Способ определения междренных расстояний Советский патент 1992 года по МПК E02B11/00 

1

(21)4900433/15 (22)08.01.91 (46)23.12.92. Бюл. №47

(71)Южное научно-производственное объединение гидротехники и мелиорации

(72)Н.Н.Бредихин, Ю.В.Олейник, А.В.Колга- нов, Н.Г.Элифов и В.С.Лященко

(56)Методы полевых исследований по осушительным мелиорациям / ВАСХНШ1. - М.: Колос, 1985. с.133.

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕЖДРЕН- НЫХ РАССТОЯНИЙ

(57)Использование: изобретение относится к мелиорации и может быть использовано при строительстве дренажных систем. Сущность изобретения: для исследуемой территории строят две сходящиеся дрены 1, впадающие в коллектор 2, площадь между которыми подвергают различным водным нагрузкам. По замерам уровней воды в наблюдательных скважинах 3, расположенных между дренами 1, строят гидроизогипсы 4 критических глубин, соответствующие различным водным нагрузкам, принятым для данной территории. Искомую величину междренного расстояния для конкретной критической глубины и водной нагрузки определяют равной отрезку 5. отсекаемому дренами 1 на касательной 6, проведенной к гидроизогипсе 4 перпендикулярно биссектрисе 7 угла 8 схождения дрен. 1 ил.

1--I

9

-.Ј-

- 1

О 100 зоо

ел

с

Изобретение относится к мелиорации и может быть использова но при строительстве дренажных систем.

Известен способ определения меж- дрениых расстояний при помощи анзлити- ческих методов, основанных на фильтрационном расчете.

Недостатками этого способа являются низкая точность, зависящая от достоверности определения при гидрогеологических изысканиях фильтрационных характера стик почвогрунтов, имеющих большую изменчивость в пределах участка,

Наиболее близким к предлагаемому является способ, по которому на репрезента- тивном участке под острым углом друг к другу закладывают две дрены.

Искомое междренное расстояние определяют по необходимому времени отвода грунтовых вод из почвогрунтов, устанавли- ваемому наблюдлегиями за положением УГВ в междренье.

Недостатком данного способа является невозможность его применение для аридной зоны, где основным критерием выбора междренного расстояния является недопущение подъема грунтовых вод выше критической отметки в течение всего вегетационного периода при заданных оросительных нормах. При этом заниженная величина междренного расстояния приводит к удорожанию дренажной системы, а ее завышение - к снижению мелиоративной Эффективности,

Цель изобретения - повышение точно- сти и достоверности определения междрен- ных расстояний.

Поставленная цель достигается тем, что строят опытный участок, на нем прокладывают две сходящиеся дрены и измеряют уровни грунтовых вод между дренами при различных водных нагрузках.

По данным измерений строят гидроизо- гипсу, соответствующую критической глубине грунтовых вод, а величину междренного расстояния полагают равной отрезку, отсекаемому дренами на касательной, проведенной к гидроизогипсе перпендикулярно биссектрисе угла схождения дрен, или усть навливают по формуле

B 2ltga/2,

где - длина отрезка биссектрисы между точкой схождения дрен и касательной к гидроизогипсе, проведенной перпендикулярно биссектрисе;

ct угол между сходящимися дренами.

На чертеже приведена схема опытных дрен с нанесенными скважинами и гидро- изогипсами критических глубин.

Сущность предлагаемого способа определения междренных расстояний заключается в следующем.

Для исследуемой территории, характеризующейся конкретными почвенно-мелио- ративными условиями, минерализацией оросительных и грунтовых вод, возделываемыми сельскохозяйственными культурами и величинами интенсивности инфильтрации (водной нагрузки), строят опытный участок, включающий две сходящиеся дрены 1, впадающие в коллектор 2. По известному составу почв, минерализации оросительных и грунтовых вод устанавливают критические глубины, принимаемые за расчетные для данной территории. При различных водных нагрузках изучают динамику положений уровней грунтовых зод между дренами 1, используя наблюдательные сквэх/|Ны 3. По данным измерений строят гидрсчзогипсы 4, соответствующие критическим глубинам грунтовых вод. Искомую величину междренного расстояния для конкретной критической глубины определяют равной отрезку 5, отсекаемому дренами 1 на касательной 6, проведенной к гидроизогипсе 4 перпендикулярно биссектрисе 7 угла 8 схождения дрен.

Величина отрезка 5 определяется по формуле

B 2itg«/2,

где - дпина отрезка биссектрисы между точкой схождения дрен и касательной к гидроизогипсе, перпендикулярной биссектрисе;

а- угол межДу сходящимися дренами.

Пример. Для исследуемой территории, характеризующейся, например, тяжелыми суглинистымипочвами, минерализацией оросительных и грунтовых вод соответственно 1,0 и 5,0 г/л, критическая глубина уровня грунтовых вод равна 2,0 м (Исаев Ю.С., Васильченко В.А. Допустимая или критическая глубина грунтовых вод при непромывном режиме орошения в степной зоне Мелиорация и водное хозяйство. Экспресс-информация. (М-во мелиорации и водного хоз-ва СССР, ЦБНТИ. Сер.1, Орошение и оросительные системы, 1985, Вып.4, с.1-5). На участке, репрезентативном для данной территории, строят две сходящиеся дрены 1, впадающие в коллектор 2. По сети наблюдательных скважин 3 изучают динамику положения уровня грунтовых вод при различных водных нагрузках. Расчетная интенсивность инфильтрации на проектируемом участке определена, например, величиной, равной 0,00155 м/сут, При данной водной нагрузке

положение гидроизогипсы 4 соответствует установленной критической глубине 2,0 м. Искомую величину междренного расстояния определяют равной отрезку 5, отсекаемому дренами 1 на касательной 6, проведенной перпендикулярно к биссектрисе 7 угла 8 схождения дрен 1, которая в данном случае составляет 180 м. Таким образом дренажная система 9 строится с меж- дренными расстояниями 180 м.

При определении междренных расстояний на участках с другими значениями критической глубины и водной нагрузки строятся, используя имеющиеся материалы по динамике уровней грунтовых вод, соот- ветствующие гидроизогипсы (например гидроизогипса 10 соответствует критической глубине 1,8 м и интенсивности инфильтрации 0,001 м/сут) и искомые величины междрений устанавливают аналогично.

Положительный эффект, достигаемый при использовании предлагаемого способа, заключается в установлении точных и предельно достоверных значений междренных расстояний для данной территории при раз- личных водных нагрузках. Точность и достоверность результатов обуславливается тем, что условия опытного участка полностью со- . ответствуют условиям всей площади строительства дренажной системы. В свою очередь правильный экспериментальный

выбор междренного расстояния, исключающий ошибки и неточности расчетного метода, позволяет за счет гарантированного поддержания уровня грунтовых вод на глубине, равной или ниже критической, повысить точность и достоверность определения междренных расстояний, сохранить и улучшить плодородие почвы и в конечном счете получить более высокие урожаи сельскохозяйственной продукции.

Формула изобретения

Способ определения междренных расстояний, включающий строительство опытного участка, прокладку на нем двух сходящихся дрен и измерение уровня залегания грунтовых вод между дренами при различных водных нагрузках, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и достоверности определения междренных расстояний, по данным измерений строят гидроизогипсу, соответствующую критической глубине грунтовых вод, а величину междренного расстояния определяют по зависимости

B 2ltga/2,

где t - длина отрезка биссектрисы между точками схождения дрен и касательной к гидроизогипсе, проведенной перпендикулярно биссектрисе;

а - угол между сходящимися дренами.