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
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 |
(в 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 |
|
|
|
|
|
|
|