• Nie Znaleziono Wyników

Wpływ parametrów glebowych i właściwości drenów na ich zamulanie

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Wpływ parametrów glebowych i właściwości drenów na ich zamulanie"

Copied!
20
0
0

Pełen tekst

(1)

J A N U S Z S O K O Ł O W S K I

W P Ł Y W P A R A M E T R Ó W G L E B O W Y C H I W Ł A Ś C IW O Ś C I D R E N Ó W N A IC H Z A M U L A N I E

Wydział Melioracji Wodnych S G G W -A R w Warszawie

W S TĘ P

Filtrująca w oda m oże wskutek działania mechanicznego lub chemicznego p o ­ w odow ać określone zmiany w glebie. Znacznie powszechniejsze jest oddziaływanie mechaniczne, którego istotą jest przesunięcie w kierunku ruchu w od y pewnych mas lub poszczególnych ziaren gleby. W zależności od charakteru tych zmian w y­ odrębnia się dwa podstawowe zjawiska: sufozję i wyparcie.

Zjawisko zamulania drenów jest typow ym zjawiskiem sufozyjnym. W o d a prze­ mieszczając się w kierunku rurociągu drenowego niesie ze sobą drobne cząstki gleby, transportując je na pewną odległość, aż do wnętrza rurociągu, przez pory szkieletu złożonego z większych ziaren.

W iadom o, że zjawiska sufozji są typow e dla gleb sypkich. W glebach spoistych wystąpienie tego zjawiska jest mało prawdopodobne, a nawet, według niektórych badaczy, niemożliwe. W ynika to z faktu występowania w tych glebach dużych sił międzycząsteczkowych, nie pozwalających na odrywanie się poszczególnych czą­ stek od masy gruntowej, albo z niemożności przeciśnięcia się oderwanych ju ż cząstek przez zbyt małe pory. M o żliw e jest tu natomiast wystąpienie zjawiska wyparcia gleby. W wypadku drenaży polega ono na oderwaniu się zespołów cząstek gleby wskutek wystąpienia odpowiednio dużych gradientów w strefie stykowej z otworami rurociągu i dostawaniu się ich do wnętrza rur. W drenowaniach rolniczych, jak rów nież w większości budowlanych występuje ono jednak sporadycznie i w sto­ sunkowo małym zakresie.

Z M I A N Y S T R U K T U R Y G R U N T U W S T R E F IE P R Z Y D R E N O W E J

W teoretycznej analizie zmian struktury gruntu w wyniku działania drenaży rurowych wyróżnia się 3 fazy mechanicznej sufozji gruntu w sąsiedztwie otw orów w lotow ych [4]. Intensywność i charakter pierwszej fazy, polegającej na przejściu gruntu w stan płynny wskutek powstawania przy otworach w lotow ych dużych gradientów oraz wpływaniu masy gruntowej przez styki i otw ory drenów, zależą od wielkości tych gradientów i granulometrycznego składu gruntu.

(2)

Objętość rozrzedzonej w odą masy gruntowej, wpływającej przez otw ory do wnętrza rury, określono zależnością:

Q gr= ï œ ( 2 g H T (1)

gdzie:

A i n — współczynniki zależne od /wielkości cząstek gruntu (ustalone empirycznie), co — powierzchnia otworu w lotow ego,

H — wysokość ciśnienia w ody nad otworem.

Z zależności przepływu gruntu od średniej wielkości je g o cząstek dla różnych szerokości szczelin, przy ciśnieniu w od y nad otworam i # = 3 , 9 2 kPa (40 cm sł. w .) wynika, że w gruncie przepływ masy gruntowej z przewagą cząstek mniejszych od 0,05 mm jest niewielki i nie pow oduje niebezpieczeństwa zamulania drenów (rye. 1). Przy średnicy cząstek pow yżej 0,05 mm przepływ „cieknącego” gruntu

Rye. 1. Zależność przepływu rozrzedzonej wody glebowej przez szczeliny drenów od średniej wielkości cząstek gleby

szczeliny: 1 — 3 mm, 2 — 2,4 mm, 3 — 1,0 mm, 4 — 0,8 mm

Dependence of flow of thinned soil mass trough slits of drains on average diameter of soil particles inlets: / — 3 mm, 2 — 2.4 mm, 3— 1.0 mm, 4 — 0.8 mm

szybko zwiększa się, a przy dsr od 0,2 do 0,4 mm następuje przegięcie krzywych, powyżej którego dalsze zwiększanie średnicy cząstek gruntu pow oduje jedynie nieznaczny wzrost wartości Q gr.

W ielkości współczynników Л i n w zależności od uziarnienia w yrażonego war­ tością dsr określa się za pom ocą nom ogram ów (ryc. 2). Równocześnie ze zjawiskiem wnikania masy gruntowej w otw ory drenów rozpoczyna się proces tworzenia skle­ pień filtracyjnych. Charakter i intensywność tego procesu zależy od ilości zawartych w gruncie cząstek o średnicach większych od minimalnej średnicy ziaren tworzących sklepienia dsk9 wyrażonej zależnością

dct —

2 cos ß

(2)

gdzie :

s — szerokość szczeliny,

(3)

Ryc. 2. Zależność współczynnika Я i л od średniej wielkości cząstek gleby objaśnienie jak w rys. 1

Dependence o f the A and n coefficients on mean size o f soil particles denotations!— as in Fig. 1

W ychodząc z założenia, że po utworzeniu się w czasie T sk sklepienia nad szczeliną zjawisko przedostawania się gruntu do drenu zanika, określono objętość wnie­ sionej w otw ór drenu masy glebow ej według zależności :

Tsk

F „ = J A (t) co (2g H ) n dt (3 ) 0

Charakter nie ustalonego procesu płynięcia gruntu określa zmienność współczyn­ nika przepływu Я: od Ятак8 na początku procesu do 0 przy czasie T — T sk.

