ГИДРО­ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НА ОРОШАЕМЫХ ТЕРРИТОРИЯХ

Определение параметров влагопереноса

Зависимость высоты всасывания от влажности находится путем сопоставления значений влажности и высоты всасывания, замерен­ных тензиометром в одних и тех же точках. Эти измерения целесо­образно проводить в пределах капиллярной зоны таким образом, чтобы охватить достаточно большой диапазон влажности. При этом следует учитывать неоднородность строения зоны аэрации. Синх­ронные наблюдения за влажностью и высотой всасывания дают возможность получить также зависимость г|) (8) для различного направления процесса сушки и увлажнения. Для получения дан­ных во всем диапазоне значений влажности можно рекомендовать проведение искусственных наливов в зону аэрации. При этом сле­дует учитывать, что затопляемая площадь должна быть достаточно большой, чтобы исключить влияние бокового растекания. Таким образом были построены, в частности, зависимости, показанные на рис. 12. Опыт проводился на балансовой станции в совхозе им. Ленина в Куйбышевской области. Он состоял в дождевании лизиметра с монолитом высотой 5 м и диаметром 1,1 м. После наблюдения за процессов промачивания исследовалась стадия осу­шения пород. Эти же материалы позволяют определять зависи­мость k (8) путем балансовых расчетов по синхронным профилям влажности. После увлажнения расходование влаги происходит за счет восходящих потоков к поверхности земли и стекания вниз. Граница, разделяющая восходящий и нисходящий потоки, нахо­дится путем сопоставления наблюдаемых профилей влажности и равновесной кривой [12]. Поскольку на границе удовлетворяется
условие = 1, то здесь равно­весная кривая 8(ф) и профиль влажности должны иметь общую касательную. Совершенно очевидно, что как та, так и другая кривые должны быть построены в одинако­вых масштабах. Поиск этой гра­ницы удобно проводить, имея вы­черченную на кальке кривую зави­симости 6(iJ>). Калька с кривой на­кладывается на график влажности так, чтобы их вертикальные оси совмещались (рис. 74). Перемещая кальку вверх или вниз, легко найти такое ее положение, где кривые имеют общую касательную, совпа­дая в одной точке. Найдя такие точки на всех эпюрах влажности, можно построить границу, отделяю­щую восходящие потоки от нисхо­дящих.

Определение параметров влагопереноса

Г, м

Рис. 74. Схема определения во­дораздела в зоне аэрации.

/ — график зависимости ■ф(Є); 2 — кривая влажности, полученная по режимным наблюдениям; 3 — гра­ница, разделяющая восходящий и нисходящий потоки. Заштрихован участок, показывающий объем испарившейся влаги

Рассматривая процесс осушения пород, выделим две эпюры влаж­ности, построенные на моменты времени t\ и t2 и разобьем зону аэрации на вертикальные блоки размером Л г. Счет блоков целе­сообразно вести от максимальной глубины, на которой проводи­лись замеры. Как следует из анализа водного баланса, через нижнюю границу первого блока за время At = t2—1\ пройдет объем воды V, определяемый интегралом

Г

I

Ае dt

V\:

Dz,

(6.48)

Где zr — ордината границы раздела восходящего и нисходящего потоков влаги.

Соответственно через нижнюю границу п-то блока пройдет объем воды

Гг

V„= I ~-dz. (6.48а)

Л А г

Эти объемы соответствуют площади f, заключенной между двумя эпюрами и ограниченной сверху границей раздела восходя­щих и нисходящих потоков, а снизу границей блока, умноженной на произведение масштабов вертикальной ai и горизонтальной а2 оси: V = faiaz. Определив таким образом объем воды, прошедшей

Через границы блоков, можно вычислить и скорости влагопереноса

V

V ==——, а затем коэффициент влагопереноса по формуле

(6.49)

K

V Дг

— фі — Дг

При расчетах следует учитывать, что вертикальная ось г направ­лена вверх, поэтому точка со значением г|іг расположена выше точки с высотой всасывания - фь Величины г|іі и определяются по предварительно построенной зависимости ф (6) для периода осу­шения. При этом значения влажности берутся как средние в пре­делах блока и во времени. Определяемый таким образом коэффи­циент влагопереноса соответствует этому среднему значению. Имея набор значений &(8), целесообразно построить график lg& в зави­симости от lg 8, угловой коэффициент которого дает возможность определить показатель степени п в выражении (2.11) и lg&0 при

0 = 1 на оси 1 gk.

Таким же образом можно построить зависимость и для про­цесса насыщения зоны аэрации снизу или сверху.

В. В. Бадовым предложен метод, основанный на прослежива­нии перемещения вниз точки с максимальной влажностью, где

Т Л о

Удовлетворяется условие — - — 0. При этом полагается, что ско­рость перемещения этой точки U = k(8*), где 6* — значение мак­симальной влажности.

(6.51)

Следует отметить, что в общем случае такая схема определения коэффициента влагопереноса некорректна, поскольку скорость продвижения максимума зависит еще и от граничных условий, в частности от интенсивности восходящих потоков. Однако обра­ботка таким образом данных моделирования влагопереноса на ЭЦВМ показала, что погрешности за счет влияния граничных ус­ловий незначительны. Как показано выше (см. гл. II), большое влияние на влагоперенос оказывает структурность пород зоны аэрации. Время влагообмена, определяющее процессы влагопере­носа в среде с макропорами и трещинами, следует находить также опытным путем. Для этого целесообразно использовать наливы на площадке, имеющие достаточно большие размеры (не менее чем 3X3 м). Для верхнего «активного» слоя величина т опреде­ляется по результатам наблюдений за расходом воды v, затрачен­ной на насыщение. В соответствии с формулой (2.58) имеем

Определение параметров влагопереноса

(6.50)

Построив график In (v — k) от і по угловому коэффициенту этого графика определятся величины т

_ t____

— In (V —ko)

При t — О график отсекает величину, равную In—-—, из которой

Определяется 6Vm - В этих расчетах значению k0 соответствует ско­рость фильтрации, устанавливающаяся к концу налива. При на­ливе целесообразно проводить измерения влажности пород зоны аэрации. Эти наблюдения позволяют не только правильно обосно­вать расчетную схему миграции, но и дают дополнительную ин­формацию для определения параметров.

Как пример можно привести результаты опыта по наливу в кот­лован в лёссовидные суглинки на террасе р. Терек в Предкавказье. Влажность при наливе определялась прибором НИВ-2. По истече­нии 10 ч после начала опыта режим влагопереноса стал квазиста­ционарным. В этот период профили влажности практически не ме­няют своих очертаний и снижаются вниз параллельно самим себе с постоянной скоростью (рис. 75, а). Динамика влажности при этом определяется по формуле (2.56). В соответствии с этой зави­симостью имеем

Определение параметров влагопереноса

(6.52)

Из этого уравнения можно определить время запаздывания т.

Полулогарифмические графики зависимости (1—8) от z на один и тот же момент времени показаны на рис. 75, б.

А б

О 0,2 0,3 0,4 в О 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 2,4

Определение параметров влагопереноса

Рис. 75. Результаты налива в котлован.

А — динамика влажности прн налнве: 1 — экспериментальные кривые; 2 — полученные рас­четом по формуле; б — графики зависимости 1—9 от г

В рассматриваемом примере т = 0,1 сут рассчитанные по фор­муле (2.56) кривые влажности при и = 0,6 м/сут практически со­впадают с экспериментальными, что дает основание считать при­нятую расчетную схему вполне достоверной. Наблюдения за влаж­ностью позволяют также определить значение т на различных глубинах.

ГИДРО­ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НА ОРОШАЕМЫХ ТЕРРИТОРИЯХ

Квалифицированные услуги в области геологического обследования участка

Невозможно начать возведение дома без начального изучения геологического изыскания. Строительные нормы, используемые при возведении стен, напрямую зависят от полученных результатов изучения почвы. Что такое геология для строительства и как получить …

Инженерная геология в Киеве

Геологические исследования играют большую роль при масштабном строительстве домов, несущих конструкций и производственных мощностей. Среди большого спектра услуг инженерная геология занимает почетное место в потребительском рейтинге на рынке. Компания «Геоплан» …

Геологические исследования

Анализ состояния грунта - это один из самых важных этапов перед началом строительства. Данный спектр исследований позволяет всесторонне и объективно оценить положение дел на строительной площадке, чтобы конструктор мог правильно …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов шлакоблочного оборудования:

+38 096 992 9559 Инна (вайбер, вацап, телеграм)
Эл. почта: inna@msd.com.ua