Методы изучения баланса грунтовых - Лебедев А.В.
Скачать (прямая ссылка):
Л#ср = -1—---------, (IV.123)
где Q — общая площадь района; <ог- — площадь участка i, для которого по (IV.122) вычислено изменение уровня грунтовой воды Ahcpi; п — число участков.
При наличии данных о величине водоотдачи пород или о недостатке их насыщения jj, на каждом участке эта величина подставляется йод знак суммы в (IV. 123), в результате получают средневзвешенную величину изменения запаса грунтовых вод (|хАЯ)ср пзв.
Гораздо сложнее решается вопрос о расчете изменения запаса грунтовых вод на данном водосборе (бассейне реки) при недостаточной информации о глубинах до воды по площади и во времени.
В этом случае можно рекомендовать построение графиков связи изменения уровня грунтовых вод А Я за данный период времени А? с мощностью зоны аэрации или глубиной до воды z. При этом такие графики должны отвечать определенным разностям литологического состава почвогрунтов, растительности и условиям увлажнения на поверхности. Например, для районов избыточного увлажнения и торфяных залежей кривые связи АН и z располагаются ближе к оси абсцисс (z), чем для районов с нормальным увлажнением и минеральными почвогрунтами.
Указанные графики связи имеют региональное значение и могут составляться в смежных, аналогичных в природном отношении районах, где сеть наблюдательных скважин охватывает относительно широкий диапазон изменения величин АН и z.
Составление баланса грунтовых вод для элементов потока
На основе вычисленных величин питания грунтовых вод и разностей притока и оттока их для элементов потока составляются балансы этих вод для каждого расчетного элемента и для всего водосбора (бассейна реки или его части).
Рассмотрим решение этих задач для элемента потока на примере Подмосковного гидрогеологического стационара ВСЕГИНГЕО.
Выбранный в качестве примера балансовый участок площадью 8 га располагается на открытой поляне, ограниченной с севера, запада и востока сосново-еловым лесом.
С поверхности до глубины 30 м залегают флювиогляциальные пески разной зернистости (рис. 41), которые подстилаются оксфорд-кимериджскими глинами. Над этими песками слой супеси небольшой мощности и подзолистая почва, в основании — пески с фосфоритами. Грунтовые воды на глубине 2,5—3 м. Питание вод происходит путем инфильтрации атмосферных осадков. Запасы их расходуются на испарение и подземный сток, направленный к р. Купавинке.
Водоносные пески имеют коэффициент фильтрации к — 12,5 м/сут, который был определен опытной откачкой из куста скважин. Водоотдача пород, равная недостатку насыщения [х, составляет 0,25. Эта водоотдача была
определена по разности между полной влагоемкостью и естественной влажностью в зоне колебания грунтовых вод и подпертой капиллярной каймы.
По направлению одномерного потока грунтовых вод был оборудован створ наблюдательных скв. 1, 2, 3, расстояния между которыми составили 120 и 190 м.
Расчет интенсивности питания грунтовых вод производился по (IV.78). Для этого график колебания уровня по средней скв. 2 (рис. 42) предварительно расчленялся на отрезки по времени At, в течение которых уровни испытывали
м С к В. 5/5О
150
146
1bZ
138
т
130
1Z6
1ZZ
118
СкВ. 2,3,5, ?
СКВ. 6/50
’ * о. I/O * * О • • ° • • ° * • °« • • °
\'Уо''/Уп?92+з
*• . V * V.* * • *• -° *
о *‘о ** о 1 *о*
;':4 у:уу:%гт У'УУУ:
. ° . 0 . , • о • . о •
¦/ ° '*'*' °V .*• о. ;* ; 0\ •.
• • *•*•**,* * .*.*.* * '
• • • »° .*.*.* ° ’о *
\*.о *.* ;*° * * /0\*
. . О
о * с
т> ° .’ол'.Р'.'. -' о ¦’.¦'. о?'.'о'
J?ox
¦~ (3 - ..'О'ДЬ¦.-'.O'jfyay: |ЬУ?.Vp.Yo
ZOO
198
Расстояние, м
И' ЕШк ЕШ!"
7
Рис. 41. Гидрогеологических! профиль но направлению потока грунтовых вод на балансовом участке.
1 — почва; 2 — супесь легкая; 3 — пески разнозернистые с гравием, галькой; 4 — пески мелкозернистые флювиогляциальные; 5 — пески с остатками фосфоритов; 6 — глины оксфордские верхней юры; 7 — зеркало грунтовых вод; 8 — рабочая часть фильтра
подъем или понижение примерно с постоянной интенсивностью. В результате такого расчленения графика в течение 1951/52 гидрологического года было выделено восемь промежутков времени At (табл. 2).
Положительные величины питания грунтовых вод в таблице отвечают инфильтрации атмосферных осадков, отрицательные — восходящему току влаги в зону аэрации, происходящему вследствие испарения летом на поверхности почвы и ее промерзания зимой.
Из данного примера видно, что максимальная инфильтрация осадков, достигающих грунтовые воды, имеет место весной (10/IV—8/V) и составляет 9,28 мм/сут. В это время просачиваются талые воды снегового покрова с поверхности. Летом при выпадении осадков происходит минимальная инфильтрация (до 0,20 мм/сут). Осенью и зимой восходящий ток влаги в зону аэрации достигает 0,82 мм/сут. Наиболее интенсивен он при максимальном охлаждении грунтов зоны аэрации (26/11 —10/IV) —0,83 мм/сут.
