Главная » Просмотр файлов » Диссертация

Диссертация (1151678), страница 25

Файл №1151678 Диссертация (Моделирование порового пространства и гидрофизических свойств почв для обоснования мелиоративных мероприятий и технологий) 25 страницаДиссертация (1151678) страница 252019-07-03СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 25)

Измерения физических величин таких как, плотность твердой фазыпочвы, пористость, удельная свободная поверхностная энергия на границераздела вода-воздух, объемная удельная поверхность твердой фазы почвы,173объемная влажность и объемная масса почвы производят на одних и тех жеобразцах почвы, отобранных на тестируемом участке соответственно до ипосле механической обработки в тех же точках, участок тестируетсятвердомером.Таким образом, результатами исследования технологических свойствпочвприпроведенииагромелиоративныхикультуртехническихмероприятий явились зависимости коэффициента трения и липкости почв,позволяющиеустановитьдиапазонывлажностипочв,прикоторыхпроведение агромелиоративных мероприятий экологично и наименееэнергоемко, достаточно точно согласующиеся с экспериментальнымиданными.

С целью выявления уплотненного слоя почвы разработанаметодика послойного определения коэффициентов фильтрации, а длясовокупной оценки таких мелиоративных мероприятий, как разуплотнение ирекультивацияпредложенаметодикаизмеренияпотенциаладеформируемости почвы.3.4. Выводы по главеМодельпоровогопространстваиспользованаприизучениитехнологических свойств почв. Получены функциональные зависимости длялипкости почв и зависимости для коэффициента трения в почвах.Проведенная проверка их соответствия экспериментальным данным показаластатистическую значимость уравнений и их пригодность для описанияпроисходящих в почве процессов. Зависимости коэффициента трения илипкости почв, позволяют установить диапазоны влажности почв, прикоторыхнаименеепроведениеэнергоемко.агромелиоративныхИзменениемероприятийудельнойэкологичноповерхностиипочвенныхагрегатов использовано для изучения крошения почвы при фрезеровании.Введено понятие эффективного размера почвенного агрегата.

Изменениеэнергетического состояния почвенной влаги использовано при изучении174результатовпроведенияагромелиоративныхикультуртехническихмероприятий. Модель порового пространства и функция влагопроводностииспользованы при изучении уплотненного состояния в тонких почвенныхслоях. Для совокупной оценки работ по разуплотнению и рекультивацииразработана величина потенциала деформируемости почв. Она показываетизменения в водоудержании почвы и условий развития корневой системырастений после проведения ряда агромелиоративных и культуртехническихмероприятий.

Предложена методика ее измерения.1754. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ И ПРОФИЛЕЙУВЛАЖНЕНИЯ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ОРОСИТЕЛЬНЫХМЕЛИОРАЦИЙВ главе рассмотрены вопросы моделирования и численных расчетовинтенсивности впитывания воды в почву при орошении, эрозионнойустойчивости почвы при избыточном поливе при дождевании, формированиеконтура увлажнения при капельном орошении.4.1. Изучение поверхностного впитывания водыВпитывание воды в почву является сложным процессом. На скоростьвпитывания воды в почву комплексное влияние оказывают такие факторыкак удельная поверхность, пористость почвы, ее начальная влажность,структурность и водопрочность агрегатов, корневая система и др.Изучениювопросовинфильтрациипосвященыработымногихотечественных и зарубежных ученых и, соответственно, имеются различныеточки зрения на определение скорости впитывания.

Полученные вбольшинствеисследованийзависимостиирасчетныеформулы,описывающие процессы инфильтрации во многих случаях специализированыдля определенных почв в конкретных условиях и далеко не всегдапереносимы от почвы к почве.4.1.1 Определение впитывающей способности почвыКак упоминалось ранее уравнение А.Н. Костякова степенного видаK t = K 0 t − α входит в набор стандартных функций современных электронныхтаблиц (степенная), по которым получают уравнения нелинейной регрессии.Поэтому поиск численных значений коэффициентов модели K0, и α непредставляет трудностей при статистической обработке данных.

ОднакоболееточнойявляетсяпредложеннаяАверьяновымС.Ф.формула176K t = K ô + K 0 t −α(Kф-коэффициентфильтрации).Онабылаусовершенствована путем добавления константы равной коэффициентуфильтрации, поскольку, через некоторое время, после заполнения пор водойначинается фильтрация воды через почву.Однакоспозицииматематическойстатистикитипмоделипредложенной Аверьяновым С.Ф. не является стандартным и применениеэлектронных таблиц для его обработки затруднено. При необходимостиполучения регрессионных зависимостей интенсивности впитывания отпористости и удельной поверхности почвы имеется следующее решение. Прииспользовании полученной нами формулы вычисления коэффициентавлагопроводности (2.3.5), для величины (K - Kф) зависимость приводится кстатистически легко обрабатываемому степенному виду, что позволяетопределять численные значения.

Использование разработанных программпозволяет изучать зависимость Kф, K0, α от пористости, удельнойповерхности и влажности.Рисунок 4.1 – Работа программного средства по расчету интенсивностивпитыванияПри моделировании интенсивности впитывания воды в почвуопределяется максимально возможный объем впитывающейся влаги для177текущего момента времени при текущих условиях.

Для этого задаетсяпостоянный нулевой потенциал ψ в верхнем слое почвы и по формуле Дарсирассчитывается возможный, при данных условиях, объем влаги перешедшийвнижележащийслой.Работапрограммногосредствапорасчетуинтенсивности впитывания оказана на рисунке 4.1.4.2. Моделирование процессов орошенияДля моделирования и расчетов профилей увлажнения при дождеванииикапельноморошенииповерхности, пористостипочвисразличныминачальнойзначениямивлажностинамиудельнойразработанопрограммное средство.Планирование и проведение лабораторных экспериментов позволяетпри моделировании сделать следующие приближения: концентрация солейпренебрежимо мала, твердая фаза почвы не деформируется и не смывается,температура воды в почве и температура поливной воды равны, всасываниеводы корнями растений и испарение малы.4.2.1. Моделирование капельного орошенияЗадача определения контуров увлажнения при капельном орошениитрехмерная, она была сведена к двумерной задаче как цилиндрическисимметричная с расположенной на оси капельницей (рисунок 4.2).Рисунок 4.2 – Цилиндрическая симметрия при расчете капельного орошенияРеализация программного средства расчета контуров увлажнения178осуществлена заданием объема влаги, поступающей в точку (цилиндрвысотой 5 мм и диаметром 5 мм) верхнего слоя за единицу времени.Гравитационный потенциал gΔh при вычислении разности потенциаловпочвенной влаги добавлялся при расчете переноса из слоя в слой и недобавлялся при расчете переноса внутри слоя, где почва разбивалась насистему радиально расходящихся колец.

Вертикальный и горизонтальныйперенос влаги рассчитывался одновременно с помощью решения двухуравнений Дарси и условия, при котором давление почвенной влаги вполучающем воду объеме по модулю не выше давления в теряющем водуобъеме почвы.ПоформуламДарси(37)рассчитывалисьобъемΔVгорвлагиперетекавшей из цилиндрического элемента в более удаленный от осиэлемент и ΔVверт - в расположенный снизу элемент:ΔVгор = KΔp горΔxS бок Δt , ΔVверт = K(Δpверт + ρgΔx)ΔxS осн Δt(4.2.1)где K - коэффициент влагопроводности, Δpгор – разность давлений почвеннойвлаги в соседних горизонтально расположенных элементах почвы, Δpверт –разность давлений почвенной влаги в соседних вертикально расположенныхэлементах почвы, Sосн – площадь основания цилиндирческого элемента, t –время, Δx – высота и толщина цилиндрического элемента.Визуализация расчетов для капельного орошения (объемы воды 0,5 л, 1л, 2л) светло серой лесной почвы (Ω0=46,2 м2/г, П0=0,53) со значенияминачальных влажностей w=0,32 и w=0,15 близкими к влажностям спелости изавядания растений представлены на рисунке 4.3В результате исследования эрозионных процессов рассмотренывопросы интенсивности впитывания воды в почву при дождевании икапельном орошении, разработан критерий, связывающий параметрыобразующейся при избыточном поливе сети микроручейков с уклоном иэрозионной устойчивостью почвы.

Разработанное программное обеспечение,которое позволяет в автоматизированном режиме рассчитать профили179увлажнения при дождевании и капельном орошении, что необходимо прирасчете поливных норм и сроков проведения поливов в зависимости отгидрофизических свойств почвы.Рисунок 4.3 – Градиенты потенциалов влагиобъем воды (сверху вниз) 0,5 л, 1 л, 2 л, начальные влажности w=0,32 слева,w=0,15 справа4.2.2. Моделирование орошения дождеваниемЗадача определения профиля увлажнения при дождевании являетсяодномерной, поэтому рассчитывался послойный (50 слоев) перенос влаги столщиной слоя Δh=5 мм (рисунок 4.4). При вычислении разности180потенциалов почвенной влаги в слоях добавлялся гравитационный потенциалgΔh.Рисунок 4.4 – Работа программного средства по расчету профилейувлажнения при дождевании и капельном поливеРеализация программного средства расчета профиля увлажненияосуществлена заданием объема влаги, поступающей в верхний слой заединицу времени, массивов значений пористости, удельной поверхности,начальной влажности для каждого слоя, по которым вычислялиськоэффициенты влагопроводности и давления почвенной влаги.

Характеристики

Список файлов диссертации

Моделирование порового пространства и гидрофизических свойств почв для обоснования мелиоративных мероприятий и технологий
Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6392
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее