Giáo trình quy hoạch và thiết kế hệ thống thủy lợi - Chương 7 pdf

22 423 2
Giáo trình quy hoạch và thiết kế hệ thống thủy lợi - Chương 7 pdf

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Quy hoạch và thiết kế hệ thống thủy lợi 232 Chơng 7 Hệ thống tiêu nớc mặt ruộng Nhiệm vụ của hệ thống điều tiết nớc mặt ruộng là phải rút lớp nớc mặt trong thời gian ma và hạ thấp mực nớc ngầm sau thời gian ma để tạo ra chế độ nớc thích hợp cho cây trồng. Khả năng chịu ngập của các loại cây trồng rất khác nhau. Đối với cây trồng cạn nh bông, đậu khả năng chịu ngập rất kém. Thực tế cho thấy rằng, nếu nớc đọng lại trên ruộng bông dới 10 cm trong 1 ngày thì năng suất bông sẽ giảm, nếu ngập 6 ữ 7 ngày thì bông sẽ chết. Một số cây lơng thực nh ngô, khoai nớc ngập 10 ữ15 cm không đợc để quá 2 ữ 3 ngày. Thời gian chịu ngập có quan hệ với chất đất và điều kiện khí hậu. Đối với loại đất nặng ở điều kiện nhiệt độ cao thì thời gian chịu ngập (cho phép) giảm. Cây lúa có khả năng chịu ngập tốt hơn. Khả năng chịu ngập của lúa lại thay đổi theo giai đoạn sinh trởng. Theo các tài liệu thí nghiệm thì biểu đồ mô tả quan hệ giữa số ngày ngập của lúa với tỷ lệ giảm năng suất. Tiêu nớc mặt ruộng nhằm đáp ứng các yêu cầu: - Yêu cầu tiêu thoát độc tố trong đất canh tác và tạo độ ẩm thích hợp cho cây trồng phát triển. Khi mực nớc ngầm quá cao sẽ làm cho cây trồng phát triển kém, do ảnh hởng của muối độc và các chất độc không đợc phân giải, do đó phải có biện pháp hạ thấp mực nớc ngầm, bảo đảm độ ẩm thích hợp cho sự phát triển bình thờng của cây trồng. - Yêu cầu tiêu nớc rửa mặn để cải tạo đất mặn đối với vùng đất bị nhiễm mặn, đồng thời phải chống mặn tái sinh khi mực nớc ngầm dâng cao. Hình 7.1: ảnh hởng của thời gian ngập nớc đối với năng suất lúa thời kỳ đẻ nhánh - Yêu cầu canh tác nông nghiệp. Cần phải tạo cho đất độ ẩm thích hợp để máy móc làm đất hoạt động tốt, phải hạ và khống chế mực nớc ngầm ở độ sâu thích hợp (thờng phải cách mặt đất 0,5 ữ 0,6 m). Chơng 7 - Hệ thống tiêu nớc mặt ruộng 233 Hệ thống điều tiết nớc mặt ruộng bao gồm hệ thống tiêu thoát nớc mặt bằng kênh hở và hệ thống tiêu thoát nớc ngầm bằng kênh hở hoặc hệ thống ống ngầm. 7.1. Hệ thống kênh tiêu nớc mặt ruộng Sau khi ma, hệ thống kênh tiêu cần phải rút hết nớc ma trên mặt ruộng trong khoảng thời gian ngập cho phép bảo đảm cho cây trồng tránh đợc thiệt hại do ngập úng. Việc tiêu nớc trên mặt ruộng có quan hệ với việc trữ nớc trên ruộng, quá trình hình thành dòng chảy của nớc ma và khoảng cách giữa các kênh tiêu. Hệ thống tiêu nớc mặt ruộng bao gồm hệ thống tiêu cho lúa và cho cây trồng cạn. Đối với hệ thống tiêu trên ruộng lúa đã kết hợp trình bày trong phơng pháp tới ngập cho lúa (chơng 6) vì vậy ở đây chỉ trình bày hệ thống tiêu nớc mặt