Способ определения влажности почв и грунтов

Ю 9 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республикое от авт. свидетельства М Зави аявлено 20.Х.1967 ( 1197492/26 1, 9 с присоединением заявкиПриоритет Опубликовано 01,Ч Комитет по делам аобретеиий и открытий при Совете Мииистрав СССР,579.5 (088.8 69. Бюллетень У а опубликования описания 3.1 Х.196 Авторзобретения Б. П, Ярышев осударственный идрологический институтЗаявител СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ПО ГРУНТОВ Известны способы определи почв и грунтов методом сопрокальных электрических зондпрофилирование).Эти способы недостаточно точны и дают в основном качественную картину распределения влажности, поскольку на результат исследования большое влияние оказывают изменения степени минерализации грунтовых вод по площади и их температуры,Предложенный способ позволяет получить осредненные значения естественной влажности по слоям различной мощности, исключая случайные отложения, что значительно повышает точность исследований.Достигается это тем, что в центре зондирования на уровнях горизонтов, выделенных опорным ВЭЗ, дополнительно измеряют сопротивление вне и внутри некоторого объема грунта, который затем герметизируют и используют в качестве эталона при повторных измерениях.Сущность предложенного способа иллюстрируется чертежом.На пункте наблюдения за влажностью выполняют опорное вертикальное электрическое зондирование (ВЭЗ) с симметричной установкой АМЛ 1 В (или дипольной установкой любого типа). В месте расположения центра зондирования О бурят скважину небольшого диаметра. На глубинах, соответствующих серединам выделенных по зондированшо слоев (иличерез равные интервалы по глубине), устанавливают ампулы, содержащие внешний зонд 1,5 контактирующий с грунгом, и внутренний зонд2, контактирующий с образцом того же грунтав ампуле 3. С места установки ампулы 3 берут образец грунта, одна часть которого идетна заполнение ампулы, а другую отправляют10 на лабораторный анализ влажности. Послезаполнения ампулы образцом ее герметизируюг(запаивают так, чтобы влажность грунта в нейбыла неизвестна).По истечении времени, достаточного для15 восприятия образцом грунта в ампуле температуры слоя, измеряют сопротивления обоимизондами. Эти сопротивления должны, будучиравными, соответствовагь влажности эталонного образца. По полученным удельным со 20 противлениям различных слоев уточняют интерпретацию опорной кривой ВЭЗ.Измерения с установкой АЛ 1 ЛВ и с зондами производят на переменном токе низкой частоты аппаратурой 4, к которой электроды25 А,М, Л, В и зонды подключают через коммутатор 5.В дальнейшем в заданные сроки или при изменении метеорологической обстановки выполняют повторные измерения как с установкойЗО АИЛВ, так и с зондами,(2) 10 20 ТО 25 Зависимость удельного сопротивлее 1 ия ОДНОи той же породы от влагонасыщения ее поропределяют параметром водонасыщения:Р,: - "=(К,),Рвп показывающим, во сколько раз возросло удельное сопротивление породы (;) при частичном насыщении ее пор влагой по сравнению с удельным сопротивлением той же породы пРи полном насыщении ее поР (Рвп ). Частичное насыщение характеризуется коэффициентом водонасыщения К выражающим долю порового пространства, заполненного водой.В общем случае водонасыщение подсчитывают по формуле Показатель степени и выбирают применительно к структуре пород (песчано-глинистые,карбонатные и пр), Если наблюдения надвлажностью производят на одном и том жепункте наблюдений и изменение влажностиявляется следствием естественного или искусственного орошения пресными водами, товеличинУ Рвп длЯ одних и тех же литологичеСКИХ РаЗНОСТЕй ПРаКТИЧЕСКИ Можно Св 1 ИТИТЬ ПОстоянной. Тогда относительное изменениевлажности будет равно:иВо / Рд,.