Уклон водопровода: Нормативная трассировка (прокладка) водопроводных труб в квартире и доме

СНиП, для внутренней и внешней

При прокладке индивидуального канализационного трубопровода необходимо соблюдать определенные требования, регламентированные строительными нормативами. Одно из важнейших условий, которое следует выдерживать при монтаже трубопровода для отвода стоков — уклон канализации на 1 метр.

Не каждый хозяин частного дома может позволить себе заказ дорогого проекта и монтаж канализационных коммуникаций в соответствующих организациях. Во многих ситуациях прокладку магистрали проводят собственными силами. При этом знание основных нормативов позволит грамотно выполнить все работы в соответствии с технологическим процессом и обеспечением эффективной и бесперебойной эксплуатации канализационной системы длительное время.

Вариант схемы монтажа наружной канализации частного дома

Зачем нужен уклон и от чего он зависит

В отличие от водопроводной системы, отвод канализационных стоков по трубам осуществляется за счет естественной гравитации без напора, поэтому уклон необходим для их транспортировки к месту сбора.

Нормативами регламентированы минимальные значения уклонов, установленные опытным путем с учетом различных факторов, поэтому нарушение параметров в сторону уменьшения приведет к некорректной работе и частым засорам в канализационной системе.

Угол наклона канализационной трубы зависит от следующих факторов:

  • Диаметра трубопровода: с его возрастанием уклон делают меньше.
  • Материала изготовления труб: при укладке трубопроводов с шероховатой оболочкой из-за высокого гидравлического сопротивления уклон делают выше. Используемые при монтаже индивидуальной бытовой канализации трубы из поливинилхлорида (ПВХ) считаются гидравлически гладкими, наивысшей шероховатостью обладает бетонный трубопровод.
  • Конструкции канализационной системы: в магистрали, имеющей большое количество отводов, поворотов, гидравлическое сопротивление выше, чем у прямолинейной, соответственно при ее укладке требуется больший градус уклона.
Шероховатость различных труб

Какой уклон должен быть у канализационных труб

Уклоны труб для самотечной наружной канализации регламентированы СНиП 2. 04.03-85, в пункте 2.41 указаны следующие наименьшие значения на 1 погонный метр для всех систем:

  • 8 мм — при использовании труб размером 150 мм;
  • 7 мм — для канализации, проложенной трубами сечением 200 мм.

В СНиП 2.04.01-85 для внутреннего водопровода и канализации зданий в пункте 18 (Расчет канализационных сетей) рекомендовано использовать следующий уклон трубы канализации на 1 метр:

  • 30 мм — при монтаже трубопроводов сечением 40 мм или 50 мм;
  • 20 мм — если канализационный трубопровод имеет диаметр 85 мм или 110 мм.
  • наибольшее значение уклона трубопроводов не должно превышать показателя в 150 мм на погонный метр.

Для открытой ливневки уклоны и размеры лотков выбирают исходя из условия их самоочищения скоростным потоком дождевых вод. Наполнение ливневых лотков при водоотведении допускают до 0,8 от их высоты, допустимая ширина — не менее 200 мм.

Исходя из регламентированных значений уклонов, приведенных в СНиП, для типовых труб ПВХ бытовой канализации принимают аналогичные нормы на 1 погонный метр:

  • 30 мм — уклон канализационной трубы 50 мм для внутренней канализации;
  • 20 мм — при использовании трубопровода сечением 110 мм;
  • 8 мм — при прокладке магистрали из 160 мм трубопровода, который в индивидуальной канализации используют не так часто.
Уклоны канализационных трубопроводов

Как рассчитать угол уклона

В квартирах и частных домах для укладки канализации используют два вида труб – 50 мм и 110 мм, внутренний трубопровод малого диаметра ведут от установленной сантехники — раковин, ванн, душевых кабин, кухонных моек к центральному стояку или отводной трубе сечением 110 мм. Унитаз подключают непосредственно к трубе большого размера (110 мм) через гофру или переходные пластиковые муфты аналогичного размера.

С задачей расчета общего угла наклона канализационной линии справится даже школьник младших классов, для этого ее общую длину в метрах умножают на стандартный показатель уклона, принятый для одного погонного метра.

К примеру, если ванна находится в 3-х метрах от центрального стояка, то перепад высот между торцами труб, входящими в сифон и стояк, должен составлять 30 мм х 3 = 150 мм. Видно, что перепад довольно велик, поэтому ванны, душевые кабины и унитазы стремятся располагать как можно ближе к стояку. Сифоны моек и раковин находятся на большей высоте от уровня пола, поэтому их можно относить на дальние расстояния от стояка.

При прокладке наружной канализации используют трубопровод диаметром 110 мм, обычно стоки отводят в накопительную емкость или септик для их дальнейшей очистки. При этом уклоны играют решающую роль при определении расстояния от дома до очистных сооружений, что рассмотрено в приведенных ниже примерах.

В стандартном септике горловина располагается выше резервуара, в который входит канализационная труба, приблизительно на 600 мм. Это значит, что если труба отходит от дома по самой поверхности земли, и у канализационной трубы 110 мм должен быть уклон 20 мм на погонный метр, то септик придется размещать на расстоянии (600 мм / 20 мм = 30) 30 м от дома. Максимальное расстояние всегда можно сделать меньше, увеличив уклон трубопровода на некоторую величину, но по различным причинам делать быстрый самотек нежелательно.

Чтобы защитить канализационную трубу от промерзания, ее придется утеплять и опускать под землю у цоколя здания хотя бы на 200 мм, в этом случае септик придется приблизить к дому на 10 м.

При большем заглублении наружной канализационной трубы с более высокими шансами защиты от промерзания, к примеру, на 400 мм, расстояние от дома до септика составит всего 10 м.

Читайте также: Утепление водопроводных труб в земле.

Показатели наполненности трубы

Вычисление наполненности трубы

В СНиП 2.04.01-85 (пункт 18.2) приведена следующая формула гидравлического расчета канализации:

V × √H/D ≥ K, где

V — скорость перемещения стоков в м/с;

H/D — наполнение, где H — уровень слоя воды в трубе, D — диаметр трубопровода;

К – коэффициент, равный 0,5 для полимерных труб и 0,6 для коммуникаций из других материалов.

В нормативах СНиП 2.04.01-85 указано, что на практике скорость перемещения жидкостного потока не должна быть меньше 0,7 м/с при минимальном заполнении труб 0,3. Как видно из формулы, трубопровод будет максимально заполнен при соотношении H/D равном единице, то есть оптимальное значение наполнения должно находиться в диапазоне от 0,3 до 1.

В практическом использовании стараются выдержать показатель наполненности в диапазоне 0,5 — 0,6, то есть если канализационные трубы имеют диаметр 110 мм, то при заполнении стоками на высоту 60 мм коэффициент наполнения будет равен 60 мм / 110 мм = 0,545 мм. Данный показатель соответствует оптимальному значению при использовании гидравлически гладких канализационных труб из ПВХ.

Примеры монтажа индивидуальной канализации

Ошибки при монтаже канализации

Хотя монтаж канализации кажется не слишком сложной задачей, многие пользователи при ее прокладке совершают следующие ошибки:

  1. Нарушают уклон канализации для частного дома, забывая его проверять, при этом заниженное значение приводит к частым засорам, замерзанию воды в трубопроводе зимой. Слишком большой уклон вызывает быстрое стекание жидких фракций, в то время как твердые отходы остаются в трубах — это также увеличивает вероятность засоров.
  2. Не монтируют фановый стояк для отвода газов (метана), в результате появляются посторонние запахи и возрастает пожароопасность в доме.
  3. Неоправданно разделяют стоки на серые воды от кухни, ванной, бытовой техники и канализационные из санузла. В результате одни трубы остаются все время чистыми, а другая часть подвергается слишком сильному загрязнению, что приводит к некорректной работе канализации.
  4. При расчете допустимого диаметра трубопровода наряду с общим объемом стоков, как правило, не учитывают разовый слив от одновременного использования ванны, раковины, унитаза, душа, бытовой техники.
  5. Использование отводов с прямыми углами при монтаже приводит к значительному увеличению гидравлических потерь, замедлению потока сточных вод, увеличивает вероятность засоров.
  6. Недостаточное углубление трубопровода на улице или отсутствие утепления электрическим кабелем, оболочкой из теплоизоляционных материалов, приводит к промерзанию подземной линии зимой и нарушению работы всей системы.
  7. Отсутствие задвижки обратного клапана на пути в септик при засорах или аварийных ситуациях может вызвать обратный напорный отток стоков в жилые помещения.
  8. Установка сантехнического оборудования без сифонов при отсутствии гидрозатворов вызывает появление в доме неприятных запахов.
  9. Применение труб ПВХ в стояках нередко приводит к повышенным шумам и соответственно снижению комфортности проживания. Для борьбы с шумом используют специальные разновидности бесшумных труб или покрывают ПВХ трубопровод шумоизоляционными материалами.
Вариант прокладки внутренней канализации

При монтаже индивидуальной канализации одним из важнейших условий является точное удержание стандартных уклонов — это обеспечивает корректную и продолжительную безаварийную работу всей системы. Зная правильный угол наклона канализационных труб, несложно самостоятельно спроектировать расположение внутридомовых сантехнических приборов, наружных очистных сооружений в виде септиков.

Не удается найти страницу | Autodesk Knowledge Network

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}}*

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}}/500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$item}} {{l10n_strings.PRODUCTS}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}  

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings. LANGUAGE}} {{$select.selected.display}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.AUTHOR}}  

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$select.selected.display}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

Уклон трубопровода — Энциклопедия по машиностроению XXL

В планах и на аксонометрических схемах обычно указывают номера стояков, например главный стояк — ГСт или промежуточный стояк — СтЗ. Уклон трубопроводов условно обозначают буквой i (например, i = 0,04). Показывают направление движения воды, газа, воздуха. Указывают количество секций в батарее (радиаторе).  [c.422]

Для трубопроводов диаметром до 150 мм включительно скорость движения сточных вод следует принимать не менее 0,7 м/с, наполнение — не менее 0,3. Уклоны трубопроводов в зависимости  [c.204]


Табл. 17.2. Уклоны трубопроводов внутренней канализации
Построение продольного профиля целесообразно вести одновременно с гидравлическим расчетом канализационной сети. После трассировки сети и определения расчетных расходов по участкам строят, с учетом вертикальной планировки, профиль поверхности земли по трассе канализационной сети. Определяют минимальную глубину заложения труб, диаметры и уклоны трубопроводов и строят продольный профиль (рис. 19.13). На профиле указывают диаметры и уклоны труб, длины участков, отметки поверхности земли, лотков труб и поверхности воды, а также глубины колодцев.  [c.226]

На рис. 20.9 приведена схема перехода для трубопровода диаметром 200. .. 500 мм, укладываемого в кожухе диаметром 600 мм под двухпутной железной дорогой, проходящей в выемке. На трубопроводе с обоих концов имеются колодцы с задвижками. В колодце № 2 установлена задвижка с удлиненным шпинделем, выведенным на поверхность земли, для удобства управления ею при спуске воды в колодец из трубопровода. В нем же предусмотрено устройство выпуска. В колодце № 1 установлена задвижка и вантуз для выпуска и впуска воздуха. Расстояние в плане от колодца до подошвы заложения откоса принимается не менее 3 м. В нижнем колодце по уклону трубопровода предусматривается выпуск  [c.284]

Основной целью гидравлического расчета сети при известном расходе воды является определение диаметра труб, их наполнения, уклонов трубопроводов и скорости движения жидкости,  [c. 318]

Уклон трубопровода принимают с учетом рельефа местности и оптимальной скорости движения жидкости.  [c.320]

Определить коэффициент местного сопротивления С, создаваемого задвижкой, и эквивалентную длину 3 3, если гидравлический уклон трубопровода / = 0,04.  [c.84]

Газовые магистрали прокладываются по канавам, засыпаемым землей. Глубина расположения труб должна быть на 0,1—0,2 м ниже глубины промерзания грунта, уклон трубопроводов должен выдерживаться в пределах 0,002—0,005. Расстояние между трубами кислородопровода и ацетиленопровода должно быть не менее 250 мм.  [c.127]

Перекосы фланцев более указанных в табл. 1 величии устраняют подгибкой труб на месте установки с подогревом прямого участка трубы на длине, равной трем диаметрам. Нагрев производят газовыми горелками на полосе шириной не более половины диаметра с той стороны, в которую требуется изогнуть трубу. При этом нельзя нарушать заданного уклона трубопровода. Если  [c.113]


Заданный уклон оси трубопровода осуществляется установкой по проектным отметкам кронштейнов или других конструкций, к которым крепятся подвесные опоры. Окончательная выверка уклона трубопровода после монтажа производится регулировкой длины болта подвесных опор.  [c.289]

При определении расстояния между опорами необходимо принимать в расчет нагрузки и несущую способность (грузоподъемность) каждой опоры, допускаемое напрян ение на изгиб от действия собственного веса трубопровода в.месте с его содержимым, качество теплоизоляции, влияние других внешних нагрузок, а также максимальный уклон кривой прогибов, который должен быть меньше уклона трубопровода.  [c.649]

Как правило, для гидравлического расчета трубопроводов имеются следующие данные выбран трубопровод по материалу, тем или иным способом определен расход жидкости, который необходимо пропустить. Уклон трубопровода принимают исходя из топографических условий, но не менее минимально допустимого, нормируемого СНиП для данного диаметра. При принятом уклоне и по найденному расходу подбирают диаметр из условия, чтобы скорость была в пределах нормируемой СНиП одновременно определяют наполнение.  [c.148]

Водогрейная котельная установка, как и паровая, может быть оборудована дымососами и экономайзерами. Принципиальное отличие схемы паровой от водогрейной заключается в том, что в первом случае мы имеем два вида теплоносителя — пар, перемещаемый за счет своей упругости, и конденсат, перемещаемый за счет уклона трубопровода, а во втором имеем один теплоноситель — воду, перемещаемую за счет работы насосов или естественной циркуляции.  [c.8]

Исходя из (67), определим гидравлический уклон трубопровода любого сечения  [c.42]

Наименьшие уклоны трубопроводов для хозяйственно-фе кальных сточных вод при диаметре труб 125 мм — 0,01, при диаметре 150 мм — 0,007, при диаметре 200 мм — 0,005.[c.269]

Уклон трубопровода на чердаках, в каналах и подвалах размечают при помощи рейки, уровня и шнура.  [c.408]

Уклоны трубопроводов поставлены на разрезах. На разрезах по канализационным стоякам показано также, что стояки устанавливают у стен подвала и около перекрытия подвала они переходят в штрабы стен. По этой причине на плане подвала каждый канализационный стояк показан не одним, а двумя кружочками. Вентиляция канализационных стояков, как показано на схемах, производится через асбоцементные трубы диаметром 150 см на чердаке, которые поднимаются над крышей здания. На концах труб поставлены флюгарки.  [c.317]

Выяснить типы насосов, способы прокладки магистралей и водопроводных стояков и принятые уклоны трубопроводов.  [c.65]

Выяснить уклоны трубопроводов, места расположения фасонных частей, ревизий и прочисток.  [c.75]

Проставить на эскизе стояка типы и размеры применяемых фасонных частей размеры привязки трубопровода к уровням чистых полов и стенам санитарных узлов величины принятых уклонов трубопроводов.[c.82]

Монтажно-сборочные чертежи выполняют для трубопроводов >в 108 -МЛ1 пя одну или несколько групп трубопроводов иа них должны указываться категория трубопроводов, границы проектирования, холодный натяг и уклон трубопроводов.  [c.407]

Наименьшие уклоны трубопроводов, обеспечивающие незаиливающие скорости, при расчетном наполнении для всех систем канализации следует принимать для труб Z)=150—0,008 D = 200— 0,007 D=1250 мм и более — 0,0005.  [c.321]

Начальная глубина заложения сети определяется глубиной заложения выпуска в начале сети. За пределами здания выпуск прокладывают ниже промерзания грунта или не более чем на 0,3 м выше глубины промерзания. При необходимости (малая глубина заложения колодца наружной сети и т. д.) она может быть уменьшена до минимальной — 0,7, но необходимо предусмотреть защиту труб от промерзания или механического повреждения. Уклоны трубопроводов следует выбирать так, чтобы заглубление труб было минимальным и по возможности трубы соединялись на одной отметке. Если это невозможно, устраивают перепадные колодцы. При разности отметок менее 0,300 применяют открытые перепадные колодцы в виде водослива, при больщей разнице — закрытые в виде стояка сечением не менее сечения подводящей трубы.  [c.407]

Особенность ДЁиженйя й открытом русле заключаётся в том, что поток здесь ограничен не со всех сторон, а имеет свободную поверхность, все точки которой находятся под воздействием одинакового внешнего давления (атмосферного). Равномерное движение жидкости в открытых каналах или в трубопроводах с частично заполненным поперечным сечением устанавливается, когда геометрический уклон трубопровода или дна канала имеет постоянное значение по всей длине и форма поперечного сечения не меняется. Шероховатость стенок канала также должна иметь постоянное значение.  [c.114]


Все павопроводы следует укладывать с уклоном в сторону движения пара, а водопроводы — против движения воды. Уклоны трубопроводов должны быть указаны на чертежах. В случае отсутствия таких указаний уклон должен быть не менее 1 1000.  [c.111]

На электростанциях мазутопроводы прокладывают на несгор>аемых эстакадах или в подземных каналах и туппел ях. Выбор способа прокладки определяется рельефом территории, характером грунта, уровнем стояния грунтовых вод, уклоном трубопроводов, диаметром труб, их числом и протяженностью.  [c.78]

После разбивки трассы прокладки трубопроводов устанавливаются опоры, подвески и опорные конструкции с выверкой и креплением их к строительным конструкциям зданий, оборудованию, конструкциям эстакад и т. д. Установленные опорные конструкции должны обеспечивать проектные уклоны трубопроводов, а также надежное их закрепление. Послз установки опорных конструкций снимаются фактические размеры трассы трубопровода и сопоставляются с размерами изготовленных узлов. Эта операция необходима, так как при выполнении строительных работ возможны отклонения от проектных размеров оборудования, обвязываемого трубопроводами, а также металлических и железобетонных конструкций, связанных с укладкой трубопровода.[c.174]

В результате гидравлического расчета канализационной сети по расходам с учетом рельефа местности определяют диаметры и уклоны трубопроводов и составляют продольный профиль кагялиза-ционной сети (рис. Н1.12). На этом профиле указывают диаметры и уклоны труб, длины расчетных участков, отметки поверхности земли и лотков труб, а также глубины колодцев. Горизонтальный масштаб профиля обычно принимается равным масштабу плана, а вертикальный — 1 50, 1 100 или 1 200.  [c.166]

Уклоны трубопроводов диаметром 50 мм рекомендуется принимать в пределах 0,025—0,035, диаметром 100 мм — в пределах 0,012—0,02, диаметром 150 мм — в пределах 0,007—0,01. Наибольший уклон трубопровода не должен превышать 0,15. Исключение составляют участки длиной до 1,5 м. Уклоны трубопроводов, тран-спортируюш.их большое количество загрязнений, следует принимать из условия обеспечения в трубах самоочищающих скоростей.  [c.289]

Уклон трубопроводов размечают при помощи рейки, уровня и шнура. Для этого выбирают какую-либо точку оси прокладываемого трубопровода. От этой точки при помощи рейки и уровня прокладывают горизонтальную линию и натягивают по этой линии шнур. Затем на каком-либо расстоянии от этой точки, например 2 м откладывают от горизонтальной линии вверх или вниз, смотря по направлению уклона, требуемое по заданному уклону расстояние и находят вторую точку оси трубопровода. При заданном, например,уклоне 0,003 это расстояние составляет 3 ммХ2 — = 6 мм. По полученным двум точкам натягивают шнур и размечают ось прокладываемого трубопровода. Таким же способом размечают оси подводок к приборам.  [c.246]

Трубопровод прокладывают по заданному уклону. Уклоны трубопровода должны быть направлены в сторону водоспускных устройств, а подъем — в сторону воздухоудаляющих устройств. Уклоны принимают не менее 0,002.  [c.412]

Схемы трубопроводов otonлeния Должны ДопоЛнйть чертежи планов, поэтому вычерчивают их в аксонометрическом изображении или в виде развертки по стенам здания. Развертки выполняют при сложных конфигурациях здания илн в тех случаях, когда отопительные приборы в аксонометрических схемах закрывают друг друга. На них показывают отопительные трубопроводы и их диаметры уклоны приборы — радиаторы или ребристые трубы — с указанием числа секций или длины в м агрегаты и калориферы компенсаторы конденсатоотводчики вентили краны и задвижки. Не обозначенные на схеме диаметры подводок к нагревательным тибо-рам принимают равными 15 мм. Направление уклонов трубопроводов показывают стрелками.  [c.31]

Для определения высоты патрубка необходимо знать размер Яг (см. рис. 36). (1325i)-1-Я1, мм, где 1325 — общая длина участка от центра стояка до центра тройника, мм — величина уклона трубопровода, мм.  [c.81]

При монтаже линий отбора следует выдерживать уклон трубопроводов в сторону движения пробы. Стыковка концов труб для отбора проб должна выполняться газовой сваркой с помощью наружных муфт, выполненных из стали Х18Н12Т. Запрещается использование одного пробоотборного устройства для двух пробоотборных линий.  [c.231]

В соответствии с чертежами устанавливают насосы, теплообменники, баки для краски и растворителя. Монтируют технологические трубопроводы и контуры облива. Особое внимание обращают на уклоны трубопроводов. Трубопроводы проверяют на плотность. Монтируют освещение.  [c.75]


уклон трубопровода — это… Что такое уклон трубопровода?

уклон трубопровода
pipeline pitch

Большой англо-русский и русско-английский словарь. 2001.

  • уклон труб
  • уклон тяги

Смотреть что такое «уклон трубопровода» в других словарях:

  • уклон трубопровода — — [http://slovarionline. ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN pipeline pitch …   Справочник технического переводчика

  • уклон трубопровода кабельной канализации — Отклонение трубопровода кабельной канализации от горизонтали. [ГОСТ Р 50889 96] Тематики телефонные сети Обобщающие термины кабельная канализация местной телефонной сети …   Справочник технического переводчика

  • уклон трубопровода кабельной канализации — 32 уклон трубопровода кабельной канализации: Отклонение трубопровода кабельной канализации от горизонтали Источник: ГОСТ Р 50889 96: Сооружения местных телефонных сетей линейные. Термины и определения …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Уклон трубопровода кабельной канализации — 1. Отклонение трубопровода кабельной канализации от горизонтали Употребляется в документе: ГОСТ Р 50889 96 Сооружения местных телефонных сетей линейные. Термины и определения …   Телекоммуникационный словарь

  • уклон — 2.6. уклон: Измеренный в процентах угол наклона опорной поверхности, образованный поднятой или опущенной одной стороной поверхности и горизонтальной плоскостью таким образом, что линия пересечения опорной поверхности и горизонтальной плоскости… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Гидравлический уклон —         (a. hydraulic gradient; н. Wassergefalle; ф. pente hydraulique; и. gradiente hidraulico) падение полного напора вдоль потока жидкости, отнесённое к единице его длины; возникает вследствие гидравлич. сопротивления течению жидкости. Средний …   Геологическая энциклопедия

  • ГОСТ Р 50889-96: Сооружения местных телефонных сетей линейные. Термины и определения — Терминология ГОСТ Р 50889 96: Сооружения местных телефонных сетей линейные. Термины и определения оригинал документа: 6 абонентская линия местной телефонной сети: Линия местной телефонной сети, соединяющая оконечное абонентское телефонное… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Тормоз* — служит для замедления или полного прекращения движения известной массы (груза, повозки, подъемной машины и пр. ), и дает возможность управлять этим движением и в случае надобности остановить его. Достигается это введением сопротивления, которое… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Тормоз — служит для замедления или полного прекращения движения известной массы (груза, повозки, подъемной машины и пр.), и дает возможность управлять этим движением и в случае надобности остановить его. Достигается это введением сопротивления, которое… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Нефтепровод — (Pipeline) Определение нефтепровода, история возникновения Определение нефтепровода, история возникновения, текущие проекты Содержание Содержание Определение История Первый российский Нефтепровод Баку — Батуми Нефтепровод Грозный —… …   Энциклопедия инвестора

  • высота — 3.4 высота (height): Размер самой короткой кромки карты. Источник: ГОСТ Р ИСО/МЭК 15457 1 2006: Карты идентификационные. Карты тонкие гибкие. Часть 1. Физические характеристики …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Трубопроводы уклон — Справочник химика 21

    Благодаря уклонам удается отвести нежелательные в системе жидкости или пары в определенные места, а затем удалить их. В зависимости от назначения трубопровода уклоны принимаются от 3—5 мм до 2—3 см на м (от 0,003—0,005 до 0,02—0,03). [c.80]

    Гидравлический расчет самотечной канализационной сети и коллекторов производится по специальным таблицам или формулам, а результаты записываются в форму табл. 3. Расчет. сводится к определению Диаметров трубопроводов, уклонов и скоростей сточных ВОД по расчетному расходу. [c.26]


    Особое внимание необходимо уделить трассировке безнапорных трубопроводов. Уклоны для них должны быть больше, чем для напорных трубопроводов. Для облегчения чистки таких трубопроводов на их поворотах предусматриваются люки и заглушки. Особенно тщательно следует подходить к определению диаметра безнапорного трубопровода, транспортирующего жид- [c.175]

    Примечание. При значительной длине трубопроводов уклоны их могут быть уменьшены. При этом в случае необходимости должны быть предусмотрены дополнительные мероприятия, обеспечивающие, опорожнение трубопроводов. [c.327]

    При прокладке газопроводов необходимо строго выполнять требования проекта, а также действующих строительных норм и правил (СНиП) и Правил безопасности в газовом хозяйстве , определяющих выбор материала труб, арматуры и других деталей трубопроводов, уклоны трубопроводов, допустимые расстояния от прокладываемого газопровода до других смежных коммуникаций, зданий и сооружений, и другие требования. [c.344]

    Винипластовые трубопроводы укладывают на опорах, а при транспортировании по ним растворов температурой 35—50 С — в лотке крепят трубопроводы хомутами, расстояние между опорами 0,8—1,5 м. При транспортировании агрессивных или ядовитых растворов на фланцевых узлах устанавливают защитные кожухи из винипласта. При прокладке и монтаже трассы трубопроводов уклон должен быть не менее 0,002, в местах возможного образования застоя и осадков устраивают дренажные трубки. [c.154]

    Конечно, для различных участков трубопровода уклон неодинаков, он зависит от диаметра функцией которого является расходная характеристика /С . [c.115]

    Всасывающий трубопровод не должен пропускать воздуха, поэтому необходимо тщательно проверить плотность труб и соединений. Чтобы воздух или пары, выделяющиеся при всасывании из подаваемой жидкости, могли легко удаляться, всасывающий трубопровод должен иметь подъем в сторону насоса. Если же по местным условиям нельзя избежать в какой-либо части трубопровода уклона по направлению к насосу, то в самой высокой точке следует установить приспособление для периодического удаления скопляющихся там воздуха или паров.[c.264]

    Всасывающему трубопроводу придают уклон в сторону компрессора около 0,01 — 0,02 для равномерного возврата масла, для жидкостного трубопровода уклоны не обязательны и его обычно прокладывают и укрепляют совместно с всасывающим. [c.228]

    Примечания. 1. В отдельных случаях при значительной длине трубопровода уклоны могут быть уменьшены, но при этом должны быть предусмотрены дополнительные мероприятия, обеспечивающие опорожнение трубопроводов. [c.50]

    При монтаже дренажных и сливных трубопроводов уклоны проверяют гидравлическим и слесарным уровнями, а вертикальность участков — отвесом. Трубы следует отрезать ножовкой или [c.315]


    Химически стойкие полы. Высокие требования по водонепроницаемости и химической стойкости, предъявляемые к полам промышленных зданий, производственные процессы в которых связаны с применением или выделением химически агрессивных веществ, обусловливают необходимость устройства многослойных конструкций полов со сложной гидроизоляцией, химически стойкими прослойками, с высокими плинтусами и специальными конструктивными решениями для пропуска технологических трубопроводов, уклонами, лотками, каналами и трапами для отвода технологических проливов и смывных вод в отводящие и канализационные системы.[c.133]

    Так как уклон поверхности земли больше 0,005, т. е. больше минимального уклона для данного диаметра трубопровода, уклон последнего может быть назначен равным уклону местности, т, е. 0,006. Отметка лотка в точке 2 будет равна  [c.53]

    Дождеприемные колодцы, в которые попадает дождевая вода, соединены с коллектором ливневой канализации с помощью небольших соединительных трубопроводов. Ливневый коллектор располагается в пределах полосы отвода улицы (часто по ее осевой линии). В системе ливневой канализации предусматриваются смотровые колодцы, расположенные как в местах впуска дождевых вод, так и в местах пересечения канализационных трубопроводов. Уклоны трубопроводов ливневой канализации в основном соответствуют уклонам земной поверхности, вследствие чего дождевая вода может течь по трубопроводам до наиболее удобного для выпуска места. Трубопроводы ливневой канализации обычно имеют неглубокое заложение (для сведения к минимуму объема земляных работ). Однако толщина слоя вышележащего грунта должна быть не менее 0,6—1,2 м для уменьшения неблагоприятного сосредоточенного воздействия транспортных нагрузок. Канализацион- [c.252]

    Присоединение зданий к канализации. Канализационные ветки, соединяющие внутреннюю канализацию зданий с наружной канализационной сетью, представляют собой прямолинейные трубопроводы диаметром 100 или 150 мм, уложенные с неизменным по длине трубопровода уклоном (предпочтителен минимальный уклон 2%, хотя иногда используются и такие пологие уклоны, как 1%). В некоторых районах уклон соединительных веток определяется характером расположения зданий относительно улицы. Траншеи, предназначенные для укладки таких канализационных соединительных трубопроводов, должны быть прямолинейными и иметь требуемый уклон. В тех случаях, когда несущая способность грунта достаточна для восприятия нагрузок от веса труб и воды, трубы укладывают непосредственно на дно траншеи, предварительно образовав там дуговую выемку, поддерживающую ижнюю часть трубопровода (например, в пределах четверти диаметра трубы). Когда в траншее требуется устроить искусственное основание для обеспечения передачи равномерной нагрузки на грунт, то в качестве материалов для такого основания могут применяться щебень или крупнозернистый песок. Для сокращения до минимума инфильтрации и предотвращения проникания в трубы корней растений необходимо прн- [c.255]

    ПримечанЕе к б) При значительной длине трубопроводов уклоны их могут быть уменьшены при этом должна быть предусмотрена прокачка трубопроводов подвижным,незастыващим продуктом (газойль и др.). [c.94]

    После сборки всего трубопровода смонтированную систему выверяют на соответствие проекту, контролируя крепление групопровода на опорах, вертикальность трубопровода, уклоны юризокгальных участков. [c.224]

    Минимальный диаметр уличного коллектора принимаем равным 200 мм. Расход на участке J—2 незначителен и при данном диаметре трубопровода является нерасчетным . Так как уклон поверхности земли больще 0,005, т. е. больше минимального уклона для данного диаметра трубопровода, уклон последнего может быть назначен равным уклону местности, т. е. 0,006. Отмгт-ка. тотка в точке 2 будет равна  [c.50]

    Бункеры, трубопроводы, уклоны, сепараторы, пылепроводы должны быть оборудованы специальными предохранительными клапанами, площадь сечения которых выбирается по специальной инструкции пропорционально объему аппарата или трубопровода, на котором установлен предохранительный клапан. Предохранительные клапаны представляют собой металлические патрубки, перекрытые легкоразрываемым материалом асбестовым картоном толщиной [c.412]

    Для прокладки труб роют траншеи глубиной 0,75—1 м. Дно траншей предусматривается шириной около 0,5 м. Если траншеи устраиваются в устойчивом грунте, их стенки выполняются вертикальными. При устройстве траншеи в сыпучем грунте боковые стенки выполняются с откосом, поскольку крепление их с помощью досок, как это делается при прокладке городских инженерных коммуникаций, в данном случае было бы слишком сложным. Разумеется, об использовании для рытья траншей таких машин, как траншейный экскаватор или кротодренажная машина, в данном случае не может быть и речи. При рытье траншей очень важно соблюдать необходимый продольнь й уклон. Для того чтобы сточные воды могли доходить до конца трубопровода, последнему следует придать уклон от 1 500 до 1 400. Это означает, что конец трубопровода, имеющего, например, длину 20 м, укладывается на 4—5 см глубже по отношению к его началу. Величина уклона, разумеется, принимается относительно горизонтальной плоскости. Даже при наличии покатого участка не следует придавать трубопроводу уклон, больший расчетного. При слишком наклонном расположении трубопровода ббльшая часть сточной воды будет стекать в заглубленную часть трубы, тогда как на начальный отрезок будет приходиться незначительная часть сточной воды. Это приведет к неравномерному увлажнению почвы. Распределительные трубы, если диаметр их не слишком мал, могут изготовляться из пустотелых кирпичей различного вида. Ширина трубы в свету должна составлять не менее 10 см. [c.46]



Величина уклона трубопровода

Величины уклона трубопровода указывают в монтажных чертежах. Если уклон 0,01, то это означает, что он равен 10мм на 1м длины трубопровода. При отсутствии в чертежах указаний о величине уклона его определяют.

Как правило, трубопроводы имеют уклоны в направлении движения продукта. Уклоны следует делать в сторону аппаратов, сосудов или дренажных устройств. В ответвлениях газопроводов уклоны всегда устраивают в сторону магистрали. Некоторые трубопроводы монтируют без уклона, что оговаривают в проекте.

Отметки наносят по нижней образующей отдельных линий трубопроводов. Вначале разбивают главную магистраль, а затем ответвления к аппаратам, машинам, арматуре или к другим линиям. По этим отметкам размечают места установки компенсаторов, арматуры, подвижных и неподвижных опор, подвесок, кронштейнов. Полученные отметки наносят на конструкции здания в виде цифровых величин. Например, обозначением + 3,55 указывается, что низ трубопровода должен проходить на высоте 3,55м от условной отметки 0.

При пересечении трассы наружных и внутренних трубопроводов с санитарнотехническими устройствами, электрокабелями, железнодорожными путями и другими трубопроводами эти места полагается обозначать особыми знаками, позволяющими судить о характере сооружений и намечаемой конструкции перехода, особенно при пересечении трубопровода с другими подземными сооружениями.

Трассы трубопроводов, укладываемых в траншеи, разбивают с помощью геодезических инструментов и закрепляют колышками.

Разбитые оси трубопроводов с указанием установки отдельных элементов проверяют окончательно по проекту, после чего приступают к установке опор, подвесок и опорных конструкций. Для межцеховых и магистральных трубопроводов после проверки обязательно составляют акт разбивки трассы. К акту приг лагают ведомость привязки осей и поворотов с указанием знаков, поставленных на стойках или нанесенных несмываемой краской на стены.

Какой должен быть уклон при прокладке канализационной трубы? Уклон трубы на 1 метр.

Основной частью канализационной системы является сеть трубопроводов, которые, как правило, монтируются не горизонтально, а под наклоном, обеспечивая отведение жидких отходов от места сброса самотеком. Чтобы избежать засорение каналов нечистотами, важно знать, какой уклон канализационной трубы устанавливать.

Почему важен уклон канализации?

Канализационные магистрали не укладываются горизонтально. Мало того, согласно требованиям СНиП, система должна иметь уклон канализационной трубы, соответствующий настоящим правилам. Почему градиенту отводится такое важное значение? Чтобы уровнять скорость стока жидких отходов и твердого мелкого мусора.

Большинство мастеров-любителей, занимающихся прокладкой канализации самостоятельно, совершают 2 главные ошибки:

  • Устанавливают угол наклона меньше рекомендованного. Отведение отходов происходит медленно, что способствует засорению. Даже сточные конструкции для ванн, по которым движется исключительно вода, со временем засоряются, поскольку на их внутренних стенках откладывается осадок, образующий пробку. Если уложить под низким углом отвод от унитаза, появятся проблемы со смывом и добавится неприятный запах гниения нечистот.
  • Уклон канализационной трубы больше рекомендуемого. В этом случае сток жидких отходов происходит быстрее твердых, вследствие чего последние налипают на стенки трубопровода и начинают разлагаться. Это приводит к появлению зловоний и засорению. Канализацию придется чистить ежемесячно.

ПНД трубы в нашем каталоге

Нормы СНиП имеют рекомендательный характер, но игнорировать их весьма глупо, поскольку все параметры были рассчитаны на основе многолетнего опыта и законов физики.

Правильный уклон

Как определить угол наклона трубопровода? Воспользоваться СНиП, где все значения указаны в виде десятичной дроби: 0.035, 0.025 и т.п. Дробь указывает на разницу высот между верхним и нижним концом участка трубы, равного 1 м.

Например, 0.035 укажет Вам на то, что верх выше низа на 35 мм.

Большинство трубопроводов обычно превышают длину 1 м. Поэтому для вычисления используют формулу: нужный уклон умножается на общую длину участка трубы. Например, нам нужно проложить магистраль длиной 10 м с уклоном 3.5 см на 1 метр. То есть разница между верхним и нижним концом метрового отрезка составляет 35 мм. Каково конечное значение? 3.5 см умножаем на 10 м. Получаем 35 см, то есть низ 10-метровой трубы будет на 35 см ниже верхнего конца, если провести условный горизонт.

Как уклон зависит от диаметра трубы?

Канализация, независимо от вида прокладки — внутренняя (внутри здания) или внешняя (проложена вне здания), монтируется под уклоном, на угол которого существенно влияет диаметр трубопровода. Чем меньше его значение, тем выше градиент наклона. СНиП рекомендует выбирать уклон канализационной трубы на 1 метр, исходя из таблицы:

Диаметр канализационных труб Нормальный уклон Наименьший допустимый
50 мм 0,035 (3,5 см) 0,025 (2,5 см)
100 мм 0,02 (2 см) 0,012 (1,2 см)
150 мм 0,01 (1 см) 0,07 (7 мм)
200 мм 0,008 (0,8 см) 0,005 (0,5 см)

Соблюдение вышеуказанных параметров гарантирует оптимальную работу канализационной системы. Если выставить рекомендуемый уклон нет возможности, уменьшите его до минимально допустимого значения. В этом случае риск возникновения засора возрастает, но незначительно.

Уклон внутренней канализации

Уклон получился больше положенного: решение проблемы

Не всегда есть возможность обеспечить должный уклон трубопроводу. Причиной может служить сложный рельеф местности либо что-то другое. Как поступить?

  1. Выставляйте трубу так, как возможно, но не превышайте значение перепада на 1 метр более, чем на 15 см. Установите на расстоянии друг от друга тройники вверх отводами, чтобы иметь доступ к системе для чистки. Это относительно бюджетный способ, но потребуется чистить систему чаще обычного, хотя не факт. Если слив воды интенсивный, то проблема может и не возникнуть. Снизить вероятность засорения можно с помощью использования полимерных труб, поскольку налипания грязи на них меньше.
  2. Где позволяют условия, прокладывайте трубопровод с рекомендуемым уклоном. Затем установите перепадный колодец, сделайте вывод и ведите трубопровод уже под нужным углом. Не исключено, что потребуется несколько колодцев. Этот способ относительно дорогой, но куда надежней.

