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: 84

Скачиваний: 0

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

9.Дайте технико-экономическое обоснование преимуществ и недостат ков глубокого редкого и мелкого частого дренажа на орошаемых землях.

10.Как проводят гидравлический расчет дренажа (схема расчета, поль­ зование номограммой)?

11.В чем заключаются особенности и увязка планового расположения осушительной и оросительной сетей?

12.

Как вы понимаете технологию устройства дренажа и ведение расче­

та фильтровой обсыпки при проектировании, строительстве дренажа?

13.

Какие вы знаете сооружения на регулирующей осушительной сети,

вчем их назначение?

14.Каковы принципы вертикального сопряжения элементов коллектор­

но-дренажной сети (обосновать формулами)?

15.Как определяется глубина заложения дрены?

16.Karf определяется расстояние между дренами при разном положе­

нии водоупора?

ГЛАВА V

ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ДРЕНАЖА

За последние годы разработаны различные методы расчета горизонтального дренажа. Расчет горизонтального (открытого и закрытого) дренажа состоит в установлении глубины зало­ жения дрен, определении расстояния между ними, притока

воды с 1

пог. м дрены (м31сутки)

и модуля дренажного стока

(л/сек) с

1 га дренируемой территории. Среди этих методов

наиболее

важны

три: 1) метод расчета дренажа по интенсив­

ности (скорости)

сработки уровня

грунтовых вод к критиче­

скому периоду после промывных поливов (по А. Н. Костякову); 2) метод расчета дренажа при неустановившемся режиме

работы его (по С. Ф. Аверьянову);

3)

метод расчета

дрен по

их непрерывному действию на базе уравнения водного

баланса

дренируемой территории (по А. П. Вавилову).

 

§ 29. Расчет горизонтального дренажа по

 

интенсивности сработки уровня грунтовых вод

 

к критическому периоду (по

А . Н . К о ст и ко в у )

Этот метод основан на некотором допущении, а именно на

том, что дренажная система

начинает

работать только после

окончания промывок. В период промывок грунтовые воды

поднимутся на величину

hh где

Дht — подъем уровня грун­

товых вод от отдельного промывного полива нормой /га;. Расчетами должны быть установлены такие параметры

дренажа, которые позволят снизить к критическому периоду

уровень грунтовых

вод, поднявшийся вследствие

промывок

до величины нормы осушения.

 

За

критические

периоды можно принимать начало сева и

начало вегетационных поливов.

 

Для расчета дренажа необходимы следующие данные:

1)

величина общей промывной нормы М пр,

продолжитель­

ность и дата начала

промывок;

 

116


2)сложившийся режим грунтовых вод на участке проек­ тируемого дренажа, или, если таких данных нет, то холя бы глубина грунтовых вод к началу промывок;

3)водно-физические свойства почво-грунтов: порозность, полевая предельная влагоемкость, фактическая влажность к началу промывок;

4)величина испарения и атмосферных осадков за период промывок;

5)геологическое строение грунтов и коэффициент филь­ трации водоносного горизонта;

6)положение водоупорного слоя;

7)КПД оросительной системы;

8)режим орошения основных сельскохозяйственных куль­

турПромывную норму М пр устанавливают расчетом (см. § 7)

или принимают по табл. 5.

Для расчета дренажа по этому методу необходимо уста­ новить, на какую высоту поднимется уровень грунтовых вод от промывок.

Установив промывную норму, задаются режимом промы­

вок.

При этом первая промывка должна

быть сделана боль­

шей

нормой, чем последующие, потому что надо растворить

соли, находящиеся в почве

и увлажнить

слой зоны аэрации

до предельной влагоемкости.

Задача последующих промывок

сводится к вытеснению насыщенных солями грунтовых вод в дрены. Хотя увеличение числа промывных поливов и повы­ шает несколько стоимость промывки, однако, как почвоведы, так и агрономы считают, что наибольший эффект рассоления почвы достигается при многократных промывках.

П р и м е р р а с ч е т а по о п р е д е л е н и ю в ы с о т ы п о д ­

н я т и я у р о в н я г р у н т о в ы х

в о д при п р о м ыв жа х .

Прежде всего устанавливают промывную норму брутто:

М бр =

^

= 3950 м*1га.

Исходя из вышеприведенных соображений принимаем два

промывных полива — первый т х = 2200 м3/га и т , = 1750 м?!га.

По

заданным характеристикам водно-физических свойств

почвы

устанавливают значение дефицита влажности, который

показывает, какое количество воды пойдет на насыщение зоны

аэрации до предельной влагоемкости.

 

равна С — А $пр = 45 X

Предельная

полевая влагоемкость

X 0,67 =

30%

от объема.

Наличная

 

влажность

в слое равна

р = С

= 30 X 0,75 = 24%.

Дефицит

 

влажности

находят как

разницу между предельной влагоемкостью и

фактической

влажностью:

 

 

 

 

 

 

 

а = С — ^ = 30 — 24

= 6%,

 

117


а коэффициент свободной водоотдачи [а как разницу между порозностью и предельной влагоемкостью:

р. = А — С = 45 — 30 = 15%.

