Методика оценки элементов водного баланса мелиорируемых земель

1. Лекция 7 Тема: Методика оценки элементов водного баланса мелиорируемых земель  

Лекция 7
Тема: Методика оценки элементов
водного баланса мелиорируемых земель
Курс «Водно-балансовые исследования»

2. Подача и сброс поверхностных вод

Объекты измерения стока - реки (как источник орошения и
водоприемник),
оросительные
каналы
(магистральные,
межхозяйственные, внутрихозяйственные, временные), коллекторы, и т. д.
Учитывается как поверхностный, так и коллекторно-дренажный сток с
мелиорированных сельскохозяйственных полей, массивов и естественных
угодий
Сток коллекторно-дренажных вод учитывается на замыкающем и на
транзитных створах
Средства измерения стока назначаются в зависимости от расхода и
режима водотока, способа и техники полива или осушения. Могут
применяться дистанционные устройства ГР-70, тонкостенные водосливы
Объем воды, поданной дождевальными машинами, может учитываться
гидрометрическим путем

3. Некоторые определения

Поливная норма - объем воды, израсходованный на один полив и
отнесенный к поливаемой площади
Поливная норма для круга вычисляется как среднее арифметическое из
всех расчетных значений (по радиусу круга)
Оросительная норма - сумма поливных норм за период вегетации
Для зерновых культур поливная норма может колебаться в пределах от
2 до 4 тыс. м3/га, кормовых и технических 6 - 10 тыс. м3/га, риса 20—40
тыс. м3/га
На орошаемых полях и массивах Центральной Азии, подверженных
засолению, в невегетационный период проводятся периодические
промывки зоны аэрации. Нормы промывки достигают 10 тыс. м3/га.

4. Оценка стока с с/х полей

При отсутствии измерений весенний и дождевой сток с орошаемых
полей и массивов определяется расчетным методом по формуле:
Qо.пов. - сток с сельскохозяйственных полей
Р - атмосферные осадки
dM - дефицит влагозапасов в метровом слое почвы (вычисляется как
разность между полной влагоемкостью и фактическими влагозапасами
почвы)
γ - параметр, вычисляемый как разность между полной влагоемкостью и
максимальной гигроскопичностью почвы
∆Sпон - изменение запасов воды в понижениях микрорельефа (все
перечисленные величины выражаются в мм)
b - параметр, равный 1,2 для весеннего стока и 1,1 — для летнего
Формула применима для вычисления слоя стока за отдельный дождь или
паводок; погрешность расчета по ней составляет 20—25 %

5. Анализ материалов по стоку

Данные гидрометрических измерений анализируются комплексно
Оцениваются параметры эффективности работы систем (коэффициент
полезного действия канала - КПД канала), коэффициент полезного
использования воды - КИВ, коэффициент равномерности распределения
воды при поливе и др.
КПД канала представляет собой отношение объема воды, поданной в
магистральный канал, к объему, поступающему в оросительную сеть
КИВ - отношение полезного водопотребления культур (транспирации)
к общему количеству воды, поданному в систему
Коэффициент равномерности
выражается отношением
распределения
воды
при
поливе
∆Qпогл. - среднее отклонение объема воды, поглощенной в данной точке
от среднего объема воды, поглощенного на всем участке. Величина
Кравн. при прочих равных условиях в значительной мере связана с
качеством планировки сельскохозяйственных полей.

6. Суммарное испарение и вертикальный влагообмен в зоне аэрации

Два основных метода измерения суммарного испарения: метод водного
баланса изолированных почвенных монолитов и метод теплового баланса
Метод теплового баланса, основанный на достаточно строгих
физических предпосылках, в настоящее время считается наиболее
точным для определения среднего суммарного испарения с
сельскохозяйственого поля - средняя квадратическая ошибка расчета его
за месячные интервалы составляет около 15—20%
Метод водного баланса изолированных монолитов - лизиметров и
испарителей имеет сравнительную простоту устройства и эксплуатации
На сети рекомендуется использовать лизиметры марки ГР-80 с
уровнем грунтовых вод 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 м и площадью испаряющей
поверхности 0,2 м2, изготовляемые в комплекте, гидравлические
испарители ГР-17, испарители ГГИ-50-50 и ГГИ-500-100.

7. Уравнение водного баланса лизиметра

m1 и т2 - масса лизиметра в граммах за предыдущее
взвёшивания
и текущее
∆m - изменение массы лизиметра за счет внесения удобрений,
культивации, прополки и т. п.,
Остальные обозначения прежние как в предыдущей лекции
Р, Qп.ор., Qвосх. гр. определяются путем суммирования за период между
двумя последовательными взвешиваниями
Полив лизиметров может осуществляться в двух режимах: синхронном
(по срокам и нормам полива) с поливом поля, где производятся измерения,
и расчетном, когда монолиты увлажняются до наименьшей влагоемкости
(Мн.в.)
Анализ измеренных значений суммарного испарения производится по
фазам развития растений и с учетом соотношения урожая растений в
приборах и на поле, а также уровня грунтовых вод, термических условий,
влажности почвы

8. Оценка других составляющих водного баланса

Оценка испарения с капель дождя при поливе дождеванием Ед может
быть выполнена по разнице количества воды, забираемой дождевальным
агрегатом, и достигшей поверхности земли
Измерение влажности (в процентах от массы сухой почвы) и
влагозапасов (в мм) производятся на орошаемых и осушаемых полях и
массивах в определенных точках, количество которых устанавливается в
зависимости от требуемой точности наблюдений и коэффициента
вариации влагозапасов, рассчитываемого по данным массовой съемки
влажности почвы
Оценка надежности результатов расчета водного баланса выполняется
путем сравнения невязки водного баланса со средней квадратической
ошибкой ее определения.

9. Спасибо за внимание!