Полученные данные показывают, что оптимальная глубина промачивания грунтов в зависимости от их проницаемости изменяется не очень сильно. При этом для различных грунтов время опускания слоя поливной воды до нижней границы корнеобитаемого слоя изменяется приблизительно в 90 раз, общая же длительность межполивного периода для тех же грунтов изменяется лишь в 2,0-2,5 раза.
Определим глубину опускания слоя поливной воды и высоту слоя для различных моментов времени (таблица 5) согласно выражению [9]:
,
где - глубина промачивания грунтов во время полива, м;
- безразмерный коэффициент, зависящий от коэффициента пьезопроводности и принимаемый постоянным в выделенном слое поливной воды.
Таблица 5 - Определение глубины опускания слоя поливной воды и высоты слоя
|
Тип грунта |
||||
|
1 |
2 |
3 |
||
|
Значения , м |
||||
|
0 |
1,38 |
1,00 |
0,57 |
|
|
1,58 |
1,25 |
0,95 |
||
|
1,79 |
1,50 |
1,33 |
||
|
2,00 |
2,00 |
2,00 |
||
|
Значения , м |
||||
|
0 |
1,38 |
1,00 |
0,57 |
|
|
0,96 |
0,79 |
0,49 |
||
|
0,58 |
0,49 |
0,40 |
||
|
0 |
0 |
0 |
Из данных таблицы 5 видно, что опускание слоя поливной воды и уменьшение его толщины происходят практически равномерно (с постоянной скоростью). При этом чем больше транспирация и испарение и меньше проницаемость, тем больше эффект подвешивания поливных вод.
Если для питания растений используется не только рыхлосвязанная вода, но и часть прочносвязанной воды, то время увеличится, особенно для суглинков (содержание прочносвязанной воды примерно равно , где - пористость).
Проведенные исследовательские расчеты для условий впервые вводимых в орошение земель поймы р. Миус позволяют сделать вывод, что промачивание почв очищенными сточными водами формирует подвешенные зоны смачивания у поверхности почвы.
Установлено, что в течение определенного расчетного времени после подвешивания слой воды начинает все же опускаться, это, в свою очередь, указывает на то, что давление воздуха перед фронтом промачивания с течением времени снижается (коэффициент давления воздуха со временем уменьшается). При этом для различных грунтов время опускания слоя поливной воды до нижней границы корнеобитаемого слоя изменяется приблизительно в 90 раз, общая же длительность межполивного периода для тех же грунтов изменяется лишь в 2,0-2,5 раза.
Отмечено, что после ухода воды с поверхности грунта формируется резкая неустойчивость фронта промачивания, т. е. появляются очаги, которые значительно опережают сравнительно ровную поверхность смачивания. При этом промачивание слоя почвы толщиной 1,0 м происходит за 1-50 ч. Несмотря на то, что проницаемость грунтов 1-го и 3-го типов разнится в 1000 раз, время промачивания этого слоя почвы отличается лишь в 3,5-4,0 раза.
Результаты проведенных исследований целесообразно использовать при расчете величины поливных норм очищенных сточных вод и времени их подачи на поле.
Список использованных источников
1. Чарыкова С.А. Инженерно-геологические проблемы гидромелиорации территорий Южной Молдавии / С.А. Чарыкова, С.А. Богомолов, И.Н. Минькеева // Проблемы геологии и освоения недр: тр. XVII Междунар. симп. им. акад. М.А. Усова студентов и молодых ученых, г. Томск, 1-6 апреля 2013 г. / ФГАОУ ВО НИ ТПУ. - Томск: ТПУ, 2013. - С. 485-487.
2. Голованов А.И. Водообмен и оросительные нормы / А.И. Голованов // Природообустройство. - 2008. - № 3. - С. 5.
3. Карпенко Н.П. Анализ защитных свойств пород зоны аэрации и оценка защищенности грунтовых вод в зоне сброса загрязняющих стоков / Н.П. Карпенко // Природообустройство. - 2014. - № 2. - С. 70-75.
4. Алексеев В.В. Исследование профилей увлажнения почвы с уплотненным слоем при дождевании и поверхностном поливе / В.В. Алексеев // Природообустройство. - 2016. - № 4. - С. 92-96.
5. Исследование предпочтительных потоков влаги в лугово-черноземной почве Саратовского Заволжья / С.В. Затинацкий [и др.] // Почвоведение. - 2007. - № 5. - С. 585-598.
6. Серебренников Ф.В. Построение модели впитывания воды при поверхностном поливе с учетом гидрофизических свойств почвы / Ф.В. Серебренников // Аграрная наука в XXI веке: проблемы и перспективы: материалы V Всерос. науч.-практ. конф. / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов: КУБиК, 2011. - С. 240-245.
7. Николаенко А.Н. Моделирование рециклинга коллекторно-дренажных вод для орошения почв / А.Н. Николаенко, А.А. Кавокин // Проблемы управления водными и земельными ресурсами: материалы Междунар. науч. форума, г. Москва, 2015 г. - Ч. 2. - М.: Изд-во РГАУ-МСХА, 2015. - С. 51-59.
8. Вабищевич П.Н. Математическое моделирование промачивания зоны аэрации в условиях близкого залегания грунтовых вод / П.Н. Вабищевич, А.О. Данияров // Математическое моделирование. - 1994. - Т. 6, № 11. - С. 11-24.
9. Методы фильтрационных расчетов гидромелиоративных систем / С.В. Васильев [и др.]. - М.: Колос, 1970. - 440 с.
10. Шестаков, В.М. Динамика подземных вод / В.М. Шестаков. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1979. - 368 с.