Высоту подъема уровня грунтовых вод Дh от отдельных промывных поливов определяют по зависимости:

Л».

тбр — ШНа — И + О

е 1Ч

nni --------- - П%

1

0Л'

где тбр — промывная

норма брутто отдельного

полива, м3[га\

Н — глубина уровня грунтовых

вод к началу промыв­

ного полива, м (рис. 45);

 

 

Я — испарение с

поверхности, M3jza\

 

О —осадки за расчетный период, M3jza. Продолжительность какого-либо промывного полива tn оп-

где /„ — продолжительность какого-либо промывного полива в сутках;

шп — норма этого промывного полива,м3\га\ Т — общий промывной период в сутках.

Величину испарения и осадков берут обычно по месяцам'. Значения величины испарения и осадков за каждый поливной период находят из пропорции:

=

Оп ~ ~ 0 щ Ф ,

"

(5,3)

* О

* О

 

 

118

где

Т0 — число дней в месяце;

 

 

 

 

ИМес ~ испарение

за месяц;

 

 

 

 

 

tn — продолжительность промывки в сутках.

по

Если при первой

промывке величина

ДА, вычисленная

формуле (5.1), окажется положительной,

то это означает,

что

слой почвы зоны аэрации насыщен

водой

до предельной

по­

левой

влагоемкости

и уровень грунтовых

вод поднялся на ДА.

Дефицит влажности

а становится

равным

нулю и'при опре­

делении величины подъема грунтовых вод от последующих промывок значение 100На = 0. И тогда величину подъема грун­ товых вод от второй промывки вычисляют по .формуле:

ДА2 ==

т-2—Я3 4- 0 2

(5.4)

 

100;j.

 

Если после первой промывки ДА имеет отрицательное зна­ чение, значит, промывная норма не смогла вызвать подъема уровня грунтовых вод, так как она пошла на покрытие дефи­

цита влажности в слое Нх= ——

Поскольку Ht < Н,

то слой, не насыщенный до полевой предельной влагоемкости, будет ДН — Н — Нх. В этом случае высоту подъема грунто­ вых вод от второго промывного полива находят по формуле:

 

AIi

/Я2 — 100ДНа И-2

+ 0 2

 

 

Гбб£

 

После завершения промывок возможны два случая:

1)

Когда

 

 

 

 

V ДА = М х+

ДА2 + ДА„ + . . . ДА„ < Н.

(5.5)

Горизонт грунтовых вод в результате промывных поливов

будет находиться ниже

поверхности земли на ДА^ = Н

Этот горизонт и принимают за исходный для расчета дренажа;

2)

когда общий

подъем уровня

грунтовых

вод ^\М > Н\

тогда грунтовые воды после промывки выйдут на поверхность

земли и образуют на ней слой ДА0 = (2ДА

Положение зеркала грунтовых вод после промывок и при­ нятая глубина дрены позволяют установить величину началь­ ного напора над дном дрены: Нх= tdp + ДА’ или Нх= tdp— ДА0.

Проверка работы принятого дренажа в период вегетационных поливов

Чтобы иметь представление об эффективности работы за­ проектированного дренажа в период вегетационных поливов, графо-аналитическим методом устанавливают проектный режим уровня грунтовых вод.

119



Расчет производят для поливного режима основной куль­ туры, который берут либо из проекта орошения массива, либо из плана водопользования данного хозяйства.

Подъем уровня грунтовых вод от отдельных вегетационных поливов рассчитывают по формуле:

 

 

 

 

 

(5.6)

где Pj — поливная норма,

выраженная

слоем

воды

м)

Р

=

т> ■

 

 

 

 

1.0000’

 

 

 

Ь— коэффициент водоотдачи грунта в долях

объема;

а — коэффициент, учитывающий,

какая

часть

поливной

нормы идет на питание грунтовых

вод (зависит от

несовершенства техники полива, проницаемости,

спланированное™

поля и др.). Для

тяжелых грун­

тов а = 0,10; для

средних а =

0,15;

для легких а =

0, 20;

 

 

 

 

 

т] — КПД внутрихозяйственной системы. Продолжительность межполивного периода известна из

режима орошения. Величину снижения уровня грунтовых вод за этот период в результате совместного влияния дренажа и испарения можно определить из уравнения (при ограниченном залегании водоупора):

(5.7)

где Ах1— величина понижения уровня грунтовых вод под дей­

 

ствием дренажа и испарения;

 

дрене

 

ун — начальный

напор

над

горизонтом воды в

 

Ун =

Чр - Н н.0\

дренами;

 

 

 

L — расстояние

между

 

 

 

d — диаметр дрены;

 

грунта, м/сутки\

 

 

К — коэффициент фильтрации

вод;

 

И — величина испарения с поверхности

грунтовых

 

Нн.0 — норма осушения.

 

 

 

 

 

Пренебрегая величиной

И как

весьма незначительной при

расположении

грунтовых вод на глубине,

соответствующей

Н

и

 

 

 

находим Ах{.

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.8)

ш