Методы изучения баланса грунтовых - Лебедев А.В.
Скачать (прямая ссылка):
Составление разобранной здесь схемы миграции влаги можно осуществлять и снизу вверх. Для этого в качестве исходной информации следует принимать ранее вычисленную для данного балансового участка разность между притоком и оттоком грунтовых вод [((^ — Qz)tF\ At. Вначале вычисляют величину влагопереноса через нижний балансовый слой, считая, как уже было сказано, что [((>! — Q2)/F]At — —qwAt — расход влаги, перемещающейся вверх (при знаке 4----вниз) из зоны полного насыщения в зону аэрации. При под-
ходе к дневной поверхности в этом случае мы получаем в итоге величину влагопереноса через поверхность почвы, равную qw At = waAt, которая нами уже была определена ранее в балансовой таблице (см. табл. 11).
Для удобства расчетов на балансовой схеме выписываются значения величин изменения влагозапасов ±ДС в миллиметрах слоя воды. Расходы влаги, передвигающейся через границу слоев, изображаются стрелками, против которых указаны размеры влагопереноса также в миллиметрах слоя воды. Другие обозначения к этой схеме указаны на рис. 58.
В приведенном примере в период 26/II—7/IV 1952 г. было отмечено встречное движение влаги на глубине зоны аэрации. До глубины 1 м с поверхности почвы отмечалось нисходящее движение влаги за счет инфильтрации осадков во время весенних оттепелей. Наибольшее накопление влаги отмечалось в интервале глубин 0,4—0,8 м, составившее до 50 мм слоя воды. Ниже глубины
8 ру э ry>
tf[Z> IZ>EE]tf
Pjic. 59. График гидроизоплет и cxeiMa миграции влаги в зоне аэрации для балансового
участка-поляны за 1951 г.
Объемная влажность (в %): 1 — 30—40; 2 — 20—30; 3 — 15—20; 4 — 10—15; 5 — 8—10; в — 6—8; 7 — 4—6; 8 — 2—4; 9 — уровень грунтовых вод; 10 — поступление влаги в зону аэрации (u>a hi > 0); 11 — суммарный расход влаги из зоны аэрации в атмосферу (waAf с 0); 12 — нисходящее передвижение влагщ 13 — восходящее передвижение влаги; 14 — поступление влаги в грунтовый поток (инфильтрация до зер* кала воды плюс запас влаги, ранее находившейся над капиллярной каймой в зоне аэрации в пределах АН)', 15 — поступление влаги из грунтового потока в зону аэрации; 16 — накопление влаги в данном поясе;
17 — убыль влаги в данном поясе. Цифры на рисунке обозначают количество влаги в мм слоя воды
1,2 м — до зеркала грунтовых вод (3,0—3,1 м) в течение этого и предшествующих периодов времени имело место восходящее движение почвенной влаги от грунтового потока. В результате обогащался влагой средний пояс зоны (от 1,1 до 1,6 м по вертикали). Капиллярная кайма потеряла часть своих влагозапасов на передвижение влаги кверху. На верхней границе капиллярной каймы восходящий ток влаги составил около 40 мм слоя воды, а по расчету методом конечных разностей с учетом режима вод в пункте отбора проб на влажность питание грунтовых вод равнялось w At = —36,5 мм.
ЕЕЗ; БЕЗ *
Рис. 60. График термопзоилет почвогрунтов зоны аэрации для поляны за 1951—1952 г. 1 — термоизоплеты летнего режима; 2 — термоизоплеты переходного и зимнего режимов температуры
Из рассмотрения приведенной схемы миграции влаги можно ясно представить картину формирования питания грунтовых вод сверху и их стока. В частности, могут быть определены: 1) глубина инфильтрации осадков или поливных вод, пропикающих в зону аэрации; 2) глубина, с которой происходит миграция влаги вверх; 3) источники снабжения влагой корнеобитаемого слоя почвы; 4) размеры влагопереноса на любых глубинах и связь этого процесса с гидрометеорологическими условиями на поверхности и т. п.
Для решения последнего вопроса очень важно рядом со схемой миграции влаги строить графики изменения метеорологических факторов (осадки, дефицит влажности воздуха и т. п.).
Динамика объемной влажности почвогрунтов зоны аэрации наглядно изображена на графиках гидроизоплет, которые позволяют проследить изменение влажности по глубине и во времени (рис. 59). В дальнейшем на основе таких графиков выясняются вопросы о формах нахождения и закономерностях передвижения влаги в естественных условиях. Так, например, на указанном графике (см. рис. 59) виден процесс насыщения влагой верхнего пояса зоны, происходящий вследствие выпадения осадков (апрель — май). В связи с этим с некоторым запаздыванием отмечается подъем уровня грунтовых вод.
Для анализа закономерностей, причин распределения и движения влаги в зоне аэрации служат также параллельно составляемые графики термоизоплет для тех же грунтов зоны. Такие графики (рис. 60) строятся на основе систематических наблюдений над температурой почвогрунтов, проводимых на разных глубинах зоны аэрации (от поверхности до грунтовых вод). С помощью этих графиков выясняются направления тепловых потоков, с которыми связан влагоперенос, а также периоды прогрева и охлаждения зоны.
Методика изучения влажности почвогрунтов
Основными задачами этого изучения являются: 1) определение запасов влаги в зоне аэрации; 2) расчет изменения этих влагозапасов во времени;
3) получение исходных данных для исследования процессов влагопереноса в той же зоне.
