291_p1566_B1_8074
.pdfмиллиметрах, на коэффициент 10, так как слой воды в 1 мм на 1 га составляет 10 м3:
ЗВ при W (м3/га) = ЗВ (мм вод. ст.) · 10 = 25,8 · 10 = 258 (м3/га)
ЗВ при ППВ (м3/га) = ЗВ при ППВ (мм вод. ст.) · 10 = 32,2 · 10 = = 322 (м3/га)
г) Расчет поливной нормы: ППВ (м3/га) · 0,3 = 322 · 0,3 = 96,6 (м3/га)
81
Приложение 6
Окончательная таблица водно-физических свойств изучаемых почв*
|
3 |
|
|
b |
|
W |
=ε – ρ |
(%)· ρ |
ППВ)=га/ (%) |
|
b га/ |
|
3 |
горизонтаГлубинасм, |
Влажность естественнаяW, от%веса полеваяПредельная влагоемкостьППВ%, весаот ОтносительнаявлажППВотностьW% отн. сложенияПлотность ρ |
твердойПлотностьфазы, ρ |
|
s |
|
|
|
b |
влагиЗапасыППВпри, ЗВ ρ· поливнаяПослойная |
|
нормаПоливнаянарас- |
га / |
|
общаяПорозность |
ρ 100 . |
ППВ, ε ППВ |
· |
||||||||||
ρ=(%)ε |
аэрацииПорыприW, |
ε |
влагиЗапасыприW, ЗВ h |
ППВнорма(%)ρ· 0,3,м |
итогомтающимм, |
||||||||
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ρ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
–ε |
|
/гаW=) |
|
|
|
|
|
|
см |
s |
|
ρ |
|
(%) . |
3 |
h |
3 |
|
|
||
|
b, |
|
|
–s |
|
=(%) |
r |
м( |
м( |
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wair |
ППВair |
W |
ППВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
0–5 |
11,0 |
26,1 |
42,1 |
1,37 |
2,37 |
42,2 |
21,1 |
6,4 |
77,4 |
179,0 |
53,7 |
53,7 |
5–10 |
20,4 |
24,9 |
81,9 |
1,27 |
2,40 |
47,1 |
21,2 |
15,5 |
129,5 |
158,1 |
47,4 |
101,1 |
10-20 |
21,4 |
25,5 |
83,9 |
1,34 |
2,40 |
44,2 |
15,5 |
10,0 |
286,7 |
341,7 |
102,5 |
203,6 |
20-30 |
20,5 |
22,7 |
90,3 |
1,50 |
2,44 |
38,5 |
7,8 |
4,5 |
307,5 |
340,5 |
102,1 |
305,7 |
30-40 |
19,9 |
21,1 |
93,9 |
1,33 |
2,50 |
46,8 |
20,3 |
18,7 |
264,6 |
280,6 |
84,2 |
389,9 |
40-50 |
19,1 |
23,9 |
81,3 |
1,35 |
2,50 |
46,0 |
20,2 |
13,7 |
256,5 |
322,6 |
96,6 |
486,5 |
50-60 |
23,1 |
25,5 |
90,6 |
1,23 |
2,50 |
50,8 |
22,4 |
19,4 |
284,1 |
313,6 |
94,1 |
580,6 |
60-70 |
23,0 |
29,4 |
78,2 |
1,40 |
2,52 |
44,4 |
12,2 |
3,2 |
322,0 |
411,6 |
123,5 |
704,1 |
70-80 |
18,9 |
25,6 |
73,8 |
1,70 |
2,58 |
34,1 |
2,0 |
- |
321,3 |
435,2 |
130,6 |
834,7 |
80-90 |
16,4 |
25,8 |
63,6 |
1,73 |
2,62 |
34,0 |
5,6 |
- |
283,7 |
446,3 |
133,9 |
968,6 |
90-100 |
15,9 |
21,3 |
73,2 |
1,78 |
2,64 |
32,6 |
4,3 |
- |
283,0 |
379,1 |
113,7 |
1082,3 |
Относительная влажность (Wотн.) – отношение массовой влажности к предельной полевой влагоемкости:
W (% от веса) |
19,1 |
Wотн. от ППВ (% ) = –––––––––––––– · 100 = ––––– · 100 = 81,3 %. |
|
ППВ (% от веса) |
23,5 |
82
Приложение 7
Результаты определения водопроницаемости (по Морозовой, 1982)
Водопроницаемость для первой точки определения
Время от начала |
9.12 |
9.15 |
9.20 |
9.25 |
9.30 |
9.40 |
10.10 |
11.10 |
12.10 |
13.10 |
опыта 9 ч10 мин |
||||||||||
(9.10) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время от начала |
2 |
5 |
10 |
15 |
20 |
30 |
1 ч |
2 ч. |
3 ч. |
4 ч. |
опыта в мин, часах |
||||||||||
Интервалы време- |
2 |
3 |
5 |
5 |
5 |
10 |
30 |
60 |
60 |
60 |
ни, мин (tn) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Количество прили- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
той воды, см3 |
2500 |
1500 |
2000 |
1500 |
1500 |
2500 |
6500 |
13000 |
8500 |
8000 |
(Q1…Qn) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Суммарное количе- |
