7 Ц- л/сек с 1 га; |
||
ЯдР ~ |
86,400 L Iqp |
86,4 ' L |
|||
|
|
||||
|
9еР = |
115,7 4 е- л\с |
с 1 га. |
(4.21) |
|
К р и т и ч е с к и й д р е н а ж н ы й |
сток . |
Практика эксплуа |
тации ирригационных систем показала, что на опреснение сильноминерализованных грунтовых вод в 10-15- метровой толще зоны активного обмена солями уходят годы и даже десятилетия. Заменить минерализованные грунтовые воды пресными сложнее, чем опустить их уровень.
Критическим солевым режимом почвы называется такая концентрация солей в почвенных растворах, которая периоди чески приближается к токсичному для сельскохозяйственных растений уровню, но не превышает его. Установлено, что кри тическая минерализация грунтовых вод при хлоридно-суль- фатном типе засоления почвы составляет 12 г/л, при хлоридном — 7 г/л.
Критический солевой режим почвы рассчитывают (по Н. Г. Ми-
нашиной) |
на |
основании |
уравнения |
солевого баланса поч |
|||||
венного |
раствора: |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
V-(C — Cj)= g x + NS, |
(4.22) |
||||
где С — концентрация |
почвенного |
раствора расчетного слоя |
|||||||
|
на конец вегетационного периода, г/л; |
|
|||||||
Сг —то |
ж е |
на |
начало |
вегетации; |
|
|
|||
V — влажность |
почвы |
на уровне наименьшей влагоемкости |
|||||||
|
за вычетом нерастворяющего объема (гигроскопиче |
||||||||
Для |
ской воды). |
|
|
эта величина равна 310 мм на мет |
|||||
суглинистой почвы |
|||||||||
ровый слой |
или 180 мм на 60-сантиметровый слой |
почвы, при |
|||||||
нимаемый за расчетный для хлопчатника; |
грунтовых |
||||||||
g — количество |
испарившихся |
за |
вегетацию |
||||||
|
вод, мм; |
|
|
|
|
г/д; - |
|
||
х — минерализация грунтовых вод, |
|
||||||||
N — количество |
оросительной |
воды |
при непромывном ре |
||||||
|
жиме орошения; |
|
|
|
|
||||
5 — минерализация |
оросительной воды, г/л. |
критической |
|||||||
Из |
формулы (4.22) |
определяется |
значение |
минерализации грунтовых вод л: при допустийом приросте концентрации солей в почвенном растворе 60-сантиметрового слоя:
х = |
(С - c x)v - NS |
(4.22а) |
|
g |
|
100
Величину минимально необходимого (критического) дре* нажного стока D, способного удалить соли из почв и грунто вых вод, определяют по формуле: -
p ^ i C - C J V ^
(4.22б)
Расчеты критического дренажного стока для некоторых оазисов Средней Азии при минерализации оросительной воды 0,25 г)л приведены в табл. 17.
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 17 |
|
Значения критической минерализации и критического |
||||
|
|
дренажного стока (по Я. Г. Минашиной) |
|||
Глубина |
Критическая |
Критический |
Расход воды |
Дренажные воды в % |
|
дренажный |
на испарепие-j- |
||||
грунтовых |
минерализа |
сток, D |
транспирация |
от испарения 4- |
|
вод, |
м |
ция, г;л |
тыс. м*1га в год |
трапспирацин |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Ш е р а б а д с к и й о а з и с |
|
|
1,0 |
|
1,5 |
14,0 |
15 |
90 |
1,5 |
|
3,2 |
6,2 |
9,4 |
66 |
2,0 |
|
12,9 |
1,5 |
6,0 |
25 |
2,5 |
|
25,4 |
1,5 • |
5,5 |
27 |
|
|
|
Б у х а р с к и й о а з и с |
|
|
1,0 . |
1,7 |
12,4 |
13,8 |
90 |
|
1,5 |
|
2,7 |
7,2 |
10,8 |
67 |
2,0 |
|
9,3 |
2,0 |
7,1 |
28 |
2,5 |
|
19,2 |
1,5 |
6,7 |
' 22 |
3,0 |
|
22,8 |
1,5 |
7,0 |
21 |
|
|
|
В а х ш с к и й о а з и с |
|
|
1,0 |
|
3,2 |
6,2 |
8,9 |
72 |
1,5 |
|
6,8 |
2,7 |
7,9 |
33 |
2,0 |
|
14,2 |
1,5 |
7,9 |
20 |
2,5 |
|
19,1 |
1,5 |
7,9 |
19 |
3,0 |
|
27,1 |
1,5 |
7,0 |
21 |
|
|
|
Х о р е з м с к и й о а з и с |
|
|
1,0 |
|
2,5 |
7,81 |
13,2 |
59 |
• 1,5 |
|
3,2 |
6,2 |
11,6 |
53 |
2,0 |
|
4,8 |
4,1 |
11,9 |
34 |
2,5 |
|
6,5 |
2,8 |
11,5 |
24 |
|
|
|
Ч а р д ж о у с к и й о а з и с |
|
|
1,0 |
|
2,0 |
11,3 |
12,4 |
91 |
2,0 |
|
5,9 |
3,7 |
7,5 |
49 |
3,0 |
|
11,4 |
1,7 |
6,6 |
24 |
101
Управлять солевым режимом при близких грунтовых водах (Хорезм, совхоз „Пахтаарал“ и др.) очень трудно, так как в этих условиях большое испарение вызывает интенсивное соленакопление в почве и критическая минерализация должна "быть очень низкой (не более 3 г/д, Хорезм). Такие земли нуждаются в эффективном искусственном дренаже, позволяю щем отводить не менее 6—14 тыс. мъ\га грунтовой воды в год, что соответствует среднегодовому дренажному модулю
0,2—0,5 л/с с 1 га.
§ 25. Гидравлический расчет дренажа
Гидравлический расчет открытых дренажных каналов про изводят по известным формулам равномерного движения:
|
Q = F-v-L |
|
|
|
|
v — С |
RJ, |
|
|
где v — средняя |
скорость течения воды |
в дрене |
или коллек |
|
торе; |
живого сечения |
воды |
в дрене |
или коллек |
F — площадь |
торе; С — скоростной коэффициент (либо исчисляют по форму
ле, либо берут из гидравлических справочников по Н. Н. Павловскому, Маннингу, Базену при известных
R u n ) ;
F— (b-\-m h)h;
т— коэффициент откоса дрены или коллектора; R — гидравлический радиус;
/ —уклон дна трены, коллектора.
Среднее значение коэффициента шероховатости п для пер вичных дрен 0,030, для групповых собирателей и водосборов 0,0275, для коллекторов с расходом более 2 м3/сек—0,025.
Учитывая, что студенты умеют делать гидравлический ра- * счет каналов при равномерном движении, здесь дается лишь схема расчета дрен, собирателей и коллекторов вследствие
их аналогичности.
Гидравлический расчет закрытого трубчатого дренажа про изводится по тем же формулам равномерного движения; при этом трубы рассматривают как безнапорные. Порядок гидрав лического расчета следующий:
Q = F -v, где |
F = |
d — диаметр трубы; |
|
V - C / R I ; |
С = ! # 0*17- |
102