Czas tworzenia się sklepień T sk przy co=const. i # = c o n s t . zależy od w ielkości cząstek i ich stosunku liczbow ego. W celu określenia T Sk i ^ ( 0 na podstawie d o­ świadczeń opracowano zależności tabelaryczne i w postaci wykresów. O gólnie m ożna stwierdzić, że zjawisko tworzenia się sklepień przebiega w bardzo krótkim czasie [17]. Z tym w iąże się oczywiście intensywność zamulania drenów, które zw ykle jest największe w pierwszym okresie ich działania. Posługując się w zorem (3) m ożna określić objętość gruntu w noszonego przez otw ory i ocenić dopuszczalną je j ilość w aspekcie zamulania drenów.

P o utworzeniu sklepień nad całą powierzchnią otworu i zakończeniu przesu­ wania masy gruntowej następuje stabilizacja szkieletu gruntowego. W gruncie sufozyjnym ma miejsce przemieszczanie i wynoszenie pojedynczych cząstek gruntów w kierunku otw orów , w wyniku czego zwiększa się porow atość i współczynnik filtracji w tym obszarze. Jest to druga faza procesu filtracyjnego deform acji gruntu — wewnętrzna mechaniczna sufozją.

Trzecia faza — to kolmatacja cząstek w ok ół sklepień filtracyjnych. W skrajnych przypadkach, przy dużej intensywności tej fazy procesu zmian filtracyjnych, m oże dojść do całkowitego zamulenia obszaru w ok ół otw orów i utrudnienia bądź zaha­ m owania dopływu w ody do drenów.

(4)

K R Y T E R I A T W O R Z E N IA SIĘ S K L E P IE Ń F IL T R A C Y J N Y C H

Podstaw ow ym warunkiem tworzenia się sklepień nad otw oram i w lotow ym i jest określona zależność między wielkością tych o tw orów a uziarnieniem gleby. W lite­ raturze technicznej można znaleźć wiele ustaleń na ten temat, a zaleca się [1], aby w glebach drobnoziarnistych dobierać wielkości otw orów (szerokość szczelin s i średnice 0 ) według następujących zależności;

— ^ 1 , 2 5 d50 i 0 <2,25 d50 w piaskach równoziarnistych, — s ^ l 9S d 50 i 0 ^ 3 ,5 0 ^ 5 0 w piaskach różnoziarnistych.

Obliczone według podanych wyżej kryteriów dla d50 w przedziale 0,13-0,32 mm szerokości szczelin wynoszą od 0,2 do 0,4 mm, a średnice otw orów od 0,2 do 1,0 mm. Skądinąd w iadom o, że tak małe wym iary perforacji są z uwagi na zjawisko „za m y ­ kania się” szczelin niewskazane.

W edłu g innych autorów [8] do wytworzenia sklepienia wystarczą cząstki grun­ tow e o średnicy 1,8 raza mniejsze od wymiaru szczeliny stykowej. Zależność tę można przedstawić w postaci: dsk^ 0,55 s oraz dsk^O,36 0 .

Niezbędna ilość cząstek tworzących sklepienia została określona warunkami: — dla rur z perforacją podłużną i rur ceramicznych (bez filtru) d60^ d sk9 stąd

d6 o^0 ,6

— dla rur z perforacją okrągłą (bez filtru) d80^ d sk, stąd d80^ 0,36 0 .

Z A M U L E N IE D R E N Ó W J A K O W Y N I K Z M I A N S T R U K T U R A L N Y C H G L E B Y

Z a m u l e n i e p o c z ą t k o w e . P o d pojęciem zamulenia początkow ego (nazywa­ nego rów nież pierw otnym ) rozumie się zw ykle zamulanie rurociągu drenarskiego cząstkami gleby bezpośrednio po je g o ułożeniu [3, 5]. D zieje to się w pierwszej fazie mechanicznej sufozji gleby w sąsiedztwie otw orów w lotowych, polegającej na przejściu gruntu w stan płynny i przemieszczaniu się masy gruntowej do drenów.

Zamulenie początkow e jest zjawiskiem przejściowym i kończy się po utworzeniu się nad otw oram i w lotow ym i trwałych sklepień filtracyjnych. Intensywność tego zjawiska jest różna w zależności od rodzaju gleby i jeg o właściwości. Duże znaczenie w tym procesie, zwłaszcza w gruntach sufozyjnych, mają warunki w ilgotnościowe gruntu i technologia układania drenów. Podczas prowadzenia robót zmechanizo­ wanych przy wysokim poziom ie w od y gruntowej może się okazać, że nawet grunt mający pierwotnie odporną na odkształcenia strukturę naturalną, traci ją, w wyniku czego następuje prze nieszczanie się cząstek i zamulanie początkowe. Przyjm uje się, że niemal wszystkie gleby, poza nielicznymi o wysokim stopniu odporności filtra­ cyjnej (piaski grube, iły), wykazują skłonności do tego rodzaju zamulania [6, 11, 13, 15].

Z a m u l e n i e st ał e. W gruntach drobnych równoziarnistych, o strukturze małe odpornej na działanie sił filtracyjnych tworzenie się trwałych sklepień jest utrud­ nione i zjawisko zamulania przybiera charakter długotrwały. Zjawisko to nazywane jest zamuleniem stałym lub wtórnym. W ystępuje ono głównie w gruntach pylastych.

