Основные уравнения



жүктеу 35.78 Kb.
Дата12.04.2019
өлшемі35.78 Kb.
түріПрограмма
  1. Основные уравнения


Программа расчета составлена на языке Фортран. Алгоритм основан на решении системы уравнений, описывающих движение влаги и солей в насыщенной и ненасыщенной зонах почвогрунтов. В одномерной постановке уравнения имеют следующий вид:


Н -обобщенный потенциал почвенной влаги, м;

Н = Р(W) - Х

P(W)-капиллярный потенциал, м;

X - вертикальная координата (X= 0 на поверхности почвы , положительное направление вниз);

W- объемная влажность, мЗЗ;

(w)- коэффициент влагопроводности;

e(w, x)- функция отбора влаги корнями растений;

V - скорость влагопереноса, м/cут;

C - минерализация порового раствора, г/л;

D* - коэффициент конвективной диффузии солей

T – время, сут.

Уравнение (3) можно использовать для расчета солепереноса при хлоридном, хлоридно-сульфатном, сульфатно-хлоридном засолении (для несорбирущихся ионов) в почвогрунтах легкого и среднего механического состава.

В тяжелых почвогрунтах следует использовать модель соле-переноса в среде с "двойной" пористостью ("сквозной" и "тупиковой")

С - концентрация солей в “сквозных" порах, г/л;

N - концентрация солей в "тупиковых" порах, г/л;

 - доля "сквозннх" пор в общей пористости, принятой за 1;

 - параметр обмена, сут-1.

Ваше приведенные уравнения дополняются начальными условиями, задающими исходное распределение потенциалов влаги (влажности), и концентрации солей в профиле почвогрунта. На верхней и нижней границах области расчета ставятся краевые условия, задающие потоки влаги и солей.


2. Паpaметpы массопереноса.


2.1. Паpaметpы уравнения влагопереноса

Для уравнения вдагопереноса необходимо задавать два основных параметра: зависимости капиллярного потенциала от влажности и влагопроводности от влажности.

При неполном влагонасыщении капиллярный потенциал является функцией влажности. потенциал отрицателен в зоне неполного насыщения. На границах зон неполного и полного насыщения равен нулю. Ниже уровня грунтовых вод он положителен, и величина его меняется по гидростатическому закону. Вид кривых P(W) и используемые в программе для расчета формулы приведены на рис. 1а. Параметры W0, h*k,  должны находиться на основе аппроксимации экспериментальных кривых. Если таковых не имеется, то можно априори принять W -максимальная гигроскопичность, h* =   hk, где hk - высота капиллярного поднятия,  =2 в формуле (6),  =1.., 1,5 для формул (7) и (8) (чем тяжелее грунт, тем больше .) Значения полной влагоемкости Wп принимаются меньше значения пористости на величину защемленного воздуха. Как показала практика расчетов, хорошие результата дает использование формулы (8), как для глинистых, так и для песчаных грунтов.

Вид зависимостей К(W), и формулы используемые в программе для расчета влагопроводности, показана на рис. 1б. Параметр W0 принимается тем же, что и в зависимости Р(W). Параметр Nkw должен находиться на основе аппроксимации экспериментальных кривых K(W). Если их нет, можно использовать формулу С.Ф.Аверьянова (9) со следующими значениями Nkw :

песок - Nkw = 3,5..4,5; супесь - Nkw =4,5... 5,5;
суглинок - Nkw = 5,5...8,5; глина - Nkw = 6,5... 12.

Для формулы (10) получено меньше результатов по параметру Nkw.

Ориентировочно:

песок - Nkw = 0.5,.. 0.05; супесь - Nkw = 0.05,.. ,0.005;


суглинок - Nkw = 0.005,... ,0.0005.

Для расчета отбора влаги корнями растений используется функция, учитывающая влажность почвы и распределение корней:



ek- интенсивность транспирации из всего корнеобитаемого слоя, м/сут;

e*(w) - функция, учитывающая влияние влажности на отбор;

f(x) -функция корневой системы (рис. 2).




2.2. Параметры солепереноса.

Для расчета солепереноса необходимо задавать следующие параметр : доля "сквозных" пор  = M акт/M, M акт - активная пористость; параметр гидродисперсии *, м; параметр обмена  (для модели (4.)-(5)), 1/сут. Коэффициент конвективной диффузии в программе рассчитывается по формуле:



;

Значения M акт, D* (для фиксированного значения V ) должны находиться на основе экспериментов по промывке монолитов или площадок. Ориентировочно можно * определять" в зависимости от гранулометрического состава почвы (см. «Методика расчета водно-солевого режима орошаемых земель", ВНИИГиМ, 1984).


Достарыңызбен бөлісу:


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет