Водный стол контроль - Watertable control

Водный стол контроль это практика контроля высоты уровень грунтовых вод к дренаж. Его основные приложения находятся в земли сельскохозяйственного назначения (чтобы улучшить урожай с помощью сельскохозяйственные дренажные системы ) и в городах управлять обширным метро инфраструктура это включает основы больших зданий, подземный транспорт системы и обширные инженерные сети (сети водоснабжения, канализация, ливневые стоки, и под землей электрические сети ).

Описание и определения

Подземная земля дренаж [1] стремится контролировать уровень грунтовых вод из грунтовые воды изначально заболоченный земля на глубине, приемлемой для целей, для которых земля используется. Глубина зеркала грунтовых вод с дренажем составляет больше чем без.

Рисунок 1. Параметры дренажа в контроле над уровнем воды.
Рисунок 2. Урожайность (Y) и глубина грунтовых вод (X в дм). [2]

Цель

В осушение сельскохозяйственных земель, цель контроля уровня грунтовых вод - установить такую ​​глубину уровня грунтовых вод (Рисунок 1), которая больше не будет отрицательно влиять на необходимые хозяйственные операции и урожайность (Рисунок 2, сделанный с SegReg модель смотрите на странице: сегментированная регрессия ).
Кроме того, дренаж земли может помочь с контроль засоления почвы.
Почвы гидравлическая проводимость играет важную роль в конструкции дренажа.

Развитие критерии сельскохозяйственного дренажа [3] Требуется дать проектировщику и управляющему дренажной системой цель, которую необходимо достичь с точки зрения поддержания оптимальной глубины уровня грунтовых вод.

Рисунок 3. Положительные и отрицательные эффекты осушения земель.

Оптимизация

Оптимизация глубины грунтовых вод связана с преимуществами и расходами дренажной системы (Рисунок 3). Чем меньше допустимая глубина уровня грунтовых вод, тем ниже стоимость установки дренажной системы для достижения этой глубины. Однако уменьшение изначально слишком малой глубины осушением земли влечет за собой побочные эффекты. Это также необходимо учитывать, в том числе затраты на смягчение негативных побочных эффектов.[3]

Рисунок 4. Пример влияния глубины дренажа.

В оптимизация проектирования дренажа и разработки критерии дренажа обсуждаются в статье о дренажные исследования.

На рисунке 4 показан пример влияния глубины дренажа на засоление почвы и различные параметры орошения / дренажа, моделируемые с помощью SaltMod программа.[4]

История

Исторически сельскохозяйственные земли дренаж началось с рытья относительно неглубоких открытых канав, принимавших как сток с поверхности земли, так и сток грунтовые воды. Следовательно, канавы выполняли функцию поверхностного и подземного дренажа.
К концу 19-го и началу 20-го века стало казаться, что рвы мешают хозяйственной деятельности, и рвы были заменены заглубленными рядами глиняных труб (плиток), каждая плитка длиной около 30 см. Отсюда и термин "дренаж плитки ".
С 1960 года начали использовать длинные гибкие гофрированные пластик (ПВХ или PE ) трубы, которые можно эффективно установить за один проход траншейные машины. Трубы могут быть предварительно обернуты оболочкой, например синтетическое волокно и геотекстиль, что предотвратит попадание частиц почвы в стоки.
Таким образом, осушение земель стало мощной отраслью. В то же время сельское хозяйство шло к максимальной производительности, поэтому установка дренажных систем шла полным ходом.

Рисунок 5. Контролируемый дренаж

Окружающая среда

В результате масштабных разработок многие современные дренажные проекты были чрезмерно спроектированный,[5] в то время как отрицательные побочные эффекты окружающей среды игнорировались. В кругах, связанных с заботой об окружающей среде, профессия осушителя земель получила плохую репутацию, иногда справедливую, иногда необоснованную, особенно когда осушение земель путали с более обширной деятельностью рекультивация водно-болотных угодий В настоящее время в некоторых странах наблюдается обратная тенденция к жесткой линии. Дальше, проверил или контролируемый были введены дренажные системы, как показано на Рисунке 5, и обсуждаются на странице: Дренажная система (сельское хозяйство).

Конструкция дренажа

Рисунок 6. Геометрия дренажной системы скважины.

Проектирование систем подземного дренажа с точки зрения расположения, глубины и расстояния отводов часто выполняется с использованием подземных водоотводов. уравнения дренажа с такими параметрами, как глубина дренажа, глубина грунтовых вод, глубина почвы, гидравлическая проводимость отвода почвы и дренажа. Слив слива находится из водный баланс сельского хозяйства.
Расчеты могут быть выполнены с использованием компьютерных моделей, таких как EnDrain, в которых используется гидравлический эквивалент Закон Джоуля в электричестве.[6]

Дренаж колодцами

Подземный дренаж грунтовых вод также может осуществляться насосными скважинами (вертикальный дренаж, в отличие от горизонтальный дренаж). Дренажные колодцы широко использовались в Программа контроля засоления и рекультивации (SCARP) в долине Инда Пакистан. Хотя опыт не был слишком успешным, нельзя исключать возможность применения этого метода в районах с глубокими и проницаемыми водоносными горизонтами. В расстояние между колодцами на этих участках может быть настолько широким (более 1000 м), что установка вертикальный дренажные системы могут быть относительно дешевыми по сравнению с горизонтальный подземный дренаж (дренаж трубами, канавами, траншеями с шагом 100 м и менее). Для проектирования колодцевого поля для контроля уровня грунтовых вод использовалась модель WellDrain. [7] может быть полезно.