(5)

Omawiając zjawisko zamuleń należy wspomnieć jeszcze o wynikach badań uczonych zachodnioniemieckich, którzy stwierdzili, że rurociągi drenarskie — nie­ zależnie od ich rodzaju — najintensywniej zamulają się od spodu [12]. D o p o d o b ­ nych wniosków doszli również badacze amerykańscy i radzieccy. Świadczy to 0 konieczności stosowania zabezpieczeń filtracyjnych rów nież od spodu rur.

Z A M U L A N IE A Z D O L N O Ś Ć P R Z E P U S T O W A D R E N Ó W

R ożne są poglądy na temat ilości osadów, przy których nie wystąpi zm niej­ szenie skuteczności działania ru rociągów wskutek ograniczenia ich zdolności prze­ pustowej i chłonnej.

Stwierdzono na przykład, że odłożony w rurze osad o miąższości około 1 cm (co dla przekroju rur o 0 5 cm stanowi około 14% powierzchni) nie p o w od u je jeszcze żadnych zahamowań w przepływie w ody [3]. W ystępują one dopiero w ów ­

czas, gdy ponad połow a przekroju poprzecznego rury jest wypełniona osadam i. Podobny pogląd reprezentują również inni autorzy [7, 14] z zastrzeżeniem * że taka wielkość zamulenia jest dopuszczalna dla drenaży z rur ceramicznych oraz rur z tw orzyw sztucznych, w których otw ory w lotow e rozłożone są rów nom iernie na całej powierzchni bocznej. Jeżeli natomiast rury mają perforację umieszczoną tylko w dolnej ich części, to z obawy przed zatkaniem jej odłożon ym i mułami m iąż­ szość ich powinna być mniejsza. W badaniach autora nad warunkami stosowania 1 doboru obsypek filtracyjnych ustalone zostały ostrzejsze kryteria dopuszczalnego zamulenia przekroju poprzecznego rur (o k oło 5-10% ).

K R Y T E R IA Z A M U L A N I A

P a r a m e t r y f i z y c z n e o ś r o d k a g l e b o w e g o . Uziarnienie gleb jest podsta­ w ow ym kryterium oceny ich skłonności do zamuleń. W literaturze podawane są graniczne zawaitości poszczególnych cząstek i frakcji decydujących o tym zjawisku. Przykładem niech będzie normatyw N R D oraz wytyczne drenowania gruntów ornych [19] (tab. 1 i 2).

Naniesione na podziałkę uziarnienia graniczne zawartości cząstek z tabeli 1 wyznaczają obszary gleb o różnej skłonności do zamulania (ryc. 3). W edług au tora pracy, do gruntów o dużej skłonności do zamuleń zalicza się grunty o zaw artości:

— części 0,1-1 m m > 4 5 % , — części 0,02-0,1 mm > 4 0 % .

D la gruntów spoistych stosuje się także kryterium zwane standardem m elio ­ racyjnym [3], a wyrażone stosunkiem procentowej zawartości cząstek koloidalnych (< 0 ,0 0 2 m m ) do zawartości cząstek spławialnych (< 0 ,0 2 mm). Stwierdzono, że skłonność do wym ywania drobnych cząstek z podłoża drenowanego występuje

cząstek <0,002 mm

(6)

T a b e l a 1 Ocena s k ł o n n o ś c i g l e b do zamuleń

i n t i m a t i o n o f s o i l l i a b i l i t y to s i l t i n g

Procentowa z a wa rt oś ć c z ą s t e k o <$ w mn

P ercentage o f p a r t i c l e s o f 0 in nun Skłonność do zamuleń i z a p i a3zczeń

L i a b i l i t y to 3i l t i n g and s an di ng ^ 0, C02 < 0,02 ? 0 ,2 > 10 > 3 5 <20 n ie wys tę pu je - no > 8 > 2 5 < 3 5 n i e z na c zn a - i n s i g n i f i c a n t < 8 < 2 5 >3 5 duża - nt r on g I a b 9 1 * 2 Ocena z a g r o ż e n i a zamuleniem r u ro c in ~ ów karbowanych

E s t i m a t i o n o f s i l t i n g t h r e a t f o r c o r r u g a t e d d r a i n p i p e l i n e s Z aw ar t oś ć f r a k c j i o i < 0,02 mm % Content o f p a r t i c l e s S t op i eń z a g r o ż e n i a zamuleniem pr zy z a w a r t o ś c i f r a k c j i 0,5 -2 mm /% /

S i l t i n g t h r e a t d eg re e a t the c ont ent o f p a r t i c l e s o f 0 . 5 - 2 . 0 mm /%/

0 - 1 0 10 - 15 15 - 20 > 20 o f 6 < 0.02 n-n, i n ÿ /0 - 15/ /15 - 20/ /20 - 25/ / > 25 / 0 - 10 /0 - 15/X b ardzo duży v e r y high duży h i g h ni ez na cz nyi n s i g n i f i c a n t brak no 10 - 15 /15 - 25/ duży high ni ez na cz nyi n s i g n i f i c a n t b ra k no b rak no 15 - 20 /25 - 35/ nioznac/.ny i n s i g n i f i c a n t b rak no brak no b r a k no

> 2 0 / > 35/ brak brak brak b r a k

no no no no

X V/artosci podane w nawiaa ach dotyczą utworćiw pyl astych i pyłowych V a l u e s i n b r a c k e t s concern n i l t y and s i l t p a r t i c i e о

