Способ стабилизации уровня грунтовых вод

(56) Авторское св11 1170038, кл. Е льскохозяйственна 8)етельство СССР11/00, 1985,ива" иорации поддерима почк м о дл го р садк тноситсользоваго водйствия ение и нальная схемаавтоматичесгрунтовых вод;ющие процесстовых вод.ющее устройыходе которому значению ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГННТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБР СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ УРОВНЯГРУХТОВЫХ ВОП(57) Изобретение относится к мелиорации и может найти применение преимущественно в условиях гумидной зоныпри наличии осадков и испарений. Цельупрощение процесса стабилизации. Измерения УГВ производят во всем диапазоне его возможных изменений и одновременно измеряют скорость измененияУГВ, а управляющее изменение уровняводы в регулирующей сети определяют Изобретение о и может быть исп жания оптимально н вы в условиях де парений. Цель изобретения - у цесса стабилизации. На фиг.1 дана функци системы, осуществляющей кую стабилизацию уровня на Фиг.2 - эпюры, лоясн стабилизации уровня гру Система содержит зад ство (ЗУ) 1, сигнал наго соответствует заданн2по зависимости Н к = -КЬ + ТЧ), где ДН- управляющее изменение уровня воды в регулирующей сети, м К- коэффициент усиления управляющего устройства, безразмерная величина, ц Ь - величина отклонения УГВ посередине между регулирующими каналами от заданного положения, м, Ч - скорость изменения УГВ под действием осадков и испарения, м/сут, Т - время упреждения возмущающего воздействию осадков илиЗв 2испарения; Т = г, сут, где 34 кнфсвободная порозность грунта, безразмерная величина; В - расстояние между каналами регупирующей сети, м К- коэффициент фильтрации водоносного ,пласта, м/сут; ш - средняя мощность потока грунтовых вод, м. Способ обеспечивает компенсацию действия на УГВ и осадков, и испарения, и поддерж ет УГВ на заданном уровне. 2 ил. уровня грунтовых вод (УГВ), звено обратной связи (ОС) . 2, включающее датчик УГВ с выходным сигналом пропорциональным текущему значению УГВ сравнивающий элемент 3, в котором сравниваются текущее и заданное значения УГВ, при этом выходной сигнал ДЬ с элемента 3. поступает в звено 4 усиления с коэффициентом усиления К, звено 5 дифференцирования с выходом подключено к блоку 6 перемножения, Выходной сигнал звена 5 - Ч = скорость изменения УГВ. торой вход блока 6 перемножения подается сигнал Т - время упреждения возмущающего воздействия испарения или осадков. Звено 7 представляет сомбои межканальное пространство мелиоративного объекта, атчик УГВ расположен в нем посередине расстояния между каналами.Время упреждения Т рассчитывается по формулеВ 21 ц )где 3 - коэффициент водоотдачи приопускании грунтовых вод исвободная порозность приподъеме поверхности грунтовых вод доля от единицыобъема грунта,В - расстояние между каналамирегулирующей сети, м;ЧК - коэффициент Фильтрации водоносного пласта, м/сут;в - средняя мощность потокагрунтовых вод в пределах изменения поверхности грунтовых вод, м.Управляющее воздействие уровня воды в регулирующей сети определяют поФормуле6 Н к = -К(ДЬ + 7 Т ),Способ осуществляют с 3 едующим об, разом.При отсутствии осадков и испарения: поверхность грунтовых вод находитсяна постоянной заданной глубине Ь(фиг.2) . Поверхность воды в регулирующем канале находится также на постоянной глубине Н кю. При этом Нк =, = К ; Ь , где К - коэффициент усиленйя мелиоративного объекта, учитывающий постоянно действующие возмущения,Под действием осадков или испарения равновесие системы нарушается.