Способ стабилизации уровня грунтовых вод

 

Изобретение относится к мелиорации и может найти применение преимущественно в условиях гумидной зоны при наличии осадков и испарений. Цель - упрощение процесса стабилизации. Измерения УГВ производят во всем диапазоне его возможных изменений и одновременно измеряют скорость изменения УГВ, а управляющее изменение уровня воды в регулирующей сети определяют по зависимости ΔН<SB POS="POST">к</SB>=-K(ΔН+T<SB POS="POST">y</SB>U), где ΔН<SB POS="POST">К</SB> - управляющее изменение уровня воды в регулирующей сети, м

К - коэффициент усиления управляющего устройства, безразмерная величина

ΔН - величина отклонения УГВ посередине между регулирующими каналами от заданного положения, м

U - скорость изменения УГВ под действием осадков и испарения, м/сут

T<SB POS="POST">у</SB> - время упреждения возмущающего воздействия осадков или испарения

T<SB POS="POST">у</SB> = δВ<SP POS="POST">2</SP>/4K<SB POS="POST">ф</SB>М сут, где δ - свободная порозность грунта, безразмерная величина

B - расстояние между каналами регулирующей сети, м

K<SB POS="POST">ф</SB> - коэффициент фильтрации водоносного пласта, м/сут

M - средняя мощность потока грунтовых вод, м. Способ обеспечивает компенсацию действия на УГВ и осадков, и испарения, и поддерживает УГВ на заданном уровне. 2 ил.

СОЮЗ COSETCHHX

РЕСПУБЛИК

093 01) (Я)5 E 02 В 11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

flPH ГНКТ CCCP

1 г, 1 /

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

rio зависимости Н „= -K(5h + T V) где и Н „- управляющее изменение уровня воды в регулирующей сети, м; Ккоэффициент усиления управляющего устройства, безразмерная величина; h h— величина отклонения УГВ посередине между регулирующими каналами от заданного положения, м, V - скорость изменения УГВ под действием осадков и испарения, м/сут, Т y - время упреждения возмущающего воздействия осадков или

Зв испарения; Т = ;---, сут, где 3

-4 К 1 в свободная порозность грунта, безразмерная величина; В - расстояние между каналами регупирующей сети, м; К 0— коэффициент фильтрации водоносного ,пласта, м/сут; в — средняя мощность потока грунтовых вод, м. Способ обеспечивает компенсацию действия на УГВ и осадков, и испарения, и поддерживает УГВ на заданном уровне. 2 ил.

1 (21) 4365198/31-1 5 (22) 15.01.88 (46) 07.03.90. Бюл. N 9 (71) Белорусская сельскохозяйственная академия (72) В,И.Кумачев (53) 63 1.347.1(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Г 1170038, кл. Е 02 В 11/00, 1985. (54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ УРОВНЯ

ГРУХТОВЫХ ВОД (57) Изобретение относится к мелиорации и может найти применение преимущественно в условиях гумидной зоны при наличии осадков и испарений. Цель упрощение процесса стабилизации. Измерения УГВ производят во всем диапазоне его возможных изменений и одновременно измеряют скорость изменения

УГВ, а управляющее изменение уровня воды в регулирующей сети определяют

Изобретение относится к мелиорации и может быть использовано для поддержания оптимального водного режима почвы в условиях действия осадков и ис-. парений.

Цель изобретения - упрощение про" цесса стабилизации.

На фиг.1 дана функциональная схема системы, осуществляющей автоматическую стабилизацию уровня грунтовых вод; на фиг.2 - эпюры, поясняющие процесс стабилизации уровня грунтовых вод.

Система содержит задающее устройство (ЗУ) 1, сигнал на выходе которого соответствует заданному значению уровня грунтовых вод (УГВ), звено обратной связи (ОС) . 2, включающее датчик УГВ с выходным сигналом, пропорциональным текущему значению УГВ, сравнивающий элемент 3, в котором сравниваются текущее и заданное значения УГВ, при этом выходной сигнал дЬ с элемента 3. поступает в звено 4 усиления с коэффициентом усиления V., звено 5 дифференцирования с выходом подключено к блоку 6 перемножения.

Выходной сигнал звена 5 - V = — — скорость изменения УГВ. На

dh

dt второй вход блока 6 перемножения по3 15483 дается сигнал Т - время упреждения возмущающего воздействия испарения или осадков. Звено 7 представляет со-! бои межканальное пространство мелиоративного объекта, Датчик УГВ распо5 ложен в нем посередине расстояния между ка нала ми .

