Решение задач по подъему уровня грунтовых вод

СЕМИНАР 2. 10.03.2009

Жидкая фаза почвы

Баланс влаги

DЗВ = (Ос+ГрПр+ПовПр+Полив+..) – (Исп+Тр+ВнСт+Пов.Ст+..)

«+» «-»

Приход Расход

Необходимо соблюдать единую размерность
Четко определить мощность слоя.

Если слоев несколько, то расчет ведется для каждого слоя отдельно,

затем складывается

Учитывать конкретный период

Р е ш и т ь з а д а ч у:

Транспирация растений составляет 10 мг Н₂О с листа растения площадью 12.5 см² за 3 мин. Рассчитать транспирацию в см водн.сл. за сутки.

Решение.

- 10 мг воды составляет 0.01 г или 0.01 см³ воды.

- в см водн.слоя это составит 0.01[см³]: 12.5[см²]=0.0008 см водн.сл. Это количество растение транспирировало за 3 мин.

- за 1 час – в 20 раз больше, 0.016 см водн.сл,

- а за 12 часов (так как растение транспирировало в основном в световое время суток), 0.192 см водн.сл. за сутки.

Ответ: транспирация составит 0.192 см водн.сл. за сутки.

Р е ш и т ь з а д а ч у:

Почвенный испаритель площадью 250 см² потерял в весе за 10 суток 118 г. Рассчитать испарение в см водн.сл. в сутки.

Решение.

- Потеря в весе представляет собой количество испарившейся с поверхности испарителя воды, т.е. 118 г или 118 см³.

- Тогда за 10 суток испарение в балансовых единицах составит 118[см³]/250[см²]=0.472 см водн.сл,

- а за 1 сутки – 0.0472 см водн.сл.

Ответ: 0.0472 см/сут

Способы выражения влажности почв:

Массовая

, [%], или [г/г], если не умножать на 100

Р е ш и т ь з а д а ч у ( задача 2.9 стр.44):

Рассчитать динамику влажности образца почвы при его дренировании, если известно, что на первом этапе вытекло 20 мл, а на втором – 10 мл; при этом масса и влажность образца почвы после второго этапа составили 3,8 кг и 21 %.

Решение.

- m _сух = m _вл x 100/ (100 + W) = 3,8 х 100 / 121 = 3,14 кг

- m _воды = 3,8 – 3,14 = 0,66 кг

- m _воды1 = 0,66 + 0,01 = 0,67 кг

- W = 0,67 / 3,14 = 21,3 %

- m _воды2 = 0,67 + 0,02 = 0,68 кг

- W = 22 %

Ответ: W₁ = 21,3%, W₀ = 22%

Объемная

[%], или [см³/см³], если влажность выразить в объемных долях.

= W *ρ_b

Относительная

Наименьшая влагоемкость (НВ)

Полная влагоемкость (ПВ) – это

Если Wотн = 100 %, то значит = НВ

ПВ [%] = e/r_b,ведь q = W×r_b

ПВ – массовая величина,

e - объемная величина

4) Запасы воды:

Если W в %, то

[т/га] ЗВ = r_b×h×W = h× q

[мм водн. сл.] ЗВ = 0,1×r_b×h×W = 0,1×h× q,

ЗВ = 0,01×r_b×h×W = 0,01×h×q,

1000 см³ = 1 кг = 1 л воды

1л/м² = 1 кг/м² = 1мм

1 т/га = 1м³/га = 0,1 мм

Запасы влаги в слоистой толще рассчитываются суммированием запасов влаги по отдельным слоям. Например, суммарные запасы в почве () со слоями I, II, III равны

Р е ш и т ь з а д а ч у:

Рассчитать запасы влаги в 150-см толще почвы, если влажность слоев 0-10, 10-20, 20-50, 50-100, 100-150см составляют 15, 17, 20, 22 и 18%, а их плотность - 1,11, 1.21, 1.34, 1,36, 1.30 г/см3.

Решение.

Рассчитаем запасы влаги для каждого слоя в отдельности, сразу переводя процентное выражение влажности в [г/г].

Для слоя 0-10 см:

1.665 [см водн.сл]

Для слоя 10-20 см:

2.057 [см водн.сл]

Для слоя 20-50 см:

[см водн.сл]

Для слоев 50-100 и 100-150 см:

[см водн.сл]

Запасы влаги в 150 - сантиметровой толще почвы составят: 3В _0-150 = 1.665 + 2.057 + 8.040 + 14.96 + 11.7 = 38.422 см водн.сл.

Решение задач по распределению влаги после выпадения осадков или полива

Балансовым методом

DЗВ = , [мм]

Изменение запасов влаги в почве обусловлено, как правило, осадками или поливом: DЗВ = Ос и/ или DЗВ = П

Если W > НВ, то имеется избыток влаги, который перетечет в нижележащий слой почвы под действием гравитационных сил

Р е ш и т ь з а д а ч у:

Рассчитать отток влаги за пределы толщи А_п+А1, если известны: Ос, W₁, h₁
НВ₁, W₂, НВ₂, h₂

Ос – ΔЗВ₁ = отток влаги из Апах,

Ос – ΔЗВ₁ – ΔЗВ₂ = отток влаги из А1

Необходимо при расчете послойного изменения запасов влаги обратить внимание –

превышает ли количество выпавших осадков суммарное изменение запасов влаги ОС - ∆ЗВ 1 - ∆ЗВ 2 < < ∆ЗВ З

можно рассчитать глубину промачивания по формуле

Решение задач по подъему уровня грунтовых вод

Уровень грунтовых вод (УГВ) увеличивается на величину h при поступлении влаги в зону капиллярной каймы (КК), и увеличении ее влажности от значений НВ до ПВ в слое мощностью h.

В зоне капиллярной каймы влажность почвы можно принять равной НВ

В зоне грунтовых вод влажность почвы можно принять равной ПВ

ß Осадки