автореферат диссертации по строительству, 05.23.16, диссертация на тему:Внутриснежный сток талых вод и его регулирование для нужд мелиоративного строительства

На правах рукописи

ВНУТРИСНЕЖНЫЙ СТОК ТАЛЫХ ВОД И ЕГО РЕГУЛИРОВАНИЕ ДЛЯ НУЖД МЕЛИОРАТИВНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

Специальность 05.23.16 - гидравлика и инженерная

гидрология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2000

Работа выполнена в Брянской государственной сельскохозяйственной академии

Научные руководители: доктор технических наук,

профессор Т.А. Алиев; кандидат технических наук, доцент

Г.К. Николаев

Официальные

оппоненты: доктор технических наук,

профессор Г.Х. Исмайылов; кандидат технических наук А.О. Щербаков

Ведущая организация - Управление по мелиорации земель и сельскохозяйственному водоснабжению Брянской области «Брянсшелиоводхоз»

Защита состоится « ¿Р» ^ 2000г. в /У часов на за-

седании диссертационного совета К 120.41.01. в Государственном предприятии - специализированном научном центре «Гос-зкомелиовод» по адресу: 107005, г. Москва, ул. Бауманская , 43/1

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ГПСНЦ « Госэкомелиовод».

Автореферат разослан « ^/»^^г^г^ 2000г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук Колесникова Т. В.

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Задачи научных исследований в областях народного хозяйства, связанных с использованием и охраной водных ресурсов, регулированием влажности почвы в значительной мере обусловлены необходимостью в несколько раз увеличить валовое производство основных продуктов сельского хозяйства.

Наши исследования связаны с поступающими запросами о способах и методах мелиорации земель с наличием замкнутых понижений. Эти земли без проведения на них мелиоративных мероприятий выпадают из севооборота или используются только частично, так как западины и площадь, прилегающая к ним, находятся, постоянно или временно, как в предпосевной период так и в период вегетации в переувлажненном или иссушенном состоянии.

Множество исследсзаний в разных районах страны показывают первостепенную роль весенних запасов влаги в почве для получения высоких урожаев. Есть дай© мнение об их исключительной роли особенно для озимых культур. Однако исследование внугриснежного стока проводилось недостаточно широко и нет надежной научной основы его регулирования в пространстве. Особенно важно перераспределение стока в пространстве для создания промывною режима на загрязненных радионуклидами территориях, где к тому же пруды, являющиеся аккумуляторами радионуклидов, как источники орошения не пригодны.

Целью работы является разработка кинетических моделей движения внутрискежных вод. на основе системного подхода, изучение кинетики процесса изменения уровней в течении суточного цикла, создание более совершенных методов расчета, обеспечивающих эффективное функционирование мелиоративных систем, экономию ресурсов, повышения качества реконструкции систем мелиорации и осушения переувлажненных почв.

Задачи исследования:

- определить возможность описания процесса математическими моделями при рассмотрении кинетики процесса;

- определить возможность описания процесса при учет« взаимодействия двух компонентов системы: 1)осушенной зонь снега, 2) зоны, где юры заполнены водой;

- вь:г:ы;ть ведущие параметры процесса;

- проверить полученные модели экспериментально н; предмет наличия не описываемых частных случаев и на соот ветствие кинетическим моделям других областей науки;

- разработать методику расчетов регулирующих меропри? тий, составляющих водного баланса внутриснежнэго стока, прс странственного расположения регулирующих элементов.

Методика исследований. Методической базой работы яаго ется метод математического моделирования, нашедший шире кое применение в химической физике. В рамках этого подход строятся и анализируются кинетические модели, которые пре, ставляют собой системы нелинейных дифференциальнь уравнений, исследование их проводится современными мат< матическими методами, в том числе и на ЭВМ. Адекватное расчетных результатов реальности проверяется сравнением экспериментальными данными, полученными в ходе собстве ных полевых исследований и результатами наблюдений друп исследований.

В связи с исследованиями формирования стока талых вс нами были поставлены наблюдения за следующими фактор ми:

1. Снежным покровом и осадками за период снеготаяния стока талых вод;

2. Стоком снеговой воды;

3. Испарением влаги с поверхности снежного покрова почвы;

4. Промерзанием и размерзанием почвогрунта;

5. Влажностью почвогрунта;

6. Метеорологическими элементами погоды; температур воздуха, температурой почвы, направлением ветра и скорост ветра, облачностью и общим состоянием погоды;

7. Визуальные наблюдения за эрозией почвы.

В полевых экспериментальных исследованиях был при следующий порядок работы:

г) выбор места створа с различным состоянием позерхно-сте к производство нивелирной съемки данного водосбора;

б) определение глубины промерзания и размерзакия поч-вэгрунта с одновременным взятием проб на его влажность;

в) производство снегомерных съемок и подготовительные работы к наблюдениям за стоком воды и метеорологическими элементами погоды;

г) проведение основных наблюдений за элементами водного баланса и метеорологическими факторами.

Указанный порядок и объем работ сохранялся на каждый

год.

Научная новизна:

- построена модель, описывающая взаимодействие двух обобщенных кинетических единиц - водного тела внутриснеж-ного потока и осушенной зоны при превращении зоны насыщения в зону осушения в процессе стекания по поверхности почвы;

- построена модель, учитывающая услозия предыдущего пункта и возможность впитывания внутри с нежной влаги в очагах повышенной .водопроницаемости почв;

- построена модель, описывающая, взаимодействие зоны насыщения с зоной осушения при обратимом переходе, учитывающая влияние вакуума;

- построена модель, обратимого перехода зоны насыщения в зону осушения.при инфильтрационном питании и испарении с поверхности снежного покрова;

- построена модель, изменения уровня внутриснежных вод учитывающая стекание по поверхности с учетом вакуума, впитывание в почву, инфильтрацию и испарение талой воды из снега, и отток внугриснежных вод в дренаж;

- дана методика расчета изменений уровней и построения депрессионных кривых в пространстве;

- модели дают новую научную базу для регулирования внутриснежного стока.

Практическая ценность. Полученные кинетические модели могут найти применение в различных областях народного хозяйства, имеющих дело с режимом талых, внутриснежных вод: сценка возможного затопления территории талыми водами;

проектирование мероприятий по борьбе с затоплением, иссушением полей в период весенних работ, эрозией сельскохозяйственных полей.

В диссертации разработаны методы расчета и даны примеры анализа применительно к нуждам мелиорации и водного хозяйства - проведении мероприятий по регулированию внутри-снежного стока в целях орошения сельскохозяйственных полей и их осушения:

- расчет устройства регулирующих элементов в снеге;

- разработаны методы прогноза уровней и водобалансовых расчетов при регулировании влажности снега и почвы на осушаемых и орошаемых землях;

- предложены новые способы перераспределения внутри-снежной влаги, путем щелевания почвы, устройства пленочных плотин в снеге, осушителей-распылителей. .

Использование практических рекомендаций-дает экономический эффект в результате повышения урожайности сельскохозяйственных культур, экономии водных ресурсов, природоохранного (водоохранного) эффекта.

Результаты исследований способствуют совершенствованию теоретической базы сельскохозяйственных мелиораций как научной дисциплины.

Основные положения защищаемые в работе:

-комплекс кинетических моделей движения внутриснежных вод;

-методы расчета составляющих баланса внутрисне>едных вод;

-методы совершенствования параметров систем регулирования внутриснежного стока.

Реализация работы: Результаты работы используются в учебном процессе по специальности «Мелиорация, рекультивация и охрана земель-320500» и «Комплексное использование и охрана водных ресурсов -320600»: в лекционных курсах при изложении теоретических вопросов, в курсовых и дипломных проектах, на практических и лабораторных занятиях, при проведении полевых работ по регулированию стока на территории оро-сительно-осушительной системы п. Кскино Брянской области и в хозяйствах Рязанской области.

Апробация работы: Результаты исследований докладывались на научных международных и межвузовских конференциях в Брянской ГСХАв 1997-99 гг., Белоруской ГСХАв 1999 г.

Результаты расчетов апробированы на материалах собственных наблюдений проводимых в течении 4-ох лет на полях учхоза п. Кокино Брянской области. Исследования выполнены на кафедре Комплексного использования водных ресурсов Брянской Государственной сельскохозяйственной академии при личном участии автора в период с 1996-1999гг.

Публикация. Основные результаты исследований опубликованы в 9-ти печатных работах.

Общий объем печатных работ-3,4 печатных листа.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 разделов, заключение, списка литературы, приложения. Объем 160стр., в том числе, таблиц 10, рисунков 17.

Содержание работы.

Введение. Дано состояние проблемы математического моделирования движения внутриснежных вод, обоснована ее актуальность, сформулированы цели и основные положения, выносимые на защиту.

В первом разделе сделан критический анализ состояния изученности процессов склонового стока талых вод, важнейших факторов влияющих на сток: запасы воды в снежном покрове;

В нашей работе рассмотрены основные теоретические положения по объему весеннего стока следующих авторов: В.Д. Зайков, В.Д. Комароз, Г.А. Гарюгин, Т.Т. Макаровой, и др.

Дан анализ влияния на сток рельефа бассейна, почвы, ее структуры; растительного покрова, промерзания почвогрунта, увлажнения почвы осенними дождями или талыми водами во время зимних оттепелей, обработки почвы, интенсивности снеготаяния, неравномерности распределения снежного покрова.

В этой главе рассмотрены три теории - так называемая ин-фильтрационная теория стока со склонов P.E. Хортона, гидромеханическую теорию стока со склонов и с бассейна МА Вели-канова, основанную на изохронах добегания и теорию стока со склоноз А.Н. Бефани, как наиболее детально разработанные.

Они вскрывают ряд важных особенностей генезиса склонового стска4 по открытой поверхности. Однако, сток со склонов рассматривается как движение воды сплошным слоем, не отражающей ручейкового характера стока.

Движение воды в толще снежного покрова может происходить в виде: а) «свободного просачивания» отдельных капель без гидростатического давления и б) «напорного просачивания» сплошной массы при наличии гидростатического давления. Оба эти вида движения воды в снежном покрове почти не изучены.

В данной главе движение талой воды на поверхности склона под снегом рассматривается на примере экспериментальных исследований П.Г. Тихановского, АД Дубаха, а также исследований зарубежных авторов Кол бек, Девидсон, Ванкевич: движение сквозь однородный снег, идеальная схема накопления талых вод на поверхности фунта и теория течения в слое снега.

ot дх

дх - количество воды, которое протекает через единичное поперечное сечение в единицу времени;

Н - насыщенный слой снега.

Проведенный анализ показал что более полно экспериментальными и теоретическими исследованиями освещен сток по открытой поверхности без снега.слабее изучен внутриснеж-ный сток талых вод. Отсутствие надежных количественных критериев по определению составляющих внутриснежного стока затрудняет задачу перераспределения стока в пространстве для достижения равномерного увлажнения почвы.

Во втором разделе «Влияние агротехнических и инженерных мероприятий на накопление снега и регулирование внутриснежного стока», описываются экспериментальные исследования по этому вопросу и мероприятия по огггимизации использования снеговых вод.

В различйых районах России на стоковых площадках было произведено множество исследований с задачей выявления влияния агротехнических мероприятий (простейшие виды обработки почвы), а также обвалования на склоноеый сток талых вод, к ним относятся исследования С.И. Небольсина, В.П. По-

поза, С .Л. Шэклзйна, АА. Исполинова, и др. Методика и результаты некоторых из этих исследований рассмотрены в нашей главе.

В главе подробно описаю* контроль за снегопереносом и снегорегулирование.

Один из способов снегорегулирования - при помощи снегозащитных насаяадений.

Наиболее распространенным методом борьбы со снежными заносами служит использование снегозадерживающих, снего-перегораживающих заборов. Они устанавливаются с целью уменьшения скорости ветра и осаждения снега из снеговетрово-го потока.

Задача полного использования снеговых вод при совмещении этого мероприятия с другими. Так щелевание как метод увлажнения почвы талыми водами вместе с кротовыми дренами позволяет наиболее полно перевести весенний сток в запасы почвенной влаги.

Также широкое распространение получили снежные валы.

На водосборной площади часто используют простейшие гидротехнические сооружения:

Валы - террасы, наклонные валы - террасы, водозадержи-вающие валы, водоотвода щи е валы-канавы, распылители стока.

Рассмотренные выше гидротехнические сооружения предназначены для регулирования поверхностного стока на водосборной площади и не предназначены для регулирования внут-риснежного стога, особенно на водосборах со сложным микрорельефом, где создание таких громоздких, занимающих большой процент полезной площади сооружений затруднительно не только по экономическим соображениям, но и для выполнения основной задачи регулирования стока - создание равномерной почвенной влажности. Эти мероприятия равномерно распределяются в пространстве и создают лишь одинаковый фон.

Следует рассмотреть возможность использования принципов регулирования этими сооружениями для внутриснежного стока с изменением, если необходимо, их конструкций в сторону облегчения и с учетом временного характера работы.

В третьем разделе «Методика эксперементальных исследований внутриснежного стока», говорится что важнейшим гид-

рологическим явлением, в котором суммируются многие процессы. - является внутриснежный сток воды. Поэтому разработка надежной общей теории внутриснежного стока немыслима без полевых экспериментов.

Также значение этих экспериментов нельзя переоценить при проведении необходимых мероприятий по задержанию талых вод на полях, накоплению и сохранению влаги в почве.

Задачи наиболее остро вставшие на данный момент в сельском хозяйстве и послужили обоснованием наших экспериментальных работ в полевых условиях, задачей которых являлось: 1) изучение процесса внутриснежного стока, 2) расчленение его на составляющие элементы и 3) получение натурных данных, которые могут быть использованы для сельского хозяйства, производящего мелиоративное и гидротехническое строительство.

В разделе подробно даны физико-географические характеристики районов и местоположения створов для изучения внутриснежного стока, выбор типа и размера водосборов, а также характеристики почв водосборов.

Методика исследования стока внутриснежных вод представлена составом объема работ, основными элементами водного баланса, за которыми были произведены необходимые наблюдения.

В полевых экспериментальных исследованиях был принят следующий порядок работы:

а) выбор места створов и производство нивелирной съемки данного водосбора;

б) определение глубины промерзания и размерзания поч-вогрунта с одновременным взятием проб на его влажность;

в) производство снегомерных съемок и подготовительные работы к наблюдениям за стоком воды и метеорологическими элементами погоды;

г) проведение основных наблюдений за элементами водного баланса и метеорологическими факторами.

Наблюдения, производились следующие:

1)за снежным покровом и осадками за период снеготаяния и стока талых вод;

2) наблюдения за стоком снеговой воды в снежных скважинах;

3) за испарением влага с поверхности снежного покрова и почвы;

4) промерзанием и разаерзанием почвогрунта;

4) влажностью почвогрунта;

5) за метеорологическими элементами погоды: температурой Еоздуха, температурой почвы, направлением ветра и скоростью ветра, облачностью и общим состоянием погоды;

6) визуальные наблюдения за эрозией почвы и образованием ручейков.

7) в разделе также даны исследования по радиационно-зкологической обстановке на полях Брянской области и в связи с этим делается вывод о важности использования снежных запасов и талого стока.

В четвертом разделе « Моделирование внутриснежного стока» говорится о принципах моделирования процессов, необходимости проведения его для внутриснежного стока как основы пространственного регулирования и весеннего влагопогло-щения почвы на сельскохозяйственных полях.

В разделе дается характеристика кривых изменения уровня внутриснежных вод. Естественные депрессионные кривые уровней в наблюдательных снежных скважинах состоят, в общем, из участков спада, подъема и горизонтальных отрезков разной длительности. К горизонтальному (стационарному) положению кривые, как правило, стремятся в конце дня (по данным наших экспериментов).

Изменение уровней при движении внутриснежных вод является результатом сложных взаимоотношений водного тела системы водосбора и окружающей среды, внешним проявлением которых является Э-сбразная форма кинетических кривых. Простые функциональные зависимости не в состоянии описать процесс, что проявляется при первых же количественных сравнениях изменения уровней в наблюдательных скважинах на разных водосборах или в одной наблюдательной скважине, но в разные годы.