Как проложить трубопровод с требуемым уклоном?

Чтобы определить, какой уклон канализационной трубы сделать на участке, возьмите уровень. Затем:

  • Прочертите на любой вертикальной поверхности линию с нужным уклоном, запомните место нахождения пузырька в колбе. Выставляйте трубы под наклоном, при котором пузырь находится в аналогичном положении.
  • Для метрового уровня с одного конца прикрепите подкладку нужной ширины. Этот метод используется на средних участках: на коротких он не работает, а на длинных — крайне неудобен.

Внутренняя канализация

Прокладка магистралей подразумевает установку труб под правильным углом, избежание их провисаний и деформации. Помните, что отводы от разной сантехники должны иметь разный уклон.

Для облегчения монтажа внутренней канализации можно воспользоваться стенами: начертите на них линии под нужным углом и по указанным меткам выставляйте трубу. Не используйте в качестве ориентира пол, он может быть неровным. Возьмите уровень и установите реальный горизонт. От него и отталкивайтесь, чертя вспомогательную линию. Используйте указанную выше формулу и высчитайте перепад, затем нанесите на стену ориентир, задирая дальний конец.

Внешняя канализация

По внешнему участку канализационный трубопровод прокладывается по траншее. Важно сделать трассу с минимальным количеством поворотов и изгибов, поскольку они являются потенциальными участками засорения. В идеале — по прямой. Если это невозможно, используйте тройники в местах, где нужно оборудовать изменение направления магистрали. Труба должна выводится немного выше уровня грунта. Обязательно установите заглушку на тройник.

Дно траншеи делается максимально ровным, чтобы исключить провисание трубы. Копать нужно вглубь на 20 см ниже необходимого уровня, чтобы выложить подушку из песка. На коротком расстоянии и при незначительном уклоне дно можно оставить ровным. Если трубопровод более протяженный и со значительным углом, придется копать траншею под нужным уклоном. Необязательно соблюдать точные значения, нужного градиента можно добиться подсыпкой песка. Из траншеи нужно убрать все камни, корни и т.п. Дно уплотняется, перед монтажом оно должно иметь уплотненное основание.

(PDF) Влияние уклона местности на распределение воды и равномерность полива при дождевании

120 Май, 2018 Int J Agric & Biol Eng Открытый доступ на https://www.ijabe.org Vol. 11 № 3

Влияние уклона местности на распределение воды и равномерность внесения для полива

дождеванием

Линь Чжан1, Синь Хуэй2, Цзюньин Чен2 *

(1. Институт почв и водосбережения, Северо-Западный университет A&F, Янлин 712100 , Шэньси, Китай;

2.Колледж водных ресурсов и архитектурной инженерии, Северо-западный университет A&F, Янлин 712100, Шэньси, Китай)

Аннотация: Чтобы предоставить практические параметры для проектирования оросительной системы полива на склонах, влияние уклона местности

на распределение воды, спринклер Радиус разбрасывания и равномерность полива были проанализированы для дождевателя Rainbird LF1200

. Результаты показывают, что кривая распределения воды имеет примерно «сердцевидную форму» на склоне, а вода имеет тенденцию

, фокусируясь на подъеме с увеличением уклона.Радиус выброса уменьшается на подъеме и увеличивается на спуске

по мере увеличения наклона. Для удобства проектирования спринклерной оросительной системы на наклонных участках, формула для расчета радиуса выброса

на наклонных участках была предложена теоретическим выводом и подтверждена экспериментальными данными

. Воздействие давления оросителя и расстояния между ними на CU для наклонных участков более значимо, чем для плоских.

В экспериментальных условиях не обнаружено значительных изменений в отношении влияния уклона местности на полив.

Равномерность при уровне достоверности 95%.Принимая во внимание качество и экономичность полива, дождеватель Rainbird LF1200

должен работать при давлении, рекомендованном производителем, а не при низком давлении, с расстоянием между дождевателями от 8 м × 8 м до

10 м × 10 м ниже уклона 0,15 на практике.

Ключевые слова: дождевальное орошение, склоны, распределение воды, равномерность полива, радиус выброса

DOI: 10.25165 / j.ijabe.20181103.2901

Цитирование: Zhang L, Hui X, Chen J Y.Влияние уклона местности на распределение воды и равномерность нанесения для полива дождеванием

. Int J Agric & Biol Eng, 2018; 11 (3): 120–125.

1 Введение

Равномерность полива — это цель производительности и основной проект

для спринклерной ирригационной системы [1-3], хотя в практике полива никогда не достигается абсолютная однородность

поливаемой воды.

Равномерность подачи воды зависит от спринклерной головки и форсунки

(размер, тип, угол и давление), системы распределения

Гидравлическая система

(расстояние спринклера, расстояние по бокам, высота стояка и

гидравлических потерь в трубах и фитингах) ), погодные условия

(величина и направление скорости ветра), топография поля, методы управления

и так далее [4-7].Неудовлетворительная поливка

приводит к неравномерному восполнению влаги в почве, что оказывает

существенное негативное влияние на рост сельскохозяйственных культур.

Существует множество исследований схем распределения воды и равномерности нанесения

для дождевания, включая

экспериментальных исследований и работ по численному моделированию [8-10].

Оценка равномерности подачи воды в спринклерных спринклерных системах

была проведена Siosemarde [11].Он обнаружил, что равномерность нанесения воды

увеличивалась по мере уменьшения расстояния между разбрызгивателями

. Приемлемые значения равномерности подачи воды

были получены из-за небольшого расстояния между спринклерными оросителями, а колебания давления

отрицательно сказались на равномерности. Чтобы получить распределение воды с помощью спринклеров среднего размера

, было проведено несколько испытаний с одной радиальной опорой

с / без ветра, соответственно, а также влияние скорости и

Дата получения: 09.10.2016 Дата принятия: 2018- 03-16

Биографии: Линь Чжан, доктор философии, доцент, научные интересы: теория

и оборудование водосберегающего орошения, электронная почта: zl0211wy @ 163.com; Xin Hui,

MS, научные интересы: дождевание, электронная почта: [email protected]

∗ Автор, ответственный за переписку: Junying Chen, PhD, доцент, исследование

интересы: новые технологии водосберегающего орошения. No 26 Xinong Road,

Yangling, Шэньси 712100, Китай. Тел: 02987082902, Факс: 02987082901,

Электронная почта: [email protected] Направление ветра

, рабочее давление и расстояние между разбрызгивателями на водораспределительной системе

были изучены Тархуэло [12,13].Результаты

показали, что скорость ветра имеет очевидное отрицательное влияние на равномерность нанесения воды

. Чем больше расстояние между разбрызгивателями, тем меньше равномерность полива. Луи и др. Установлено, что вариации количества осадков в поле

в основном связаны с факторами управления [14].

Mateos and Zhang et al. оценили равномерность применения оросительной воды

на всем поле [6,15].

Также за последние несколько десятилетий было проведено множество расчетных работ по равномерности полива дождевальной установки

.Fukui et al. представить

основных уравнений и процедур для баллистического моделирования спринклерного орошения

[16]. Ли и др. предложил метод моделирования движения капли

с использованием модифицированных математических моделей динамики и испарения капли

, а также разработал соответствующее программное обеспечение

. Основываясь на данных о радиальном распределении воды на опоре

для одного спринклера, программное обеспечение может прогнозировать распределение воды для одинарного спринклера

или спринклерной оросительной системы с разным расположением спринклера

и различными параметрами окружающей среды

[17 ].Faria et al. и Siyanda et al. смоделировали воздействие ветра

на водораспределительные системы [18, 19]. Mantovani et al. и

Li et al. проанализировано влияние равномерности полива дождеванием на урожайность

[20,21].

Предыдущие исследования очень полезны для улучшения качества полива дождевателями

. Однако эти исследования в основном были сосредоточены на плоской земле

. Для наклонных сельскохозяйственных земель способность удерживать влагу в почве составляет

плохая, а традиционный метод поверхностного орошения не подходит

из-за изменчивой топографии, поэтому посевы

сильно подвержены засухе.Склонные сельхозугодья покрывают около 1/4 общей обрабатываемой площади

в Китае, а спринклерное орошение все чаще используется на наклонных сельскохозяйственных угодьях из-за их хорошей приспособляемости к

сложной местности. Тем не менее, не хватает исследований оросительной системы дождеванием

на склоновых сельскохозяйственных угодьях. Распределение воды для полива спринклера

на наклонных сельскохозяйственных угодьях сильно отличается от распределения воды на равнинах

Water Resources of the North Slope, Alaska

Об этом товаре

Поделиться этим товаром

Абстрактный

Просмотр первой страницы

Текстовая аннотация этой статьи недоступна.Первая страница PDF-файла появится ниже.

Вы можете скачать первую страницу в формате PDF.

Варианты покупки с оплатой за просмотр

Товар доступен через службу доставки документов. Объясните эти варианты покупки.

долларов США
Защищенный документ: 10

Защищенный документ PDF — Защищенный документ обеспечивает как читателю, так и издателю максимальную безопасность и помогает защитить себя от неавторизованных пользователей.Защищенный документ доставляется в виде PDF-файла, «завернутого» в файл регистрации (DRM — файл управления цифровыми правами), который позволяет пользователю только просматривать и распечатывать PDF-файл с машины, на которую он был изначально загружен. Безусловно, защищенные документы по лучшей цене и по самой низкой цене рекомендуются библиотекарям и другим лицам, для которых важны безопасность и контроль авторских прав.

Внутренний документ PDF: $ 14

Внутренний документ — Внутренний документ маркируется именем исходного лицензированного клиента, чтобы не допустить несанкционированного доступа к документу за пределами организации пользователя.PDF-файл больше не ограничен одной машиной, но может быть передан другим в той же компании или отделе. Внутренний документ также может быть распечатан для внутреннего распространения на бумажном носителе, но не разрешен для внешнего распространения или размещения в Интернете. Пользователи не смогут вырезать и вставлять текст или изображения из одного документа в другой.

Открыть документ PDF: $ 24

Открытый документ — Открытый документ — это полнофункциональный PDF-файл, который можно распространять (цифровая копия или бумажная копия печатных документов) за пределами закупочной организации.Покупка Открытого документа НЕ является лицензией на переиздание в любой форме и не позволяет размещать в Интернете без предварительного письменного разрешения от AAPG / Datapages ([электронная почта защищена]).

Вода | Бесплатный полнотекстовый | Влияние уклона, интенсивности дождя и мульчи на эрозию и инфильтрацию под искусственным дождем на пурпурной почве юго-западной провинции Сычуань, Китай