ruộng cho cây trồng cạn. 7.1.1. Khả năng trữ nớc mặt ruộng của cây trồng cạn Dòng chảy sản sinh do ma, một bộ phận bị chặn giữ trên hệ thống kênh tới và công trình mặt ruộng, từ đó sẽ giảm nhỏ đợc cờng độ tiêu nớc và lợng nớc tiêu ở mặt ruộng. Bản thân tầng đất của ruộng trồng trọt có thể trữ lại lợng nớc ma do thấm, khi lợng trữ ẩm tăng lên thì bổ sung vào nớc ngầm làm cho mực nớc ngầm dâng cao. Tuy nhiên, cần phải hạn chế việc dâng cao mực nớc ngầm để đề phòng mực nớc ngầm có thể gây tác hại đối với cây trồng. Hình 7.2: Tầng đất trữ nớc - Thời gian tiêu nớc cho phép đối với đất màu: t + [T] (7.1) trong đó: t - thời gian ma; - thời gian rút nớc sau ma; [T] - thời gian tiêu cho phép. - Khả năng trữ nớc cho phép đợc xác định: W = A.H.( max 0 ) + A.H 1 .(1 max ) (7.2) trong đó: W - lợng nớc có thể trữ (m 3 ) hoặc (m 3 /ha); H - chiều dày tầng đất trên mực nớc ngầm (m); A - độ rỗng của đất (% thể tích đất); 0 - độ ẩm ban đầu của đất (%A); max - sức trữ nớc tối đa của đất (%A); H 1 - độ dâng cao của mực nớc ngầm cho phép do mao quản (m). Quy hoạch và thiết kế hệ thống thủy lợi 234 Từ đây ta có thể rút ra điều kiện khống chế về yêu cầu tiêu: K 0 (t + ) 1 - W và: 1 1 0 W t K + với 1 0 K K 1 = (7.3) Tình hình chung, khi lợng nớc thấm của ma vào tầng đất chứa nớc vợt quá khả năng trữ nớc thì phải xây dựng hệ thống tiêu thoát lợng nớc ma quá nhiều tránh cho cây trồng bị hại. 7.1.2. Quá trình hình thành dòng chảy trên ruộng cây trồng cạn Để thấy rõ tác dụng của kênh tiêu và bố trí hợp lý hệ thống tiêu nớc, ta sẽ phân tích quá trình hình thành dòng chảy trên ruộng. Trên ruộng trồng cây trồng cạn, khi ma nếu cờng độ ma vợt quá tốc độ thấm của đất thì sẽ hình thành dòng chảy. Nếu đất có một độ dốc nhất định thì lớp nớc sẽ vận chuyển theo hớng dốc về kênh tập trung nớc. ở phía đầu khu ruộng, diện tích tập trung nớc bé do đó độ dày lớp nớc sẽ bé theo sự gia tăng của diện tích tập trung nớc, độ dày lớp nớc sẽ tăng lên, có nghĩa càng cách xa phía đầu ruộng thì độ dày lớp nớc càng lớn. Khi độ dốc mặt đất và tình hình che phủ giống nhau thì thửa ruộng càng dài, độ sâu lớp nớc ngập phía cuối ruộng càng lớn. Sau khi ngừng ma, thời gian rút nớc càng chậm và thời gian chịu ngập càng lớn. Nh vậy sẽ bất lợi đối với cây trồng. Để tránh ảnh hởng không tốt đối với cây trồng ta cần đào kênh tiêu rút ngắn chiều dài dòng chảy để có thể giảm bớt độ sâu và thời gian chịu ngập bảo đảm độ sâu và thời gian trong phạm vi cho phép. Giá trị lớn nhỏ về khoảng cách giữa các kênh tiêu sẽ ảnh hởng trực tiếp đến độ sâu ngập và thời gian ngập của cây trồng, có thể xem biểu đồ dới đây. Hình 7.3: ảnh hởng của kênh tiêu đối với quá trình hình thành dòng chảy 1. Đờng quá trình tiêu trớc khi đào kênh tiêu C; 2. Đờng quá trình