г эгде КВ, - коэффициент водонасыщения, соответствующий опорному наблюденшо;КВ,. - то же, соответствующии 1-муповторному наблюдению;Р, - удельное сопротивление пласта,определенное нри опорном наблюдении;Рп 1 - удельное сопротивление того кепласта, определенное при -омнаблюдении.Удельные сопРотивлениЯ оп, и 1, опРсделтнот по опорной и повторным кривым зондирования и уточняют по данным измерений сзондами 1 и 2,Изменение температуры грунтов, например,вследствие суточных или сезонных измененийметеорологических условий, может вызватьзаметные изменениЯ величины Р,п, а следовательно, и отношения (1), В этом случае ввеличинУ Рп;, опРеделЯемУю по кРивой зондирования, необходимо ввести поправку на изменение температуры пласта.ТЕМПЕратуриая КОррЕКцИя Р(Г) Рп ОСущЕствляется по отношеншо удельных сопротивлений, измеренных в ампуле с эталонным образцом и внешним зондом в пласте,Поскольку влажность образца в ампуле неизменна, сопротивление по внутреннему зонду 30 35 40 45 50 55 б 0 65 Р) изменяется только за счет изменения температуры пласта, в котором находится ампула. Сопротивление же по внешнему зонду зависит от влажности пласта и его температуры. Поскольку " пласта и образца практически постоянно, оба сопротивления имеют один и тот же температурный коэффициент:р ( ) Рэ 1 ( Г )Рво ( о) где РэГ (,.) - сопротивление образца притемпературе 1,;Р,о (1 о) - сопротивление образца приопорном наблюдении при температуреПоскольку сопротивление образца по измерению зондомРп 1 1 з) (Г 1) =(Г) Рп 1 ГВ) Р)и иКво -Рп 1(З) (1) Рэо (Го)Кв 1 3 Р,. (Г.)РпГГЭ 1(г)Из 1, 2, 3 получими и(1) Кв 1 -, Рпо (Го) ., Рэо ЮКвоР(1)у 1)Р,Гр) (ГГ)откуда получаем количественное значение влажности при повторном наблюдении, выраженное через известную влажность опорного наблюдения. При этом влажность определяется с учетом температуры как по результатам измерений с зондом для дискретного объема пласта, так и среднее для всего пласта по данным ВЭЗ.В случае сходного литологического состава грунтов и небольших колебаний температуры на нескольких пунктах наблюдения относительное изменение влажности можно определить только по одним ВЭЗ. При этом одновременно с опорным зондированием определяют влажность обычным термовесовым методом и на основании этих данных находят влажность при всех повторных наблюдениях. Для большей точности определения влажности по ВЭЗ в пределах каждого района со сходным и литологическим разрезом и метеорологическими условиями устанавливают опорный пункт, оборудованный ампулами и зондами.Для определения оптимальных условий полива и предотвращения засоления почвы наблюдения за инфильтрацией поверхностных вод, а также за смыканием зоны увлажнения пресными водами с сильно минерализованными грунтовыми водами производят способом повторных ВЭЗ в сочетании с измерением по зовндам для определения качественной картины и количественных соотношений на опорных пунктах и для уточнения интерпретации ВЭЗ на соседних пунктах. Наиболее важны наблюдения за распределением влажности по глубине па участках почв, подверженных засолению. 1-1 а этих участках серией повторных ВЭЗ241098 Составитель 3. П, ПоповаТехред Т. П. Курилко Корректор А. С. Колабин Редактор Б. Б. Федотов Заказ 2084/19 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Центр, пр. Серова, д. 4 Типография, пр. Сапунова, 2 исследуют динамику проникновения поверхностных вод. Предмет изобретенияСпособ определения влажности почв и грунтов в естественном залегании электрометрическим методом сопротивлений, основанный на проведении опорных и систематических повторных измерений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в центре зондирования на уровнях горизонтов, выделенных опорным ВЭЗ, производят допол нительные измерения сопротивления вне ивнутри некоторого объема грунта, который герметизируют и используют в качестве эталона при повторных измерениях.