AGRIS - 

2013

Serebrennikov, F.V., The N.I. Vavilov Saratov State Agrarian Univ.

The drainage rate is one of the main concepts used to engineer the drainage. The drainage rate depends on the hydro-physical properties of soil. It should provide the placing the majority of the roots in the vadose zone, without separating the capillary fringe of the upper soil horizons. So it is recommended to save the meadow type of water regime. Currently, there are no calculated dependences for substantiation rate of drainage based on the use of modern ideas about the movement of moisture in the soil with its incomplete saturation. The construction of a mathematical model that takes into account the phenomenology of moisture transport in the vadose zone (or more precisely – in the zone of capillary saturation), is of current interest. There is used a classical model of moisture transport by L. Richards in the vadose zone in the case of steady filtration in homogeneous soils under the boundary conditions: at the lower boundary (groundwater level) the humidity complies with the full saturation, and at the upper boundary (ground surface) the humidity corresponds the intensity of the upstream. Analytical dependences describing the relationship between the drainage rate and hydrophysical soil properties (for example, the height of capillary rise) are received. The restriction of possible zone size of capillary saturation is defined as a calculation formula. From practice it is known that the average drainage rate during vegetation for hayfields is 60-80 cm, and for pastures and field, feed and vegetable crop rotations it is 90-110 cm. The obtained dependences can be used in the calculation of the water regime of irrigated lands in the justification of design decisions. | Норма осушения является одним из ключевых понятий, используемых при обосновании осушительных мелиораций. Величина нормы осушения зависит от гидрофизических свойств почвы. Она должна обеспечивать размещение в зоне аэрации основной массы корней без отрыва капиллярной каймы от верхних почвенных горизонтов (луговой тип водного режима). В настоящее время отсутствуют расчетные зависимости для обоснования нормы осушения, основанные на использовании современных представлений о передвижении влаги в почве при ее неполном насыщении. Актуальным представляется построение математической модели, учитывающей феноменологию влагопереноса в зоне аэрации, или точнее – в зоне капиллярного насыщения. Использована классическая модель влагопереноса Л. Ричардса в зоне аэрации для случая установившейся фильтрации в однородных почвах при граничных условиях: на нижней границе (уровень грунтовых вод) влажность равна полному насыщению, а на верхней границе (поверхность земли) устанавливается влажность, соответствующая интенсивности восходящего потока. Получены аналитические зависимости, описывающие связь нормы осушения с гидрофизическими свойствами почвы, например, с высотой капиллярного поднятия. Определено ограничение в виде расчетной формулы на возможный размер зоны капиллярного насыщения. Из практики известно, что средняя за вегетацию норма осушения для сенокосов составляет 60-80 см, а для пастбищ и полевых, кормовых, овощных севооборотов – 90-110 см. При использовании в расчетных формулах гидрофизических показателей получаются аналогичные результаты. Полученные зависимости могут быть использованы при расчете водного режима орошаемых земель при обосновании проектных решений.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation