ВАК 06.01.2002 Мелиорация, рекультивация и охрана земель
УДК 62 Инженерное дело. Техника в целом. Транспорт
УДК 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
ГРНТИ 68.31 Сельскохозяйственная мелиорация
ГРНТИ 70.17 Водохозяйственное строительство. Гидротехнические и гидромелиоративные сооружения
ОКСО 110000 СЕЛЬСКОЕ И РЫБНОЕ ХОЗЯЙСТВО
ОКСО 20.03.02 Природообустройство и водопользование
ОКСО 20.04.02 Природообустройство и водопользование
ББК 40 Естественнонаучные и технические основы сельского хозяйства
ТБК 5445 Гидротехническое строительство
ТБК 5607 Сельскохозяйственная мелиорация
BISAC TEC014000 Hydraulics
Целью статьи является разработка методики расчета потерь воды из оросительных каналов при определении водопроницаемости породы в зоне фильтрационного потока на основе закона просачивания А.Н. Костякова с использованием результатов исследований свободной фильтрации из шурфов и котлованов в лессовидных суглинках. Напорное движение воды под оросительными каналами подчиняется закономерностям двухфазного течения потока, при котором – в отличие от закона Дарси для зоны насыщения – существенную роль играет содержание воздуха в проводящих порах аэрации, изменяющееся во времени. Скорость фильтрации Vф возрастает с увеличением влажности породы θ по S-образной кривой, при этом градиент напора I = dh / dz) уменьшается. Зависимости этих параметров от напора представляются степенными функциями, а их произведение Сдп = VфI не изменяется во времени и может служить характеристикой фильтрационного потока под каналом. При установке парных пьезометров вблизи уреза воды в канале и определении графика I(t) по значению постоянной двухфазного потока Сдп можно рассчитать скорости фильтрации на ряд моментов времени и потери воды в период неустановившейся фильтрации. Потери воды из каналов при равновесной влажности θ* возрастают с увеличением напора по формуле А.Н. Костякова, в которой водопроницаемость пород характеризуется скоростью установившейся фильтрации при напоре 1 м, а градиент равен hm, где m – постоянная. Применение предлагаемой методики расчета потерь при проектировании оросительных систем позволит повысить надежность обоснования объема противофильтрационных мероприятий и прогноза уровня грунтовых вод.
водопроницаемость ненасыщенных пород, капиллярные свойства, напор, содержание защемленного воздуха, градиент напора, скорость фильтрации
1. Преображенский Т.Н. Условия минимального просачивания воды в ирригационных каналах // Труды ин-та гидротехники и мелиорации. 1935. Т. ХIV.
2. Романов Е.А. Влияние защемленного газа на некоторые процессы в почвах // Почвоведение. 1974. № 4.
3. Ентов В.М. Теория фильтрации // Соровский образовательный журнал. 1998. № 2. С. 121-128.
4. Денисов Н.Я. К методике определения водопроницаемости неводоносных грунтов путем инфильтрации из шурфов: дис. … канд. геол. наук. Ростов н/Д, 1936.
5. Мочалов И.П., Клинов Ю.А. Влияние величины напора на интенсивность фильтрации в условиях слоистой толщи грунтов // Материалы научно-практической конф. молодых специалистов водохозяйственных, проектных и научно-исследовательских институтов. М.: ЦБНТИ, 1966. Т. 1.
6. Макарычева Е.А. О водопроницаемости ненасыщенных пород // Мелиорация и водное хозяйство: проблемы и пути решения: материалы международной. науч.-практ. конф. М., 2016. Т. 2. С. 199-203.
7. Аверьянов С.Ф. О водопроницаемости почвогрунтов при неполном их насыщении // Инженерный сб. ин-та механики АН СССР. 1950. Т. VII.
8. Костяков А.Н. Основы мелиораций. М.: Сельхозгиз, 1938.
9. Макарычева Е.А. Способ определения коэффициента фильтрации пород зоны аэрации: патент № 2671475 от 31 октября 2018 г.
10. СНиП 2.06.03-85. Мелиоративные системы и сооружения. Приложение 19. М.: Госстрой СССР, 1987.
11. ГОСТ 23278-78. Грунты. Методы полевых испытаний проницаемости. М.: Госстрой СССР, 1987.
