Методы изучения баланса грунтовых - Лебедев А.В.
Скачать (прямая ссылка):
В тех районах, где инфильтрационное питание грунтовых вод за счет талых снеговых вод имеет большое значение в балансе воды, наблюдения за распределением снеговых запасов и за перераспределением талых вод весной на отдельных участках водосбора весьма важны. Для этого проводится обследование районов в весенний период до снеготаяния (при проведении снегосъемок), а также в период снеготаяния и вскоре после его окончания.
В процессе таких обследовании глазомерным путем оконтуривают те части территории, которые заливаются талыми водами, на карте отмечают временные водотоки с указанием их размеров и направления поверхностного стока. Систематические наблюдения над последним выполняются на постоянных водомерных постах.
В новых районах, где данных по осадкам недостаточно, удлиняют ряды имеющихся наблюдений, применяя метод корреляции между метеостанциями с различной длительностью наблюдений.
С целью наиболее полноценной увязки режима грунтовых вод с выпадением твердых зимних осадков последние учитываются в виде накопления снегового покрова с оценкой его плотности непосредственно около удаленных друг от друга наблюдательных скважин. Такие замеры могут проводиться ежедекадно, так как замеры уровня воды по скважинам выполняются несколько раз в месяц.
На балансовых участках обязательна установка плювиографа, что позволяет определить влияние жидких осадков разной интенсивности и продолжительности на колебание уровня грунтовых вод. При этом должны широко применяться самописцы уровня грунтовой воды, устанавливаемые на скважинах.
ИСПАРЕНИЕ
В большинстве случаев испарение самый существенных! расходный элемент водного баланса. По характеру испаряющей поверхности и источнику испаряющейся воды различают испарение: с водной поверхности, с почвы, лишенной растительного покрова, с влажной почвы и растительности, с по-
верхности снега и, наконец, с уровня или поверхности грунтовых вод или точнее с подпертой капиллярной каймы. Потерю воды растениями через устьица листьев называют транспирацией, которая является следствием жизнедеятельности растений. Менее употребительный синоним транспирации — продуктивное или физиологическое испарение.
Полное количество воды, испаряющейся с почвы, покрытой растительным покровом, включая транспирацию растениями, называют суммарным испарением или эвапотранспирацией. Максимальное возможное испарение при данных метеорологических условиях с достаточно увлажненной подстилающей поверхности принято называть испаряемостью.
Практически за величину испаряемости принимается испарение с водной поверхности пли испарение с поверхности грунта при постоянном полном его увлажнении (Чеботарев, 1964). Под термином «потенциальная транспирация» понимается расход воды на суммарное испарение, когда растительность имеет обильный запас воды, а регулирует транспирацию только климат («Репрезентативные и экспериментальные бассейны», Гидрометеоиздат, 1971).
М. И. Будыко классифицирует существующие методы определения испарения в соответствии с тремя геофизическими уравнениями, которые включают величину испарения. Такими уравнениями являются: 1) уравнение турбулентной диффузии водяного пара; 2) уравнение водного баланса подстилающей поверхности и 3) уравнение теплового баланса для той же поверхности.
В практике водяобалансовых исследований пользуются различными методиками, которые можно разделить на эмпирические (расчет по соответствующим формулам), являющиеся обычно региональными, экспериментальные (основанные на применении различных приборов — испарителей); балансовые, основанные на решении уравнений водного и теплового балансов н турбулентной диффузии водяного пара.
Для производства воднобалансовых расчетов определение испарения рекомендуется производить на разных стадиях проектирования расчетными способами, которые различаются между собой в зависимости от цели расчета, т. е. получения нормы или за конкретный период величин испарения, а также от длительности промежутка времени для их усреднения (Проект технических указаний по расчету испарения с поверхности суши, ГГИ, Валдай, 1966).
Испарение с водной поверхности. Существуют и широко применяются различные методики определения испарения с водной поверхности.
Расчетный способ основан на анализе материалов наблюдений по 55 испарительным бассейнам СССР, расположенным в различных климатических условиях (Голубев, Кузнецов, 1966).
При наличии данных метеорологических наблюдений над поверхностью водоема величина испарения с пресных водоемов, расположенных на равнинах, вычисляется по формуле
Zc = 0,14 п (ео—е2оо) (1 Oi72u200), (VI.1)
где ZB — испарение, мм; е0 — среднее значение максимальной упругости водяного пара, вычисленное по температуре поверхности воды, мб; е200 — среднее значение абсолютной влажности воздуха над водоемом на высоте 200 см, мб;
и.1по — среднее значение скорости ветра на той же высоте, м/с; п — число дней в расчетном периоде.
