14. Приходно-расходные балансовые элементы.
Нр- расчётный почвенный слой.
Нугв- глубина залегания зеркала грунтовых вод.
Нк- высота подъёма капиллярной каймы в исследуемой почве.
Х- сумма атм.осадков, поступивших на земную поверхность.
С- конденсация.
Z- суммарное испарение.
Wп- влажность поверхности почвы.
Wнв, Wпв- наименьшая и полная влагоёмкость.
Wн, Wк- запасы влаги в рассматриваемом слое почвы, соответственно на начало и конец расчётного интервала времени.
Vср- средняя за расчётный период влажность почвы в долях от Wнв.
Уп, Уо- приток на участок и отток с него поверхностеых вод.
J- инфильтрация почвенной влаги из расчётногоо слоя в более глубокие слои зоны аэрации.
G- приток(подъём) почвенной влаги в расчётный слой (грунт.составляющая вертик.влагообмена).
Дп, До- приток и отток внутрипочвенных вод в рассматриваемом слое.
+ - дельта Нугв- величина приращения(уменьшения) уровня залегания ГВ.
Uп, Uо- горизонтальный приток и отток ГВ.
Предст.на рисунке потоки влаги суммарно характеризуют водный баланс расчётного слоя почвы и явл.приходными и расходными статьями уравнения водного баланса.
15. Частные воднобалансовые уравнения.
Непосредственно для земной поверхности часто ур. водного баланса имеет вид:
X+C+Y1+A1=Z+Y2+A2
(1)
где A1
и A2-
водообмен на уровне поверхности почвы.
Для расчётного слоя (от поверхности до
глубины hp)
уравнение водного баланса может быть
представлено в виде: A2+G+D1+W1=A1+J+D2+W2
(2). Для почвенного слоя (h2в-hp)
уравнение имеет вид: D2+S1+P1+Q1=D1+S2+P2+Q2
(3)
где P1
и P2-
влагообмен на уровне зеркала грунтовых
вод; Q1
и Q2-влагообмен
слоя (h2в-hp).
Для потока грунтовых вод или
почвенно-геологических отложений,
насыщенных грунтовой водой, уравнение
водного баланса можно записать как:
U1+P2=U2+P1
(4). Путём ∑ ур. 1-4 можно получить расчётное
ур. водного баланса в виде:
X+C+Y1+G+W1+S1+Q1+P1+U1=Z+Y2+J+W2+S2+Q2+P2+U2
(5). При стабильном ур. грунтовых вод
можно сохранить P1
и P2,
а уравнение (5) можно представить в виде:
X+C+(W1-W2)+(Q1-Q2)=Z+(Y2-Y1)+(J-G1)+(S2-S1)+(U2-U1)
(6). За ∑ сток можно принять:
Y=(Y2-Y1)+(J-G)+(S2-S1)+(U2-U1)
(7). Учитывая что в случаях, когда почвенный
слой находиться в капиллярной кайме,
изменение влагозапасов этого слоя равно
нулю: Q1-Q2=0
(8). С учётом 7 и 8 ур. водного баланса,
имеет вид: X+C+W1-W2=Z+Y.
Однако в случаях, когда грунтовые воды
пополняются за счёт поверхностных вод
(инфильтрация), т.е. когда соблюдается
условие: A2+D2+P2
A1+D1+P1
(10) наблюдается подпор капиллярной каймы
и даже выход ГВ на поверхность U1
U2.
В этом случае ур. водного баланса может
быть переписано в виде:
X+C+W1-W2+U1-U2=Z+Y.
Атмосферная влага обозначается как
KX=X+C
где К-коэф. Недоучёт атмосферных осадков.
16. Общий вид ур. Водного баланса и исследование его составляющих на экстремумы.
Распространённый
вид ур. водного баланса: KX+W1-W2+U1-U2=Z+Y(14).
Чтобы определить количественные значения
всех составляющих балансового ур.
необходимо знать пределы и изменение
этих величин и методы их определения:
1) 0
KX
KXmax;
2) почвенные влагозапасы расчётного
слоя зависят от его мощности, положения
УГВ, атмосферных осадков: 0
W
Wmax
W=W1-W2;
3) разность U1-U2
–положительна, когда отток U2
меньше, притока U1
и грунтовая вода расходуется на испарение
Z
и поверхностный сток Y,
а отрицательна, когда отток больше
U2
U1.
В 1 случае УГВ находиться на глубине
более высоты капиллярной каймы hгв
hкл.
Во 2 случае УГВ находитьсяна значительной
глубине hгв
hкк.
4) если обозначить левую часть ур. (14)
как: Hувн=KX+W1-W2+U1-U2
то можно считать Hувл
-∑ ресурс влажн, участв. В тепловлагообмене,
при этом ∑ сток будет находиться в
пределах 0
y
Hувл.
5) ∑ испарение или водопотребление:
0
max