Brøndafvanding - Well drainage

Brøndsafvanding betyder dræning af landbrugsjord med brønde. Landbrugsjord drænes af pumpede brønde (lodret dræning) for at forbedre jordbunden ved at kontrollere vandbordsniveauerne og jordens saltholdighed.

Introduktion

Undervand ( grundvand ) dræning til vandborde og saltholdighed i landbrugsjord kan ske ved vandrette og lodrette dræningssystemer.
Vandrette afløbssystemer er afløbssystemer, der bruger åbne grøfter ( grøfter ) eller nedgravede rørafløb.
Lodrette dræningssystemer er dræningssystemer, der bruger pumpede brønde, enten åbne gravede brønde eller rørbrønde.

Kort over et brøndfelt til dræning under jorden med radial strømning over koncentriske cylindre, der repræsenterer potentialet

Begge systemer tjener de samme formål , nemlig kontrol af vandbord og saltindhold i jorden .
Begge systemer kan lette genbrug af dræningsvand (f.eks. Til kunstvanding), men brønde giver mere fleksibilitet.
Genanvendelse er kun mulig, hvis kvaliteten af ​​grundvandet er acceptabel, og saltholdigheden er lav.

Design

Selvom en brønd kan være tilstrækkelig til at løse grundvand og saltindholdsproblemer på få hektar, har man normalt brug for et antal brønde, fordi problemerne kan være bredt spredt.
Brøndene kan være arrangeret i et trekantet, firkantet eller rektangulært mønster.
Udformningen af ​​brøndfeltet vedrører dybde, kapacitet, udledning og afstand af brøndene.

1. Udledningen findes fra en vandbalance .
2. Dybden vælges i overensstemmelse med akvifers egenskaber. Brøndfilteret skal placeres i et gennemtrængeligt jordlag.
3. Afstanden kan beregnes med en brøndafstandsligning ved hjælp af udledning, akviferegenskaber, brønddybde og optimal dybde af vandbordet.

Bestemmelsen af ​​vandbordets optimale dybde er området for dræningsforskning .

Flyd til brønde

Geometri i et fuldt gennemtrængende brøndrænningssystem i en ensartet, isotrop akvifer

Geometri af et delvist gennemtrængende brøndrænningssystem i en anisotrop lagdelt akvifer

Den grundlæggende, steady state- ligning for strømning til fuldt gennemtrængende brønde (dvs. brønde, der når den uigennemtrængelige base) i et jævnligt fordelt brøndfelt i en ensartet, ikke-begrænset (preaktisk) akvifer med en hydraulisk ledningsevne, der er isotrop, er:

${\ displaystyle Q = 2 \ pi K {\ frac {\ left (D_ {b} -D_ {m} \ right) \ left (D_ {w} -D_ {m} \ right)} {\ ln {\ frac {R_ {i}} {R_ {w}}}}}$

hvor Q = sikker brøndudledning - dvs. den stabile udledning, hvor der ikke forekommer overdreven træk eller nedbrydning af grundvand - (m ³ / dag), K = ensartet hydraulisk ledningsevne af jorden (m / dag), D = dybde under jordoverfladen, = dybde af bunden af ​​brønden lig med dybden af ​​den uigennemtrængelige bund (m) = dybden af ​​det vandtætte midtvejs mellem brøndene (m), er dybden af ​​vandniveauet inde i brønden (m), = indflydelsesradius af brønden (m) og er radius af brønden (m). ${\ displaystyle D_ {b}}$${\ displaystyle D_ {m}}$${\ displaystyle D_ {w}}$${\ displaystyle R_ {i}}$${\ displaystyle R_ {w}}$

Brøndens indflydelsesradius afhænger af mønsteret i brøndfeltet, som kan være trekantet, firkantet eller rektangulært. Det kan findes som:

${\ displaystyle R_ {i} = {\ sqrt {\ left ({\ frac {A_ {t}} {\ pi N}} \ right)}}}$

hvor = brøndfeltets samlede overfladeareal (m ² ) og N = antal brønde i brøndfeltet. ${\ displaystyle A_ {t}}$

Den sikre brøndudledning (Q) kan også findes fra:

${\ displaystyle Q = q {\ frac {A_ {t}} {NF_ {w}}}}$

hvor q er det sikre udbytte eller det dræningsbare overskud af akviferen (m / dag) og er brøndens driftsintensitet (timer / 24 pr. dag). Således kan den grundlæggende ligning også skrives som: ${\ displaystyle F_ {w}}$

${\ displaystyle D_ {w} -D_ {m} = {\ frac {qA_ {t}} {2 \ pi K (D_ {b} -D_ {m}) NF_ {w}}} \ ln \ left ({ \ frac {R_ {i}} {R_ {w}}} \ højre)}$

God afstand

Med et godt afstand ligning kan man beregne forskellige design alternativer at nå frem til den mest attraktive eller økonomisk løsning til watertable kontrol i landbrugsjord.

Den grundlæggende flowligning kan ikke bruges til at bestemme brøndafstanden i et delvist gennemtrængende brøndfelt i en ikke-ensartet og anisotrop vandførende grund, men man har brug for en numerisk løsning af mere komplicerede ligninger.

Omkostningerne ved den mest attraktive løsning kan sammenlignes med omkostningerne ved et vandret afløbssystem - for hvilket afløbsafstanden kan beregnes med en dræningsligning - der tjener det samme formål, for at beslutte hvilket system der fortjener præference.

Korrekt design af brønden er beskrevet i

En illustration af de involverede parametre er vist i figuren. Den hydrauliske ledningsevne kan findes ved en akvifertest .

Output af WellDrain-programmet, godt afstand = 920m

Software

Det numeriske computerprogram WellDrain til beregning af brøndafstanden tager højde for fuldt og delvist gennemtrængende brønde, lagdelte akviferer, anisotropi (forskellig lodret og vandret hydraulisk ledningsevne eller permeabilitet) og modstand mod indgang.

Modellering

Med en grundvandsmodel, der inkluderer muligheden for at indføre brønde, kan man undersøge indvirkningen af ​​et brøndafløbssystem på hydrologien i projektområdet. Der er også modeller, der giver mulighed for at evaluere vandkvaliteten .

SahysMod er sådan en polygonal grundvandsmodel, der tillader at vurdere brugen af ​​brøndvand til kunstvanding , virkningerne på jordens saltindhold og dybden af vandbordet .

Referencer

eksterne links

• Salinity Control and Reclamation Program (SCARP) ved hjælp af brønde i Indus-dalen i Pakistan.
• Websted om vandlogning og jordgenvinding ved vandrette og lodrette dræningssystemer: [9]