3.1. Поверхностный сток
В немульчированной почве на сток существенно влияли интенсивность дождя и крутизна склона i.е. сток увеличивался с увеличением интенсивности дождя и крутизны склона (Таблица 1). Минимальный и максимальный сток 0,2 и 68,1 мм · м −2 , соответственно, были зарегистрированы во время самой низкой интенсивности дождя под самым низким уклоном и самой высокой интенсивности дождя с самым крутым уклоном, соответственно. Уклон — важный фактор, влияющий на процесс образования стока [4,5]. Это сильно влияет на запасы воды на поверхности почвы [30,31]. Следовательно, изменение крутизны склона может изменить процесс стока.Результаты показывают, что влияние уклона на сток менялось в зависимости от интенсивности дождя (Таблица 1). Сток значительно (α = 0,05) увеличивался с увеличением крутизны склона при любой интенсивности дождя на немульчированной почве. Однако увеличение крутизны склона с 5 ° до 15 ° оказало незначительное влияние на сток при интенсивности дождя 120 мм · ч -1 , потому что во время более высокой интенсивности дождя время, необходимое для образования стока, было слишком коротким. чтобы отразить разницу между наклонами [32].Тогда как такая же крутизна склона (увеличение с 5 ° до 15 °) при интенсивности осадков 94 мм · ч -1 оказала значительное влияние на сток. Эффект мог быть связан с проницаемыми условиями почвы, которая впитывала больше воды во время более низкой интенсивности дождя, и задержкой стока на склонах 5 °. Также сравнивался эффект увеличения интенсивности дождя на определенном уровне уклона, и оценивались различные модели образования стока. зарегистрированы на разных уровнях уклона (таблица 1). Потери стока значительны (α = 0.05) увеличивалась с увеличением интенсивности дождя с 33 до 120 мм · ч -1 на всех уровнях уклона, однако наблюдалось незначительное изменение стока между интенсивностью дождя 33 мм · ч -1 и 54 мм · в −1 при уклоне 5 ° и 15 °. Когда начинается дождь, поверхностные впадины постепенно выходят за пределы и соединяются с близлежащими впадинами, что приводит к сухопутному потоку [30,33,34]. Этот процесс начинается, когда способность проникновения во время дождя ниже, чем интенсивность дождя [35].Данные настоящего исследования показывают, что более низкий уклон уменьшил любой перелив из впадин и привел к незначительному образованию стока между интенсивностью дождя 33 и 54 мм · ч -1 (Таблица 1). Таким образом, большая часть осадков просачивалась и задерживала образование стока во время дождей низкой интенсивности. Следовательно, любое дальнейшее увеличение интенсивности дождя превышало скорость инфильтрации и приводило к значительным потерям стока [36]. Однако на самом крутом склоне (25 °) потери стока существенно различались даже при более низкой интенсивности дождя (33 и 54 мм · ч -1 ) из-за увеличения и уменьшения силы тяжести и водоудерживающей способности почвы соответственно. (Таблица 1).Аналогичные результаты были представлены в других исследованиях [37]. Результаты на Рисунке 2 показывают вклад дождевых осадков (Rc) и наклона (Sc) на потери стока во время разной интенсивности дождя с разной крутизной склона. Sc составлял 100% при интенсивности дождя 33 мм · ч -1 с увеличением крутизны склона с 5 ° до 15 ° и с 15 ° до 25 °. Более высокий Sc> 50% был обнаружен при интенсивности дождя 33 мм · ч -1 и 54 мм · ч -1 с увеличением крутизны склона с 5 ° до 15 ° и от 15 ° до 25 °.Однако Sc был выше (> 50%) и ниже ( −1, с увеличением крутизны склона с 5 ° до 15 ° и с 15 ° до 25 ° соответственно. увеличение крутизны склона с 5 ° до 15 ° и с 15 ° до 25 °. Таким образом, результаты показывают, что с увеличением интенсивности дождя и крутизны склона Sc и Rc соответственно уменьшались и увеличивались. Когда Sc становится незначительным, то он указывает на критический уровень, при котором потери стока зависят только от интенсивности дождя.Предыдущее исследование сообщило об этом; «существует критический уклон выше или ниже его, сток проявляет различное поведение» [29], и когда угол наклона меньше критического порога, скорость стока значительно увеличивается с уклоном, а когда уклон круче критического порога , скорость стока меньше зависит от наклона [38,39]. Однако приведенные здесь результаты показывают, что критический уровень наклона может изменяться в зависимости от интенсивности дождя (Рисунок 2) и быть достигнут раньше для интенсивных дождей по сравнению с более слабой интенсивностью дождя.В мульчированной почве потери стока увеличиваются с увеличением интенсивности дождя и крутизны склона. Результаты в Таблице 1 показывают, что максимальный сток 58,4 мм · м −2 был зарегистрирован для интенсивности дождя 120 мм · ч −1 на уровне уклона 25 °. При моделировании осадков 33 мм · ч -1 сток был полностью остановлен, в то время как незначительные потери произошли на уклоне 15 ° и 25 ° во время интенсивности дождя 54 мм · ч -1 . Результаты на Рисунке 3 показывают, что Sc для потерь стока составлял> 50% во время увеличения крутизны склона с 5 ° до 15 ° при моделировании осадков 54, 94 и 120 мм · ч -1 .Однако Sc был> 50% с увеличением крутизны склона с 15 ° до 25 °, за исключением моделирования дождя 120 мм · ч -1 . Эти результаты предполагают, что мульча имела тенденцию замедлять скорость потока и уменьшала количество воды, доступной для потерь стока, таким образом, уклон становится важным фактором, влияющим на образование стока в условиях мульчирования. Однако значения Sc показали тенденцию к снижению с увеличением интенсивности дождя и крутизны склона; Эта тенденция показывает, что способность мульчи к водопоглощению и уменьшению стока уменьшается с увеличением интенсивности дождя и крутизны склона.Таким образом, Sc потерь стока в мульчированной почве соответственно уменьшается. Поскольку сток на крутых склонах больше, в первую очередь из-за того, что вода остается на почве в течение более короткого времени из-за действия силы тяжести, и сниженной емкости накопления воды [40]. Мульча из соломы значительно (α = 0,05) снижает объем стока по сравнению с обычным грунтом. -мульчированные обработки (рис. 4а), что указывает на то, что часть осадков либо просочилась в почву, либо поглотила поверхность, покрытую соломой. Способность высушенных на воздухе остатков поглощать воду до 4.В 8 раз больше его первоначального веса [41]. Более того, консервирующий эффект соломенной мульчи снижается с увеличением крутизны склона во время более интенсивных дождей (рис. 4a). Минимальное снижение на 14% наблюдалось для интенсивности дождя 120 мм · ч -1 на уровне уклона 25 °. Эти тенденции указывают на то, что сокращение потерь стока снизилось с увеличением интенсивности дождя при обработке мульчей на крутых склонах. Подобные результаты были получены и другими исследователями, которые также отметили, что увеличение крутизны склонов было важным фактором потери стока даже при наличии мульчи [19,42].Однако некоторые исследователи [42] сообщили, что соломенная мульча (600 г · м −2 ) не имела стока во время дождя 30 мм · час −1 как на склонах 10 °, так и на 20 °, а при моделировании сток был незначительным. 60 мм · в −1 на уклоне 10 °. Данные настоящего исследования также показывают, что мульчирование снижает потери стока (рис. 4а). Однако эти данные показывают, что применение соломенной мульчи до толщины 4 см при низкой интенсивности дождя может быть неэкономичным. Действительно, потери стока с немульчированной почвы во время более низкой интенсивности дождя были незначительны по сравнению с потерями при более сильных дождях.Во время низкой интенсивности дождя их больше улавливается более толстой мульчей, что также частично влияет на сохранение воды в почве [43]. Однако была установлена ​​пороговая толщина мульчи, чтобы избежать чрезмерного перехвата воды во время дождя низкой интенсивности [44]. Хотя величина сокращения потерь стока уменьшалась с увеличением уклона во время сильных дождей, сокращение было значительным. Эти результаты убедительно демонстрируют эффективность мульчи из соломы в снижении потерь стока.
3.2. Потери наносов
Интенсивность дождя и наклон существенно повлияли на потери наносов при немульчированных и мульчированных обработках (Таблица 2), которые увеличивались с увеличением интенсивности дождя и крутизны склона. При более высоких уклонах потери наносов были одинаковыми для интенсивности осадков 94 и 120 мм · ч -1 в немульчированной почве (Таблица 2). Максимальная потеря наносов 876,2 г · м −2 наблюдалась для немульчированной почвы при интенсивности осадков 94 мм · ч −1 на уклоне 25 ° (Таблица 2).Уклон является важным средством контроля потери наносов [29], как также показывают данные, представленные здесь. На отрыв почвы сильно влияет удар капель дождя, тогда как оторвавшиеся частицы почвы переносятся за счет совместного действия потока тонких листов и ударов капель дождя [45]. Более того, наличие слоя воды на поверхности почвы контролирует скорость отрыва [46]. В результате рассеивание кинетической энергии дождевых капель сильно влияет на процессы отделения и переноса в потоках, подвергшихся воздействию дождя, и большая часть энергии дождевых капель рассеивается в слое воды по мере увеличения глубины потока, что приводит к снижению скорости эрозии почвы [10 ].Уменьшение глубины потока на поверхности почвы подвергает агрегаты воздействию дождевых капель и увеличивает потери наносов на крутых склонах (Таблица 2). Благодаря буферному эффекту слоя воды на воздействие капель дождя, эрозия между ручьями или брызгами уменьшается на более пологих склонах, чем на более крутых склонах [47]. Таким образом, увеличение крутизны склона значительно увеличило потери наносов на более крутых склонах при любой интенсивности осадков (Таблица 3). Кроме того, отслоившиеся частицы почвы легко уносятся более высокой скоростью потока и силой потока на крутых склонах [45,48,49,50].Сравнивая эффект увеличения интенсивности дождя на определенном уровне склона (Таблица 2), данные показывают, что увеличение потерь наносов за счет увеличения интенсивности дождя было максимальным на самом нижнем склоне; это привело к большей потере наносов, тогда как этот эффект уменьшился на более крутых склонах. При увеличении интенсивности осадков от более низкой (33 мм · ч −1 ) к более высокой (120 мм · час −1 ) потери наносов значительно увеличились на склоне 5 °. Однако на более высоких склонах она значительно увеличилась до интенсивности осадков 94 мм · ч -1 (Таблица 2).На самом крутом склоне увеличение стока было значительным из-за увеличения интенсивности дождя, но потеря наносов была почти такой же. Во время моделирования осадков 94 мм · ч −1 на уклоне 25 °, потери наносов 876,2 г · м −2 были значительно выше, чем потери 387 г · м −2 при интенсивности дождя 120 мм · ч −1 при наклоне 15 ° (табл. 2). Эти наборы данных показывают, что уязвимость почвы к эрозии изменяется с изменением угла наклона, и во время сильного шторма процесс эрозии почвы сильно зависит от крутизны склона.Следовательно, во время сильных дождей интенсивность является основным фактором контроля, влияющим на процесс стока, а уклон является доминирующим контролем, влияющим на потерю наносов в немульчированной почве. Однако другие исследования показали, что увеличение интенсивности дождя оказало незначительное влияние на выход почвенных отложений на более высоких склонах во время интенсивных дождей на голой или немульчированной почве [37,51]. Результаты на Рисунке 5 показывают вклад осадков (Rc) и уклона (Sc) в потери наносов при различной интенсивности дождя и разной крутизне склона.В условиях без мульчирования вклад уклона в потерю наносов составлял> 50% для всей интенсивности дождя, который уменьшался с увеличением интенсивности дождя (Рисунок 5). Интенсивность дождя 33 мм · ч -1 не повлияла на потерю наносов, даже с увеличением крутизны склона. В то время как дальнейшее увеличение интенсивности дождя привело к уменьшению вклада уклона в потерю наносов, вклад уклона и дождя был почти одинаковым при самой высокой интенсивности дождя (Рисунок 5).Следовательно, вклад уклона в потерю наносов зависит от интенсивности дождя. При интенсивности дождя 54 и 94 мм · ч −1 вклад уклона в образование наносов был выше, когда угол наклона был увеличен с 5 ° до 15 ° по сравнению с углом наклона с 15 ° до 25 ° (Рисунок 5). Эта тенденция указывает на то, что, хотя увеличение крутизны склона влияет на эрозию почвы, эффект увеличения уклона, способствующий потерям почвенных отложений, уменьшается для крутизны за пределами критического склона.Эти результаты согласуются с другим исследованием, в котором также сообщалось, что влияние уклона на эрозию почвы снизилось выше критического уровня уклона [29]. Потери наносов были почти незначительными в условиях мульчирования с более низкой интенсивностью дождя (Таблица 2), а также Значительное увеличение потерь наносов произошло с увеличением крутизны склона с 5 ° до 25 °. Максимальная потеря отложений 88,63 г · м −2 наблюдалась для смоделированной интенсивности дождя 120 мм · ч −1 на уклоне 25 ° (Таблица 2).Результаты, представленные на Рисунке 6, относительно вклада осадков (Rc) и наклона (Sc) в потери наносов в мульчированной почве, показывают, что для интенсивности осадков 54 мм · ч -1 и 33 мм · ч -1 , Sc составила 100% при увеличении крутизны склона с 5 ° до 15 ° и с 15 ° до 25 ° соответственно. Таким образом, в той ситуации, когда сток был незначительным, потеря наносов строго контролировалась уклоном. Однако из-за увеличения крутизны склона при более высокой интенсивности дождя Rc был основным фактором, который контролировал потерю наносов (Рисунок 6), потому что эффект воздействия капель дождя был уменьшен мульчирующим покрытием [52].Таким образом, процесс эрозии в первую очередь контролировался мелким потоком под поверхностью мульчи. В этом контексте эффективные материалы для борьбы с эрозией — это материалы, которые обеспечивают укрытие, задерживая ливень и замедляя скорость потока пласта [15]. Большая часть воды просочилась в почву при меньшем количестве осадков и в условиях мульчирования. Следовательно, с меньшим объемом стока, объем поверхностного накопления в первую очередь контролировался углом наклона. Однако во время событий высокой интенсивности скорости потока были достаточно большими, чтобы преодолеть тормозящий эффект мульчи, и на потерю наносов стоком повлияли осадки (Рисунок 6).Таким образом, более высокая скорость потока и очищающая способность листового потока под поверхностью мульчи могут быть причиной высокой потери наносов во время интенсивных дождей. В полевых экспериментах [53] исследователи продемонстрировали, что на немульчированных участках потеря наносов увеличивается экспоненциально с увеличением крутизны склона, в то время как эта тенденция не может применяться на мульчированных участках из-за перехвата энергии дождя мульчей. = 0,05) уменьшил (от 81% до 100%) потери наносов по сравнению с немульчированным контролем (рис. 4b), поскольку незащищенная фиолетовая почва более уязвима к эрозии по сравнению с другими типами почв.Тем не менее, потеря наносов во время дождей может снизиться до 90% при растительном покрове до 80% [2]. Мульчирование значительно снижает потерю наносов при более высокой интенсивности дождя и на уклонах по сравнению с уменьшением потерь стока (рис. 4b). Эта тенденция указывает на то, что мульча из соломы отфильтровывала осадок из сточных вод и уменьшала потерю наносов, которая была незначительной даже при наклоне 25 ° при интенсивности дождя 120 мм · ч -1 . Несмотря на минимальную потерю наносов, наблюдалось только 14% -ное сокращение образования стока при той же интенсивности дождя и наклоне (рис. 4a, b).На более крутых склонах сила тяжести ускоряет сток, но снижает потерю наносов из-за удерживания частиц почвы внутри мульчи (рис. 4b). Таким образом, однозначное сокращение потерь наносов произошло за счет соломенной мульчи, которая смягчила эрозионный эффект увеличения интенсивности дождя даже на самом крутом склоне. Более того, природоохранная эффективность во время сильных дождей (94 и 120 мм · ч -1 ) увеличивалась с увеличением крутизны склона (рис. 4b). Действительно, потери наносов во время интенсивных дождей увеличивались с увеличением крутизны склона при обработке без мульчирования, но при незначительном влиянии наклона при обработке мульчей (Таблица 3).Отделенные частицы переносятся за счет скорости потока стока из-за эффекта наклона [54]. Мульча уменьшила поверхностный сток и потери наносов на 52% и 93%, соответственно, по сравнению с обработкой без мульчирования [55]. Более того, потеря осадка может быть уменьшена до 89% за счет эффекта мульчи [56].
3.3. Инфильтрация воды
Инфильтрация воды была рассчитана путем вычитания потерь стока из общего количества выпавших осадков [57]. На это значительно повлияли интенсивность дождя и уклон при мульчировании и немульчировании (Таблица 3).Скорость инфильтрации значительно снижалась (α = 0,05) с увеличением уровня уклона и увеличивалась с интенсивностью дождя как при мульчированной, так и при немульчированной обработке (Таблица 3). Почва под мульчей сохраняла высокую инфильтрационную способность по сравнению с немульчированной почвой. Максимальная инфильтрация 70,9 мм · м −2 наблюдалась во время осадков 94 мм · ч −1 на склоне 5 ° при немульчированных обработках. В то время как максимальная скорость инфильтрации 112,7 мм · м −2 была зарегистрирована для интенсивности дождя 120 мм · ч −1 на склоне 5 ° для мульчированной почвы.Крутизна склона является ключевым фактором контроля проникновения воды в почву [58]. Это влияет на емкость поверхностного накопления и напор во время пондирования; оба они уменьшаются с увеличением наклона [59], а также зависят от плотности дождевых капель на единицу площади поверхности [60]. Было проведено несколько экспериментов для определения влияния уклона на инфильтрацию воды, но в литературе были получены противоречивые результаты. Некоторые сообщили о положительном влиянии увеличения наклона на скорость инфильтрации [61,62].Однако изменение наклона может не сильно повлиять на скорость инфильтрации и поверхностный поток при отсутствии эрозии и уплотняющего слоя почвы [61]. Данные для немульчированной обработки показывают, что уклон отрицательно влияет на скорость инфильтрации, вероятно, из-за образования поверхностного уплотнения и увеличения образования бороздок на более крутых склонах (Таблица 3) [63,64,65,66] . Данные, представленные в Таблице 3, показывают, что наклон является важным фактором, влияющим на скорость инфильтрации, но его влияние зависит от интенсивности дождя при обработке без мульчирования.Существенное (α = 0,05) влияние на скорость инфильтрации имело место при увеличении интенсивности дождя с 33 до 54 мм · ч -1 на самом нижнем склоне (5 °), указывая на то, что запасы депрессии заполняются на более низких склонах, тем самым уменьшение поверхностного стока и увеличение пропускной способности воды при более высокой интенсивности дождя [35]. Однако способность поверхностного грунта сохранять воду снижалась с увеличением крутизны склона, таким образом, любое увеличение интенсивности дождя и крутизны склона могло привести к снижению способности удерживать воду, отсюда и незначительное изменение, наблюдаемое на самом крутом склоне (25 °) между дождями. интенсивности 33 мм · ч −1 и 54 мм · час −1 (Таблица 3).Точно так же дальнейшее увеличение интенсивности дождя до 94 мм · ч -1 вызвало значительное (α = 0,05) увеличение скорости инфильтрации по сравнению с таковой при более низкой интенсивности дождя и при более низком уклоне. Однако на более высоких склонах скорость инфильтрации была немного снижена по сравнению с интенсивностью осадков 54 мм · ч -1 . Для уровня уклона 5 ° возникновение более высокого давления напора из-за толстого слоя поверхностного потока [10] может быть причиной более высокой скорости инфильтрации.Однако на более крутых склонах высокая скорость потока увеличивала потери стока, уменьшала гидравлический градиент и уменьшала скорость инфильтрации во время дождя с интенсивностью 94 мм · ч -1 [67,68]. Точно так же сравнительно более низкие скорости потока во время интенсивности дождя 54 мм · ч -1 могли способствовать максимальному водопоглощению, таким образом, происходила более высокая инфильтрация воды по сравнению с тем, что при интенсивности дождя 94 мм · ч -1 . Связь между скоростью инфильтрации и интенсивностью дождя широко известна [69,70,71,72].Скорость инфильтрации отрицательно коррелирует с интенсивностью осадков в почвах, склонных к заделке поверхности [73]. Однако скорость инфильтрации увеличивается с увеличением интенсивности дождя на почвах, которые не образуют уплотнений по двум причинам: (1) высокая пространственная неоднородность характеристик инфильтрации поверхности почвы увеличивает инфильтрацию с увеличением интенсивности дождя; (2) увеличение затопления все большей части микрорельефа из-за увеличения скорости стока и глубины потока.Данные в таблице 3 показывают, что эти механизмы зависят от взаимодействия интенсивности дождя с крутизной склона. При немульчированных обработках на склоне 5 ° совокупная инфильтрация 70,9 мм · м −2 в течение 94 мм · ч −1 интенсивность осадков была на 4,8% выше, чем инфильтрация 67,6 мм · м −2 для моделирование осадков 120 мм · ч −1 . Однако на более крутых склонах инфильтрация значительно увеличилась (α = 0,05) при интенсивности дождя 120 мм · ч -1 (Таблица 3).Эти результаты показывают, что, хотя давление скопления воды могло быть высоким во время самой высокой интенсивности дождя, более высокая скорость увлажнения более сухой почвы во время дождя вызывает сильное гашение заполнителя и сопутствующее уплотнение поверхности. Кроме того, почва на пологом склоне имеет более гладкую поверхность из-за эрозионной корки [74]. Более высокая интенсивность дождя не только обеспечивает прямое попадание дождевой воды, но также генерирует больше сточной воды и увеличивает глубину потока, что может рассеивать энергию капли дождя, защищать уплотнение от разрушения и снижать проницаемость [75].Гидравлическая проводимость поверхностного уплотнения обычно намного ниже, чем у нижележащего слоя почвы, что ограничивает способность проникновения воды [73]. Более того, увеличение содержания влаги в почве снижает гидравлический градиент, тем самым уменьшая движущую силу, ответственную за проникновение воды в почву. Следовательно, более мелкий водный слой во время интенсивности дождя 94 мм · ч -1 , и эффект отрыва капли дождя был намного выше, чем при интенсивности дождя 120 мм · ч -1 .Создание более грубого микрорельефа увеличило площадь поверхности для инфильтрации, что привело к несколько более высокой скорости инфильтрации по сравнению с интенсивностью дождя 120 мм · ч -1 . Однако значительное увеличение во время максимальной интенсивности дождя на склонах 15 ° и 25 ° может быть связано со следующими причинами: (1) небольшая глубина потока и создание неровного микрорельефа [74]; и (2) снижение герметичности из-за острого угла и меньшей кинетической энергии на единицу площади поверхности падающих капель дождя на более крутых склонах [62].Таким образом, инфильтрация воды увеличивалась с увеличением подачи воды при более высоких интенсивностях в немульчированной почве. Однако инфильтрация была значительно увеличена с увеличением интенсивности дождя до 120 мм · ч -1 при обработке мульчированием на всех уровнях склона. Мульчирующее покрытие защищало поверхность почвы от ударов дождевых капель [15] и, как следствие, улучшало способность проникновения воды (Таблица 3). Кроме того, мульчирующее покрытие также защищало структуру заполнителя, предотвращало образование уплотнений [52] и уменьшало сток воды, тем самым увеличивая скорость инфильтрации с увеличением интенсивности дождя для всех склонов.В результате влияние дождя, которое контролируется интенсивностью дождя и крутизной склона в этом исследовании, могло изменить скорость инфильтрации с изменением интенсивности дождя в немульчированной почве. Однако мульчирующее покрытие защищало поверхность почвы от поразительного воздействия капель дождя и поглощало кинетическую энергию дождя, тем самым сводя к минимуму пространственную изменчивость поверхности почвы и создавая аналогичные микрорельефы во время всех интенсивностей дождя, которые увеличивают инфильтрационную способность с увеличением интенсивность осадков при обработке мульчированием.В предыдущем эксперименте с 9 Мг / га бобовой соломы на северо-востоке Бразилии, с контролируемой глубиной орошения микропринклерными оросителями, мульча эффективно удерживала влажность почвы и уменьшала пространственную изменчивость [76]. Документально подтверждено, что скорость инфильтрации является функцией накопленной глубины дождя и в значительной степени зависит от воздействия капель дождя [72]. Таким образом, мульчированная почва имеет более высокую инфильтрационную способность по сравнению с немульчированной почвой [77].
3.4. Коэффициент пополнения
Коэффициент подпитки (RC) указывает отношение общего количества выпавших осадков, которые просочились в почву, и является мерой эффективности инфильтрации дождевых осадков [78].Данные (Рисунок 7) показывают RC для всех обработок без мульчирования и мульчирования вместе со средними значениями для различной интенсивности дождя и уровней уклона. В целом, RC был ниже для немульчированной почвы по сравнению с мульчированной почвой, в диапазоне от 35,6% для интенсивности дождя 94 мм · ч -1 до 99,5% для 33 мм · ч -1 , при 25 ° и 5 °. ° уклонов соответственно. При обработке мульчированием относительно большее время задержки стока привело к более высокому RC (рис. 7b). При использовании мульчи для снижения интенсивности дождя на всех склонах значения RC были> 90% и аналогичны для интенсивности дождя 94 и 120 мм · ч -1 на склоне 5 °.Однако любое дальнейшее увеличение крутизны склона уменьшало RC, и минимальное значение 51,3% было зарегистрировано для интенсивности дождя 120 мм · ч -1 на склоне 25 °. Регрессионный анализ этих переменных был проведен, чтобы установить эмпирическую взаимосвязь между RC и тремя факторами, показанными в уравнении (3).