tiêu nớc sau khi đào kênh tiêu C Chơng 7 - Hệ thống tiêu nớc mặt ruộng 235 Thí dụ trận ma có tổng lợng 116 mm trong 4 giờ trên đất nặng và đất sét ở một vùng cho ta quan hệ giữa khoảng cách kênh tiêu và thời gian ngập ở ruộng. Bảng 7.1 - Khoảng cách kênh tiêu và thời gian ngập Khoảng cách giữa 2 kênh tiêu (m) 30 50 100 400 Thời gian ngập ở ruộng (ngày) 3 ữ 4 ngày 5 ữ 6 ngày 10 ữ 12 ngày 3 ữ 4 ngày Từ phân tích trên việc xác định khoảng cách giữa hai kênh tiêu nhằm rút nớc ma với tần suất thiết kế bảo đảm cho cây trồng phát triển bình thờng. Đây là vấn đề quan trọng cần đợc nghiên cứu giải quyết. 7.2. Xác định khoảng cách giữa hai kênh tiêu cấp cố định cuối cùng trên ruộng của cây trồng cạn Việc xác định khoảng cách này có thể thực hiện theo hai giả thiết: Giả thiết dòng ổn định và không ổn định. Trớc tiên ta nghiên cứu giả thiết đơn giản là dòng ổn định. 7.2.1. Xác định khoảng cách giữa hai kênh tiêu theo dòng ổn định 1. Giả thiết tính toán - Dòng chảy trên mặt đất là dòng đều, lu tốc dòng chảy tính theo công thức Sezi. - Độ dốc và độ gồ ghề trên mặt đất là đồng nhất. - Chất đất đồng đều và hệ số ngấm là đồng nhất. - Cờng độ ma phân bố đồng đều trên diện tích nghiên cứu. 2. Sơ đồ tính toán Hình 7.4: Sơ đồ tính toán 3. Phơng pháp tính toán a) Xác định lu tốc dòng chảy trên mặt đất Lu tốc dòng chảy trên mặt đất đợc xác định theo công thức: x1 VCR.= i (7.4) Quy hoạch và thiết kế hệ thống thủy lợi 236 Vì độ sâu lớp nớc trên mặt ruộng là bé với chiều rộng thửa ruộng nên xem R = y và nh vậy: x1 VCy.= i (7.5) C 1 tính theo công thức Bazanh: 1 87 y 87 R C R = + (7.6) Thay (7.6) vào (7.5) ta có: V x = Cy với 87 i C = (7.7) trong đó: - độ gồ ghề mặt ruộng, xác định theo thực nghiệm, phụ thuộc độ đặc trng che phủ mặt ruộng, thờng C = 15 i ữ 40 i . b) Thiết lập phơng trình cơ bản và xác định khoảng cách giữa hai kênh tiêu Ta thiết lập phơng trình liên tục giữa hai mặt cắt I - I và II - II. Lợng nớc vào mặt cắt I - I và lợng ma bổ sung trên chiều dài dx là: q + pdx Lợng nớc ra ở mặt cắt II - II và ngấm trên độ dài dx là: (q + dq) + Kdx Ta có phơng trình cân bằng nh sau: q + pdx = (q + dq) + Kdx dq = (p K)dx (7.8) Theo (7.7) thì lu lợng trên đơn vị chiều rộng tại mặt cắt x là: q = Cy 2 (7.9) Hình 7.5: Sơ đồ phần tử nghiên cứu Đa (7.9) vào (7.8) ta có: 2Cydy = (p K)dx (7.10) Tích phân 2 vế phơng trình (7.10) theo cận: y x 00 2C y d y ( p K)dx= ta có : .p.x y C = với p K p = (7.11) Tại mặt cắt x = L thì y = H nên ta có: .p.L H C = (7.12) Phơng trình (7.11) là phơng trình đờng mặt nớc trên ruộng trong thời gian ma. Để thiết lập quan hệ giữa thời gian rút nớc sau khi ma với khoảng cách giữa hai kênh tiêu ta phân tích thêm nh sau: - Lợng nớc đọng lại trên một đơn vị chiều rộng ở ruộng khi kết thúc