Классификация

Классификация дренажных систем приведена в статье. Дренажная система (сельское хозяйство).

Влияние на урожайность

Урожайность сахарного тростника в зависимости от глубины уровня грунтовых вод, Австралия. Критическая глубина 0,6 м.[8][9]

Большинству культур необходим водный стол на минимальной глубине, потому что на меньшей глубине урожайность урожая падает.[10] Для некоторых важных пищевых и волокнистых культур была проведена классификация:[11]

Урожай и расположениеТолерантность
DWT (см)		КлассификацияОбъяснение
Пшеница, Дельта Нила, Египет45Очень терпимыйУстойчив к неглубоким водным поверхностям
Сахарный тростник, Австралия60ТерпимыйУровень грунтовых вод должен быть глубже 60 см.
Банан, Суринам70Немного чувствительныйУрожайность снижается при глубине уровня грунтовых вод <70 см
Хлопок, Дельта Нила90ЧувствительныйХлопку нужны сухие ноги, уровень грунтовых вод должен быть глубоким
(Где DWT = глубина до уровня грунтовых вод)

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Носенко, П. и является. Зонн 1976. Осушение земель в мире. Бюллетень МКИД 25, 1, стр.65–70.
  2. ^ Данные различных авторов о реакции бананов, хлопка, сахарного тростника и пшеницы на уровень грунтовых вод [1]
  3. ^ а б Критерии сельскохозяйственного дренажа, Глава 17 в: H.P. Ritzema (2006), Принципы дренажа и их применение, Публикация 16, Международный институт мелиорации и улучшения земель (ILRI), Вагенинген, Нидерланды. ISBN  90-70754-33-9. Скачать с: [2] или прямо как PDF: [3]
  4. ^ SaltMod, описание принципов, руководство пользователя и примеры применения. Специальный отчет ILRI. Международный институт мелиорации и улучшения земель (ILRI), Вагенинген, Нидерланды. Скачать с: [4] или прямо как PDF: [5]
  5. ^ Осушение сельскохозяйственных земель: более широкое применение за счет осторожности и сдержанности. В: Годовой отчет ILRI 1991, стр. 21–36, Международный институт мелиорации и улучшения земель (ILRI), Вагенинген, Нидерланды. Скачать с: [6] или прямо как PDF: [7]
  6. ^ Энергетический баланс потока грунтовых вод, применяемый для подземного дренажа в анизотропных грунтах трубами или канавами с входным сопротивлением., Международный институт мелиорации и улучшения земель (ILRI), Вагенинген, Нидерланды. Скачать с: [8] или прямо как PDF: [9]
    Статья основана на: R.J. Остербан, Дж. Бунстра и К.В.Г.К. Рао, 1996 г., Энергетический баланс потока подземных вод. Опубликовано в: В.П. Сингх и Б. Кумар (ред.), Подземная гидрология, стр. 153–160, том 2 материалов Международной конференции по гидрологии и водным ресурсам, Нью-Дели, Индия, 1993. Академическое издательство Kluwer, Дордрехт, Нидерланды. ISBN  978-0-7923-3651-8. Скачать в формате PDF: [10]
    Загрузите программу EnDrain по ссылке: [11]
  7. ^ Подземный дренаж (трубчатыми) скважинами: уравнения расстояния между скважинами для полностью или частично проходящих скважин в однородных или слоистых водоносных горизонтах с анизотропией и входным сопротивлением или без них. Документ, объясняющий основы модели WellDrain, Международный институт мелиорации и улучшения земель (ILRI), Вагенинген, Нидерланды. Скачать в формате PDF: [12]
    Загрузите программу WellDrain по ссылке: [13]
  8. ^ Радд, А. и C.W Chardon 1977. Влияние дренажа на урожайность тростника, измеренное по высоте уровня грунтовых вод в районе мельницы Махнаде. В: Материалы 44-й конференции Квинслендского общества технологии сахарного тростника, Австралия.
  9. ^ Программное обеспечение для частичной регрессии с горизонтальным сегментом
  10. ^ K.J. Ленселинк и др. Устойчивость культур к мелководью. В сети: [14]
  11. ^ Найланд, Х.Дж. и С. Эль-Гуинди, 1984. Урожайность, засоленность почвы и глубина водного зеркала в дельте Нила. В: Годовой отчет ILRI 1983 г., Вагенинген, Нидерланды, стр. 19–29. В сети: [15]

внешняя ссылка

  • Американский фитиль дренаж - Производитель полосового дренажа, используемого в управлении водным столбом.
  • Главы публикации 16 ILRI «Принципы и применение дренажа» можно просмотреть в: https://edepot.wur.nl/262058
  • Сайт по заболачиванию и осушению земель: [16]
  • Различные статьи о заболачивании и осушении земель можно бесплатно скачать по адресу: [17]
  • Ответы на часто задаваемые вопросы о заболачивании и осушении земель см .: [18]
  • С отчетами и тематическими исследованиями по заболачиванию и осушению земель можно ознакомиться по адресу: [19]
  • Программное обеспечение по заболачиванию и осушению земель можно бесплатно скачать с: [20]
  • Модель подземного дренажа подземных вод для контроля уровня грунтовых вод и засоления почв (SaltMod ) можно бесплатно скачать с: [21]
  • Сочетание SaltMod с полигональной моделью потока подземных вод (SahysMod ) можно бесплатно скачать с: [22]