D la gruntów sypkich ważnym kryterium określającym zdolność poszczególnych gruntów do zamuleń drenów jest wskaźnik różnoziarnistości u = d 60: di0 . W edług danych zachodnioniem ieckich [2] dla gruntów zawierających cząstki <0,06 mm w ilości poniżej 40% można przyjąć, że skłonność do zamuleń i zapiaszczeń przy

u > 15 nie występuje; przy w od 5 do 15 jest mała; zaś przy u < 5 jest duża. Tendencja

zwiększania się prawdopodobieństwa zamulania ze zmniejszeniem wielkości wskaź­ nika u została stwierdzona również we wcześniejszych badaniach autora pracy [17]. Skłonność do zamuleń gruntów torfow ych określana jest głównie w zależności od stopnia ich rozkładu oraz zawartości części stałych, czyli popielności (tab. 3).

W i e l k o ś ć i k s z t a ł t o t w o r ó w w l o t o w y c h . O bok właściwości ośrodka glebow ego istotny w pływ na intensywność zamulania rurociągów ma ich p erfo ­ racja, czyli wielkość i kształt otw orów wlotowych.

W literaturze fachowej można znaleźć wiele stwierdzeń na temat dopuszczal­ nych wielkości stykowych w rurociągach ceramicznych. N iek tórzy badacze ame­ rykańscy uważają [8], że maksymalne szerokości szczelin, przy których nie zachodzi obawa sedymentacji, powinny zawierać się w przedziale 1,5-3 mm w zależności od rodzaju gleby otaczającej rury. W R F N badania zamulenia rurek z otworam i

(7)

Rye. 3. Obszar intensywności zamulenia Silting intensity regions

.-:>onność do z:i::sul:»:'* w ßlcih;ich t or f o v y c h l i a b i l i t y o f pent s o i l s to o i l t i n ß

ô t o p i e ń гоя л >.idu Décompos it ion d ecr ee

' %

л.члчгto.ść c zęi ici 3t; ił ych Content o f s o l i d p i r t i d e s % SKionność do zamuleń L i a b i l i t y to 3i l t i n g С 50 <5 r:i?» wystypu jo - no 50 - 70 5 -7 r.iosnnczrvi - .-i^.ificnnt

> 7 0 > 7 srodr. in Г.ib iuŻT.

i n t ^ r n o d i - i t y or hi gh

w lotow ym i o szerokości 0,8-2 mm wykazały, że w gruntach o małej skłonności do zamuleń wielkość otw orów nie ma istotnego wpływu na to zjawisko [2]. Obecna norma R F N zaleca stosowanie szerokości szczelin ^1 ,5 mm, poprzednia natomiast dopuszczała wielkości od 2 do 3,5 mm.

Badacze radzieccy [7, 15] stwierdzili, że przy szerokościach szczelin od 0,5 do 1,5 mm nie obserwuje się intensywnego zamulania rurociągów. Szerokości szczelin pow yżej 3 mm są z uwagi na niebezpieczeństwo zamulenia niedopuszczalne zarów ­ no w glebach lekkich, jak i ciężkich.

W edłu g badań i obserwacji rurociągi z otworam i o kształtach wydłużonych wykazują mniejszy stopień zamulenia. Natom iast otw ory okrągłe, z uwagi na utrud­ nione tworzenie się nad nimi sklepień, prowadzą do większego zamulania [17] i dlatego na ogół nie są zalecane.

(8)

W p ływ grubości ścianek rur i stosunku jej do szerokości szczelin na dopływ w od y do drenów potwierdziły przeprowadzone doświadczenia z zamulaniem [10]. W ykazały one mniejsze zamulenie rurek polietylenowych ze szczelinami 1,0 mm i grubością ścianek 3 mm niż rurek winidurowych ze szczelinami 0,8 mm, lecz 0 czterokrotnie mniejszej grubości ścianek (0,8 m m ).

S p a d k i i ś r e d n ic e r u r o c ią g ó w . W drenażach rurowych najczęściej w y­ stępuje przepływ bezciśnieniowy, odbywający się przy niewielkich napełnieniach 1 stosunkowo małej prędkości. W celu zapewnienia odpowiednich prędkości prze­ pływu w od y w rurach, gwarantujących unoszenie wniesionych do wnętrza rur cząstek gruntowych, muszą być zastosowane odpowiednio duże spadki.

Z badań radzieckich wynika, że niezbędna dla przetransportowania większości zamuleń w rurach o 0 od 5 do 7,5 cm siła unoszenia występuje dopiero przy spadku rzędu od 8 do 10 %0 (ryc. 4).

Doświadczenia przeprowadzone przez innych badaczy dały podobne rezultaty. Przy spadku bowiem 2%0 zamulenie rurociągu wyniosło 37,4% ogólnej powierzchni rurki, gdy tymczasem przy spadku 10 %0— ju ż tylko 14,3% przekroju rurki. W edłu g opracowania I M U Z [19] w warunkach, w których istnieje niebezpieczeń­ stwo zamulania rurociągów cząstkami gleby i związkam i żelaza, należy stosować minimalne spadki sączków o 0 5-7,5 cm w przedziale 4-6 %0. W iadom o, że sto­ sowanie takich spadków w naszych warunkach topograficznych jest najczęściej niemożliwe. Nieosiągalne są więc prędkości umożliwiające samooczyszczanie się przew odów rurowych z dostających się do nich namułów. Stwierdzono ponadto [15], że przy przeciętnie występujących prędkościach w od y w rurociągach cząstki gleby o średnicach <r/>0,02 mm nie są przez nią unoszone i osiadają, tw orząc osad na dnie rurociągu. W p ływ na zamulanie drenów ma rów nież ich średnica. Stwier­ dzono, że rurociągi większych średnic zamulają się intensywniej niż rury o małych prześwitach. W ynika to głów nie z występowania większych otw orów w lotow ych w rurach o dużych średnicach [9].