ma đợc xác định theo hệ thức: Chơng 7 - Hệ thống tiêu nớc mặt ruộng 237 2 WL 3 = H (7.13) ở đây là tính cho một đơn vị chiều rộng mặt ruộng. Lợng nớc này sẽ đợc tháo đi qua mặt cắt cuối thửa ruộng (bờ trái kênh tiêu) và ngấm trong quá trình di chuyển lớp nớc về phía dới. Lợng nớc đợc tháo qua mặt cắt H là: tháo Wq = (7.14) 2 q Ch= với 1 hH 2 = - thời gian rút nớc sau khi dừng ma. Kết hợp với hệ thức (7.12) ta có: thấm 1 W p L 4 = (7.15) Lợng nớc thấm đợc xác định theo công thức: thấm 1 WL 2 K = (7.16) Cân bằng (7.13) với (7.15) và (7.16) ta có: 2pL1 1 LpL 3C4 2 LK = + (7.17) Từ (7.17) ta rút ra: 22 C( p K) L 7p + = (7.18) Với công thức (7.18) thì C tính bằng 1/s, p và K tính bằng mm/h, tính bằng giờ (h) còn L tính bằng mm. 22 Nếu : tính bằng h P và K tính bằng mm / h 1C( p K) L C tính bằng 1/ s 2 p L tính bằng m + = (7.19) 7.2.2. Xác định khoảng cách giữa 2 kênh tiêu theo dòng không ổn định 1. Giả thiết tính toán - Cờng độ ma và tốc độ thấm phân bố đều trên toàn diện tích khu tới. - Độ nhám và độ dốc địa hình của diện tích tiêu là đồng nhất. - Tốc độ dòng chảy tuân theo quy luật dòng đều. - Đờng mặt nớc thay đổi theo thời gian. Quy hoạch và thiết kế hệ thống thủy lợi 238 2. Thiết lập phơng trình cơ bản và giải Phơng trình cơ bản đợc thiết lập trên cơ sở phơng trình liên tục khi dòng chảy chuyển động qua hai mặt cắt I - I và II - II với chiều dài dx trong thời đoạn dt. Theo nguyên lý bảo toàn khối lợng ta có: qh [ q ( p K)]dt q dx dt dt.dx xt + + = (7.20) qh p K xt += (7.21) q - lu lợng trên 1 đơn vị chiều rộng (m 3 /s-m); p - cờng độ ma rơi xuống trên khu vực trong thời đoạn nghiên cứu (mm/h); K - cờng độ thấm của đất (mm/h); h - độ sâu lớp nớc mặt ruộng trong thời gian ma (mm). Để giải phơng trình trên ta cần xác định một số điều kiện quan hệ sau: Hình 7.6: Phần tử nghiên cứu cân bằng a) Lu tốc dòng chảy trên mặt ruộng đợc xác định bằng hệ thức tổng quát V = C.I n .h m (7.22) C - hệ số thực nghiệm hoặc hệ số Sêzi; I - độ dốc mặt đất; n, m - các tham số thực nghiệm. b) Lu lợng trên 1 đơn vị chiều rộng Từ hệ thức (7.22) ta có: q = V. = C.I n .h m + 1 (7.23) c) Điều kiện ban đầu và điều kiện biên - Điều kiện ban đầu: t = 0 h = 0 - Điều kiện biên: t 0 x0 h0 xL hH = = = = Kết hợp với hệ thức (7.23), phơng trình (7.21) đợc đa về dạng: nm hh (m 1)CI h p K xt ++= (7.24) Theo Strepanov, phơng trình (7.24) đợc đa về phơng trình đặc trng ở dạng sau: nm dx dt dh 1 p K (m 1) C.I .h == + (7.25) Chơng 7 - Hệ thống tiêu nớc mặt ruộng 239 Từ (7.25) ta có hệ phơng trình: nm dh (p K)dt (m 1)CI h dh ( p K)dx = += (7.26) Từ (7.26) ta có: 1 dh (p K)dt h (p K)t C= =+ Theo điều kiện ban đầu, khi t = 0 h = 0, do đó C 1 = 0 và phơng trình còn lại: h = (p K).t (7.27) Cũng từ (7.26) ta có: nm (m 1)CI h dh ( p K)dx+= C.I n . h m + 1 = (p K).x + C 2 Kết hợp với điều kiện biên khi x = 0 h = 0 , do vậy C 2 = 0 và phơng trình còn lại: 1 m1 n (p K).x h C.I + = (7.28) 3. Xác định khoảng cách giữa hai kênh tiêu a) Xác định lợng nớc đọng lại trên ruộng khi ngừng ma 11 2m LL m1 1m 1m n 00 (p K)x 1 m p K W hdx dx L 2m CI CI n + ++ + + == = + (7.29) b) Lợng nớc tháo ra kênh tiêu ở phía cuối thửa ruộng m1 n 1 H WCI 2 + = (7.30) - thời gian rút nớc sau khi ngừng ma; H - chiều sâu lớp nớc trên ruộng ở bờ trái của kênh tiêu khi x = L, do đó theo (7.28) thì: 1 m1 n (p K).L H C.I + = Thay vào (7.30) ta có: 1 1m n 1 n 1(p K).L WCI 2 C.I + = (7.31) Lợng nớc thấm trên độ dài di chuyển về phía kênh tiêu: 2 1 WLK 2 = (7.32) Theo định luật bảo toàn lợng nớc: W = W 1 + W 2 Thay vào các hệ thức trên, ta có: Quy hoạch và thiết kế hệ thống thủy lợi 240 11 2m 1m 1m n 1m nn 1m pK 1(PK)L 1 .L CI LK 2m 2 2 C.I CI + ++ + + = + + (7.33) Từ (7.33) rút ra: 1m 1m 1m n 1Km C.I (p K) 22m L (p K) + 2 1 + + + + + = (7.34) Nếu L tính bằng m, C tính bằng 1/s, p và K là mm/h, là giờ (h) thì cần đa vào hệ số chuyển thứ nguyên là 3,6 do vậy: 1m 1m 1m n 1Km 3, 6.C.I (p K) 22m L (p K) + ++ + + 2 1 + = (7.35) Phần áp dụng tính toán và so sánh với hệ thức cũ (7.19) có thể xem trong cuốn Bài tập Thuỷ nông - NXBNN- 1995. 7.3. Xác định cấu trúc của hệ thống tiêu nớc ngầm Cấu trúc của hệ tiêu nớc ngầm bao gồm chiều sâu, khoảng cách giữa hai kênh tiêu và hình dạng, kích thớc mặt cắt ngang của kênh tiêu hoặc ống tiêu. Việc tiêu thoát nớc ngầm sau khi ma nhằm hạ thấp mực nớc ngầm xuống độ sâu cần thiết theo yêu cầu phát triển nông nghiệp bằng hệ thống kênh hở hoặc ống tiêu ngầm là điều rất trọng yếu. 1. Chống hiện tợng lầy và chua của đất khi mực nớc ngầm cao và hiện tợng mặn tái sinh. 2. Làm tăng lợng không khí trong đất, tạo điều kiện phân giải các chất hữu cơ làm thức ăn nuôi cây. Lợng không khí trong đất đợc xác định theo quan hệ: = A k . (7.36) - lợng không khí của đất (% thể tích đất); A - độ rỗng của đất (% thể tích đất); k - dung trọng khô của đất (T/m 3 ); - độ ẩm của đất tính theo % k . 3. Có tác dụng điều tiết nhiệt của đất Khi độ ẩm của đất giảm làm cho nhiệt độ của đất sẽ tăng và ngợc lại do tính chất hấp thụ nhiệt của môi trờng đất. 4. Do thay đổi tỷ lệ không khí trong đất có thể làm thay đổi cấu trúc đất, tăng khả năng trữ nớc của đất (xem tài liệu thí nghiệm bảng 7.2). Chơng 7 - Hệ thống tiêu nớc mặt ruộng 241 Bảng 7.2 - ảnh hởng của tiêu nớc đến cấu trúc đất Độ ẩm của đất (%) Tiêu ngầm Thời kỳ Không tiêu ở độ sâu 0,6 m ở độ sâu 1,0 m Hạn 6,8 13,7 16,6 ẩm 19,0 17,3 17,3 5. Do yêu cầu canh tác cơ giới cũng nh tạo đợc độ sâu thích hợp cho cây trồng phát triển, mực nớc ngầm cần đợc khống chế ở một độ sâu thích hợp. Độ sâu này