10,0 |
16,0 |
24,0 |
30,0 |
36,0 |
46,0 |
72,0 |
124,0 |
158,0 |
190,0 |
ство впитавшейся |
||||||||||
воды в мм (Q) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поток влаги (ско- |
5,0 |
2,0 |
1,6 |
1,2 |
1,2 |
1,0 |
0,9 |
0,9 |
0,6 |
0,5 |
рость впитывания |
||||||||||
воды) мм/мин (qw) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент впи- |
3,75 |
1,5 |
1,2 |
0,9 |
0,9 |
0,8 |
0,6 |
0,6 |
0,4 |
0,4 |
тывания (фильтра- |
||||||||||
ции), мм/мин (Кф) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент впи- |
3,71 |
1,48 |
1,19 |
0,89 |
0,89 |
0,79 |
0,59 |
0,59 |
0,39 |
0,39 |
тывания (фильтра- |
||||||||||
ции), мм/мин (К10) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Водопроницаемость для второй точки определения
Количество прили-
той воды, см3 5000 6500 6500 4500 4000 8000 23000 30000 26500 26000
(Q1…Qn)
Суммарное количе- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ство впитавшейся |
20,0 |
46,0 |
72,0 |
90,0 |
106,0 |
138,0 |
230,0 |
242,0 |
346,0 |
446,0 |
воды в мм (Q) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поток влаги (ско- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рость впитывания |
10,0 |
8,6 |
5,2 |
3,6 |
3,2 |
3,2 |
3,1 |
2,0 |
1,7 |
1,7 |
воды) мм/мин (qw) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент впи- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тывания (фильтра- 7,5 |
6,5 |
3,9 |
2,7 |
2,4 |
2,4 |
2,3 |
1,5 |
1,3 |
1,2 |
|
ции), мм/мин (Кф) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент впи- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тывания (фильтра- 7,41 6,42 3,85 |
2,67 |
2,37 |
2,37 |
2,27 |
1,48 |
1,28 |
1,19 |
|||
ции), мм/мин (К10) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
83 |
Водопроницаемость для третьей точки определения
Количество прили- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
той воды, см3 |
4500 |
5000 |
6000 |
4000 |
3500 |
5000 |
15000 |
21000 |
2000020000 |
|
(Q1…Qn) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Суммарное количе- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ство впитавшейся |
18,0 |
20,8 |
44,0 |
60,0 |
74,0 |
94,0 |
154,0 |
238,0 |
318,0 398,0 |
|
воды в мм (Q) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поток влаги (ско- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рость впитывания |
9,0 |
6,7 |
4,3 |
3,2 |
2,8 |
2,0 |
2,0 |
1,4 |
1,3 |
1,3 |
воды) мм/мин (qw) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент впи- |
6,7 |
5,0 |
3,6 |
2,4 |
2,1 |
1,5 |
1,5 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
тывания (фильтра- |
||||||||||
ции), мм/мин (Кф) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент впи- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тывания (фильтра- |
6,62 |
4,94 |
3,56 |
2,37 |
2,07 |
1,48 |
1,48 |
0,99 |
0,99 |
0,99 |
ции), мм/мин (К10) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пример расчета для первого опыта:
Площадь квадрата – 2500 м2 (S); глубина вреза рамы – 15 см (l); постоянный слой воды над поверхностью почвы 5 см (h); температура воды 10,4 ос (Т)
Суммарное количество впитавшейся воды в миллиметрах (а значит, и прилитой) за 15 мин будет равно:
(Q1 + Q2 + ... + Qn) . 10 (2500 +1500 +2000 +1500) . 10
Q = ––––––––––––––––––––– = –––––––––––––––––––––––– = 30,0 мм .
