Методы изучения баланса грунтовых - Лебедев А.В.
Скачать (прямая ссылка):
вод; 2 — при WOj — для расчетного периода
цаемости kw необходимо вводить температурную поправку. Эта поправка, по Хазену, составляет (0,7 0,03 Т° С), а исправленное значение коэффициента
влагопроницаемости при 10° С равно
hv, ю = ¦ > М/СУТ- (V.37)
где kw, т — коэффициент влагопроницаемости при данной температуре; Т — температура, °С.
В большинстве случаев для средней полосы европейской части территории СССР средняя температура зоны аэрации близка к 10° С. Несомненно, что для прогнозных расчетов влагопереиоса влияние температуры на влагопрони-цаемость должно опять учитываться, исходя из конкретных температурных условий и с учетом изменения температурных полей, например, в связи с мелиорацией земель.
Анализ процесса миграции влаги в зоне аэрации и определение его составляющих
По данным наблюдения за влажностью и температурой почвогрунтов зоны аэрации представляется возможным исследовать процесс передвижения влаги по вертикали. Основными задачами такого исследования являются: количественное определение расхода (плотности потока) влаги на любых глубинах,, оценка питания грунтовых вод за счет движущейся из зоны аэрации влаги,.
изучение генетических связей миграции влаги с факторами влагопереноса, знать которые необходимо для управления изучаемым процессом.
Непременными условиями для выполнения такого анализа миграции влаги являются: наличие данных систематических наблюдений за режимом влажности и температуры от поверхности до зеркала грунтовых вод, определение параметров влагопереноса, как это было рассмотрено выше, и проведение экспериментальных воднобалансовых наблюдений на дневной поверхности. В частности, необходимы наблюдения за атмосферными осадками, суммарным испарением, склоновым (поверхностным) стоком, инфильтрацией. Последняя наблюдается по неглубоким лизиметрам на глубине 1 м, а также по почвенным и лучше болотным испарителям (Б-1000) с глубиной до воды 0,3—0,4 м от поверхности.
%i.%
16 тл ---------- 1 2 J
12 о =-¦---..'Ifl ! 1 '!il
8 - Г ¦-Ч 1 1 Т]Т Щ ftf I I I I I Hi' Rt <---^ I
1 1 1 1 1 I I 1 1 1 1 1
! 1
к т 1 111 1 '! 1 1 1 1 1 ! 1 1 I I i 1 i * 1
1 1 I I I 1 I- 1 1 1 1 i i i I I ! Il i 11
- 1 1 1 1 1 1 1 i i i I I i 11-
Число 25 28 91728 Б 1626 5 IB 25 6 15 28 6 16 25 5 15 26 6 17 J 12 25 2 1625 15 26
Месяц 1 Л Ш W 7 V Ш m И X Л Ш
Рис. 52. Изменение объемной влажности в монолите лизиметра 20 за 1966 г. 1 — на глубине 0,8 м; 2 — на глубине 1,2 м; 3 — на глубине 1,6 м
Рассмотрим последовательность выполнения анализа миграции влаги на примере изучения влагопереноса на гидрогеологическом полигоне ВСЕГИНГЕО, расположенном на Пехорско-Купавинском междуречье (Лебедев, 1970).
На балансовой площадке размером 0,5 га залегают разнозернистые, преимущественно мелкозернистые пески флювиогляциального происхождения. В песках — грунтовая вода со свободной поверхностью на глубине 3,0—3,5 м. Водоупором служат плотные и жирные оксфорд-кимериджские глины верхней юры мощностью 10—12 м на глубине 30 м. Почвы дерново-подзолистые, заняты разнотравьем.
Зона аэрации с поверхности сложена гумусовым горизонтом до 0,30 м, затем иллювиальным горизонтом до 0,65 м, представленным супесью, а ниже — слегка ожелезненные грубозернистые пески, переходящие в серые мелкозернистые разности.
Наблюдения за влажностью почвогрунтов проводились с помощью нейтронных влагомеров, за температурой — термисторами, а также вытяжными термометрами по всей зоне аэрации. Здесь же были установлены лизиметры, загруженные монолитами того же разреза, с приемной поверхностью 1 м2 и с глубиной до воды 1, 2 и 3 м (с двукратной повторностью). Рядом располагались метеорологический пост и почвенно-испарительная площадка.
В глубоком лизиметре 20 с глубиной до воды около 3 м был установлен нейтронный влагомер, данные наблюдений по которому вместе с данными
о температуре за 1966 г. представлены на рис. 52 и 53.
Следует заметить, что данные наблюдений за термистором, установленным в том же лизиметре 20, практически совпадали с данными наблюдений по вытяжным термометрам на метеоплощадке, поэтому для анализа температурного поля мы использовали результаты по вытяжным термометрам, так как они точно отвечали ежедневным замерам.
Для облегчения сравнения расчетных величин передвигающейся влаги в зоне аэрации с данными по инфильтрации и испарению в лизиметрах анализ влагопереноса производился для монолита лизиметра 20. Уровень воды в нем поддерживался на глубине около 3 м. Анализ производился в несколько этапов.
