Методи вивчення окремих елементів водного балансу

З гідрометеорологічними чинниками

Зв’язок елементів балансу ґрунтових вод

Приведене вище рівняння відображає безпосередній зв’язок між режимом (коливання рівня ΔН) та елементами балансу. При цьому величина живлення грунтових вод може бути виражена наступним рівнянням:

W=N-V+K+(P₁-P₂)/ω-(D₁-D₂) (4),

де N − кількість випавши атмосферних опадів;

V − сумарне випаровування з поверхні землі;

K − конденсація водяних парів на денній поверхні та в зоні аерації;

P₁,P₂ − притік та відтік поверхневих вод для даного району

у об’ємних одиницях виміру;

D₁,D₂ − збільшення запасів вод на поверхні землі та в зоні аерації

(у випадку зменшення запасів води величини D₁ та D₂ − від’ємні;

ω − площа балансової ділянки.

Я деякого району при відсутності поступання підземного стоку (що можливо у випадку розташування балансової ділянки на міжрічковому масиві та при збігу межі балансового району з вододільною лінією ґрунтових вод величина Σ(∆q/∆х)·Δt, помножена на площу району виражає підземний стік з цього району. Відношення цього стоку до площі виражене в л/сек·км² рівно модулю підземного стоку(М). По модулю підземного стоку та площі підземного водозбору (F) можна визначити динамічні запаси ґрунтових вод, рівні:

Q=86,4M·F

Середні за багаторічний період динамічні запаси ґрунтових вод також можуть бути шляхом множення середньої багаторічної величини живлення ґрунтових вод на площу, в межах якої це живлення відбувається.

1. Атмосферні опади. Вимірювання атмосферних опадів відбувається на метеорологічних станціях за прийнятою в Гідрометслужбі методикою. Рідкі та тверді опади враховуються за допомогою дощомірів, що встановлені за інструкцією на висоті 2м над поверхнею землі. Досвід показує, що дощоміри н відкритих ділянках вловлюють не всі опади, тому на балансових ділянках влаштовують додаткові дощоміри на поверхні землі. Особливо це важливо в лісах та біля лісополос. За інструкцією дощомір повинен бути розташований не менше ніж 20м до найближчого дерева.

В гірських та передгірських районах влаштовують кілька пунктів спостережень на різних висотах.

В зимовий період, крім дощомірів проводять виміри на товщини снігового покриву на метеорологічних майданчиках.

Метеорологічний майданчик Канівського природного заповідника.

Види дощомірів:

Дощомір системи Третьякова (площа мірного пристрою 200см². Загальна площа 16 листів по яких стікає вода − 1м². За правилами дані знімаються два рази за добу. Вимірюється шар вологи в мм.

Дощомір-плювіограф поплавкового типу. Безперервне за часом вимірювання суми атмосферних опадів.

Зразок запису на паперовій стрічці.

Дощомір DELTA OHM (Італія).

Технічні характеристики

	HD2013R	HD2013
Живлення	12 в пост. або 24 в пост. ±10% / 35 Вт	-
Тип вихідних контактів	Нормально замкнуті контакти (розмикаються під час комутації)
Роздільна здатність	0,1-0,2 або 0,5 мм на комутацію (або вказується в замовленні)
Точність	±2% у діапазоні від 20 до 300 мм/год
Діапазон робочих температур	від -20°С до +60°С	від +4°С до +60°С
Температура включення нагрівача	+4°С	-
Клас захисту	IP67
Площа колектора	400 см^2

Схематична внутрішня будова дощоміру.

2.Випаровування. Випаровування э складовою різних величин, а саме:

− з відкритої водної поверхні;

− з поверхні ґрунту;

− з поверхні ґрунтових вод;

− транспірації рослинністю.

Випаровування ґрунтових вод переважно збагачує вологою зону аерації, інші види – атмосферу.

Для визначення випаровування з водної поверхні використовується плавучий випаровував ГГІ 300. Також влаштовуються спеціальні випарні басейни, площею 20м² та глибиною 2м.

Для визначення випаровування з поверхні ґрунту використовується випарник ГГІ 500-50.(Виробник Казахстан)

.

.

Випарник Попова

Установка для визначення випаровування з поверхні ґрунту. Ґрунтовий випарник Попова складається із двох циліндрів стандартного розміру, що щільно входять один в іншій. У внутрішній циліндр, що має дно з латунної сітки, вставляється заставляється ґрунтовий моноліт. Зовнішній циліндр встановлюють на місце вийнятого ґрунту, розміщують на дні його спеціальну водозбірну посудина для обліку води, що просочується під час дощу, і потім вкладають внутрішній циліндр із ґрунтом. Визначаючи зважуванням зміну ваги внутрішнього циліндра з монолітом і з огляду на кількість опадів та води, що просочилася, можна обчислити випаровування з поверхні ґрунту в міліметрах шару води, що випарувалася.

При неглибокому рівні ґрунтових вод можливо застосування лізиметричної установки (установка А.А.Роде)

3.Транспірація вологи рослинами. Проводиться наступний дослід – у спеціальному закритому від вітру приміщенні (будка на полі) обладнуються ваги на яких до шовкової нитки прив’язують щойно зібрані з ділянки площею 0,25*0,25м рослини та зважуються. При цьому урівноваження відбувається середньозернистим промитим піском у фарфоровій чашці, що попередньо зважена на аналітичних вагах. Слід відмітити, що вся операція по зважуванню щойно зрізаних рослин повинна тривати 20-25сек. Після цього пучок рослин знімають та розкладають на стелажі. Зважування повторюють через 2хв. Далі рослини знову розкладають на стелажу та зважують знову через 4 хв. В наступному рекомендується виконати цілодобове зважування пучка рослин через 10-15 хв. Втрата ваги фіксується відповідною кількістю піску, що зважується окремо.

4.Конденсація атмосферної вологи. Застосовується така методика. Зважуються невеликі моноліти у металічних сітках, що вставлені у горизонтальні свердловини пробурені у стінках шурфу на глибинах від поверхні землі − 0,15; 0,30; 0,50; 1,5; 2,0м. Паралельно ведеться замір температури ґрунту на відповідних глибинах ґрунтовими термометрами, що вставлені у спеціальні отвори-шпури поряд з монолітами. Також постійно вимірюється величина пружності водяної пари за допомогою ґрунтового гідрографа та вологості повітря у приземному шарі (психрометр).

5.Поверхневий стік. Поверхневий стік у більшості випадків є основним елементом водного балансу. Поверхневий стік складається з витрат річок, струмків, каналів, що підводять воду до даного району. Для кількісного врахування стоку організовується вимірювання витрати відомими в гідрометрії методами.(див. презентацію до лекції 6).

Дата добавления: 2014-12-16