Время упреждения Т рассчитывается по формуле 10

<< В2

Ту ц — — ) где о - коэффициент водоотдачи при опускании грунтовых вод и свободная порозность при подъеме поверхности грунтовых вод> доля от единицы объема грунта, В - расстояние между каналами регулирующей сети, м; 20

Ч

К - коэффициент фильтрации водоносного пласта, м/сут;

m — средняя мощность потока

1 грунтовых вод в пределах изменения поверхности грунтовых вод, м.

Управляющее воздействие уровня воды в регулирующей сети спределяют по формуле ьн, = -К(Д1 + Ч т ). 30

Способ осуществляют сЛедующим об, разом.

При отсутствии осадков и испарения

: поверхность грунтовых вод находится на постоянной заданной глубине h 35 (фиг.2) . Поверхность воды в регулирующем канале находится также на постоянной глубине H Ä,p. При этом Н =

1д

К; hÎ где К кОэффициент уси ленйя мелиоративного объекта, учиты- 40 вающий постоянно действующие возмущения, Под действием осадков или испарения равновесие системы нарушается.

- Например, при действии испарения УГВ начинает понижаться по кривой 3 (фиг.2). Отрицательное значение I<

Отклонения Ьнк2 = -Кт <

Как только появилось начальное отклонение АЬ < синхронно, но в обратном направлении, осуществляется управляющее изменение А Н «, уровня воды в регулирующей сети ДН, = -К(ЬЬ<), где

К - коэффициент усиления управляющего устройства. Изменение уровня в канале

А Н«< прекращают, как только переста- . нет изменяться отклонение <<Ь< . В итогЕ система приходит в равновесиеприток из регулирующего канала в зону грунтовых вод становится равным оттоку из зоны грунтовых вод на испарение.

Происходит стабилизация УГВ. При этом сохраняется образовавшееся отклонение

gh<, величина которого тем больше, чем больше расход (интенсивность) испарения е (аналогично - интенсивность осадков P).

Чтобы исключить увеличение этого отклонения в условиях значительных возмущений, управляющее изменение уровня воды в регулирующем канале b,Í осуществляют пропорционально отклонению 1<,h, а также скорости его измен 1 нения V = вЂ, где Д h — возникшее наЬ чальное отклонение, Дt - время его возникновения. В пределе V =

Ь1 Ц

lim (--)

Ь(, 0

II р и м е р. В целях экономии энергии система работает в прерывистом режиме3 = О,1; В = 90 м; V =

10 м/сут; m = 10 м Veavc — 0,1 м/сут; t

Время упреждения системы: в

Т=-,--=2сут, <<К<

= 0,5 м. При этом h находлится в пределах Qhppn, а значения ЛН„, = 0,1 м и hH«2 = 0,4 и °

Формула и з обр е тени я

Способ стабилизации уровня грунтовых вод, включающий измерение уровК(25

5 1548334 ня грунтовых вод и. изменение уровня V воды в регулирующей сети, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения способа, измеряют уровень Т грунтовых вод во всем диапазоне его

5 1 изменений, возможных при действии осадков и испарения, и скорость изменения уровня грунтовых вод, при этом управляющее изменение уровня воды в регулирующей сети определяют по зависимости.

AH„= -К(йЬ + V т ), где hH - управляющее изменение уров" ня воды в канале регулирую- 15 щей сети, м;

К - коэффициент усиления управВ ляющего устройства, безразмерная величина;

bh - отклонение уровня грунтовых 2р вод посередине между регулирующими каналами от за- . mданного положения в верхнюю (+gh) или нижнюю (-5h) сторону, м; — скорость изменения уровня грунтовых вод под действием осадков или испарения, — время упреждения возмущающего воздействия осадков или испарения, gf2

Т = — —, сут, 9 4Qm с коэффициент водоотдачи при опускании грунтовых вод и свободная порозность при подьеме поверхности грунтовых вод, доля от единицы объема грунта расстояние между каналами регулирующей сети, м; коэффи циент фильтра ции водоносного пласта, м/сут; средняя мощность потока грунтовых вод в пределах изменения поверхности грунтовых вод, м.

1548334

Редактор Н.Рогулич Техред М.Ходанич Корректгр С.йекмар

Заказ 119 Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д 4/5

Производственно-издательский комбинат нПатент, г. Ужгород, ул. Гвгври в, 101