RC = 1,027 — 0,044 RI — 0,011S + 0,171M

(3)

где RC, RI, S и M представляют собой коэффициент подпитки (%), интенсивность дождя (мм · ч -1 ), уклон (°) и мульчу, соответственно.Высокий коэффициент корреляции (r = 0,83, pТаблица 4). Более того, все коэффициенты регрессии были статистически значимыми (таблица 5). Уравнение (3) показывает, что RC уменьшается с увеличением интенсивности дождя и крутизны склона и увеличивается с применением мульчи. Сравнение абсолютных значений RC в уравнении (3) показывает, что его наиболее важным определяющим фактором является мульчированный покров, за которым следуют интенсивность дождя и наклон. О важности этих факторов для инфильтрации воды в почвы уже сообщалось [79].Увеличение интенсивности дождя приведет к гашению и нарушению структуры верхнего слоя почвы и образованию поверхностных уплотнений [73,80,81,82], что снижает гидравлическую проводимость [71]. В этом исследовании, хотя скорость инфильтрации воды увеличивалась с увеличением интенсивности дождя (Таблица 3), быстрое увлажнение во время дождей с более высокой интенсивностью могло снизить подпитку воды в почве, и вышеуказанные тенденции могут быть связаны с различиями в инфильтрации. нормы, вызванные скоростью увлажнения. Более быстрое снижение гидравлического градиента при сильных дождях является фактором, снижающим инфильтрацию, наблюдаемую между штормами меньшей и большей интенсивности [67].Кроме того, большее количество осадков на более крутых склонах привело к более высокой скорости потока, что привело к уменьшению возможности переноса воды в слои почвы и величине поверхностного стока, а на подпитку почвы напрямую влияет количество воды, просачивающейся на поверхность почвы [75]. Следовательно, более интенсивные осадки могут уменьшить пополнение почвенной влаги и увеличить поверхностный сток [83]. Однако замедление стока и более низкие скорости потока в условиях мульчирования обеспечивали более длительное время контакта воды с поверхностью почвы, тем самым улучшая передачу воды в почву при тех же уровнях уклона и интенсивности дождя (Рисунок 7).Ссылаясь на смоделированные эксперименты, предыдущие исследователи сообщили, что мульчирующее покрытие рассеивало большие капли дождя на маленькие, что уменьшало фактическую интенсивность дождя на земле и делало интенсивность дождя меньше, чем способность проникновения; в результате скорость инфильтрации увеличивалась с интенсивностью дождя от 0 до 176 мм · ч -1 [84].

Откуда у вас вода?

Компания Denver Water, обеспечивающая водой 1,5 миллиона человек в городских условиях, использует систему сбора дождя и снега с 4 000 квадратных миль гор и предгорий к западу от Денвера.

«Каждый год полезно иметь большую и разнообразную систему сбора воды, потому что никогда не знаешь, сколько снега мы увидим в Колорадо и где он упадет», — сказал Натан Элдер, менеджер по водоснабжению компании Denver Water.

В среднем за год коммунальное предприятие собирает 290 000 акро-футов дождя и талого снега в своей системе сбора. Это примерно 94 миллиарда галлонов воды — или достаточно, чтобы заполнить почти 157 полей Empower на высоте Майл-Хай.

Вода течет по рекам и ручьям, затем по сети туннелей, трубопроводов и каналов к очистным сооружениям на переднем хребте, где она очищается для доставки в дома и на предприятия.Поскольку большая часть воды поступает из таяния горных снегов весной, вода хранится в горных резервуарах до тех пор, пока она не понадобится.

Строительство сложной системы сбора водохранилищ началось в начале 1900-х годов, когда плотина Чизман была построена вдоль реки Саут-Платт к юго-западу от Денвера. С годами были построены дополнительные дамбы и туннели для сбора и хранения большего количества воды для растущего населения Денвера.

Наличие большой и разнообразной системы сбора отходов было критически важным для роста Денвера, потому что город расположен в полузасушливом климате.

Система сбора

Denver Water сосредоточена в горах и предгорьях штата, потому что именно там выпадает большая часть осадков в Колорадо. Около 80% снега и дождя в Колорадо выпадает к западу от континентального водораздела.

«Строители системы сбора воды в Денвере должны были обратить внимание на горы, чтобы обеспечить надежную подачу воды. В городе просто не хватало влаги, чтобы поддерживать растущее население, — сказал Элдер.

В Колорадо примерно 80% осадков выпадает на западной стороне континентального водораздела по сравнению с 20% на восточной стороне.Вот почему общины Front Range приносят воду с Западного склона. Изображение предоставлено: Денвер Уотер. Denver Water собирает около 50% своей питьевой воды из притоков реки Колорадо на западной стороне континентального водораздела. Остальная питьевая вода предприятия поступает из бассейна реки Саут-Платт на восточной стороне континентального водораздела. Денвер-Уотер использует примерно 2% воды, используемой в штате, чтобы поддерживать около 25% населения Колорадо. Изображение предоставлено: Денвер Уотер.

По словам Элдера, наличие большого географического района для сбора воды имеет решающее значение, поскольку оно обеспечивает избыточность во время засух, чрезвычайных ситуаций, проектов по обслуживанию и улучшению инфраструктуры.

Один из примеров потребности в разнообразных источниках воды возник в 2020 году, когда компания Denver Water была вынуждена закрыть туннель Робертс на техническое обслуживание.

Закрытие туннеля означало, что воду нельзя было доставить клиентам из водохранилища Диллон в округе Саммит. Диллон — самый большой резервуар в системе Денвер Уотер.Туннель Робертс доставляет воду из Диллона под континентальным водоразделом к ​​Переднему хребту.

Поскольку вода в водохранилище Диллон была недоступна до завершения проекта технического обслуживания туннеля, компании Denver Water приходилось полагаться на воду, стекающую по реке Саут-Платт и из ручьев в округе Гранд.

Другой важный водопроводный туннель Денвер-Уотер, Моффат-туннель, будет закрыт на техническое обслуживание в 2021 году, а это означает, что Денвер-Уотер не сможет получить доступ к воде из округа Гранд во время этого проекта.

Туннель Моффат переносит воду, собранную из 36 ручьев округа Гранд, и направляет ее под континентальный водораздел для хранения в водохранилище Гросс, прежде чем она попадет на очистные сооружения в районе метро.

Во время засухи, если в бассейне реки Саут-Платт наблюдаются засушливые условия, но в районах сбора на Западном склоне выпадает нормальное или превышающее среднее количество осадков, Denver Water может забирать воду из рек и ручьев на западной стороне континентального водораздела. .

Лесные пожары — еще одна серьезная проблема для утилиты.

Восемьдесят процентов водоснабжения Денвера проходит через водохранилище Стронтиа-Спрингс, область, подверженную лесным пожарам, таким как пожары в заливе Баффало-Крик в 1996 году и Хейман в 2002 году, которые повлияли на водохранилище и операции.

Эти факторы являются одной из причин, по которым компания Denver Water планирует расширить водохранилище Gross.

Емкость хранилища

Denver Water несбалансирована, при этом 90% ее емкости расположены в южной системе, а оставшиеся 10% расположены в северной системе.

Увеличенное хранилище в Gross Reservoir позволит хранить больше воды в системе Denver Water’s North Collection, что обеспечит дополнительное резервирование способности коммунального предприятия обеспечивать надежное водоснабжение потребителей.

«Основатели Denver Water не боялись мыслить масштабно, — сказал Элдер. «Предвидение, которое у них было в прошлом, приносит большую пользу Денверу и метрополитену сейчас и будет продолжать помогать в будущем».

На следующих картах показаны система сбора и зона обслуживания.

Район сбора Denver Water охватывает 4000 квадратных миль по обе стороны от континентального водораздела. В среднем, коммунальное предприятие улавливает около 290 000 акро-футов воды из дождя и талого снега каждый год, что составляет более 94 миллиардов галлонов. Изображение предоставлено: Денвер Уотер. Denver Water хранит воду в 12 крупных резервуарах по обе стороны от континентального водораздела. Резервуары Williams Fork и Wolford Mountain не используются для хранения питьевой воды. Вода, собираемая и хранимая в этих двух резервуарах в бассейне реки Колорадо, сбрасывается, когда это необходимо, чтобы компенсировать воду, которая отводится в Передний хребет.Denver Water не владеет водохранилищем Чатфилд, но хранит в нем воду в рамках соглашения с Инженерным корпусом армии США. Изображение предоставлено: Денвер Уотер. В зоне сбора питьевой воды Denver Water находятся восемь речных бассейнов. Большая часть водоснабжения поступает из бассейнов рек Блю, Фрейзер и Саут-Платт. Наличие нескольких бассейнов создает большую площадь для сбора воды. Большая площадь сбора имеет решающее значение для надежного водоснабжения, потому что в некоторых речных бассейнах выпадает больше осадков, чем в других.Изображение предоставлено: Денвер Уотер. У Денвер Уотер есть два географических района, где он собирает воду для своих клиентов. Северная система охватывает части графств Боулдер, Клир-Крик, Гилпин, Гранд и Джефферсон. Южная система охватывает части округов Дуглас, Джефферсон, Парк, Саммит и Теллер. Восемьдесят процентов водоснабжения Денвера поступает из Южной системы, а 20% поступает из Северной системы. Изображение предоставлено: Денвер Уотер. Северная система Денвер-Уотер охватывает части графств Боулдер, Гилпин, Джефферсон и Гранд.Вода, собранная из 36 ручьев в округе Гранд на Западном склоне, проходит через туннель Моффат под континентальным водоразделом. Вода течет вниз по Саут-Боулдер-Крик и либо хранится в резервуаре Гросс, либо направляется по каналу вниз в резервуар Ралстон и далее на водоочистные сооружения в Денвере. Изображение предоставлено: Денвер Уотер. Южная система Денвер Уотер забирает воду из бассейнов рек Блю и Саут-Платт. Голубая река — приток реки Колорадо на Западном склоне штата. Компания Denver Water имеет права на часть воды в бассейне Голубой реки и хранит ее в водохранилище Диллон.Из водохранилища вода может доставляться на передний хребет через туннель Робертс под континентальным водоразделом. Вода из реки Саут-Платт хранится в ряде резервуаров, протекающих через округа Парк, Дуглас и Джефферсон. Изображение предоставлено: Денвер Уотер. В компании Denver Water наблюдается дисбаланс хранения воды между двумя системами сбора: 90% резервуара в Южной системе по сравнению с 10% в Северной системе. Этот дисбаланс хранения создает уязвимость в случае засухи, механической неисправности или чрезвычайной ситуации, которая затрагивает Южную систему.Дисбаланс запасов — одна из причин, по которой компания Denver Water планирует проект расширения общего резервуара. Изображение предоставлено: Денвер Уотер. Denver Water обеспечивает водой более 1,5 миллионов человек, которые живут в городе и округе Денвер, а также в нескольких пригородах. Коммунальное предприятие обслуживает около 25% населения Колорадо, при этом примерно 2% воды используется в штате. Зона обслуживания не будет расширяться в рамках Соглашения о сотрудничестве на реке Колорадо от 2013 года. Изображение предоставлено: Денвер Уотер.

Лесные пожары угрожают городскому водоснабжению спустя много времени после того, как пламя погасло

BELLVUE, Colo.- Прокручивая 25-футовую трубку из соломы по крутому склону холма, усеянному обугленными соснами, трое добровольцев поместили ее в неглубокую траншею, вырытую вдоль склона.

Закрепленная деревянными кольями трубка, похожая на колбасу, была частью усилий, направленных на предотвращение потенциально большой и долгосрочной проблемы с питьевой водой для сотен тысяч людей на востоке. Труба вместе с другими над ней и под ней должна помочь предотвратить засорение водоснабжения осадком на склоне холма, который осенью прошлого года стал нестабильным из-за большого лесного пожара, когда, как и ожидалось, этим летом прибудут грозы, известные как муссонные дожди.

«Цель этих вещей — замедлить воду и сохранить почву», — сказала Тамара Аствацатурова из группы под названием «Волонтеры восстановления диких земель», которая консультировала рабочих. В противном случае большая часть почвы вместе с пеплом, сгоревшими ветвями деревьев, камнями и прочим мусором может оказаться в южной развилке реки Каш-ла-Пудр, в нескольких сотнях ярдов от нас.

Дневной проект на ранчо Lazy D, частной территории, окруженной Национальным лесом Рузвельта, поможет уменьшить воздействие на реку пожара на пике Камерона в 2020 году.Поудр является основным источником воды для Форт-Коллинза, Грили и других общин и ферм.

Когда лесные пожары вспыхивают на Западе, а они становятся все более яростными по мере того, как регион нагревается, акцент часто делается на непосредственные разрушения — уничтожены леса, повреждена инфраструктура, сожжены дома, погибли люди.

Но около двух третей питьевой воды в Соединенных Штатах поступает из лесов. И когда лесные пожары затрагивают водосборные бассейны, города могут столкнуться с другим видом воздействия спустя долгое время после того, как пламя погаснет.

На переднем хребте Колорадо эрозия с поврежденных огнем склонов во время летних дождей может сделать течение реки Пудре и ее притоков темным из-за отложений, растворенных питательных веществ и тяжелых металлов, а также мусора. Это может привести к засорению водозаборных труб, уменьшению емкости водохранилищ, появлению цветения водорослей и образованию облаков, а также к загрязнению воды, что резко повысит затраты на техническое обслуживание и очистку. В худшем случае вода окажется неизлечимой, что вынудит города какое-то время использовать альтернативные источники снабжения.

Но даже это может быть проблематично. Это потому, что другой крупный источник воды для Форт-Коллинза и других сообществ, проект Колорадо-Биг-Томпсон, также пострадал от другого пожара на одном из его водосборов прошлой осенью. «Мы будем изучать последствия для обоих наших источников водоснабжения», — сказала Джилл Оропеза, менеджер службы качества воды в Форт-Коллинзе с населением 165 000 человек.

На обоих водоразделах потребуется гораздо больше работы — и в гораздо большем масштабе, чем проект на Lazy D, включая разбрасывание мульчи и семян с вертолетов — для предотвращения затопления водных систем наносами.Большая часть ущерба от пожара была нанесена национальным лесам или другим федеральным землям, поэтому в этом также были задействованы государственные органы.

Работа дорогая. В водоразделе Колорадо-Биг-Томпсон для восстановления только на частных землях требуется около 35 миллионов долларов. В обоих водоразделах коммунальные предприятия, муниципальные управляющие водными ресурсами, законодатели, природоохранные организации и другие пытаются найти необходимые деньги с помощью государственных программ, грантов и пожертвований от предприятий, фондов и других групп.Пока что они не дотянули.

Они тоже мчатся со временем. Пожар на Пике Камерона, самый крупный в истории Колорадо, не удалось полностью локализовать до начала декабря, поэтому мало что можно было сделать до прихода зимних снегов. Недавние снегопады задержали начало работ этой весной.

«У нас есть от месяца до двух месяцев, чтобы проделать столько работы, сколько мы можем, до тех больших дождей», — сказала Дженнифер Ковечес, которая до этого месяца была исполнительным директором одной из вовлеченных групп, Коалиции. для водораздела реки Поудре.«Но в конце лета у нас, вероятно, все еще будет течь черная вода».

Большая часть воды, запасенной в этом году для Форт-Коллинза и других населенных пунктов, хранилась на зиму в крупных водохранилищах недалеко от городов, поэтому сток после пожаров не пострадал.

Следующий год и последующие годы действительно беспокоят менеджеров по водным ресурсам. «Мы собираемся заниматься этим в течение, как говорят, от пяти до десяти лет», — сказала Эстер Винсент, директор по охране окружающей среды компании Northern Water, которая управляет проектом Colorado-Big Thompson.

Одна из причин заключается в том, что по мере того, как отложения размываются со склонов холмов и попадают в реки, не все они сразу же направляются вниз по течению, оказывая воздействие на водохранилища и очистные сооружения. Большая его часть оседает по пути, накапливаясь на берегах рек, в поймах и других местах, где вода замедляется. Летние штормы в последующие годы могут смыть и взволновать этот осадок, который затем уносится вниз по течению, вызывая новые проблемы.

Затраты на дополнительную очистку воды или другие меры могут быть огромными.Пожар в 2016 году в Форт-Мак-Мюррей и его окрестностях, Альберта, привел к дополнительным расходам на лечение в размере около 9 миллионов канадских долларов (около 7,3 миллиона долларов). А после того, как в 2002 году пожар на водоразделе, снабжающем Денвер, привел к тому, что примерно 1 миллион кубических ярдов отложений попал в резервуары, стоимость выемки одного из них составила 30 миллионов долларов.

Помимо качества воды, пожары могут иметь еще более длительное воздействие на доступность и время подачи воды, сказал Франсуа-Николя Робин из Канадской лесной службы.По его словам, сгоревшие склоны поглощают меньше дождевой воды, а рост новой растительности по мере восстановления леса потребляет больше воды.

Эти сдвиги «могут создать проблемы с точки зрения распределения воды для различных пользователей ниже по течению», — сказал д-р Робинн.

Поскольку изменение климата способствует тому, что лесные пожары разгораются сильнее и дольше, риски для водоснабжения растут. Но большинство людей не думают о рисках, сказал Кевин Бладон, гидролог из Университета штата Орегон, даже после разрушительного пожара.

«Вот и наступит 2021 год», — сказал он.«Мы действительно не участвуем в сезоне лесных пожаров 2020 года. Большинство людей думают, что проблемы уже позади ».

У тех, кто занимался восстановительными работами в водоразделе Поудре, пожар на пике Камерона вызвал чувство дежавю. Водораздел пострадал в результате лесного пожара в 2012 году, который вызывал проблемы на несколько лет.

Когда волонтеры собрались в начале рабочего дня на ранчо Lazy D, Дэниел Боукер, менеджер проекта по лесам и пожарам Коалиции по защите водораздела реки Поудре, сказал им, что, когда он впервые прибыл на работу в 2018 году, работал по восстановлению повреждений от пожара 2012 года только что завершалась.

«То, что мы будем делать сегодня, — это начало», — сказал он группе. «Это будет долгосрочный проект — много лет такой работы».

В результате пожара на пике Камерона было сожжено 208 000 акров, более половины из которых находятся в водоразделе Поудре. Г-н Боукер и многие другие провели весну, изучая карты, подготовленные федеральными агентствами после аэрофотосъемки, которые показали серьезность ожогов на всей площади.

Разрушения от лесных пожаров далеко не однородны.Если огонь распространяется быстро, кроны деревьев, подлесок и почва могут быть незначительными или совсем не повреждены, а риск эрозии в этой местности может быть незначительным.

С другой стороны, раскаленный, медленно движущийся огонь может сжечь все — деревья, подлесок, даже органический слой почвы, образуя пепел и высвобождая питательные вещества. Восковые соединения в опавших листьях испаряются, а затем осаждаются на почве, так что вода отталкивается, а не впитывается. Это увеличит сток и эрозию.

Во время пожара на пике Камерона более одной трети суши пострадали от ожогов от средней до высокой степени тяжести. По словам г-на Боукера, около 10 500 акров были определены как высокоприоритетные районы, которые могут пострадать от сильной эрозии.

«Мы посмотрели, где будут основные удары в водоразделе, — сказал он волонтерам, — и сегодня вы стоите на одном из них».

Помимо размещения трубок из соломы, называемых прутьями, на склоне холма, добровольцы разбрасывают мульчу и семена.«Это не тяжелая работа, но большая работа», — сказал Тим Кокран, чья жена Кэрол и ее семья владеют ранчо на протяжении нескольких поколений.

Неподалеку другая бригада добровольцев работала на склоне, где г-жа Аствацатурова и другие определили, что вода может стекать в овраг и стечь более глубоким потоком, который может усугубить эрозию. Чтобы замедлить поток воды, команда построила серию плотин или плотин из бревен и скал каждые 10 футов или около того вниз по оврагу.

В конце дня добровольцы работали примерно на акре сгоревшего леса, что составляет крошечную долю от того количества, которое необходимо было восстановить.Как и в водоразделе Колорадо-Биг-Томпсон, воздушное мульчирование позволит быстрее обработать гораздо большие площади. Но это начнется не раньше июля, и при цене в несколько тысяч долларов за акр денег еще не хватило для покрытия всех приоритетных областей.

И даже если все эти склоны обработать, муссонные дожди будут привередливыми, сказала г-жа Ковечес.

«У нас нет точной информации или возможности предсказать, когда и где произойдут эти дожди», — сказала она.«Мы могли бы смягчить воздействие на каждый квадратный дюйм нашей приоритетной области, но штормы могут случиться где-то еще».

Численное моделирование свободной поверхности и притока воды на откосе с учетом нелинейных свойств потока гравийных слоев: пример из практики

3.1. Экспериментальное оборудование

В этом эксперименте использовалось изготовленное на заказ устройство для моделирования высокоскоростной фильтрации в пористой среде в Северо-Восточном университете, Китай. Как показано на рис.Кроме того, d иллюстрирует соединения и принцип работы системы: система водоснабжения (5) состоит из подачи воды с постоянным давлением и подачи воды с постоянным потоком. Объем насоса постоянного давления составляет 12 л, и он может обеспечить давление воды 2 МПа перед пробой. Максимальный расход при испытаниях 25 л мин −1 . Кроме того, насос постоянного расхода может обеспечить стабильный расход воды при 0–3 л мин. –1 . Воздушный компрессор (6), регулятор давления (1), воздушный цилиндр (8) и плунжер (9) используются для приложения осевого нагрузочного давления.Пористые пластины (11) могут гарантировать, что жидкость течет равномерно, и защищают структуру пористой среды, чтобы она не разрушалась под высоким давлением воды. Давление воды на входе и выходе образца измеряется датчиком давления (7) (Q / JL015-2009) в диапазоне от 0 до 2,38 МПа ± 0,1% полной шкалы. Пробирка изготовлена ​​из органического стекла диаметром 120 мм и прочностью 2 МПа, что позволяет визуализировать процесс испытания. Чтобы избежать воздействия воздуха на эксперименты, были приняты следующие меры.Перед началом экспериментов сначала использовался вакуумный насос (18) для удаления воздуха изнутри образца. Затем воду медленно пропускали через трубку снизу вверх, пока насыщение образца не превысило 95%. Кроме того, атмосферный клапан (16) может использоваться для выпуска воздуха, если в трубке есть воздух. При испытании потока, если выпускное отверстие (13) открыто в атмосферу, колебания воздуха часто вызывают нестабильность жидкости, и достоверность результатов измерения не может быть гарантирована даже при использовании высокоточных датчиков.Чтобы избежать эффектов на выходе, на выходе должно быть приложено противодавление. Устройство для измерения скорости (15) включает электронные весы (TCL 12000) с диапазоном измерения от 0 до 12 000 г ± 0,1% полной шкалы и большие мензурки. Сбор и анализ данных осуществляется системой сбора данных (3), а интервал выборки составляет 3 с.

Экспериментальная установка: ( a ) система транспортировки и контроля потока и двухфазный расходомер твердое вещество-жидкость; ( b ) система сбора данных; ( c ) вакуумный насос; и ( d ) экспериментальная принципиальная схема.

3.3. Эксперименты с потоком воды

Для оценки проницаемости каждого слоя все экспериментальные данные и регрессионные зависимости между гидравлическим градиентом и скоростью потока были проанализированы и показаны на рис. Для слоев ила, мелкого песка, илистой глины и гравийной глины отношения линейны, и поведение потока соответствует потоку Дарси. Однако для гравийных слоев эти отношения нелинейны; поэтому поведение потока считается нелинейным потоком [14].

Связь между гидравлическим уклоном и скоростью.

Одномерное уравнение Дарси можно записать в виде

где J — гидравлический градиент, μ — динамическая вязкость, k — проницаемость, g — ускорение свободного падения, ρ — плотность жидкости и v — приведенная скорость.

Проблема просачивания грунтовых вод, не относящаяся к Дарси, очень сложна, и теоретические исследования этой проблемы все еще используют теорию потока Дарси. До сих пор не существовало формулы, которая могла бы более точно описать эту характеристику потока [15].Путем многочисленных испытаний были получены эмпирические формулы нелинейного течения. Существуют две основные формы: уравнение Избаша и уравнение Форхгеймера [16]. Уравнение Форхгеймера имеет ясный физический смысл и теоретическую основу и поэтому широко используется [17–19], уравнение Форхгеймера можно записать в виде

где ∇ p — градиент давления, а β — не-Дарси коэффициент.

Для измерения k и β , ∇ p / μ ν обозначается как y и ρv / µ обозначается как x .Тогда уравнение (3.2) упрощается до

Согласно лабораторным экспериментальным данным, в системе координат x y определена прямая линия с наклоном β и пересечением оси y 1/ k .

Результаты испытаний параметров проницаемости грунта представлены в. показывает определение k и β в слоях гравия с различной пористостью. Результаты k и β и пористость гравийных слоев показаны на.

Связь между y и x.

Таблица 1.

Коэффициент проницаемости откоса.

слой почвы ил мелкий песок гравий илистая глина гравийная глина коренная порода
проницаемость (м −1) 5,4819 2
1,08 × 10 −11 3,26 × 10 −9 4.16 × 10 −13 8,38 × 10 −13 1,55 × 10 −12

Таблица 2.

Измеренная проницаемость и не-Дарси коэффициент.

пористость проницаемость k 2 ) коэффициент не-Дарси β −1 )
T1 0,24 −1 0,24 2,129 9.78 × 10 6
T2 0,28 7,25 × 10 −10 7,18 × 10 6
T3 0,33 1,9 5,07 × 10 6
T4 0,37 2,85 × 10 −9 3,81 × 10 6
T5 0,39 9022 909 2.71 × 10 6
T6 0,47 6,54 × 10 −9 1,92 × 10 6

На практике получить пористость проще, чем проницаемость. Уравнение Козни-Кармана ( kc ) — одна из самых известных формул для потока жидкости или газа в пористой среде, которая долгое время использовалась для расчета проницаемости пористых сред во всем мире. В конечном итоге проницаемость можно было суммировать как функцию диаметра частиц и пористости [20].Проницаемость можно определить как

k = d2 × n3 × ϕs2150 (1 − n) 2,

3,4

где d — диаметр частицы, а ϕ s — коэффициент формы.

В слоях гравия средний размер и коэффициент формы частиц неизменны; следовательно, d и ϕ s могут считаться константами. Тогда соотношение между проницаемостью и пористостью можно выразить следующим образом:

где , а — константа ().

Связь между k и n .

Посредством подбора данных мы также представляем новую корреляцию:

k = 1,85 × 10−8 × n3 (1 − n) 2.

3,6

Коэффициент корреляции уравнения (3.6) равен 0,98; поэтому уравнение (3.6) целесообразно использовать в практических приложениях, в которых необходимо определять проницаемость гравийных слоев.

Пористость, проницаемость и извилистость, вероятно, являются наиболее важными факторами, определяющими значение коэффициента не-Дарси.Однако определить реалистичную и точную извилистость непросто. Поэтому многие ученые используют только пористость n и проницаемость k , чтобы охарактеризовать коэффициент не-Дарси, β [21,22], который можно записать как

где b и c — константы.

Логарифмическая запись уравнения (3.7) приводит к

log⁡ β = lg⁡ b c log ( k n ).

3.8

По этой прямой определяются b и c , как показано на.

Связь между log ( β ) и log ( kn ).

Использование уравнения (3.6) для исключения k в уравнении (3.9) дает

β = 3,62 × 103 × (1 − n) 0,8n1,6.

3.10

Процедура проверки уклона для системы распределения очищенной воды

Фармацевтический редактор 23 октября 2016 Инжиниринг, СОП 5,808 Просмотры

Цель : Обеспечить, чтобы линии распределения были наклонены к точке использования, а наклон линий составлял приблизительно 1 мм на 100 мм.
Объем : Применимо для проверки уклона системы распределения очищенной воды

Процедура

  • Соберите готовый изометрический чертеж распределительной системы PW.
  • Рассмотрите каждый прямой участок трубы для испытания.
  • Наполните трубку уровня водой.
  • Удалите пузырьки воздуха, уравновесите оба конца и дайте водяному столбу стабилизироваться.
  • Измерьте длину Y трубопровода от начальной точки A до конечной точки B (в направлении точки использования), как показано на рисунке.
  • Поместите один конец водяного столба в начальную точку A (уровень воды в этой точке должен соответствовать центру трубопровода), а другой конец водяного столба в конечной точке B.
  • Если уклон трубопровода AB направлен в сторону точки B, тогда уровень воды в трубке поднимется над центром трубопровода AB в точке B. Теперь держите трубку прямо вертикально и измерьте расстояние X между центром трубопровода AB на точка B и уровень воды.
  • Если уклон трубопровода AB к месту использования не соблюдается i.e B, затем отрегулируйте наклон трубопровода и снова повторите шаги с 1 по 5.
  • Рассчитайте соотношение X: Y и запишите наблюдение в соответствующей точке на изометрическом чертеже водораспределительной системы.
  • Повторите шаги с 1 по 7 для каждого сегмента конвейера.
  • Наблюдение должно быть заполнено в Таблице данных испытаний .

About Author


alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *