5. Техніка проведення підґрунтового зволоження на водопроникних грунтах

Циклічне зволоження полягає у періодичному підйомі і зниженні рівня грунтових вод на території. При підйомі рівня відбувається короткочасне проникнення капілярної кайми в кореневий шар і його насичення. Висота підйому залежить від глибини кореневої системи рослин. Фаз їх розвитку. На початку вегетації висота підйому рівня становить 0,2…0,4м від поверхні,а в кінці 0,7…0,9м. в середньому за вегетацію вона становить 0,5…0,6м.

Зволоження починають при зниженні вологості грунту до 60…70% від повної вологоємності. Рівні грунтових вод при цьому досягають своїх максимальних значень до глибини закладання дренажу(0,7…1,1м).

Для проведення зволоження в систему зволожувальних каналів подається вода за доп НС або самопливним способом. Шлюзи регулятори на каналах зачиняються і автоматично підтримують необхідні рівні води, які повинні забезпечити розподіл води з старших в молодші канали. А з них в зволожувальні колектори. Рівні води також повинні бути достатніми для створення необхідного напору над гирлом колектора.

Регулятор водоподачі, який встановлюється в гирлі зволож колектора, забезпечує сталий забір води з каналу в колектор. Регулятор РГВ, що встановл в гирлі осушувального колектора, затримує воду в колекторно-дренажній мережі і автоматично підтримує на території заданий рівень грунтових вод. Вода з дрен і колекторів в зворотньому напрямку поступає в грунт, поповнює запаси грунтових вод і призводить да їх підйому.

На водопрониклих грунтах (піски,супіски,торфовища) швидкість підйому рівня становить 5…10см/добу. При досягненні рівня розрахункової величини 0,5…0,6м він підтримується ще на цій глибині протягом доби. В цей час відбувається більш повне капілярне насичення кореневого шару. Після цього припиняється подача води в зволожувальні канали, відчиняються регулятори на каналах і колекторах. Відбувається скид надлишків води, система готова працювати в режимі осушення.

Поступово відбувається зниження рівнів на території. В цей час важливо не допустити зниження РГВ нижче глибини закладання дрен, так як в слідуючий цикл зволоження збільшується його тривалість. Тому в період часу між циклами зволоження необхідно, щоб дренаж працював в режимі попереджувального шлюзування.

Кожен цикл зволож скл з етапів: - заповнення каналів водою (1…3доби); - підйом рівня грунтових вод (5…10діб); - підтримання максим рівня (1доба); - скид води (8…10діб).

В середньому повний цикл зволоження триває 15…20діб, а тривалість самого зволоження (підйому рівня) не повинна перевищувати 10діб.

Для ств необхідного напору рівень води в каналі має бути на глибині 0,3…0,5м від бровки. Допускається короткочасний підйом рівня на 0,1…0,2м на 1…2доби, так як можливе перезволоження грунтів вздовж траси каналів.

6. Розрахунок режиму підґрунтового зволоження

Розрахунком визначають норму зволоження і зрошувальну норму.

Норма зволоження – це кількість води, що подається за один цикл зволоження на 1га площі поля.

При підґрунтовому циклічному зволоженні відбув підйом грунтових вод з початкової глибини h₁ до кінцевої глибини h₂. Підйом рівня становить: . При невеликій швидкості підйому рівня (5…10см/добу) разом з поверхнею грунтових вод піднімається і капілярма кайма на висоту h_кап. За рахунок капілярного підживлення відбувається зволоження шару грунту h_кап (рис.7.5).

Таким чином при зволоженні вода йде на заповнення всіх шпарин у шарі грунту до повної вологоємності і збільшення вологості в шарі грунту h_кап. Так як зволоження триває 5…10 діб, то необхідно врахувати і кліматичні факти за цей період. Тоді норма зволоження (нетто):

, м³/га

де - зміна запасів вологи у шарі грунту при його повному насиченні, м³/га. - зміна запасів вологи у шарі грунту h_кап при його капілярному насиченні, м³/га; і - водоспоживання і опади за період зволоження, м³/га.

В межах капілярної кайми h_кап вологість змінюється від повної вологоємкості біля рівня води до вологості розриву капілярів по верху кайми. Тому є певні труднощі при визначенні .

Для спрощення розрахунків викор формула С.Ф. Авер’янова для визначення запасів грунтових вод. , м³/га де - зміна запасів вологи в шарі грунту h₁ при його підйомі на і капілярному насиченні в h_кап. – повна вологоємність грунту і вологість розриву капілярів, % від об’єму.

Водоспоживання і опади за період зволоження визначаються: , м³/га,

, м³/га. де і - добове водоспоживання і опади за добу, мм; - час зволоження, діб.

В процесі зволоження відбуваються втрати води з каналів і відток води із зрошуваної території, яку необхідно враховувати.

Визначається норма зволоження (брутто): , м³/га

де – втрати води з каналів при зволоженні на фільтрацію і випаровування з водної поверхні, м³/га; - відтік води за межі поля при зволоженні.

При підґрунтовому зволоженні ці втрати становлять 40% від норми зволоження (нетто) і їх враховують за допомогою коеф К_ВТ=1,2…1,4. Тоді, m_br=m_nt К_ВТ.

Зрошувальна норма – це кількість води, що подається на зволоження за вегетаційний період, м³/га. де - кількість циклів підґрунтового зволоження.

Для умов зони осушення України кількість циклів зволоження за вегет період середнього року 1…2 при зрош нормі 1000…1500м³/га. В сухі роки проводять 3…4 цикли зволоження, а зрош норма м³/га.