Rys. 4. Zależność zamulenia drenów od ich spadku Dependence o f silting o f drains on their gradient

(9)

M E T O D Y K A B A D A Ń W Ł A S N Y C H

D o badań użyto gleb drobnoziarnistych sypkich i małospoistych ja k o najbar­

dziej skłonnych do zamuleń. Ponadto przeprow adzono badania w torfie niskim

o stopniu rozkładu 60%. W e wszystkich rodzajach gleb (ryc. 5, tab. 4) przepro­ w adzono doświadczenia z rurkami karbowanym i z P C W o 0 5 cm i o szerokości otw orów od 0,9 do 1,1 mm oraz powierzchni perforacji 28,8 cm 2/m. W glebach

.

QQQCj Ö G

CD

Ś r e d n i c e z a s t ę p c z e c z ą s t e k „ d " w m m S u b s t i t u t i o n a l d i a m e t e r s „ d " o f p a r t i c l e s i n m m

Rys. 5. Wykresy uziarnienia gleb użytych do badań modelowych Graphs o f granulation o f soils used in model investigations

o krzywych uziarnienia nr V, V I, V I I i I I badaniom poddano rów nież rurki cera­ miczne. Badane rurociągi w tej serii doświadczeń nie były zabezpieczone materia­ łami filtracyjnymi.

Badania zostały przeprowadzone w modelu gruntowym w kształcie skrzyni o wymiarach 2 0 0 x 1 0 0 x 1 0 0 cm (ryc. 6). W ewnętrzne ściany boczne 3, odsunięte o 5 cm od zewnętrznej stalowej obudowy 1 i 2, miały perforację zapewniającą do­ pływ w ody do modelu oraz zabezpieczenie włókniną filtracyjną 5. Jedna ze ścian czołow ych (pojedynczych) wykonana była ze szkła 6, co um ożliwiało obserwację zachodzących w m odelu zjawisk. W drugiej ścianie czołowej na wysokości 10 cm ponad dnem modelu zainstalowano w yloty umożliwiające odpływ w ody z dwóch rów nolegle zakładanych rurociągów drenarskich 7. P o d wylotam i ustawiono osad­ niki 10. D oprow adzanie w ody do m odelu 8 odbywało się przez ruchomy, pozw a­ lający na regulację poziom u wody, zbiornik przelew ow y 9. W celu odpowietrzenia

(10)

Rys. 6. Schemat modelu do badań zamulenia drenów Scheme o f the model for drain silting determination

w ody i utrzymania stałej temperatury zainstalowano w systemie doprowadzającym żw irow y odpowietrzacz i podgrzewacz. M o d el został w yposażony w instalację p o­ m iarową w postaci systemu piezom etrów służących do pomiaru ciśnienia wody. Po zainstalowaniu rurociągu (ze spadkiem zerow ym ) podnoszono zwierciadło w °d y do poziom u dna rurociągów, a po ustabilizowaniu się go, podwyższano stopniowo ciśnienie co 0,49 kPa (5 cm sł. w ody). Po upływie 3 dób zwierciadło w od y obniżono do poziom u wyjściowego, a jeden z rurociągów odkopyw ano w celu określenia ilości namuleń, po czym znów podnoszono poziom zwierciadła wody, który na podanej wyżej wysokości utrzymywano przez następne 3 doby (w sumie przez 8640 godzin). Po ponownym obniżeniu poziom u w ody odkopyw ano p o zo ­ stały w gruncie rurociąg, określając ilość zgrom adzonych w nim osadów. W do­ świadczeniach z piaskiem luźnym i słabo gliniastym, gdzie ilości wniesionych do rur osadów były duże, wykonano analizy ich uziarnienia.

W yniki pom iarów sumarycznych bezwzględnych ilości namuleń w poszczegól­ nych doświadczeniach po upływie 3 i 6 dób, jak też wielkości całkowitego odpływu w ody (po 6 dobach) oraz wielkości zamulenia względnego (na jednostkę przepływu) (tab. 5) posłużyły do ustalenia wielu zależności między wielkością zamuleń a nie­ którym i parametrami uziarnienia i przepuszczalności gleb. (ryc. 7-10) W yzyskano tu również wyniki badań przeprowadzonych w innej serii doświadczeń (z filtrami

drenarskimi) przedstawionymi V / oddzielnym opracowaniu.

(11)

Parametry w ła ściw o ści fiz y cz n y c h gleb użytych do badań Parameters of p h y s ic a l p ro p e rtie s of s o i l s used in in v e a tig a tio n s

