The existing drainage systems in Polesia have exhausted their resource and need reconstruction and modernization to improve the overall technological, economic and environmental efficiency of their operation.To study the influence of the main factors of variation of the distance between the drains methods of statistical modeling and the probability theory are used, which developed a mathematical model for determining standard deviation determining factor of the investigated function. According to the results of the studies, it was found that the drainage flow module characterizing the intensity of soil and territory drainage is formed mainly due to the values of the drainage speed, filtration coefficient and the time of excess water drainage and has a significant impact on the distance between the drains, which is 86-98 %. Based on the simulation for the conditions of Ukrainian Polesia dynamics and the average weighted modules in drainage outflow under different weather and climatic conditions for growing different crops on different soils, the considerable variability of their values in time and space are obtained, the normalized curves constructed security module drainage outflow for the main arable crops on mineral and peat soils. The obtained results convincingly show that both current and average values of the drainage flow modulus in the studied conditions have a pronounced variability in climatic conditions, the type of crops grown and the type of soil. With its value for the selected key factors the drainage system substantially differs primarily from the maximum current values and values during the vegetation period calculated from accepted values by more than a few times, what determines the need to take account of this designing reconstruction projects, construction and operation of such facilities.
Український гідрометеорологічний інститут НАН України та ДСНС України, пр. Науки, 37, м. Київ, 03028, Україна МОДУЛЬ ДРЕНАЖНОГО СТОКУ ЯК ВИЗНАЧАЛЬНИЙ ПОКАЗНИК ЕФЕКТИВНОЇ ДІЇ ДРЕНАЖУ (Представлено членом редакційної колегії д-ром геол. наук, проф. О.Є. Кошляковим) Фільтраційні розрахунки дренажу є фундаментальним завданням меліоративної гідрогеології. Вони необхідні як при зрошенні земель (запобігання засолення), так і при осушенні. Найважливішими параметрами закритого дренажу як головного засобу регулювання рівня ґрунтових вод та їхнього стоку до водоприймачів є відстань між дренами та глибина закладення дрен. Ці параметри залежать від комбінації гідрогеологічних, кліматичних і рельєфотвірних чинників. Природна дренованість території характеризується модулем підземного стоку, а штучна -дренажного стоку, величина якого забезпечує відведення зайвої води із ґрунту до необхідної норми осушення за визначений термін часу. Для виділення чинників, які впливають на розрахункові параметри дренажу, розглянуто два методи розрахунку міждренних відстаней: гідромеханічний, що ґрунтується на теоретичних засадах руху води в природних і технічних системах, та емпіричний, що ґрунтується на переважно статистичному опрацюванні даних численних натурних досліджень. Для кожного із методів виділено переваги та недоліки, викликані невизначеностями при схематизації чинників, що визначають параметри дренажу та ефективність його роботи. За результатами дослідження сформовано структурно-логічну схему, яка відображає вплив головних природних умов (кліматичних, гідрогеологічних, рельєфу) проектних показників ефективної дії дренажу (норма осушення, час, швидкість та обсяги водовідведення) на його розрахункові параметри (модуль дренажного стоку, міждренна відстань, віддаль від осі дрени до водотриву, діаметр дрени, характеристики фільтра тощо). Ці три групи чинників і показників є елементами складної багатопараметричної моделі. Для дослідження впливу мінливості основних чинників на відстані між дренами використано загальноприйняту формулу (ДБН В.2.4-1-99) з урахуванням розробок О.Я. Олійника та А.І. Мурашка, яка враховує конструктивні особливості матеріального горизонтального дренажу. Також застосовано методи статистичного моделювання та теорії імовірності, за допомогою яких розроблено математичні моделі для визначення середнього квадратичного відхилення визначального чинника досліджуваної функції. Визначено, що модуль дренажного стоку кореспондується з величинами норми осушення та часу відведення надлишкової вологи і має істотний вплив на відстань між дренами (86...98 %). На основі запропонованого імовірнісного способу оцінювання модуля дренажного стоку розраховано, що відстані між дренами можна збільшити в 1,10...1,23 рази без істотного зменшення ефективності їхньої роботи, що дозволяє скоротити фінансові затрати на облаштування дренажу. Ключові слова: дренаж, параметри, модуль дренажного стоку, міждренна відстань, неусталений рух, рівень ґрунтових вод, норма осушення, методи розрахунку, чинники, ефективність дії дренажу.
One of the most important design parameters of dehumidification and irrigation systems (CIS) operating in both dehumidification and irrigation mode is the distance between the drains of the regulating collector and drainage network. Therefore, to justify the determining indicators and parameters of the drainage network, when it operates in the subsurface irrigation mode, similar to the previously studied drainage mode, approaches, methods and dependencies for their calculation are generalized and analyzed, a set of multiple factors of influence is justified (head over drains, soil filtration coefficient, time of ground water level rise, depth of drainage, distance from the drainage axis to the water barrier, etc.), which are elements of a complex multiparametric model. By applying the methods of statistical modeling and probability theory, mathematical models were developed to determine the mean square deviation of the determining factor from the established set of indicators of the function under study. Based on the obtained analytical and graphical results, it was found that, as with drainage in the dehumidification mode, with subsurface moisture, the drainage parameters are significantly affected (at the level of 73%...94%) by the head above the drains 58...82%, the soil filtration coefficient and the time of raising the ground water level is 12...18%. These same indicators directly or indirectly form the water supply module during irrigation measures, the value of which quantitatively and qualitatively reflects the efficiency of humidification of the drained soils according to their profile and the entire drained array within the system and determines the parameters of the collector and drainage network operating in the subsurface irrigation mode.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.