Методы изучения баланса грунтовых - Лебедев А.В.
Скачать (прямая ссылка):
б. С увеличением температуры коэффициент термовлагопроводности увеличивается по закону, близкому к линейному. При увеличении коэффициента молекулярной диффузивности или влагопроводности уменьшается абсолютная величина коэффициента термовлагопроводности.
в. В зимнее и ранневесеннее время в изученном районе (например, с 26/1 по 28/III 1966 г., см. рис. 54) на глубине 1,2 м поток влаги направлен к днев-
two -fir/t pw
WOO /
/
800 - /
J /
600 -0,600 \ 5 / i-1
\ ® / * '
400 -0,^00 - \ / bd
WO 'Nl
3
\
\
N~;
tj
*41
.. i
0 .6® V*? , , , ^
8 9 5J0 \?}i n 13^1lt'rW0fj
®1
Рис. 55. Зависимость коэффициентов диффузивности (влагопроводности, по А. В. Лыкову) Dw и термовлагопроводности 6 от объемной
влажности для флювиогляциальных песков.
1 — значения параметра Dw> 2 — то же, параметра 6. Цифра у значка — порядковый номер строки в табл. 10.
ной поверхности. Это направление совпадает с направлением потока тепла. Около 90% общего расхода влаги идет термокапиллярным (или термодиффу-зивнъш) путем. В это время максимально промерзание почвы.
г. В период весенней инфильтрации талых вод снегового покрова (например, 29/111—26/IV 1966 г.) проявляются все три механизма влагопереноса. Гравитационный влагоперенос, обусловливающий свободную инфильтрацию талых вод, составляет в данном примере 53,5% общего расхода влаги; молеку-лярно-диффузивный — предопределяет миграцию ранее накопленных вод и составляет до 57,2%. Относительно-термодиффузивный или термоосмотический механизм в данном периоде предопределяет встречное движение незначительных масс влаги (10,7% общего потока). Остальные периоды охарактеризованы графически (см. рис. 54).
д. В итоге за год (26/1—26/XII 1966 г.) на глубине 1,2 м нисходящее движение влаги составило 287,0 мм слоя воды. На долю инфильтрации приходилось 42%, на долю термокапиллярности 9,5%. Остальные 48,5% (139,3 мм) за счет молекулярной диффузивности.
Восходящее движение влаги составило 90 мм слоя воды. Из этого на долю термокапиллярпости приходится 28,4% и на долю относительной термодиффу-зивности (термоосмоса) 70%.
По средним данным лизиметрических наблюдений суммарный расход влаги вниз составил 205,0 мм, что на 4,1% более расчетного.
По данным табл. 10 расчетные величины влагопереноса хорошо согласуются с экспериментальными. Все это является подтверждением справедливости принятой нами модели влагопереноса, которая математически описывается уравнением (V.4).
5. При использовании аналитического метода анализа влагопереноса в основу принимается уравнение (У.5), которое используется для отдельных последовательных циклов нисходящего или восходящего движения влаги. Эти циклы примерно совпадают с сезонами года. Для каждого из них выбирается начальное условие в виде распределения влаги, близкого к линейному по глубине. При этом начальное сечение потока влаги приурочивается к подошве корнеобитаемого слоя почвы или проводится на глубине 0,1—0,2 м в почве.
13 первом случае (z — 0 при глубине 0,8—1 м) расчет влагопереноса возможен для любых глубин согласно формулам (У. 12), (V.13), (V.15), (V.16), (V.19), (V.24), (V.28).
Во втором случае (z = 0 при глубине 0,1—0,2 м) расчет влагопереноса возможен с учетом двухслойного строения зоны аэрации. Для этого потребуется применение граничных условий четвертого рода.
При наличии мощных сравнительно однородных поверхностных отложений (почв, торфов и т. д.) и во втором случае применимы все указанные здесь формулы) .
Первая задача состоит в отыскании параметра влагопереноса В.
Для полуограниченного потока или при z <С 1/3^, где I — глубина до воды, применяются (V.32), (V.33). Для поверхностных слоев зоны аэрации при наличии экспериментальных данных на поверхности применима формула (V.36).
П р и м е р. По приведенным ниже данным наблюдений на Подмосковном гидрогеологическом полигоне ВСЕГИНГЕО за влажностью грунтов зоны аэрации требуется рассчитать обобщенный параметр влагопереноса В и количеств» передвигающейся влаги.
Результаты расчета влагопереноса в мелкозернистых песках методом элементарных балансов на глубине 1,20 м от поверхности за 1966 г.
А Расчетные коэффициенты Инфильтрация Диффузивность Термодиффузив- Общий По данным лизиметров Разность между экспе
н ность риментальными