W p ły w g le b y i p e r fo r a c ji d re n ó w na ich zamulanie 18 7 Nr W s k a ź n i k W i l g o t - G ę s t o ś ć G ę s t o ś ć G r a n i c a ' i r a n i c a p l a - .Yr.ka.'.nir. л ! ł r . z yn ni k N r krzywe.i r ó ż n o - n o ś ć o b j ę - o b j ę - p ł y n - ntyc?.r:o:'ci p l a r t y c : : - i : : r j i d o ś w i a d c z e n i a U twór g l o b ow y u z i a r - z i a r n i s - t o ś c i o w a t o ś c i o w a n o ś c i no:'.cl n i e n i a t o ś c i ы 4 s u c h e j r l a d i e i t y i; >.lr r l i c E x p e r i m e n t S o i l f o r m a t i o n G r a n u l a - V a ï i g r a - . M oi st ur e B ul k т а з у F l u i d i t y l irr.it ■!' 1мг.t i — , , ' ; Л ‘ ' . . t N o . t i o n r . u l a r i t y l e v e l d e n s i t y D r y m a t - l i m i t c i t y J c u r v e i n d e x t e r b u l k w-, p i n d e x *v<o. j / j л G/cm-5 d o i . a i t y ь. T c n/ s d60/ d i0 Ç a ; л 1p=wi. - - 'p G/cm-5 1 . 2 p i u o e k l u źn y V 2 15 1, 91 1 , 6 5 - - Ю ~ ,: l o o s e s.;ami 3 , 4 p i a s e k l u ź n y V I 1 , 5 14 1,88 1,6 6 - - - 2 1( Г г l o o s e sand 5 , 6 p i u s e k s ł a b o r l i n i a s t y V I I 2 , 9 18 1,91 1 , 6 2 - - C ,'J . 10 ^ s l i g h t l y loamy s and 7 . 3 p i a s o k e ł a b o ^ l i n i a s j t y p y l a s t y I I 5 19 1 , 9 4 1 , 6 3 - - 1 . 3 . 10 s i l t y s l i g h t l y l oamy sand 9 p i a s e k g l i n i n s t y l e k k i n i e w a ł e e z k u j e c p y l a s t y I I I 7 , 4 7 1, 98 1 , 7 6 19 s i ę < 1 4 Ю " э s i l t y l i g h t l oamy s a n d n o t T o l l a b l e 10 p i a s e k g l i n i a s t y moony n i e w a ł e c z k u j e г p y l a s t y I 16, 7 16 2, C2 1 , 7 7 21 s i ę < 1 2 , 5 . 10- ^ s i l t y h e a v y loamy iiand n o t r o l l a b l e 11 p y ł g l i n i a s t y I V 6 , 5 18 1 , 8 3 1 .7 1 23 n i e w a ł e c z k u j e < . 1 1 , 7 . 10 3 l oamy s i l t s i ę n o t r o l l a b l o 12 t o r f n i d k i - - -jo 0 , 9 9 0 , 8 2 - - -l o w p e a t

(12)

Nr

äo:v.vind-сг- o r . i i

У. v : ■■ V'.v ;

Ii; j . , v . ïamu .lenie w' ~/.'Д .ii l i , i n ç in r/m C a> кo w i ­ Z a m u l e ­

n i e w:: r l f d - ne W y p e ł ­ n i e n i e r u r k i osadem F i l l i n g up d r a i n p i p e w i t h s e d i ­ ments % ütv/ ' r гГ? nov/y ni---r.in n.r r'.iroci;,n po 72 it / a , . a f t e r 72 h 1 / /с,/ ;ю 144 h /G ■after 14-; h 2/G2/ G1/ G 2 t y odp Ływ E x p e - r i m -зпt По. ü o i l f o r m a t i o n G r u- l.--.t.i.on curve У . о. D ra in pipo lin o V/ r u ­ rze in d ra in w o sa d - n i ku in r.u dimen­ t a t i o n chamber r a z e m t o t a l w r u ­ rze in d r a in w o s a d ­ n i k u i n s e d i m e n ­ t a t i o n c h am b er r a z e m t o t a l T o t -1 outflow 1 R ela­ tive s i lt i n g K/l 1 pi-. S') к j.ii.'.nj iooon sar.d V ceram iczny t i l e d r a in 530 10 590 G Vi 2 620 0,9-3 6390 0,090 3 2 p.i.a .ч; к lu / .n y io o ;? C S a r.d V IC.Y k a r b o w a n y c o r r u g a t e d I'VC 16/1 13 132 13Ü - 136 0,93 6640 0,023 3 3 pi-- - se к .lu/:nv 2.00.41 r>ar.d Vi PC,Y k a r b o w a n y с o r r a r : a t e d P VC 563 12 530 566 4 570 1, 02 3140 0,070 7 4 p ia n o к lw.-.r.;;

loose s.ar.d VI ceramiczny t i l e dr-.in

r.;?o .50 710 730 c 736 0,96 4329 0 ,1 7 14 5 p i > к. s ' a:»o,.*ii::ia?fcy t l y lo u n y 9-trd V II со raniczny t ii e drain 390 50 440 59C 74 6'> 4 0,66 2210 o , 30 Э о p i a s e л ü l a b o ^ l i . n i . a s t y . :l i. : ': ï t l y l o a m y s a n d V I I PC,Y k a r b o w . a n y с j r r a . ~ a t e d Г VC 112 6 113 176 10 136 0,63 1360 0,10 3

7 pi- so к s -abc p lin ia s ty p.yi ar. ty .‘• i l ty i r h t l y iiоч:лj ’ , ::-.nd 11 c e r a m i c z n y t i l . ) d r a i n 46 6 '32 94 12 106 0 , 4 9 136 0 ,5 7 2

8 pia sc к s>abo;*.1 i.n ia s ty p y la s t у s i l t y s l i g h t l y loamy :;:md I I ГОЙ' karbowany с o rra , pi tod rVC 15 3 18 27 5 32 c,36 166 0,19 1 9 pi--.noк г. !.irii'-;,ty l e k ­ k i p v la s t y n j. lt V l i G::t loamy sand I I I F'CV; k a r b o w a n y c o r r a p a t e d PVC 41 3 44 43 2 50 0,33 167 0,60 1 10 p ia s e k r i ir . ia r t y moc- nv Ovl'-sty s i l t y heavy loarny sand I PC 7/ k a r b o w a n y c o r r a c a t e d PVC 30 3 33 46 “ 46 0 , 3 3 46 0,43 . 1 11 v : c g l i n i a s t y l o am y G i l t IV PCW karbowany c o rra ra te d TVC 12 4 16 25 1C 35 0,45 44 0,30 1 12 t o r i ’ n i s k i l o w pO Tit - PC,Y karbowany

сo rra b a te d iVC “ - - 4 - 4 - 3343 0,001

-8 J. S o k o ło w s k i

(13)

Rys. 7. Zależność wielkości zamulenia względnego od średnicy przeciętnej d 50 badanych gleb Dependence o f the relative silting degree on average diameter d 50 o f particles o f the soils investigated

Ryc. 8. Zależność wielkości zamulenia względnego od wielkości współczynnika filtracji badanych gleb

(14)

Ryc. 9. Zależność zamulenia bezwzględnego od wskaźnika różnoziarnistości badanych gleb Dependence o f the absolute siltin gdegreet on the varigranularity index o f he soils investigated

Ryc. 10. Zależność wielkości zamulenia względnego od wskaźnika różnoziarnistości badanych gleb Dependence o f the relative silting degree on the varigranularity index o f the soils investigated

(15)

D Y S K U S J A W Y N IK Ó W B A D A Ń

Z pom iarów bezwzględnych ilości wniesionego do rur materiału glebow ego wynika, że są one największe w rurociągach ułożonych w piasku luźnym, nieco mniejsze w piasku słabo gliniastym i znacznie mniejsze w piaskach gliniastych oraz pyle gliniastym (tab. 5).

N a leży jednak zauważyć, że kryterium bezwzględnej ilości namuleó nie jest w pełni adekwatne przy dokonywaniu oceny skłonności do zamuleń poszczegól­ nych rodzajów gruntów.

Właściwym kryterium jest wielkość zamulenia względnego na jednostkę obję­ tości odpływu. W edłu g tego kryterium intensywność zamulenia jest większa w gle bach o drobniejszym uziarnieniu. W ykresy zależności zamulenia względnego od średnicy dso gruntu oraz od współczynników filtracji są tego dow odem (ryc. 7 i 8). N a wykresach widać dwa przedziały zmienności zamulenia. Przegięcie wykresu funkcji dla rur karbowanych występuje przy J5O = 0,15 nun. W glebach o średnicy przeciętnej, większej od tej wielkości, wzrost zamulenia jest nieznaczny, w glebach zaś o średnicy mniejszej — bardzo intensywny. Zmienność funkcji dotyczącej rur ceramicznych jest mniej zróżnicowana. Przegięcie występuje w granicach wielkości ^5o=0,30 mm.

W ykres zamulania względnego w zależności od współczynnika filtracji gleby ma również wyraźne przegięcie, wskazujące na znacznie większy wzrost intensyw­ ności zamulania w glebach o współczynniku filtracji mniejszym od к ^ 5 • 10“ 3 cm/s dla rur P C W oraz k = 5* 10“ 2 dla rur ceramicznych.

Obserwacje ilości namuleń w czasie p o zw o liły stwierdzić, że w piaskach luźnych proces wynoszenia cząstek glebow ych odbyw a się głównie w początkow ym okresie, o czym świadczy stosunek ilości namuleń zm ierzonych p o 3 dobach (<70 i 6 dobach ( G2) bliski lub rów ny jedności (tab. 5). Świadczą o tym również ilości gruntu od­ kładanego w osadniku, które są największe w początkow ym okresie działania rurociągu (kilka do kilkunastu godzin). Są to więc gleby bardziej skłonne do za­ muleń początkowych niż do stałych. Podobne tendencje wykazują rów nież piaski gliniaste. W piasku słabo gliniastym stosunek wartości G t : G 2 jest nieco mniejszy, różny jest również stosunek ilości gruntu wnoszonego do osadników w rozpatry­ wanych okresach czasowych. G leby tego typu są skłonne do zamuleń zarówno początkowych, jak i stałych w tym samym mniej więcej stopniu. W piaskach py- lastych i pyle gliniastym proces zamulania jest procesem stałym. Świadczą o tym m.in. wartości stosunku G { : G 2, kształtujące się w przedziale 0,45-0,56. Są to więc gleby łącznie z innymi pyłami najbardziej skłonne do zamuleń stałych. W glebie tor­ fo w ej o stosunkowo wysokim stopniu rozkładu zamulenie rurociągów było nie­ znaczne.

A n a liza wyników badań potwierdziła wymienione ogólne stwierdzenia, że im mniejsza wartość wskaźnika różnoziarnistości, tym większe prawdopodobieństwo zamulenia drenów. Zależność ta jest bardzo wyraźna przy rozpatrywaniu w iel­ kości zamulania bezwzględnego (ryc. 9). Natom iast przy uwzględnianiu wielkości zamulenia relatywnego zależności te wykazują podaną wyżej tendencję dopiero

(16)

po wyelim inowaniu w yników doświadczeń z glebami o d50>0,15-0,20 mm, mają­ cymi jednocześnie wskaźnik u < 5 (ryc. 10). N a leży zaznaczyć, że zależność ta doty­ czy rurek z P C W . D la rurek ceramicznych, z racji mniejszej liczby pom iarów, za­ leżności te nie były m ożliw e do ustalenia. Analiza uziarnienia osadów wniesionych do rur wykazała, że podstawową część (9 0 -9 5 % ) stanowią cząstki o 0 od 0,10 do 0,30 mm.