По Ю.С. Снаговскому и Г.М. Островскому кинетическая модель- совокупность уравнений, описывающих скорости последовательности химических и физических стадий, через которые исходные и промежуточные продукты превращаются в ко-

нечные. Исходным продуктом нам представляется насыщенный слой снега, конечным - осушенный слой.

К, К-) К2 К1

А+В —►С ИЛИ А —►в—► С или АО В

К2

Описание самоорганизации системы требует применения кинетических и диффузионно-кинетических моделей.

В главе представлены результаты изучения водоудержи-вающей способности снега.

Расчет весеннего стока в значительной мере основывается на учете водоудерживающей способности снежного покрова и неравномерности распределения снегозапасов по площади.

Водоудерживающая способность в наших опытах была не постоянна и снижалась в процессе таяния от 0,35 - 0,5 до 0,04 -0,05.

Приведенные исследования с образцами снега, которые были взяты в поле, затем в жилой зоне, дали некоторое представление о водоудерживающей способности снега, зависящей от его зрелости, плотности, а также наличии в нем ледяных прослоек.

Эти исследования показали крайнюю необходимость пространственного регулирования и снегозапасов , и внутриснеж-ного стока для выравнивания весеннего влагопоглощения почвы на сельскохозяйственных полях.

В главе дано описание построения шести моделей, учитывающих различные факторы, влияющие на внутриснежный сток

а) Модель описывающая стекание снеговых вод по поверхности почвы, за счет накопления инфильтрующихся сквозь толщу снега талых вод на поверхности почвы, скорость впитывания в которую недостаточна.

Использовав аналогию с движением фунтовых вод, закон Дарси, закон сохранения вещества, приняв поверхность снеговых вод плоской, построим модель движения снеговых вод по поверхности земли:

„ Ж К2Ы

= — (2,

где <р -коэффициент, характеризующий форму депрессии; при плоской поверхности снеговых вод находится из пропорции;

с%/£=с!2! (3)

5 - коэффициент водоотдачи из снега; I - расстояние от наблюдательной скважины до водораздела.

1 - расстояние от наблюдательной скважины до гипотетической точки пересечения депрессионных кривых; теоретически депрессионные кривые бесконечно приближаются к оси «0-0», но при существующей точности определения уровня снеговых вод можно принять с некоторой степенью достоверности, что в точке «0» депрессионные кривые пересекаются: 211- уклон поверхности снегового потока; К - коэффициент фильтрации воды в снеге; е - ширина потока.

Обозначим и, = ^ , тогда

Ц- = ^Нс-2)2 (4)

СП

решение уравнения при начальных данных дает, при I = 0,

г =_®__(5)

1 + Не - 20

Выражение (4) описывает снижение уровня снеговых вод во времени за счет стока по уклону.

Во время поступления талых вод на уровень снеговых вод части инфильтрующихся вод будет поднимать уровень снеговых вод, другая часть восполнять влажность осушенного слоя снега до той величины, при которой происходит инфильтрация талых вод данной интенсивности. Результирующая скорость изменения уровня снеговых вод выражается уравнением:

^{Нс-Т)2-Ш (6)

где В - скоростной коэффициент инфильтрационного питания.

14 2 3

Рис. 1 Стекание снеговых вод по поверхности почвы.

1 - створ наблюдательной скважины;2 - граница водосбора;

3 - гипотетическая точка пересечения депрессионных кривых снеговых вод, соответствующих разным моментам времени; 4 - поверхность земли; 5 - поверхность снега; 6 -осушитель в снеге; 7 -водопоглотительная пористая щель.

Для скорости изменения насыщенного водой слоя снега «Ь» при постоянной водоотдаче из снега уравнение имеет вид:

(7)

Си

Проверка моделей на экспериментальном материале наблюдений за уровнями снеговых вод в наблюдательных скважинах показали хорошее соответствие результатов и на участках подъема и на участках спада уровня снеговых вод.

Система уравнений (6-7) отличается от моделей (1) тем, что рассматривается взаимодействие компонентов системы 2 и Ь.

Механизм этого взаимодействия описывается схемой:

г + 2

Схема отражает факт перехода ( превращения ) зоны насыщения «и» в зону осушения «2» и что «2» -это упорядоченное «И» и, наоборот, «И» -зто разупорядоченное «г».

б) Модель описывающая стекание по поверхности почвы талых вод с учетом влияния вакуума.

Снежный покров, преобразованный таянием с последующим замерзанием, имеет округлые зерна от очень мелких до очень крупных размеров, характеризуемой разной проницаемостью для воздуха.

При ночных заморозках на поверхности снега образуется ледяная корка, отличающаяся малой воздухопроницаемостью, препятствующая вентиляции верхнего слоя снежного покрова. У естественно отлаженного снега может быть и другая важная особенность - наличие в нем очень плотных относительно непроницаемых льдистых слоев.

Во время таяния стекающая вниз вода может аккумулироваться над такими слоями вызывая перенасыщение и затрудняя аэрацию снега.

Описание особенности снеготаяния хорошо иллюстрируются на рис.2, выполненном по материалам измерений внутри-снежного потока воды весной 1996г. Участок кривой «I» характеризует, по-видимому замедленное вертикальное перемещение талой воды через малопроницаемый внутриснежный льдистый слой. Скоростной коэффициент В =0,5541/час.

выше чем на участке «II», где ¡\Нс- В ^О.бОЗ'/час., хотя этот участок более крутой и значит инфильтрационное питание здесь идет более интенсивно. Этот экспериментальный факт обнаружен и описан для движения фунтовых вод . Температурная кривая свидетельствует, что снеготаяние в пределах участков «I» и «II» проходило при почти неизменной максимальной температуре и разницу в интенсивности инфильтрационного питания нельзя объяснить изменением интенсивности снего-таяния.Разница в скоростных коэффициентах объясняется тем,что при более интенсивном просачивании изменяется структура снега в сторону увеличения его пористости и, значит, изменяется первое слагаемое скоростного коэффициента.

о

о

Кои 10 у

95 -4-3 21

I! II!

Г,час

111.11 и ] у 1 ^ I и 1 и 1' 11 и I 1 I ' 1 '

О ^ <0.

Ю 03 05 СЧ , т-

СМ СО 4 / (О N г о" ™ т~ г- т- г- Я г1 1- СМ С4

ЦО 11,6 128 нз 1§5 1£И 1^9 21,0 22

Рис.2 Кинетика спада - подъема уровня внутриснежных вод 24.03.96r. п. Кокино.

На рисунке треугольниками нанесены экспериментальные данные, квадратиками - теоретические, рассчитанные для el», «II», «III» по формуле:

Z = 7 --(8)

1 + W~ e <Pis- -я*

Zo

полученный при интефировании уравнения:

^ = -Z)Z-DZ (9)

di Z°o

где Z> -скоростной коэффициент, характеризующий интенсивность инфильтрационного питания.

Для участка кривой «I»- 20 = 51мм., Zern - 35мм, для «II»-20 = 38мм., Zern - 14мм. - начальное и конечное значение мощности максимального слоя снега, отсчитанное от оси 0-0.

Участок снижения уровня «III» рассчитан при значениях 2q -17,5мм., Zern =43мм., цхНс~В =0,571/час.

Вовремя полевых наблюдений за снеготаянием 1996г. часто случались ночные заморозки, во время которых уровень внутриснежного потока иногда начинал подниматься (см. рис., участок «IV»).

Поскольку снеготаяние при отрицательных температурах прекращается то объяснить подъем уровня можно образованием воздухонепроницаемых льдистых прослоек что приводит к резкому увеличению парамефа « в формуле:

^ = A(¿fc-Z)Z-/i2Z2 (10)

dt

где ¿íj -константа скорости стекания;

и7- подъема внутри снежных вод за счет вакуума.

Возрастание ß2 приведет к уменьшению Z°o при одном и той жэ параметре Не, т.к.

Если в результате роста , величина станет меньше

достигнутой к этому моменту мощности осушенной зоны, то снижение уровня внутриснежных вод должно сменится подъемом.

Расчеты кривой на участке подъема «IV» производились по формуле:

полученной при интефировании уравнения (11). Значения параметров в этой формуле следующие: = 37лш, = 7мм, цуНс = 0,2061/час

Теоретические точки кривой хорошо соответствуют экспериментальным, что свидетельствует о возможности использования приведенных уравнений для анализа внутриснежного стока.