thay đổi theo loại cây trồng. Bảng 7.3 - Mực nớc ngầm thích hợp Loại đất Cây nông nghiệp Đồng cỏ Đất sét chặt 0,7 ữ 1,2 0,5 ữ 0,6 Đất trung bình 0,6 ữ 1,0 0,4 ữ 0,6 Đất cát 0,6 ữ 0,8 0,3 ữ 0,5 Đất mùn 0,6 ữ 0,8 0,3 ữ 0,4 Do vậy cần phải nghiên cứu quy hoạch hệ thống tiêu ngầm để thoả mãn các yêu cầu nói trên 7.3.1. Xác định cấu trúc hệ thống tiêu ngầm theo dòng ổn định 1. Hệ thống thoát nằm ngay trên lớp không thấm a) Sơ đồ tính toán (hình 7.7) Hình 7.7: Sơ đồ tính khi kênh tiêu (ống tiêu) nằm trên lớp không thấm b) Giả thiết tính toán - Môi trờng đất thấm là đồng nhất và đẳng hớng, hệ số thấm K là không đổi. - Cờng độ thấm p 0 của nớc ma vào trong đất là phân bố đều và không đổi. - Lu lợng rút vào kênh tiêu hay đờng ống là không đổi trong thời gian nghiên cứu. [...]... Nếu đặt a 2 = (7. 69) KH thì phơng trình (7. 69) sẽ trở thành: a2 2 H p 0 H + = t x 2 (7. 70) a - hệ số chuyển dẫn mực nớc Phơng trình (7. 70) là phơng trình đạo hàm tuyến tính có thể giải trực tiếp và có thể đợc chuyển sang dạng khác nh sau: Đặt b = p0 và thay h = H H0 h H 2h 2H = 2 = 2 x x x x Thay vào (7. 70) ta có: Hình 7. 15: Sơ đồ minh hoạ 250 Quy hoạch và thiết kế hệ thống thủy lợi 2h h +b= 2... Đặt: 2 (7. 73) (7. 74) a L Với: (7. 75) t = t thì h , t = bt(t ) L 2 Từ hệ thức (7. 74), ta sẽ xây dựng biểu đồ quan hệ t với t ở dạng không thứ nguyên với giá trị bất kỳ Từ đó có thể suy ra cho các trờng hợp cụ thể tuỳ ý mà không phải tính nhiều () Hình 7. 16: Quan hệ giữa ( t ) và t 251 Chơng 7 - Hệ thống tiêu nớc mặt ruộng Sơ đồ khối để lập chơng trình tính toán cho hệ thức (7. 74) nh hình 7. 17 START... KTm t h và h = Để tiện tính toán ta lập quan hệ giữa h và t với t = 2 H1 L (7. 81) (7. 82) Các hệ thức trên đã đợc tính bằng máy tính điện tử, xây dựng thành bảng tra hoặc đồ thị để tính cho đơn giản và nhanh (hình 7. 18) Hình 7. 18: Quan hệ giữa h và t 1 - Theo hệ thức 7. 78; 2 - Theo hệ thức 7. 80; 3 - Theo hệ thức 7. 82 Câu hỏi ôn tập: 1 Hãy phân tích mục đích ý nghĩa của tiêu nớc mặt ruộng 2 Hãy trình. .. T(i)) S = S + F*ER n=n+1 S n>m Đ ETA(i) S i>l i=i+1 Đ STOP Hình 7. 17: Sơ đồ khối tính hệ thức (7. 74) 252 Quy hoạch và thiết kế hệ thống thủy lợi 2 Trờng hợp kết thúc ma, nghiên cứu quá trình hạ thấp mực nớc ngầm a) Phơng trình cơ bản Phơng trình cơ bản trong trờng hợp này khi đã tuyến tính hoá: a2 2 h h = x 2 t a - có ý nghĩa nh trên, a 2 = (7. 76) KH Điều kiện ban đầu: t = 0 h(x, 0) = H1 Điều kiện biên:...242 Quy hoạch và thiết kế hệ thống thủy lợi - Nớc đến chỉ là nớc thấm do ma từ trên mặt đất - Dòng thấm tuân theo định luật Darcy c) Phơng trình cơ bản và cách giải Phơng trình cơ bản đợc thiết lập trên cơ sở lu lợng thấm từ nớc ma và lu lợng rút vào ống tiêu Ky Điều kiện biên: dy L = x p0 dx 2 (7. 