18.4.2. Визначення терміну, за який рівень ґрунтових вод досягне критичної глибини

На підставі вищенаведених рекомендацій визначення щорічного підвищення рівня підземних вод ( ) і використовуючи вихідні дані про залягання рівня підгрунтових вод ( ) та критичну глибину їх залягання ( ) термін підйому, за який підгрунтові води досягнуть критичної глибини визначають за формулою

, років. (18.28)

Цей термін показує коли запроектований дренаж буде працювати в повну міру. Якщо не будувати дренажу то рівень ґрунтових вод буде підійматись вище і будуть погіршуватись гідрогеолого-меліоративна обстановка, тобто можливе підтоплення, заболочення і вторинне засолення земель.

Рівень ґрунтових вод не може підійматись безмежно, так як з його підвищенням збільшується і споживання ґрунтових вод на випаровування. Тому при якійсь глибині Х₁ відбудеться стабілізація рівня, тобто швидкість підняття вирівнюється зі швидкістю споживання ґрунтових вод

, (18.29)

де е – споживання грунтових вод на випаровування з їх поверхні, мм/рік;

е₀ – випаровуваність з поверхні ґрунту, мм/рік.

Для зрошуваної зони України е₀ приблизно становить 1000 мм/рік.

Величина випаровування з поверхні грунтових вод повинна урівноважуватись з величиною припливу додаткової води за рахунок втрат води при фільтрації, тобто

, мм/рік, (18.30)

де – середня швидкість підйому рівня ґрунтових вод до критичної глибини, мм/рік, ;

Тривалість, за який пройде підйом рівня ґрунтових вод від критичної глибини ( ) до стабілізаційного рівня (Х₁)

, років. (18.31)

При цьому коефіцієнт 0,5 свідчить про те, що при глибині вище критичної, підйом рівня ґрунтових вод зменшується приблизно на 50 %, вода, підіймаючись частково витрачається на транспірацію та фізичне випаровування.

18.4.3. Сольовий баланс

Прогноз зміни сольового режиму можна здійснити на підставі аналізу складових рівняння сольового балансу. Розв’язання цього рівняння дозволяє відповісти на питання, на скільки змінився або зміниться вміст солей в розрахунковому шарі ґрунту до кінця розрахункового періоду. Сольовий баланс складають для зони аерації, зони ґрунтових вод і загальний баланс. Всі складові вимірюються в кг/га або т/га.

Загальний сольовий баланс і окремі баланси для території, що підлягають меліорації в природних умовах (до зрошення і вводу дренажу), мають вигляд:

а) загальний сольовий баланс

, (18.32)

де – сумарна зміна запасів солей в межах розрахункової території;

– надходження солей з поверхневими водами;

– винос солей поверхневими водами;

– надходження солей з перетікаючими підземними водами;

– винос солей з підземними водами, що відтікають за межі балансової території;

– надходження і винос солей при вертикальному водообміні з підземними водами (підживлення напірними водами або перетікання ґрунтових вод вниз);

– надходження солей з атмосферними опадами ( ).

б) баланс солей в зоні аерації

, (18.33)

де – зміна запасів солей в зоні аерації;

– надходження і винос солей при вертикальному вологообміні між зоною аерації і ґрунтовими водами;

в) баланс солей ґрунтових вод

, (18.34)

де – зміна запасів солей в підземних водах в межах розглянутої території.

Сольові баланси для території з існуючим зрошенням до будівництва дренажу мають вигляд

а) загальний сольовий баланс

, (18.35)

де – надходження солей із зрошувальними водами;

– винос солей з поверхневими скидами зрошувальної води;

б) баланс солей в зоні аерації

, (18.36)

в) баланс солей ґрунтових вод

, (18.37)

де – надходження солей в ґрунтові води з фільтраційними втратами із зрошувальних каналів.

Зрошувальні баланси для зрошуваної території при наявності дренажу:

а) загальний сольовий баланс

, (18.38)

де – винос солей з дренажними водами;

б) баланс солей в зоні аерації виражається рівнянням (18.36)

в) баланс солей ґрунтових вод

. (18.39)

Надходження і винос солей з поверхневими водами визначають за формулою

, (18.40)

де , – мінералізація поверхневих вод, що надходять на масив зрошення і витікають з нього.

Надходження і винос солей з ґрунтовими водами визначають за формулою

, (18.41)

При тривалій роботі зрошувальних каналів можна прийняти

, (18.42)

де – мінералізація поливної води.

Винос солей з дренажними водами визначають згідно прогнозу мінералізації дренажного стоку.

Величину визначають згідно розрахунку сольового режиму динаміки концентрації ґрунтового розчину на нижній границі зони аерації.

В умовах зрошення при наявності штучного дренажу об’єм солей, що видаляютьсь з колекторно-дренажним стоком повинен урівноважуватись або перевищувати об’єм солей, що надходять на зрошувані території.