18.2. Основні вихідні дані для прогнозу гідрогеолого-меліоративної обстановки на зрошуваних землях

При прогнозуванні гідрогеолого-меліоративної обстановки на зрошуваних землях особливу увагу необхідно приділяти питанням отримання достовірних даних, ґрунтовим і господарським умовам району досліджень.

Основою для отримання вихідних даних по геологічній будові, гідрогеологічних і ґрунтових умовах є матеріали польових вишукувань включаючи і відомості про динаміку ґрунтових вод за останні 1-2 роки.

При аналізі господарських умов використовують плани землекористування, топографічні зйомки землевпорядкування або проектних організацій, проектів запроектованих раніше в господарстві зрошувальної мережі, а також необхідні матеріали в управліннях водного і сільського господарства, статистичних органах.

Найбільш детально в геологічному, гідрогеологічному і ґрунтовому відношенні вивчають верхню (2-30 м) товщу порід, де найбільш активно відбуваються процеси водного і сольового обмінів.

До складу вихідних даних повинні входити додаткові відомості:

• спеціалізація господарства на найближчу перспективу;

• склад культур на полях запроектованої ділянки дренажу і їх врожайність;

• існуючий режим зрошення сільськогосподарських культур;

• схема існуючої зрошувальної мережі і технічні характеристики застосованої дощувальної техніки;

• приблизні строки настання фаз розвитку основних сільськогосподарських культур, а також строки, кількість і види застосовуваних хімічних добрив, отрутохімікатів і гербіцидів;

• основні метеорологічні фактори за останні 15-20 років.

На підставі матеріалів геологічних вишукувань минулих років, комплексної інженерно-геологічної зйомки, вивчення геолого-генетичних комплексів і літологічних різновидів порід, що залягають над регіональним водоупором, складають характерні розрізи і карти, наводять результати досліджень фізико-механічних властивостей ґрунту, характеризують їх просадочні властивості.

За результатами польових вишукувань і досліджень в складі проекту повинні бути представлені карти гідроізогіпс і п’єзоізогіпс, глибин залягання першого від поверхні водоносного горизонту, мінералізації і хімічного складу ґрунтових вод, гідрохімічних параметрів водовміщуючої товщі до регіонального водоупорі.

На підставі даних геологічних і гідрогеологічних вишукувань здійснюють гідрогеолого-меліоративне районування території, виконують прогнозні розрахунки рівневого і гідрохімічного режимів ґрунтових вод.

Після обробки результатів польових ґрунтових вишукувань і лабораторних аналізів складають грунтово-меліора­тив­ні карти, карти засоленості порід зони аерації; виконують сольові прогнози і розраховують критичну глибину залягання рівня ґрунтових вод.

18.2.1. Фільтраційні властивості ґрунтів

Фільтраційні властивості ґрунтів на конкретних ділянках території, зазвичай, визначають за даними дослідно-фільт­раційних робіт:

• за допомогою прибору Несторова;

• методом наливу шурфу;

• за пробними відкачками із свердловин;

• за даними наливу в свердловини.

Методи проведення цих робіт і відповідної обробки їх результатів для визначення гідрогеологічних параметрів достатньо повно висвітлені в спеціальній літературі [3, 13, 15, 19, 22, 46 Рудаков].

Коефіцієнт гідроємкості в зоні аерації виражає дефіцит насичення (при підвищенні рівня ґрунтових вод) або коефіцієнт водовіддачі – при зниженні рівня.

Коефіцієнти і визначають за формулами;

, (18.1)

(18.2)

де – повна вологоємкість ґрунту, частка від одиниці;

– максимальна молекулярна вологоємкість, частка від одиниці;

– природна вологість ґрунту, частка одиниці.

Величина , і визначають лабораторними методами у об’ємному вигляді. Коефіцієнт водовіддачі можна розрахувати також за даними режимних гідрогеологічних спостережень і дослідних відкачок [13, 46].

При відсутності даних дослідно-фільтраційних і дослідно-спостережних робіт для розглянутої території, а також результатів лабораторних визначень для попередніх прогнозів підтоплення можна користуватись орієнтовними значеннями гідрогеологічних параметрів, наведеними в табл. 18.1.

Важливою характеристикою фільтраційних властивостей ґрунту є водопровідність пласта

, (18.3)

де – коефіцієнт фільтрації водоносного пласта, м/добу;

– потужність цього шару, м;

В більшості випадків спостерігається неоднорідність водоносного пласта, тому необхідно враховувати шаровий склад водоносної товщі. Величина може узагальнено враховувати нерізку вертикальну неоднорідність пласта:

, (18.4)

де – коефіцієнт фільтрації і-го шару водоносної товщі, м/добу;

– потужність цього шару, м;

– кількість різнорідних шарів в розрізі водоносної товщі.

Формула (18.4) застосовується, якщо співвідношення максимального і мінімального коефіцієнтів фільтрації не перевищує 10-20.