ГИДРО­ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НА ОРОШАЕМЫХ ТЕРРИТОРИЯХ

Определение питания подземных вод по режимным наблюдениям в зоне аэрации

При стационарном режиме влагопереноса, который наблюдается обычно при глубоком залегании уровня подземных вод, интенсив­ность потока влаги может быть определена непосредственным рас­четом по формуле (2.4). Интересную информацию при таких наб­людениях можно получить, располагая замерами высоты всасыва­ния для всей мощности зоны аэрации. Эти замеры даже при от­сутствии данных о коэффициенте влагопереноса могут служить индикатором направления потока влаги и его относительной ин­тенсивности. На рис. 76 показан профиль склона лога Корак-сай на территории Джизакского массива в Средней Азии. Характер рельефа определяет различную глубину залегания уровня под­земных вод и соответственно различное распределение влажности и высоты всасывания по вертикали. Это различие хорошо видно на графиках зависимости высоты всасывания ф от высоты над уровнем г, построенных по замерам в шурфах, пройденных в усло­виях различной глубины залегания уровня (рис. 77, а). Отложен­ные на графике точки совмещены с кривыми, построенными рас­четом по формуле (2.71) для различных соотношений v/k0. Таким образом удается определить характер изменения испарения от глу­бины залегания уровня. Эти данные представлены в табл. 45, При ko — 10^3 м/сут и р = 1 м-1, полученных экспериментально, интен­сивность разгрузки подземных вод за счет восходящих потоков влаги определяется в зависимости от соотношения v/k0.

Эти же материалы позволяют изучить влияние интенсивности испарения на характер распределения влажности в капиллярной зоне (рис. 77, б). Причем данные, полученные при глубоком зале­гании уровня, дают возможность построить кривую *ф (б) в доста­точно большом диапазоне влажности.

ТАБЛИЦА 45

Результаты расчета интенсивности испарения

Г, м

1,8

2,3

3,6

5,3

11,4

V/k0

0,8

0,3

0,04

0,01

0,001

V, м/сут

8 • 10-4

3 • 10-4

4 • 10-5

10-5

10-6

Определение питания подземных вод по режимным наблюдениям в зоне аэрации

Рис. 76. Продольный профиль лога Корак-Сай. Точками отмечены места замеров всасывающего давления

Определение питания подземных вод по режимным наблюдениям в зоне аэрации

Рис. 77. Результаты режимных наблюдений за влагопереносом.

А — зависимость - ф(г); б — зависимости 9(г) и 9Сф); J — шурф № 6; 2 — шурф № 5; 3 — шурф № 2; 4 — шурф № 4; 5~ кривая в(ф); 6 — фактическое распределение влажности в(г). Закрашенные точки — значения 0(ф), незакрашенные — в (z)

Определение питания подземных вод по режимным наблюдениям в зоне аэрации

Рис. 79. График изменения влажно­сти:

1 — при поливе; 2 — после полива; 3 — гра­ница, разделяющая нисходящий и восходя­щий потоки

Рис. 78. Определение питания и испарения по расчету баланса влаги в зоне аэра­ции при глубоком залегании уровня (заштрихованная площадь соответствует объему испарившейся влаги за 20 сут).

1 — распределение влаги до полива; 2—5 — распределение влаги после полива: через 1 (2),

2 (3), 3 (4) и 20 сут (5)\ 6~ кривая d\|)/dz=l

Следует отметить, что такие низкие значения расходов влаги, как 10~3 мм/сут, вряд ли могут быть определены каким-либо дру­гим методом.

Наблюдения в верхней части зоны аэрации при ее достаточной мощности позволяют оценить нисходящие и восходящие потоки влаги балансовым методом, не прибегая к дополнительным иссле­дованиям. Удобнее всего принцип такого расчета продемонстри­ровать на примере расчета потоков влаги при поливе в совхозе им. Ф. Энгельса (Джизакский массив в Средней Азии).

На рис. 78 показано распределение влаги на глубине до полива (кривая 1) и после полива (кривые 2, 3, 4 и 5), построенное на различные моменты времени. На этих кривых методом, рассмотрен­ным в разделе 1 § 3 этой главы, найдены точки, разделяющие во­сходящие потоки от нисходящих, и построена граница раздела, ордината которой zr меняется во времени.