в) Моделирование инфильтрации внуфиснежной влаги в почву. !

Модель характеризующая внутриснежное стекание по поверхности земли и впитывание в фильтрующие окна имеет вид:

+ ^ (12)

где первое слагаемое отражает внутриснежное стекание по поверхности, второе-впитывание.

2 -вертикальная координата, отсчитываемая от горизонтальной оси 0-0, к которой как к асимптоте стремятся простран-:твенные кривые уровней внутриснежных вод в разные момен-гы времени, т.е. это ось отсчета мощности осушаемого слоя :нега:

г«-стационарная мощность осушаемого слоя, когда имеет аесто только стекание по поверхности;

2=о- расстояние от оси отсчета 0-0 до поверхности земли;

Не -константа скорости стекания внутриснежного стока по тсверхности земли;

щ- ширина фильтрационного окна;

е - фильтрационные сопротивления;

' /-время.

Интегрирование уравнения дает следующее аналитическое зыражэние для описания изменения уровней внутриснежных зод при участии процессов стекания по водонепроницаемой поверхности и впитывании в отдельные фильтрационные окна.

= ——р.--(13)

1 + Ст~

Для расчетов по уравнению нужно знать следующие па-эаметры: 20: 2М\ ^Нс + ррх

Если представить экспериментальные данные по измене-{ию уровней внутриснежных вод в наблюдательных скважинах з координатах Ч'^ф+Ы-Ъ^Шл-& и 2, то кинетические ривые снижения уровня преобразуются в прямые линии, кото-зые отсекают на оси ординат отрезок,

на оси абсцисс отрезок

; _{НС+Хв)2а

~ не

Для нахождения 20 нужно задаться сначала 20 =0, затем гостепенно увеличивая его методом последовательных при->лижений добиться на графике

\r-<3.tл■Ы-2i)l2t+Ьi = /(2г) совершенной линейной зави-и мости.

То значение 20, при котором выстроиться прямая линия, ис-юльзуется в дальнейших расчетах по формуле (13).

г^ Модель учитывающая испарение талой воды из снега.

В 1996-1998гт. нами проводились полевые наблюдения за ¡нутриснежным стоком на заасфальтированной ложбине. Впи-ывание воды в почву исключалось. В 1996,1998гг. измерения рсвня воды в скважинах ежедневно показывали возникновение ¡нутреннего стока, а в 1997г стока не было за весь период сне-отаяния, кроме последнего дня -2 апреля. Ежедневно измеряюсь запасы воды в снеге: 11.03.97-77мм; 13.0397-70,7мм;

14.03.97-68.6MH; 15.03.97-55,9ММ; 31.03.97-51,7мм; 01.04.9751,7мм; 02.04.97-9,6ММ.

16.03.97 выпал свежий снег, дневная температура стала отрицательной снеготаяние прекратилось и возобновилось 30.03.97.

Поскольку отсутствовал внутриснежный сток и впитывание в почву изменение запасов воды в снеге обуславливались испарением с поверхности капиллярных менисков, которое составляло в 1997г. от 2 до 12мм в сутки. В отличии от 1996 и 1998 г. в 1997г. период снеготаяния характеризовался солнечной, сильноветренной погодой. Интенсивность испарения превышала интенсивность вертикального просачивания талой воды вниз. Только 2 апреля, когда температура воздуха достигла к середине дня 15°, появился внутриснеямый сток, т.е. испарение стало отставать от просачивания воды вниз. '

Если изменение уровня внутриснежных вод, происходит под влиянием стекания по поверхности почвы, инфильтрационного питания талой водой и расхода внутриснежных вод к поверхности снега на восполнение испарившейся влаги, то уравнение баланса в дифференциальной форме имеет вид:

где первое слагаемое характеризует стека ни е по поверхности почвы:

Ш. - изменение уровня под влиянием испарения; Ш. - изменение уровня под влиянием инфильтрации; О и И -коэффициенты скорости инфильтрации и испарения. Интегрирование уравнения (14) дает описание изменения уровня внутриснежных вод во времени

2о

Очевидно, если происходит подъем уровня, О > ^Нс+И* В случае спада уровня, возможны следующие варианты: 1) О < /¿{НС*И\ 2) И - О; 3) О < И; 4) О > И, которые могут случится при положительных температурах воздуха.

^ = 2)2 - Ж+ Ш, (14)

сИ 2<о

(15)

При отрицательных температурах воздуха инфильтрация и лспарекие практически прекращается и для этих периодов можно определить ^Нс,если нет впитывания в почву.

д) Модель, учитывающая все предыдущие факторы плюс злияние дренажа.

Дрены, устроенные в толще снежного покрова, могут служить для временного и пространственного регулирования сте-сания талых вод внутри снега; отводить воду от мест концен-грации стока (понижения, ложбины ) на участки с маломощным '.нежным покровом, ускорять оттаивание почвы по трассе дрены 1 усиливать, таким образом, инфильтрацию воды в почву, уско->ять снеготаяние, сдвигать сроки схода снежного покрова.

Прокладку дрен в виде открытых осушителей и исследова-¡ие их работы осуществлено нами в период снеготаяния 1997,98гг.

Наблюдения показали, что после начала работы дрены, ровни внутриснежного стока и выше и ниже дрены по уклону вменяются следующим образом: меняют подъем на резкое нижение, стабилизацию уровня или на замедление темпов юдъема. На близ расположенных возле дрены скважинах это сияние выражено ярко, дальше затухает.

Полное дифференциальное уравнение при постоянной во-.оотдачи из снега с учетом влияния дренажа имеет вид:

от Zco 4

(16)

Первое слагаемое уравнения (16) характеризует скорость зменения уровня за счет стекания по водоупору с учетом ва-ууыа.

Этот член должен присутствовать в уравнении дам®, если но дрены совпадает с поверхностью земли, т.к. глубины воды дренах и а снежном покрове соразмеримы по величине.

Второе и третье слагаемые характеризуют скорость изме-эния уровней за счет инфильтрации и испарения талой воды з снега. Четвертое слагаемое отражает влияние дрены на ско-ость изменения уровня. Пятое слагаемое характеризует впи-авание веды в почву при ширине фильтрационного скна В.

В уравнении % - фильтрационные сопротивления поглоти тельного «сна в фунте, ха - общие фильтрационные сопротив ления, учитывающие несовершенство дрен по степени и характеру вскрытия пласта;

тя - глубина заложения дрен относительно общей оси отсчета 0-0.

Построенные математические модели дают возможность расчленить внуфиснежный сток на составляющие, определить элементы водного баланса стока количественно, на основе чего сделать необходимые прогнозы о влагонакоплении и стоке, наметить конкретные мероприятия регулирования стока.

В пятом разделе «Использование результатов математического моделирования в практических расчетах и рекомендации по регулированию внуфиснежного стока», говорится о практических способах регулирования внутриснежного стока, распределения снежной влаги по площади поля и об экономической эффективности предложенных мероприятий.'

На исследуемой нами территории был проведен анализ существующей системы организаций поверхностного стока.

Работа системы мероприятий признана неудовлетворительной. Существующие осушительные дрены и поглотительные колонки не отводят воду из замкнутых микропонижений. Озера застаиваются 1-2 месяцев весной и до нескольких суток во время летне-осенних осадков. Все это пагубно влияет на посевные работы, на рост растений и урожай. Известно, что затопление губит посевы пшеницы, моркови, свеклы за 2-3 суток, капусту за 5-7 сут. Поэтому важнейшим вопросом мелиорации сельскохозяйственных культур стал вопрос перераспределения поверхностного стока по площади полей и как следствие ликвидация переувлажнения территории микрозападин.

Кроме того, требование охраны природы и рационального использования водных ресурсов диктуют условия сохранения общего баланса воды на сельскохозяйственных полях без сброса или с минимальным сбросом за пределы обрабатываемых полей т.е. тот же путь перераспределения поверхностного стока по площади.

В данной главе даны рекомендации по определению притока воды к замкнутым понижениям и продолжительности стека-

ни я накопившаяся за дань воды на основе разработанных нами моделей.

Предметом нашего внимания в исследованиях были мероприятия, увеличивающие проходимость воды через мерзлый слой, ускоряющие интенсивность его оттаивания, чтобы вода эща на внутриснэжной стадии смогла проникнуть через мерзлый слой в подстилающий сухой слой. Это рыхление, щелева-чие, лункование, перерывистоа, бороздсвание, дрейнирсвание :нега, создание в снеге проходов внутриснежных вся.

Глубокое мелиоративное рыхление применяется в мелио-эации для перевода части поверхностного стока во внутрипоч-зенный и усиления осушительного действия дренажа.

Запасы воды в равномерном снеге бывают не велики и та-пая вода вполне может впитаться без создания водонепроницаемого слоя на всей площади поля. Достаточно устроить отдельные поглотительные пористые щели, заполненные агрегатами грунта.

В главе дан пример расчета по предлагаемой методике эазглещения пористых щелей на водосборе при поэтапном про-зктировании и строительстве.

Осушительные канавки в снеге создаются для перераспределения воды по площади, для рассредоточения потока, концентрирующегося в ложбинах, перед замкнутыми понижениями.

Описывается методика определения количества воды, покупающей на 1п.м. осушителя за сутки при определенной дли-ю водосбора, гидравлического расчета осушителя в снеге.

Пленочные экраны лишены недостатков снежных валов. Зни устанавливаются на глубину снега вертикально в снежные раншеи и засыпаются снегом.

Чтобы не возникли отрицательные последствия зимних от-■апелей, экраны следует устанавливать перед весенним снего-■аянием.

В главе дается методика расчета границы распространения годпора внутриснежных вод от экрана, даны формулы расчета тространстзенных депрессиснных кривых, пример определения эасстояния между пленочными экранами в снеге.

Для полноценного использования снежной влаги рекомен-1уются мероприятия по регулированию испарения воды из сне-а:

а) Исключить оставление стерни на поверхности почвы, тл она усиливает бесполезную потерю воды на испарение за сче повышенной турбулентности воздушного потока, возникающе! при обтекании срезанных стебельков зернозых культу.

б) Для регулирования снеготаяния рекомендуется полосно! уплотнение снега проходами трактора. Наши опыты показали что с увеличением плотности снега его водоудерживающа: способность уменьшается. Это мероприятие сдерживает таянм и испарение и ма;*®т применятся в сочетании с рыхлением.

Данные приемы обработки почвы и снежные мелиорацм стоят не дорого и в производственных условиях легко выполнимы.

По нашим расчетам чистый доход, обусловленный осушительным и влагонакопительным аффектом от проведения мероприятий по регулированию внутриснежного стока составит 248,2 руб./га. в ценах 1984г.

Заключение

1. Впервые выведены кинетические уравнения переноса внутриснежных вод, хорошо согласующиеся с уравнениями химической кинетики, уравнениями движения фунтового потока и ДР-

2. По мнению автора, полученные модели, описывающие в виде систем математических уравнений, связанных через общие параметры, закономерности и взаимосвязь всех процессов, стока, являются новым классом моделей в теории внутриснежного стока.

3. Построению моделей предшествовало составление кинетических схем, отличительными особенностями которых являлось разделение процесса на ряд этапов или состояний:

Такими же схеками описывается взаимодействие в химических реакциях и в микробиологическом синтезе. Таким образом, определяются компоненты системы и характер их взаимодействий, реализуется системный подход, в отличии от диффузионных уравнений.

4. Полученная система дифференциальных уравнений отражает уменьшение скорости прямого снижения уровня за счет

стекания по поверхности почвы и возрастания скорости возвратного подъема характер кинетической кривой накопления снижения уровня во времени уровня за счет вакуума, следствием чего является 5-образный характер кривой.

5. Впервые построены модели изменения уровней внутри-снежных вод с учетом оттока в дренаж при постоянной водоотдаче, позволяющие рассчитывать месторасположения дренажа в пространстве на основе четких, точно определяемых по наблюдениям в смотровых скважинах обобщенных констант ¿от; &НС - О + И + р.1 % Щ- Характер параметров и структуры моделей вносит коренные изменения в состав предпроектных гидрологических изысканий, а такн© в порядок проектирования и устройства дренажа в снеге.

6. Эффективность решения вопросов мелиоративной практики с помощью предлагаемых моделей обуславливается следующим;

а) Математические модели изменения уровня внутриснеж-ных вод описывают систему водосбора как целое.

б) Уравнения математической модели содержат минимальное число экспериментально определяемых констант и параметров, каждой из которых имеет вполне определенный физический смысл:

в) Математические модели обосновывают пути оптимизации управления и регулирования процесса.

7) Разработана методика осушения и увлажнения земель при наличии большого числа западин и микропонижений, на основе поэтапного проектирования, строительства, производственного исследования регулирования внутриснежного стока по моделям кинетики. На каждом этапе добавляются новые элементы системы совершенствующие ее.

8) Предполагается использовать в дальнейшем полученные модели как основу для проектирования мероприятий по созданию промывного режима, усилению или ослаблению эрозионных процессоз на землях, загрязненных радионуклидами.

Список опубликованных работ по теме диссертации.

л

1) Результаты изучения водоудерживающей способности снега. //Сб. «Проблемы природообустройства и экологической безопасности». Материалы научно-практической конференции Брянск, Изд. БГСХА, 1997, с.,21-24 (в соавторстве).

2) Реакция внутриснежного стока на изменение аэрации снега. //Сб. «Проблемы природообустройства и экономической безопасности». Материалы научно-практической конференции Брянск, изд. БГСХА,1997, е., 24-27(в соавторстве).

3) Регулирование снеговой почвенной влаги. //Сб. научных трудов (Санкт-Петербургский государственный аграрный университет). Ответственный редактор В.С.Шкрабак - Санкт-Петербург: С-Пет. ГАУ.1998, е., 67-69 (в соавторстве).

4) Методы расчета внутриснежного стока при его регулировании. //Сб. «Проблемы природообустройства и экологической безопасности». Материалы XI межвузовской научно-практической конференции Брянск, изд. БГСХА, 1358, с. 24-27 (в соавторстве). !

5).Моделирсвание инфильтрации внутриснежной влаги в почву. //Сб. «Проблемы природообустройства и экологической безопасности. Материалы х/межвузовской. научно-практической конферем^ии Брянск, изд., БГСХА, 1998, с. 35-41.

6) Расчеты дренирования внутриснежного стоке //Материалы международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы экологии на рубеже третьего тысячелетия и пути их решения» ч.2, Брянск, изд. БГСХА, 1999, с.646-651.

7) Испарение с поверхности снежного покрова //Материаль международной научно-практической конференции «Актуаль ные проблемы экологии на рубеже третьего тысячелетия и пуп их решения» ч.2, Брянск, изд. БГСХА, 1999, с.651-656.

8) Модели регулирования внутриснежного стока //Материалы международной научно-практической конференцж «Проблемы мелиорации и водного хозяйства на современно); этапе» ч.1 Горки, изд. Белорусской СХА.1999, с. 131-134.

9) Рекомендации по регулированию внутриснежного стока Брянск, изд. БГСХА,1999, с.ЗО (в соавторстве).

Введение.

Процесс склонового стока талых вод.

Основные факторы, влияющие на процесс склонового стока весенних вод.

Склоновое стекание.

Отекание талых вод при наличии снежного покрова.

Анализ потерь стока талых вод.

Инфильтрация талых вод в мерзлую почву.

Инженерные и агротехнические мероприятия по накоплению снега и регулированию стока талых вод.

Экспериментальные исследования по изучению влияния различных приемов обработки почвы на склоновый сток талых вод.

Контроль снегопереноса и снегорегулирования.

Щелевание как метод увлажнения почвы талыми водами.

Горизонтальные валы террасы.

Водозадерживающие валы.

Водоотвода щи е и водонаправляющие валы-канавы.

Распылители стока.

Определение задачи.

Методика экспериментальных исследований внутриснежного стока.

Обоснование экспериментов.

Физико-географическая характеристика района и местоположение створов изучения внутриснежного стока.

Выбор типа и размера водосборов.

Характеристика почв водосборов.

Методика исследования стока внутриснежных вод.

Весеннее снеготаяние и радиационо-экологическая обстановка.

Методика лабораторных исследований.

Моделирование внутриснежного стока.

Характеристика кривых изменения уровня внутриснежных вод.

Некоторые принципы моделирования движения внутриснежных вед.

Результаты изучения водоудерживающей способности снега.

Модели расчета внутриснежного стока по поверхности земли без инфильтрации и с ней.

Реакция внутриснежного стока на изменение аэрации снега.

Моделирование инфильтрации внутриснежной влаги в почву.

Модель, учитывающая испарение талой воды из снега.

Моделирование дренирования внутриснежного стока.

Практические расчеты и рекомендации по регулированию внутриснежного стока.

Анализ существующих систем организации поверхностного стока.

Определение притока к поглотительным устройствам в понижениях.

Рыхление и щелевание.почвы.

Применение осушителей- распылителей.

Задержание внутриснежного стока пленочными экранами.

Регулирование испарения воды из снега.:

5.7 Экономическая эффективность.

Выводы.

Выводы:

1. Впервые выведены кинетические уравнения переноса внутриснеж-ных вод, хорошо согласующиеся с уравнениями химической кинетики, уравнениями движения фунтового потока и др.

2. По мнению автора, полученные модели, описывающие в виде систем математических уравнений, связанных через общие параметры, закономерности и взаимосвязь всех процессов стока, являются новым классом моделей в теории внутриснежного стока.

3. Построению моделей предшествовало составление кинетических схем, отличительными особенностями которых являлось разделение процесса на ряд этапов или состояний: г + и^г+г

Такими же схемами описывается взаимодействие в химических реакциях и в микробиологическом синтезе. Таким образом, определяются компоненты системы и характер их взаимодействий, реализуется системный подход, в отличии от диффузионных уравнений.

4. Полученная система дифференциальных уравнений отражает уменьшение скорости прямого снижения уровня за счет стекания по поверхности почвы и возрастание скорости возвратного подъема уровня за счет вакуума, следствием чего является в-образный характер кинетической кривой накопления снижения уровня во времени.

5. Впервые построены модели изменения уровней внутриснежных вод с учетом оттока в дренаж при постоянной водоотдаче, позволяющие рассчитывать месторасположения дренажа в пространстве на основе четких, точно определяемых по наблюдениям в смотровых скважинах обобщенных констант ¿а, 1ст: /11Нс - 0 + И + щ х Щ- Характер параметров и структуры моделей вносит коренные изменения в состав предпроектных гидрологических изысканий, а также в порядок проектирования и устройства дренажа в снеге.

6. Эффективность решения вопросов мелиоративной практики с помощью предлагаемых моделей обуславливается следующим;

Практические рекомендации научным, проектным и природоохранным организациям

Полученные модели применимы в различных областях народного хозяйства, имеющих дело с режимом снеготаяния и режимом влаги в зоне аэрации.

В диссертации разработаны методы расчета и даны примеры анализа применительно к нуждам мелиорации и водного хозяйства -эксплуатации оросительных и осушительных систем: а) расчеты внутриснежного дренажа, пленочных экранов, пористых щелей; б) дана методика использования кинетических моделей как инструмента анализа функционирования существующих мелиоративных систем с целью их реконструкции; в) разработаны методы прогноза уровней снеговых вод и водобалансовых расчетов при регулировании влажности почвы на мелиорируемых землях; г) предложен комплекс мероприятий по регулированию стока внутриснеж-ных вод, обеспечивающих равномерное увлажнение почвы по площади, или создания промывного режима для выноса радионуклидов на радиоактивно зараженной местности.

Результаты исследований и научные выводы диссертации включены в лекционные курсы по мелиорации земель, инженерной экологии и в расчетно-графические работы по инженерной экологии.

Установленные закономерности движения внутриснежных вод рекомендуется использовать как основу для изучения эрозионного процесса с целью очистки почв, загрязненных радионуклидами.

147

1. Аверьянов С.Ф. Об осушении низинных болот. Научные записки ЛТУ, т. 19,1959,с. 27-30.

2. Бараков П.Ф. О возможных мерах борьбы с засухами. Метеорологический вестник, №3,1893,с.43-45.

3. Беляев ВА Борьба с водной эрозией почв в Нечерноземной зоне. М., Россельхозиздат, 1976, 272с.

4. Вернадский Н.М. Речная гидравлика, ее теория и методология, т.1 П-М. Госэнергоиздат, 1933.

5. Бефани А.Н. Учение о поверхностном стоке с малых водосборов, Омск, 1939.

6. Бефани А.Н. Теория и расчет стока со склонов переменной ширины. Труды Одесского гидрометеорологического института. Одесса, 1939.

7. Бефани А.Н. Основы теории ливневого стока. Труды Одесского гидрометеорологического института. Одесса, 1958,вып.14,309 с.

8. Бялый А.М. Использование твердых осадков на юго-востоке. Поглощение и сток. Социалистическое зерновое хозяйство, №6,1939,с.7-9.

9. Василенков В.Ф. Моделирование стекания фунтовых вод с водосбора и методы расчетов сельскохозяйственного дренажа. Брянск, изд. БГСХА, 1995, 250 с.

10. Великанов М.А. Гидромеханический анализ поверхностного стока. Геофизика, №1-2,1931.

11. Великанов М.А. Гидрология суши, изд. 4-е, Гидрометеоиздат, 1948.

12. Великанов М.А. Теоретические основы предвычисления гидрографа дождевого поводка. Метеорология и гидрология, №1,1948.

13. Вильяме В.Р. Собрание сочинений т. 7, М-Л. Сельхозгиз 1949, 468с.

14. Винер В.В. К вопросу о значении снежных накоплений для полевой культуры. Вестник сельского хозяйства, №3-10,1905.

15. Волков П.С. Щелевание как метод увлажнения почвы поверхностными водами. Ж.ГиМ №11,1954, с. 19-30.

16. Вольфцун И.Б. Расчеты элементов баланса фунтовых вод. Гидроме-теоиздат. Л. 1972, 272с.

17. Воробьев Г.Т. Почвы Брянской области. Обл. изд-во «Грани», Брянск 1993,160с.

18. Воронков П.П. и Соколова O.K. Эксперементальное определение времени добегания талых вод гидрохимическими методами. Труды ГГИ, вып. 25 (79), 1950,с.38-43.

19. Временные рекомендации по проведению проектно-изыскательских работ по строительству осушительных систем в условиях радиоактивного загрязнения территории в результате аварии на Чернобыльской АЭС. С.Петербург, 1992,9с.

20. Временные рекомендации по проектированию мелиоративных объектов на землях, загрязненных радионуклидами аварийных выбросов Чернобыльской АЭС. Минск, 1987, 40с.

21. Гарюгин Г.А. Весенний сток дождевых вод и его зависимость от характера промерзания и оттаивания почвы. Метеорология и гидрология, №4,1954.

22. Грибкова Н.Г. Повышение урожайности путем эффективного использования осадков. Гидрометеоиздат, Л. 1969, 94с.

23. Гуров К.П. Феноменологическая термодинамика необратимых процессов: Физические основы. М., Наука, 1978,128с.

24. Дмитриева Н.Г. О скоростях добегания воды и потерях талого стока. Труды ЦИП, вып. 22 (49), 1950.

25. Дубах А.Д. Пробегание талой воды по склону и тальвегам. Метеорология и гидрология, №3,1941.

26. Жигалов И.И. Склоновый сток талых вод и влияние на него различных факторов. Кандидатская диссертация, 1955, 331с.

27. Зайков Б Д. Гидрология Заволжья. Сб. Нижневолгопроеюга, вып. IV, 1930г.

28. Кабанов П.Г. О поверхностном стоке талых вод в Поволжье. Социалистическое зерновое хозяйство, №6,1939.

29. Канцибер Ю.А. Организация стока талых вод с осушенных торфяников. Сб. Мелиорация сезонно-мерзлых почв. Сев НИИГ и М. Л. 1981, с. 75-81.149

30. Канцибер Ю.А., Смирнов A.M. Эффективность действия поглотительных колонок в ранневесенний период и их расчет. Сб. Мелиорация сезонно-мерзлых почв.Сев. НИИГ и М. Л. 1981, с. 93-103.

31. Каминский H.A. Замерзание, размерзание и влажность почвы в зимний сезон в лесу и на полевых участках. Изд. МГУ, 1927,168с.

