Питання для самоконтролю

1. В чому полягає різниця між поняттями “мікрозрошення” та “краплинне зрошення”?

2. В яких діапазонах тиску працюють сучасні системи мікрозрошення?

3. Які переваги систем мікрозрошення перед іншими зрошувальними системами?

4. Які вимоги техніки безпеки при роботі з гідропневмоакумуляторами?

5. За якими принципами управління здійснюється промивання систем краплинного зрошення?

6. Які існують види крапельниць і в чому вони різняться за принципом дії?

7. Як проводяться визначення напірно-витратних характеристик крапельниць?

Лабораторна робота № 5.

Вивчення притоку води до вертикальної дрени

Мета роботи - вивчити шляхом моделювання на комп’ютері сталу фільтрацію води до досконалої вертикальної дрени; визначити параметри ґрунтового потоку: коефіцієнт фільтрації, дебіт дрени, середній градієнт напору і середню швидкість фільтрації.

Теоретична частина.

Вертикальний дренаж здійснюється за допомогою вертикальних трубчатих колодязів або свердловин з водоприймальними отворами, захищеними фільтрами, які розташовані уздовж водоносного пласту, який перетинає свердловина. Застосовується він, зазвичай, для відведення надмірних ґрунтових вод з потужних водоносних пластів з доброю водопроникністю.

Вертикальний дренаж виконується з залізобетонних, азбестоцементних або металевих труб діаметром більш, ніж 250 мм. За характером розкриття водоносного пласту він буває досконалим (рис..1) та недосконалим.

Рис.1. Вертикальний досконалий дренаж

1 – денна поверхня, 2 –вертикальна дрена, 3 – депресійна вирва, 4 – водотрив, 5 - Н – потужність водоносного пласту, м; h – глибина води в дрені відносно водотриву, м; R – радіус впливу дрени, м ; r – радіус дрени, м.

Якщо водоносний пласт розкривається повністю (труба доходить до водотриву), дренаж називається досконалим, якщо частково – недосконалим.

В залежності від задачі, яка вирішується, розміщення дрен в плані може бути площинне або лінійне. Площинне розміщення використовують для зниження рівня ґрунтових вод на території будь-якого басейна. При цьому дрени по осушувальній площі розміщуються рівномірно. Для захисту осушуваної території від потужного притоку підземних вод вертикальні дрени розміщують лінійно – в один-два рядки упоперек ґрунтового потоку.

Вода з вертикальних дрен зазвичай відкачується на поверхню ґрунту з наступним відводом її в водоприймач. Якщо водоносні пласти ґрунтів підстилають потужні, ненасичені водою пласти з інтенсивним відтоком води, вода може відводитись у ці пласти.

При роботі вертикальної дрени навколо неї формується вирвоподібна депресійна поверхня ґрунтових вод. Відстань від дрени, на протязі якої вона знижує рівень ґрунтових вод, називається радіусом її впливу. Кількість води, яку дрена відводить за одиницю часу, називається дебітом дрени.

Для досконалої вертикальної дрени в однорідних ґрунтах при сталій фільтрації ґрунтових вод дебіт визначається за формулою:

q = 1,36·k (5.1) ,

де k - коефіцієнт фільтрації ґрунту, м/с;

Н – потужність водоносного пласту, м ;

h – глибина води в дрені відносно водотриву, м;

R – радіус впливу дрени, м ;

r – радіус дрени, м.

Лабораторна циліндрична установка для проведення натурних досліджень наведена на рис.2. Робоча схема установки по моделюванню дренажу з вертикальною дреною наведено на рис.3.

Рис. 2. Лабораторна циліндрична установка для дослідження притоку до вертикальної дрени:

а – вид спереду; б – вид зверху;

1 – кільцевий живлячий відсік; 2- робочий циліндричний лоток, заповнений піском; 3 – вертикальна дрена; 4 – свердловини для спостерігання з скляними трубками зі шкалами; 5 – депресійна вирва; 6 – кільцева водопроникна стінка; 7 – трубопровід для підведення води; 8 – трубопровід для відведення води; 9 – опори.

Рис. 3. Робоча схема установки моделювання дренажу вертикальною дреною :

1 – робочий циліндричний відсік, завантажений піском; 2 – кільцевий відсік живлення; 3 – дрена; 4 – свердловини для спостережень; 5 – депресійна вирва.