Определение питания подземных вод по режимным наблюдениям в зоне аэрации

Расчет поступления влаги к уровню подземных вод или к любому выделенному сечению, где намечается точка с началом

Координат, определяется по формуле

■г,

Г

(6.53)

Г dQ л 0и=в J ~wdz-

О

Соответственно расход восходящего потока vB определяется: следующим образом:

L

Определение питания подземных вод по режимным наблюдениям в зоне аэрации

(6.54)

Г,

Где L — ордината поверхности земли.

Учитывая имеющееся обычно небольшое число замеров влажно­сти и их невысокую точность, расчеты удобнее проводить, вычис­ляя объемы влаги, заключенные между эпюрами и ограниченные каким-либо сечением и границей между восходящими и нисходя­щими потоками влаги. Так, на графике (см. рис. 78) заштрихована область, соответствующая объему испарившейся влаги в период между 2 и 20 сут. после полива. Для рассматриваемого случая суммарное поступление воды составило 200 мм (2000 м3/га). При этом на испарение ушло 80 мм, что соответствует среднему испа­рению 4 мм/сут. Поступление влаги к уровню подземных вод соста­вило за этот период 120 мм, что вызвало его подъем почти на 1 м-

При неглубоком залегании уровня измерения влажности целе­сообразно совместить с измерениями уровня подземных вод и вод­но-балансовыми исследованиями на поверхности земли. Последние необходимы для оценки потерь на фильтрацию и испарение в меж­поливной период. В общем цикле от одного полива до другого можно выделить четыре характерных периода.

L

Определение питания подземных вод по режимным наблюдениям в зоне аэрации

Первый период соответствует собственно поливу. На его про­тяжении наблюдаются насыщение зоны аэрации и транзитные по­токи влаги, вызывающие подъем уровня еще до того, как види­мый фронт промачивания достигнет свободной поверхности. Ин­тенсивность поступления влаги к свободной поверхности в этот период определяется по формуле

(6.55)

Где / — фильтрационные потери, определяемые путем непосредст­венных измерений; h — ордината уровня подземных вод.

Второй период характеризуется расходованием влаги зоны аэрации на испарение и отток вниз. Интенсивность потоков рассчи­тывается по формуле (6.53, 6.54) при предварительном выяснении положения границы, разделяющей восходящие и нисходящие по­токи. Заканчивается этот период тогда, когда граница раздела под­ходит к уровню подземных вод. С этого момента начинается отток влаги из зоны полного насыщения. Этот процесс определяет на­
чало третьего периода, когда восходящий поток влаги формируется как за счет дальнейшего уменьшения влагозапаса в зоне аэрации, так и за счет оттока из зоны насыщения. Для определения интен­сивности этого оттока необходимо знать суммарное испарение Е, которое должно определяться независимым путем. Соответственно для vB имеем

L

OB=E~\~~dz. (6.56)

А

Четвертая стадия характеризуется установлением равновесного профиля влажности, соответствующего станционарному режиму. В этот период интенсивность восходящих потоков влаги может определяться путем непосредственного измерения испарения Е. Эти стадии можно проследить, пользуясь рис. 79. На этом рисунке по­казаны эпюры влажности, наблюдаемые при поливе и в межполив­ной период в совхозе Дальверзин-1 в Средней Азии. Зона аэрации мощностью 1,5 м сложена легкими суглинками и супесями с коэф­фициентами фильтрации около 1 м/сут, полив проводился по бо­роздам в течение 2 сут. Как следует из анализа наблюдений, в пе­риод полива потери на фильтрацию составили 150 мм (1500 м3/га), при этом на насыщение зоны аэрации израсходовано 70 мм. Сле­довательно, питание подземных вод за счет транзитных потоков влаги определяется величиной 80 мм. После полива наблюдается расходование влагозапаса зоны аэрации на суммарное испарение и питание подземных вод. Длительность этого этапа около 3-х су­ток. Питание подземных вод в этот период составило около 50, а испарение 20 мм. В период установившегося режима интенсив­ность восходящего потока влаги была около 0,45 мм/сут. За весь межполивной период разгрузка подземных вод на испарение со­ставила 10 мм. Таким образом, для всего цикла имеем следующие составляющие баланса: водопоступление 150, испарение 30, пита­ние подземных вод 120 мм.

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

Контакты для заказов шлакоблочного оборудования:

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