32. Касаткин И.И. Увлажнительные работы и их значение в сельскохозяйственном и климатическом отношении. М. 1925.

33. Климко А.И. Осушение тяжелых почв закрытым дренажем. Сб. Осушение тяжелых почв. «Колос», 1981, с. 41-50.

34. Климко А.И., Канцибер ЮА, Ермолина Л.М. Расчеты оптимальных параметров сЛс дренажа. М., «Колос», 1979- 143с.

35. Ковзель А.Г. Опыт проектирования гидрографа весеннего стока для малого водосбора. Труды ГГИ, вып. 31 (85), 1951.

36. Колосков П.И. Глубина зимнего промерзания почвы в Европейской части СССР и в Казахстане. Мерзлотоведение, т. П, вып. 1,1947.

37. Комаров В Л. Исследование весеннего стока рек бассейна р. Оки. Труды ЦИП, вып. 4 (31), 1947.

38. Комаров В Д. Исследование водопроницаемости мерзлой почвы. Ж. Метеорология и гидрология, 1957, №2, с. 10-13.

39. Комаров ВД. О формировании талого стока на малых водосборах. Труды ЦИП, вып. 9 (36), 1948.

40. Корзун В.И. Сток и потеря талых вод на склонах полевых водосборов. Гидрометеоиздат, Л. 1968г.

41. Костычев П.А. О борьбе с засухами в черноземной области посредством обработки полей и накопления на них снега. СПБ, 1893, Избр. Труды АНСССР, М, 1951,с. 1-80.

42. Костяков А.Н. Основы мелиорации. М. Сельхозгиз, 1951,750с.

43. Крестовский О.И. Потери воды на испарение с водосборов в период весеннего половодья. Тр. ГГИ, вып. 81,1960.

44. Кузмин П.П. Интенсивность снеготаяния как функция элементов энергетического баланса .Тр.ЦИП, вып.5(32), 1947,с.44-47.150

45. Кузник И.А. Особенности расчета стока с малых водосборов в Заволжье. Гидротехника и мелиорация, №8,1952г., с. 3-12.

46. Кузник И.А. Сток с разных сельскохозяйственных угодий и предварительные соображения о современной величине стока в Поволжье. Метеорология и гидрология, №2,1954, с. 30-35.

47. Кузник И.А. и Синельщикова О.С. Удержание талых вод на месте их образования. Отчет Энгельской опытной мелиоративной станции о научно-исследовательской работе. 1951-52.

48. Куропатенко Ф.К., Богданов В.П., ЯЦухно В.М. Мелиоративная реконструкция лессово-западинных земель БССР и формирование культурных ландшафтов. Горки, Изд. Белорусской СХА, 1982, 27с

49. Летковский А.Н. Промерзаемость почв и ее влияние на весенний сток поверхностных вод. Лесное хозяйство, №3,1939.

50. Линслей Г.К., Колер М.А., Паулюс Д. Л. X. Прикладная гидрология. Гид-рометеоиздат Л., 1962,759с.

51. Львович М.И. Влияние обработки почвы на сток. Известия АН СССР, серия географическая, №5,1954, с 40-48.

52. Макарова Т.Т. Исследование формирования весеннего половодья по методу водного баланса (на примере р. Молоти). Труды ЦИП, вып. 22 (49), 1950.

53. Маслов Б.С. Весенний поверхностный сток на осушенных болотах. Ж. Метеорология и гидрология, №1,1962, с. 12-14.

54. Моисеев H.H. Модели экологии и эволюции. М., «Знание», 1983,63с.

55. Молчанов A.A. Промерзание и оттаивание почвы. Лесное хозяйство, №1,1950.

56. Мосолов В.П. Размерзание почвы и использование снеговой воды. Научно-агрономический журнал ,№11,1925г.

57. Мосолов В.П. К изучению вопроса о промерзании почвы. Научно-агрономический журнал ,№12,1925.

58. Мурахганов Е.С., Ахременко С.А., Акименков Н.В., Самойленко В.М. Радиоационно-экологическая обстановка Брянской области. Брянск, 1994, 71с.

59. Небольсин С.И. и Надеев ПЛ. Элементарный поверхностный сток, Гидрометеоиздат, Л.-М., 1937, 64с.

60. Небольсин С.И. Смещение почвы при замерзании и оттаивании. Метеорология и гидрология.№4,1939.

61. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. М., Мир, 1979, с 512.

62. Островский A.A., Ясно В.Г. Формирование импульсов в возбудимой среде. Биофизика, т. XX, вып. 3,1975., с. 489.

63. Павлоцкая Ф.И. Миграция радиоактивных продуктов глобальных выпадений в почвах. М., Атомиздат, 1974, 216с.

64. Полак Л.С., Михайлов A.C. Самоорганизация в неравновесных физико-химических системах. М., Наука, 1983, 285с.

65. Поляков Б. В. .Влияние агротехнических мероприятий на сток. Метеорология и гидрология, № 4,1939, с.83-88.

66. Попов В.П. Методика и материалы по изучению динамики почвенной влаги. Труды научно-исследовательского института южного плодового и ягодного хозяйства, г. Киев, 1933.

67. Попов Е.Г. Тепловой баланс и интенсивность снеготаяния. Труды ЦНП, вып. 9(36), 1948.

68. Попов Е.Г. Основы гидрологических прогнозов.Гидрометеоиздат Л., 1968, 294с.

69. Пригожин И., Николис Ж. Биологический порядок, структура и неустойчивости. Успехи физических наук, т. 109, вып. 3,1973, с. 517-544.

70. Прохоров В.М. Миграция радиоактивных занрязнений в почвах. М., Энергоиздат 1981,99с.

71. Процеров A.B. Зависимость весеннего стока и аккумуляция осадков от осеннего влагонасыщенности почвы. Советская агрономия, №2,1948.152

72. Рекомендации по мелиоративному обеспечению объектов орошения в зоне деятельности Ленгипроводхоза. Ленгипроводхоз Л., 1974,180с.

73. Рекомендации по проектированию и выполнению строительных работ по глубокому и мелиоративному рыхлению почв Нечерноземной зоны РСФСР. М„ 1981,62с.

74. Решетников А.И. Сток снеговых и дождевых вод с элементарных площадок в районе Валдайской возвышенности. Труды научно-иссл. учр. серия 1У.,вып.17,1945.

75. Рихтер Г.Д. Снежный покров, его формирование и свойства. М., Л.: изд. АН СССР, 1945,120с.

76. Роде А А. Основные учения о почвенной влаги. Л. Гидрометеоиздат, 1965, 663с.

77. Руководство по глубокому рыхлению осушаемых минеральных почв. BTP-II-27-80, М., 1981, 40с.

78. Скрябин М.И. и Семенов А.Е. Промерзание и оттаивание почвы по наблюдениям на Воронежской геофизической обсерватории. Труды Воронежского госуниверситета, т. У! 11, выпуск 1,1935.

79. Смирнов А.М. Расчет поглотительных колонок на дренах. Ж. МиВХ №10,1990, с. 31-34.

80. Снаговский Ю.С., Островский Г.М. Моделирование кинетики гетерогенных каталитических процессов. М., Химия, 1976,248с.

81. Снег. Справочник. Под редакцией Г.М. Грея и Д.Х. Мейла Перевод с английского гл-кор. АН В.М. Котлякова. Гидрометеоиздат, 1986г., 751с.

82. Спенглер О.А. Экспериментальное изучение влияния интенсивности снеготаяния на формирование весеннего половодья. Труды ГГИ, вып. 10, 1940,с.64-68.

83. Справочник по экономике и планированию мелиораций в северозападной зоне РСФСР. М., Россельхозиздат, 1972, 392с.

84. Сребрянская П.Н. Промерзание и оттаивание почвогрунтов в цен-гральной части Барабы. Сб. За сельскохозяйственное освоение Барабы. Зып.1,1946.

85. Срибный М.Ф. Метод определения максимальных расходов снеговых паводков. Отчет о научной работе Секции по научной разработке проблем водного хозяйства АН СССР, ч. 11., 1952.

86. Сурмач Г.П., Барабанов А.Т. Влиние зяблевой обработки светло-каштановых почв на сток, эрозию и урожай. Ж. Почвоведение, «Наука» №11, 1968, с. 133-139.

