Teorie návrhu podzemního odvodnění podle Netopil, 1972.

Prezentace na téma: "Teorie návrhu podzemního odvodnění podle Netopil, 1972."— Transkript prezentace:

1 Teorie návrhu podzemního odvodnění podle Netopil, 1972

2 Podzemní odtok Závisí na faktorech: klimatických, hydrogeologických, orografických a půdních, vegetačních a zemědělsko-výrobních, a antropogenních (technických) Největší vzniká při nejvyšších hladinách podzemních vod koncem zimního a počátkem jarního období v klimatických podmínkách ČSR mohou být někdy pro určení směrodatného podzemního odtoku rozhodující srážkové úhrny za vegetační období kulminační podzemní odtoky dosahují hodnoty 5 až 10 l s -1 ha -1

3 Sklon území (%)0-22-88-1414-2020-2727-35 Součinitel vsaku α i 0,50,450,400,350,300,25 S n - úhrn srážek za bilancované období (m), V v - přírůstek nebo úbytek půdní vláhy způsobený výměnou mezi bilancovaným půdním profilem a níže ležícími půdními vrstvami, vyvolaný např. vlhkostním gradientem, kapilárním přítokem z níže ležících vrstev apod. (m), V vk - kondenzované vodní páry v půdním profilu (m), Q pp - povrchově přiteklá vnější voda (m), Q p - povrchově odteklá voda. ze srážek (m), Q d - podzemně odteklá voda (m), E et - voda ztracená evapotranspirací (m), E i - voda ztracená intercepcí (m). Součinitel vsaku podle Kostjakova Hydrologické metody určování podzemního odtoku Je-li půda nasycena vodou až po hranici maximální kapilární vodní kapacity specifický podzemní odtok

4 10 S n α i - 100H(KMK - w m ) voda skutečně přiteklá do drénu l s -1 ha -1 ß součinitel závislý na rychlosti infiltrace a poklesu hladiny α určuje vztah mezi množstvím vody spadlým na povrch půdy a množstvím, jež se dostává do drenáže drenážní odtok

5 Roční srážky (mm)< 600600--700700--1 000>1000 Podzemní specifický odtok (l s -1 ha -1 ) 0,650,8011 (m d- I )0,005 60,0070,008 640,008 65 podle K. Jůvy

6 Stupeň intenzity odvodnění (příklad plodin) t (d) N (r) I (zelenina, vinná réva, kukuřice, cukrová řepa) II (kukuřice, pšenice) III (jetel, brambory) IV (louky, pastviny) 2 3 - 4 5 – 7 8 - 10 10 10 – 5 5 – 3 3 - 2 Stupeň intenzity odvodnění podle Fídlera

7 Hydraulické metody určování podzemního odtoku

8 α t = P -1/4 1,1 ≤ α t ≤1,6 v = K. i Kapilární model proudění podzemní vody Model Karman – Kozeny Poisseuille Soustava kapilár - tortuozita

9 Darcyho pokus

10 Darcyho zákon v = K. i Hydraulická vodivost Propustnost

11 Koeficient filtrace K Filtrační součinitel K závisí na: zrnitosti, tvaru zrn, viskositě (teplotě) stanovení: čerpací zkouška, laboratorní zkoušky, empirické vzorce Orientační hodnoty koeficientu filtrace K (m/s) Jíl < 1. 10 -8 Písčitá hlína < 1. 10 -6 Ulehlý hlinitý písek 1. 10 -6 - 5. 10 -6 Jemný písek, kyprý hlinitý písek 1. 10 -5 - 5. 10 -5 Písek hrubozrnný 1. 10 -4 - 5. 10 -4 Štěrk písčitý 2. 10 -4 – 1. 10 -3 Štěrk bez písku ≥1. 10 -3

12 Závislost mezi zrnitostí a hydraulickou vodivostí

13 Přítok vody do odvodňovacího zařízení

14 q = K S i

15 ß 0 = (π/2) (ß'/90) sinß' = y/x Půdní druhsin ß'Půdní druhsin ß´ hrubozrnný písek 0,003-,-0,006h1ína0,10--0,15 písek0,006--0,020těžká hlína0,15--0,20 hlinitý písek0,02--0,05rašelina0,02-0,12 písčitá hlína0,05-0,10

16 α o = (π/2) (α'/90) D p < L/4 α' = D/x vnitřní zásobení Přítok vody z vnitřního zásobení - déšť Deformace proudění

17 H. Y. Hammad, oboustranný přítok Averjanov oboustranný přítok, vnitřní zásobení K je součinitel hydraulické vodivosti md -1 d je průměr drénu m L je rozchod drénů m D p je vzdálenost drénu od nepropustného podloží m H 1 = D p + d m H 2 úroveň hladiny mezi drény nad nepropustným podložím m

18 vzorec I. Radčenka pro neustálený režim proudění K je součinitel hydraulické vodivosti md -1 P d je drenážní pórovitost h 0 ´ je počáteční výška hladiny podzemní vody nad rovinou osy drénu v čase t = 0 m α, ß jsou parametry vyjadřující vliv hloubky nepropustné vrstvy f(D/L, h 0 /L) D je hloubka nepropustné vrstvy pod osou drénu m A parametr vlivu velikosti filtračně aktivního obvodu drénu l d, parametr je závislý na l d /L

19 S w = w/P Nenasycené prostředí

20 podle Leveretta: Karmán-Kozeny Pohybovou rovnici vyjádřil Averjanov v = K w. i K w = K (S w – S wo )n 3≤n≤4