Методы изучения баланса грунтовых - Лебедев А.В.
Скачать (прямая ссылка):
Чехол служит для предохранения от проникновения воды из бака в монолит. Три подъемные серьги крепятся к чехлу. Нижняя часть последнего оканчивается стержнем. На стержень помещаются большие грузы, служащие для регулирования степени погружения плавающей системы.
На дно чехла устанавливается сосуд для сбора просочившейся через монолит воды. Для измерения количества просочившейся воды сосуд соединен со штуцером, находящимся на кольце испарителя, при помощи резиновой и металлической трубок. При измерениях просачивания отсасывают воду насосом Камовского из водосборного сосуда. Кольцевой поплавок служит для удержания монолита на плаву. Верхняя часть поплавка цилиндрическая,, нижняя — коническая.
Плавающая система погружается в железный или железобетонный резервуар-бак, наполненный водой и заглубленный в грунт. Измерительные устройства прибора состоят из трех микроизмерителей и уровнемера. Микроизмерители помещаются над плавающей системой в трех точках (через 120°) в горизонтальной плоскости. Уровнемер рарполагается в специальном гнезде бака. Величина вертикального перемещения системы фиксируется с помощью микрометренных винтов относительно горизонта воды в баке-резервуаре. Изменение уровня воды в последнем фиксируется с помощью объемной бюретки ГГИ.
Лесной гидравлический испаритель большой модели разработан ГГИ и сооружен в лесном массиве ВНИГЛ ГГИ (г. Валдай). Он предназначен для изучения суммарных величин и суточного хода испарения с почвы и транспирации различных пород деревьев.
Испаритель в виде цилиндра с монолитом почвогрунта и деревом имеет площадь сечения 3 м2, высоту 1,5 м. Такие испарители периодически взвешиваются на гидравлических весах. В комплект входит пять испарителей; каждый из них установлен на специальной тележке, которая с помощью электрической лебедки может перемещаться по рельсовому путл.
Основными конструктивными элементами гидравлических весов являются: люлька-платформа, подвешенная с помощью системы балок на четырех поплавках; четыре бака-резервуара с водой, гидравлически связанные между собой, четыре поплавка, находящиеся в баках-резервуарах. Эти поплавки несут нагрузку от веса испарителя с люлькой-платформой. Для измерения и записи изменении массы почвенного монолита гидравлический испаритель снабжен специальной аппаратурой.
Весовой почвенный испаритель ВНИГЛ имеет площадь сечения 0,3 м2. Он состоит из собственно испарителя-цилиндра с монолитом почвогрунта; гнезда и водосборного колодца. Цилиндр испарителя имеет высоту 60 см, изготовлен из листовой стали 3 мм, имеет съемное перфорированное дно. В верхней части испарителя — козырек-обод шириной 7 см, прикрывающий зазор между стенкой и гнездом испарителя.
Гнездо испарителя изготовлено из листовой стали толщиной 3 мм. Дно его имеет уклон в сторону смотрового колодца. Под козырьком у испарителя — прямоугольная прорезь для пропуска воды, стекающей с поверхности монолита в случае обильных осадков. Под прорезью приварен лоток для направления стекающей воды в отводящую трубу и смотровой колодец.
Вода, просочившаяся через монолит, собирается на дне гнезда и затем стекает по трубе также в смотровой колодец, в котором она собирается в водосборном сосуде.
Испаритель периодически извлекается из гнезда с помощью автокрана, перевозится к весам и взвешивается. В монолите почвогрунта может произрастать растительность.
Точность учета суммарного испарения с помощью такого испарителя довольно высокая. Поэтому такие испарители рекомендуются для проверки показаний испарителей облегченного типа.
Болотный испаритель ГГИ-Б-1000 предназначен для наблюдения за испарением с поверхности избыточно увлажненных (заболоченных) почв. Он состоит из двух цилиндров, свободно входящих один в другой, и съемного козырька, защищающего щель между цилиндрами от попадания осадков. Диаметр внутреннего цилиндра 356,5 мм, высота 520 или 720 мм; дно цилиндра сплошное. На высоте 20 мм над ним расположено второе — сетчатое дно, на которое опирается монолит почвогрунта. С наружнЬй стороны цилиндра — стеклянная водомерная трубка, по которой можно определить уровень воды в монолите почвогрунта.
В нижней части испарителя эта трубка соединяется с цилиндром испарителя, т. е. сообщается с ним между сетчатым и сплошным дном. Там же имеется кран для выпуска избыточной воды из монолита почвогрунта.
После зарядки цилиндра почвогрунтом в нем устанавливают уровень воды (путем подлива воды через трубку и насыщения грунта снизу вверх) до глубины ~(0,30 —- 0,40) м от поверхности, как это имеет место в изучаемом районе.
Взвешивание испарителя позволяет рассчитать величину испарения между сроками наблюдений, а наблюдение за изменением уровня воды в нем используется для расчета инфильтрации осадков или испарения болотных вод, находящихся на заданной глубине от дневной поверхности.
Так, например, суммарное испарение вычисляется по формуле
Z — X + 0,01 (Gx— G2±V), мм, (VI.11)
где Сх, б?2 — предыдущая и последующая массы монолита почвогрунта вместе с цилиндром и водой, г; V — количество долитой (-{-) или слитой (—) воды за время At для поддержания заданного уровня воды в испарителе, см3; X — атмосферные осадки, выпавшие за период наблюдений, мм.