87. Сухарев И.П. Регулирование и использование местного стока. Колос, М 1976, 272с.

88. Тихановский П.Г. Время добегания талой воды со склонов. Метеорология и гидрология. Инф. сб., №5,1949.

89. Томсон Х.Ю. Воздействие глубокого рыхления на водно-воздушный режим почвы и урожайности с/х культур в условиях Эстонской ССР. Сб. Осушение тяжелых почв. М. «Колос», 1981, с. 168-177.

90. Турецкий P.J1. Механизация агромелиоративных работ на тяжелых минеральных почвах. Сб. Осушение тяжелых почв. М., «Колос», 1981, с. 189-202.

91. Урываев П.А. Влияние зяблевой вспашки на сток талых вод. Метеорология и гидрология, №7,1953, с. 16-21.

92. Хакен Г., Синергетика. М.; Мир, 1980, 404с.

93. Хортон P.E. Эрозионное развитие рек и водосборных бассейнов. Перевод с английского Д.Л. Арманд и В.А. Троицкого под редакцией М А Велика-нова. Гос. Издательство иностранной литературы. М. 1945,56с.

94. Чайлдс Э. Физические основы гидрологии почв. Л., Гидрометеоиздат, 1973, 427с.

95. Чеботарев А.И. Гидрологический словарь Л., Гидрометеоиздат, 1978г., 308с.

96. Черненок В. Я, Стариков Х.Н. Эффективность глубокого рыхления тяжелых почв в Нечерноземной зоне. Ж. ГиМ №5,1980, с. 52-54.

97. Чугаев P.P. Гидравлика. М. Л., Госэнергоиздат, 1963г., 527с.

98. Чудновский А.Ф. Теплофизика почв. М, «Наука», 1976г., 352с.

99. Шалабанов A.A. Попускает ли воду мерзлая почва. Почвоведение, №3.1903г., с. 269-274.

100. Шведас А.И. Закрепление почвы на склонах. Л., «Колос», 1974,181с.154

101. Шестаков В.М., Пашковский И.С., Сойфер А.И. Гидрогеологические исследования на орошаемых территориях. М., 1982, 224с.

102. Шеклеин С Л. Эрозия почв под г. Кировым. Из результатов наблюдений за стоком поверхностных талых, дождевых вод и смывом почвы на стационарном участке в Кировском районе, в 1935г. Сб. эрозии почв. Изв. АН СССР, 1937г.

103. Шпак И.С. Зависимость коэффициента стока от влажности и глубины промерзания почвы. Ж. Почвоведение, «Наука» №12,1969, с. 57-61.

104. Штепа Б.Г. Технический прогресс в мелиорации. М., Колос, 1983, 238с.

105. Шульгин А.М. Мелиоративная география. М. Изд. «Высшая школа», 1980, 228с.

106. Шумаков Б.Б. Комплексная мелиорация проблемы и перспективы. Сб. Комплексные мелиорации. М., «Колос», 1980г., с 3-9.

107. Шумаков Б.А., Шумаков Б.Б. Лиманное орошение. М., «Колос», 1964.

108. Щергин А.Н. Материалы по изучению промерзания и оттаивания почвы. Материалы опытно-исследовательских работ НИИШМ*а, вып.2,1938.

109. Эмануэль Н.М., Кнорре Д.Т. Курс химической кинетики. М., Высшая школа, 1984, 463с.

110. Bader Н., R. Haefeli, Е. Bucher, I. Neher, О. Eckeland, С. Thams. 1939/ Der Schnee and seine Metamorphose (Snow and its metamorphism).Beit Geol. Schweiz., Geotech.Ser., Hydrol., Lief 3 ,Bem.

111. Colbeck S.C. 1972 A theory of water persolation in snow. J. Glaciol. Vol.11,pp.369-385.

112. Colbeck S.C. and G.Davidson. 1973. Water percolation through homogeneous snow. The Role of Snow and Ice in Hydrology: Proc. Banff Symp., Sept, 1972, UNESCO-WMO-IAHS, Geneva-Budapest-Paris, pp.242-257.

113. Colbeck S.C.1974 The capillary effects on water persolation in homogeneous snow. J. Glaciol. Vol.13, pp.85-97.

114. Colbeck S.C.1974 Water flow through snow overlying an impermeable boundary. Water Resour. Res., Vol. 10, pp. 119-123.155

115. Colbeck S.C.1976. An analysis of water flow in dry snow. Water Resour. Res., Vol. 12, pp. 523-527.

116. Colbeck S.C.1978. The physical aspects of water flow through snow. In Advanses in Hydroscience (Ven Te Chow, ed.), Academic Press, New York. Vol. 11, pp. 165-206.

117. De Vries D.A. 1963. Thermal properties of soils. In Physic of Plant Environment (W. R Van Wijk, ed), North-Holland Publishing Co., Amsterdam, pp. 210235.

118. Finney E.A. 1937. Snow control dy tree plating. Bull. 75. Mich. Eng. Exp. Stn., Ann Arbor, Mich.

119. Gerdel R.W. 1949. The storage and transmissions of liguid water in snow-pack as indicated by dyes. Proc. 16th Annu. Meet. West. Snow Corrf., pp. 81-99.

120. Gerdel R.W. 1954 The transmission of water through snow. Trans. Am. Georhys. Union. Vol. 35, pp. 475-485.

121. Gerdel R.W. 1960. Snow drifting and engineering design. Meteorol. Mono. 22, Am. Meteorol. Soc., Vol. 4, pp. 57-64.

122. Granger R. J. and D.N. Male 1978. Melting of a prairie snow pack J. Appl. Meteorol. Vol. 17, N12, pp. 1833-1842.

123. Kuroiwa D. 1968. Liguid permea dility of snow. Int. Union Geod. Georhys. Gen. Assem. Bern., Vol. 5. Snow and Ice. Int. Assoc. Sci. Hydrol ., Publ. 79, pp. 380-391.

124. Langham E.J. 1973. Un modele du manteau nival relie a sa mesostructure. Bull Int. Assoc. Sci. Hydrol. Vol. 18, pp. 33-43.

125. Langham E.J. 1974. The occurence and movement of liguid water in the snow-pack. Adv. Concepts Tech. Study Snow Ice Resour. Interdiscip. Symp., U. S. Nat. Acad. Sci., Washington D.C., pp. 67-75.

126. Price W.I.J. 1961. The effect of the characteristics of snow fences on guantity and shape of the deposited snow. Int. Union Geod. Geophys., Gen. Aseem. Helsinki. Snow and Ice. Int. Assoc. Sci. Hydrol., Publ. 54. pp. 89-98.

127. Scligman G 1963. Snow structure and Ski Fields ( Reprint of 1936 edit.) Jos. Adam. Brussels.

128. Schaerer P.A. 1972. Control of snow drifting about buildings. Build. Digest. CBD146, Div. Build. Res., Nat. Res. Counc. Can., Ottawa, Ont.

129. Schneider R. 1959. Schneeverwehungen und Winterglatte (Snowdrifts and winter ice on roads). Interner Bericht Nr. 302 Eidgenossisches Institute fur Schnee-und Lawinenforschung (English Transl. by Nat. Res. Counc. Can., Tech. Transl. 1038).

130. Shimizu H. 1970. Air permeability of deposited snow. Low. Temp. Sei., Ser. A, Vol 22, pp. 1-32.

131. Tabler R.D. 1974. New engineering criteria for snow fence systems. Transp. Res. Ree 506. Trensp. Res. Board, NAS-NRC, pp. 65-78.

132. Wankiewicz A. And J. de Vries . 1978. An inexpensive tensiometer for snow-melt research. J. Glaciol., Vol. 20, pp. 577-584.

133. Wakahama G. 1968. Infiltration of melt water into snowcover, III Flowing down speed of melt water in a snow cover. Low Temp Sei., Ser. A, Vol 26, pp. 7786.

134. Wankiewicz A. 1979. A review of water movement in snow. Proc. Modelling Snow Cover Runoff (S.C. Colbeck and M. Ray, eds.), U.S. Army Cold Reg. Res. Eng. Lab., Hanover, N.H., pp. 222-252.

135. Williams R. 1949. Trees beat the blizzard. Am. For., Vol 55, pp.26-27, 4243.157