Например, при действии испарения УГВначинает понижаться по кривой 3(фиг.2). Отрицательное значение ДЬувеличивается. При достижении УГВнижней границы диапазона нечувствительности на выходе звена 3 появляется сигнал ДЬ = Ь - Ьв, а на выходезвена- сигнал Д Нк = ДНк, ф ДНк(кривая 2), При этом УГВ изменяетсяпо кривой 1, оставаясь в пределах допустимых значений ДЬдоп . Криваяотражает долю ДНк, и ДНк в общей величине управления ДН. ДН к - доляуправляющего изменения уровня в канале, пропорциональная отклонению Д Ь,ДНк, = -КДЬ, а. ДН- доля управляющего изменения уровйя воды в канале,пропорциональная скорости Ч измененияотклонения, ЬНк = -КТЧ.Как только появилось начальное отклонение ДЬсинхронно, но в обратномнаправлении, осуществляется управляющее изменение А Н к, уровня воды в регулирующей сети дН к, = -К(ДЬ,), гдеК - коэффициент усиления управляющегоустройства. Изменение уровня в каналеД Нк, прекращают, как только переста- .нет изменяться отклонение ДЬ В итогЕ система приходит в равновесие -приток из регулирующего канала в зонугрунтовых вод становится равным оттоку из зоны грунтовых вод на испарение.Происходит стабилизация УГР. При этомсохраняется образовавшееся отклонениеДЬ, величина которого тем больше,чем больше расход (интенсивность) испарения е (аналогично - интенсивность25 осадков Р),Чтобы исключить увеличение этогоотклонения в условиях значительныхвозмущений, управляющее изменениеуровня воды в регулирующем канале Д Нкосуществляют пропорционально отклонению ДЬ, а также скорости его измеДЬнения Ч = - где Д Ь - возникшее на Фчальное отклонение, Д- время еговозникновения. В пределе Ч =ДЬ 1 Ь11 нд(,0П р и м е р, В целях экономии энергии система работает в прерывистом40 режиме О = 0,1; В = 90 м; Кр =1 О м/сут; г 1 = 1 О и; Чщскс- 0,1 м/сут; ДЬ Аоп = О, м, К = 2.Периодичность включения системы 45 ДС = -. -= 2 ч,0 ЯЬдспЧмаксВремя упреждения системы:1 в 2Т =-,= 2 сут,4 Кн50 т.е. возможное изменение УГВ предвидится за 2 сут, Управляющее изменениеуровня воды в регулирующей сети Д Н= 0,5 м. При этом Ь находится в пределах ДЬд , а значения ДН, = 0,1 м55 иДНк=ОЙмФормула и зобо е тени яСпособ стабилизации уровня грунтовых вод, включающий измерение уровК 25 5 15448334 ня грунтовых вод и. изменение уровня ч воды в регулирующей сети, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения способа, измеряют уровень Т грунтовых вод во всем диапазоне его5 изменений, возможных при действии осадков и испарения, и скорость изменения уровня грунтовых вод, при этом управляющее изменение уровня воды в регулирующей сети определяют по зависимости.Ьн= -кйь + ч т ),где ЬНк - управляющее изменение уров"ня воды в канале регулирующей сетим;К - коэффициент усиления управВляющего устройства, безразмерная величина;ЬЬ - отклонение уровня грунтовых 20вод посередине между регулирующими каналами от за- . вданного положения в верхнюю(+Ь) или нижнюю .(-ЬЬ) сторону, м;- скорость изменения уровнягрунтовых вод под действиемосадков или испарения,- время упреждения возмущающего воздействия осадковили испарения,о Д 2Т = -- , сут,9 Ч Кшфкоэффициент водоотдачи при опускании грунтовых вод и свободная порозность при подьеме поверхности грунтовых вод,.доля от единицы объема грунта 1расстояние между каналами регулирующей сети, м;коэффи циент фильтра ции водоносного пласта, м/сут; средняя мощность потока грунтовых вод в пределах изменения поверхности грунтовых вод,м.1548334 едактор Н.Рогулич Техред М.Ходанич Корректор С,йе и ГКНТ ССС Ужгород, ул. Гагарина, 101 Производственно-издательский комбинат идат Заказ 119ВНИИПИ Гос твенно 11303 Тираж 531о комитета по изо Москва, В, Р ретени ушская дписное и открьтин б., д, 4/5