S |
2500 |
Поскольку обычно фильтрация воды в почве происходит в вертикальном направлении, с поверхности почвы в глубинные слои, то нередко так проводят и определение коэффициента фильтрации, используя вертикально расположенный почвенный монолит, на поверхности которого постоянно поддерживают определенный слой воды, а регистрируют количество вытекающей воды во времени с нижней границы фильтрующего монолита.
Этот монолит имеет длину l, а слой воды на его поверхности равен h1. В такой постановке опыта гидравлический градиент будет равен (h1 + l)/l, а поток воды:
84
h1 + l qw = Кф · ––––––– .
l
Чему же равен будет в данном эксперименте с монолитом Кф:
|
h1+ l |
|
l |
|
|
Q |
Кф = qw / |
––––––––- = |
qw |
––––––––- |
|
= |
––––––––- |
|
, так как qw |
, то |
||||
|
l |
|
h1 + l |
|
|
S . t |
|
|
|
Q |
l |
|
|
|
|
|
Кф = –––– · –––––– . |
|
||
|
|
|
S t (h1 + l) |
|
|
|
Итак, скорость впитывания (фильтрации) воды для интервала, характеризуемая потоком влаги qw в мм/мин от 9 ч 20 мин до 9 ч 25 мин в нашем опыте будет равен:
(Q1 . . . Qn) . 10 1500 . 10
qw = –––––––––––––– = –––––––––– = 1,2 мм/мин , |
|
S . tn |
2500 . 5 |
где Qn – количество прилитой воды 1500 см3 в интервал времени – tn 5 мин; S – площадь рамы 2500 см2; 10 – пересчет см в мм; l – глубина вреза рамы 15 см; h – слой воды 5 см.
Коэффициент впитывания (а для конца опыта – коэффициент
фильтрации) в нашем опыте будет равен: |
|
||
10 · Qn |
l |
10 . 1500 |
15 |
Кф = ––––––– . ––––––– = ––––––––– . –––––– = 0,9 мм/мин |
|||
tn · S |
(h + l) |
5 . 2500 |
5+15 |
или |
|
|
|
l |
|
15 |
|
Кф = qw . ––––– = 1,2 мм/мин . ––––––– = 0,9 мм/мин, |
|||
(h + l) |
|
5 + 15 |
|
где Qn – количество прилитой воды 1500 см3 в интервал времени – tn 5 мин; S – площадь рамы 2500 см2; 10 – пересчет см в мм; l – глубина вреза рамы 15 см; h – слой воды 5 см.
85
Данные, полученные при различной температуре воды, должны быть сравнимыми, поэтому принято приводить коэффициент водопроницаемости к единой температуре 10 оС, вводя поправочный температурный коэффициент Хазена 0,7 + 0,03 Т оС:
Кф |
0,9 |
К10 = ––––––––––––– = –––––––––––––– = 0,89 мм/мин, |
|
0,7 + 0,03 Т оС |
0,7 + 0,03 . 10,4 |
где Кф – коэффициент фильтрации при данной температуре, Т оС – температура воды в интервале наблюдений; 0,7 и 0,03 – эмпирические коэффициенты.
Полученные результаты изображают графически (см. рис. 7) и дается качественная оценка водопроницаемости предлагаемой по Астапову, Долгову и Качинскому.
86
Учебное издание
КОЗЛОВА Алла Афонасьевна
УЧЕБНАЯ ПРАКТИКА ПО ФИЗИКЕ ПОЧВ
Редактор Э. А. Невзорова
Дизайн обложки: М. Г. Яскин
Темплан 2009. Поз. 43.
Подписано в печать 9.06.09. Формат 60×90 1/16. Печать трафаретная. Уч.-изд. л. 3,2. Усл. печ. л. 4,7.
Тираж 50 экз. Заказ 60.
Издательство Иркутского государственного университета 664003, Иркутск, бульвар Гагарина, 36
87