37) x = 0 y = h 0 L x = 2 y = H Độ sâu kênh tiêu D: D=H+z z - tiêu chuẩn cần... T y H (3) Hình 7. 12: Hệ thống thoát nằm rất gần lớp không thấm (7. 62) 248 Quy hoạch và thiết kế hệ thống thủy lợi Ta có phơng trình cân bằng: dy L p 0 x = K(y + T ' ) dx 2 (7. 63) Thay (3) vào (7. 63) ta có: T dy L p 0 x = K ( y + y) H dx 2 Tích phân phơng trình trên kết hợp với điều kiện biên ta có: L 2 T L p 0 2 x dx =h K y + H y dy d 0 H 2 Sau khi lấy tích phân và đơn giản đi (bỏ... 2 p0 L 2 x dx K (7. 53) 246 Quy hoạch và thiết kế hệ thống thủy lợi (T + H) 2 (T + h 0 ) 2 L2 2dL 4K =0 p0 (7. 54) Giải phơng trình bậc 2 của L ở (7. 54) ta có (bỏ qua d): [ L=2 L=2 Nếu bỏ qua h0 thì: K (T + H) 2 (T + h 0 ) 2 p0 ] K H( H + 2 T ) p0 (7. 55) (7. 56) Công thức này giống dạng công thức Haugut (1940) Công thức Haugut có dạng: L=2 K H( H + 2 T ' ) p0 (7. 57) Trong đó đặt T'= T,... dtdx (7. 65) 249 Chơng 7 - Hệ thống tiêu nớc mặt ruộng 1 q P0 H + = x t (7. 66) q - lu lợng đơn vị chiều dài của kênh tiêu (m3/s-m); - độ rỗng cha bão hoà của đất Theo định luật Darcy thì lu lợng đơn vị chiều rộng của mặt cắt bất kỳ: H (7. 67) q = KH x Thay vào phơng trình (7. 66) ta có: H H Hình 7. 14: Phần tử cân bằng K x p 0 H (7. 68) + = lợng dòng chảy trên độ dài dx x t Đây là phơng trình. .. p0 L= (7. 46) (7. 47) (7. 48) Các đại lợng trong các công thức trên giống nh công thức 7. 43 3 Hệ thống thoát nằm cách lớp không thấm một khoảng cách nhất định a) Phơng pháp 1 Sơ đồ tính toán Các giả thiết tính toán - Giống trờng hợp 1 - Đờng đẳng thế giống trờng hợp 2 Phơng trình cơ bản và cách giải Trờng hợp này giống nh Hình 7. 9: Hệ thống thoát nằm cách lớp không thấm trờng hợp 2, lu lợng rút vào một... b) Giả thiết tính toán - Giống các giả thiết ở trờng hợp 1 - Các đờng đẳng áp là những vòng tròn đồng tâm đi qua tâm điểm của ống thoát c) Phơng trình cơ bản và cách giải Lu lợng chảy vào ống thoát gồm 2 phần: Hình 7. 8: Hệ thống thoát nằm cách xa tầng không thấm 243 Chơng 7 - Hệ thống tiêu nớc mặt ruộng - Lu lợng chảy vào phần trên trục hoành (xem sơ đồ): dy q 1 = K x dx 2H - tính bằng Radian, khi . nhất. - Tốc độ dòng chảy tuân theo quy luật dòng đều. - Đờng mặt nớc thay đổi theo thời gian. Quy hoạch và thiết kế hệ thống thủy lợi 238 2. Thiết lập phơng trình cơ bản và giải Phơng trình. Quy hoạch và thiết kế hệ thống thủy lợi 232 Chơng 7 Hệ thống tiêu nớc mặt ruộng Nhiệm vụ của hệ thống điều tiết nớc mặt ruộng là phải rút lớp nớc mặt trong thời gian ma và hạ thấp. 7 - Hệ thống tiêu nớc mặt ruộng 233 Hệ thống điều tiết nớc mặt ruộng bao gồm hệ thống tiêu thoát nớc mặt bằng kênh hở và hệ thống tiêu thoát nớc ngầm bằng kênh hở hoặc hệ thống ống ngầm. 7. 1.

Ngày đăng: 14/08/2014, 15:21

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan