4.2 Прогнозні розрахунки зміни мінералізації підґрунто­вих вод і

засоленості ґрунтів підґрунтя зони аерації

При виконанні даного розділу перш за все необхідно мати надійні вихідні матеріали фунтових і гідрологічних досліджень по місткості і видам солей в ґрунтах, ґрунтах підґрунтя і підґрунтових водах для дослідної ділянки. Використовуючи дані прогнозу водного режиму, знаючи вихідну глибину і мінералізацію підґрунтових вод, а також вміст легкорозчинних солей в ґрунтах підґрунтя вище рівня підґрунтових вод, можливо визначити розчинність солей, які знаходяться в твердій фазі і приблизно визначити можливу мінералізацію підґрунтових вод при підйомі їх рівня, а потім і їх вплив на засолення ґрунтів.

В меліоративній практиці існує достатня кількість методів прогнозу сольового режиму ґрунтів підґрунтя зони аерації, але ми розглянемо тільки один з них.

4.2.1 Метод академіка с.Ф. Авер'янова

Перед виконанням прогнозу за даним методом необхідні результати прогнозних проробок, які описані у розділі 4.1.

З метою спрощення освоєння даного методу весь матеріал розглядається по пунктах:

1. Можлива мінералізація підґрунтових вод, яка піднялася, визначається за формулою:

де п₁ - вихідна мінералізація підґрунтових вод, г/л ;

γ - об'ємна вата сухого ґрунту, г/см³ або т/м^3;

Sі - вихідна засоленість грунтів підґрунтя легкорозчинними

солями, %;

W - об’єм піднявшоїся води, м^3;

αФ_к - ємність, яка заповнюється водою знизу, м³ .

2. Швидкість підйому РПВ, при відносно глибокому початковому положенні, визначається із залежності:

де Т - кількість діб у році, діб.

3. 3 попередніх даних визначається швидкість інфільтрації води із зрошуваних полів:

4. Втрати води з полів при інфільтрації визначається за

формулою:

де m - поризність ґрунту.

5. Втрати води при фільтрації з каналів розподільчої мережі визначаються:

6. Можливе положення РПВ при їх стабілізації можна визначити, виходячи з формули С.Ф.Авер'янова, яка має вид

де е - випаровування з поверхні підґрунтових вод, мм/рік

(е = Wф);

е₀ - випаровуваність, мм/рік ( можна прийняти приблизно е₀ = 1000

мм/рік);

х1 - положення стабілізованих підґрунтових вод, м;

п - показник ступеню (о =1...2).

З цього рівняння визначається положення стабілізуючих підґрунтових вод:

7. Час, за який відбудеться підняття РПВ від критичної глибини залягання підґрунтових вод (Н_кр) до положення, при якому РПВ

стабілізується (X1):

При цьому коефіцієнт 0,5 говорить про те, що при глибині вище критичної підйом РПВ різко уповільнюється тобто приблизно 50% води, яка піднімається, витрачається на транспірацію і випаровування.

8. Необхідно визначити нові значення швидкості для зони X,:

а) інтенсивність інфільтрації із зрошуваних полів:

де О_с - середня кількість опадів, мм;

Мсер.зв - середньовагова зрошувальна норма, мм.

б) результуюча швидкість висхідного току залишається без змін і визначається із формули (26);

в) інтенсивність транспірації:

9. Далі необхідно визначити параметр Пекле

де Д^* - коефіцієнт - конвективної дифузії (параметр переносу солей),

м²/доб .

9. При цьому швидкість вертикального водообміну визначається із співвідношення:

9. Можлива величина мінералізації фунтового розчину на поверхні фунту:

де е - основа натурального логарифму (е=2,718).

9. Глибина, на якій очікується максимальне засолення:

9. Тепер необхідно визначити максимальне засолення ґрунтового розчину на глибині максимального засолення:

9. Середня мінералізація ґрунтового розчину для всього шару товщі зони аерації (X1) визначається за формулою:

9. Можливе накопичення солей у двохметровому шарі фунту підґрунтя:

9. Щорічне надходження солей в х_х - шар зі сторони підґрунтових вод:

17) І, наприкінці, час, за який відбудеться засолення зони аерації при підйомі РПВ вище критичних позначок:

За даним методом можна зробити такі основні висновки:

Ґрунтові води через______ років будуть знаходитися від поверхні ґрунту на глибині __________м (п.6) і мати мінералізацію _______г/л (п.1)

2. На поверхні ґрунту концентрація водорозчинних солей складає ______г/л (п.П), а на глибині _______м (п.12) очікується максимальне засолення ґрунтів із загальною мінералізацією _ г/л (п.13)

3. Критичний період, за який відбудеться засолення зони аерації складає _________ роки(п.17)

4. Прогнозні проробки підтверджують необхідність будівництва дренажу на зрошуваній території.