ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОРОШАЕМОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ, No 2(58)/2015
Материалы конференции
Крупные каналы в земляных руслах, по существу, являются источником питания
грунтовых вод и создания местного напора, так как поддерживают их уровень на высо-
ких отметках [1]. Вследствие этих двух причин амплитуды колебания уровня грунто-
вых вод в зоне влияния каналов весьма значительны. При исходном глубоком залега-
нии грунтовых вод скорость подъема уровня в полосе влияния каналов обычно макси-
мальная и составляет 2,5—3,0 м/год и более.
В зоне влияния крупных каналов формируется весьма своеобразный вид техно-
генного (ирригационного) режима грунтовых вод [1]. Именно в полосе влияния кана-
лов, если не провести необходимых мелиоративных мероприятий, процессы заболачи-
вания и засоления возникают в первую очередь.
В предыдущих работах авторов (2013) [2, 3] предложены критерии гидравличе-
ской эффективности и эксплуатационной надежности крупных каналов, которые вклю-
чают в качестве основного показателя КПД канала. В свою очередь, величина КПД оп-
ределяется главным образом потерями на фильтрацию.
Потери на фильтрацию из крупных каналов в земляном русле зависят прежде
всего от водопроницаемости (коэффициента фильтрации грунтов), а каналов в обли-
цовке — от типа облицовки и характеристики её водонепроницаемости (условного ко-
эффициента фильтрации облицовки при наличии различных повреждений). В настоя-
щее время для борьбы с фильтрацией из каналов широко используются современные
геосинтетические материалы, обладающие высокой эффективностью, надежностью,
значительным сроком службы [4].
Теоретические основы методов расчета фильтрационных сопротивлений рассмат-
ривались в работах В. М. Шестакова [5], А. Я. Олейника [6], А. И. Мурашко, Б. Ф. Се-
ребренникова и других.
При фильтрационных расчетах дренажа, каналов и других сооружений широко
применяется метод фильтрационных сопротивлений, который позволяет во МмНногиИхХ
случаях без особого снижения точности инженерных расчетов схематизировать слож-
ные течения потоков и представлять их в виде, удобном для приложений [6].
Основные принципы метода фильтрационных сопротивлений заключаются
в следующем. Влияние зон резкой деформации фильтрационных потоков, характери-
зуемое падением уровня (напора) в них, может быть учтено фильтрационными сопро-
тивлениями путем замены несовершенных границ совершенными, эквивалентными по
фильтрационному расходу и картине фильтрации на некотором удалении от рассматри-
ваемой границы. При такой замене зоны резко изменяющейся фильтрации исключают-
ся из рассмотрения, а на расстоянии мощности слоя грунта основания образуется пла-
новый поток с распределением напоров, которые соответствуют совершенным грани-
цам, доведенным до водоупора. Это существенно облегчает разработку методов фильт-
рационных расчетов дренажа, каналов, водоемов, противофильтрационных завес и гид-
ротехнических сооружений.
Расчет подпертой установившейся фильтрации из канала с различными
типами облицовки. Рассмотрим задачу подпертой фильтрации из канала в условиях
установившегося движения при отсутствии приканального дренажа и наличии испаре-
ния с поверхности грунтовых вод применительно к земляному руслу в облицовке.
При этом учтем однослойное и двухслойное грунтовое основание и наличие водоупора,
залегающего на конечной глубине.
Решение этой задачи основывается на методе фильтрационных сопротивлений,
разработанном для расчета горизонтального и вертикального дренажа А. Я. Олейни-
ком [6].
Расчетная схема для однослойного основания представлена на рисунке 1.
17