W yn iki relacjonowanych badań pozw oliły ponadto stwierdzić, że ilości od­ kładanych namuleń w rurociągach ceramicznych są większe niż w rurach karbow a­ nych z P C W (ryc. 9). Fakt ten tłumaczy się większą koncentracją strug w ody i zw ięk­ szeniem gradientów w rejonie styków, co sprzyja intensywniejszemu wnoszeniu cząstek gruntu do wnętrza rurociągów. Najw iększą grubość namułów w rurach ceramicznych zaobserwowano w bezpośrednim sąsiedztwie styków.

Zastosowany m odel do badań zamulania nie pozw alał na ścisłe rejestrowanie zjawiska wmywania cząstek gruntowych do wnętrza rur w zależności od ciśnienia w ody (gradientu). T ym niemniej m ożliw e były pewne wizualne obserwacje zacho­ dzących zmian, które wraz ze zgodnym i w tym zakresie spostrzeżeniami, dokona­ nymi w wyniku wcześniejszych szczegółowych badań autora pracy oraz na pod­ stawie danych z literatury, uznano za wystarczający materiał do sformułowania poniższych stwierdzeń.

W p ływ wielkości ciśnienia w ody na intensywność wym ywania cząstek gruntu ma istotne znaczenie w początkow ym okresie działania drenażu, tj. przed utwo­ rzeniem się trwałych sklepień nad otworam i drenów. W naszym przypadku w pływ ten uwidaczniał się najbardziej w początkow ym okresie doświadczeń przy niskich gradientach (/<0,2 ), Po tym okresie zamulanie zmniejszało się bądź zanikało, m im o zwiększania gradientów. D o w o d zi to, że stworzone w początkowej fazie filtracji sklepienia nad otworam i są na tyle trwałe, że podniesienie ciśnienia w ody nie powoduje zasadniczych odkształceń. Najw iększą trwałość wykazują sklepienia utworzone w gruntach o wskaźniku w równym od 2 do 10.

Inne zdanie na temat trwałości sklepień reprezentuje M i as k o w [14]. Uważa on, że sklepienia filtracyjne, powstałe przy niskich gradientach, nie są dostatecznie trwałe i m ogą ulec zniszczeniu w czasie ich podwyższania ciśnienia. Ponieważ nie podał on bliższych danych na temat uziarnienia gruntu i przedziału ciśnień, nie wykluczone jest, że uwaga ta dotyczy gruntów różnoziarnistych i wysokich gra­ dientów ciśnień, co pokryw ałoby się w zasadzie ze stwierdzeniami autora tej pracy.

P O D S U M O W A N IE I W N IO S K I

W ykorzystując wyniki badań przeprowadzonych w ramach niniejszego opra­ cowania, ja k też wyniki wcześniejszych prac autora, dokonano oceny skłonności gleb do zamulania drenów. Opracowano trzy kryteria tej oceny, biorąc za p o d ­ stawę procentową zawartość cząstek spławialnych, pyłowych i piaszczystych, przy czym do zakwalifikowania gleby do odpowiedniej grupy intensywności zamulania powinny być spełnione co najmniej dwa spośród nich (tab. 6).

(17)

T a b e l a 6 K r y t e r i a z amu la ni a z u wa gi na u z i a r n i e n i e g l e b y S i l t i n g c r i t e r i a w i t h r e g a r d t o e o i l g r a n u l a t i o n 0 c z ą s t e k n nun 0 o f p a r t i c l e s , mm Skł onność L i a b i l i t y to do zacauleń p rz y z a w a r t o ś c i c z ą s t e k w % s i l t i n g a t the c on te nt o f p a r t i c l e a i n % duża h i g h n i e z na c zn a i n s i g n i f i c a n t n i e w y s t ęp u je no < 0, 02 25 25 - 35 > 3 5 0 , 0 2 - 0,1 > 4 0 40 - 25 < 25 in 0 1 о >35 35 - 20 -С 20

Badania i analiza wskaźnika różnoziarnistości jako kryterium zamulania p o ­ zw oliły ustalić, że przy:

— u > 15 skłonność do zamulania nie występuje, — M = 1 5 -rl0 skłonność do zamulania jest mała, — w=10-f-5 skłonność do zamulania jest średnia, — u < 5 skłonność do zamulania jest duża.

Stwierdzono, że kryterium dużej skłonności do zamuleń gleb równoziarnistych (w < 5 ) jest słuszne dla gleb o średnicy przeciętnej <r/5O<0,15 mm w przypadku rur

karbowanych i ć/5O<0,30 mm w przypadku rur ceramicznych (ryc. 7 i 10).

W gruntach spoistych miarą oceny skłonności gleb do zamulania jest rów nież wskaźnik plastyczności I p. U stalono, że przy:

— I p> 12 skłonność do zamuleń nie występuje, — I p= \ 2 + 6 skłonność do zamuleń jest nieznaczna, — /p= 6 -r-3 skłonność do zamuleń jest średnia, — I p< 3 skłonność do zamuleń jest znaczna.

N a podstawie tych kryteriów do grupy gleb średnio i znacznie zamulających dreny należą piaski gliniaste (lekkie i m ocne) oraz utwory pyłowe. W śród gleb torfow ych większą skłonność do zamuleń wykazują torfy o wyższym stopniu ro z­ kładu. Intensywność zamulania rurociągów ceramicznych jest większa niż ruro­ ciągów karbowanych z P C W . W edłu g badań terenowych zwiększenie to jest około 1,5-krotne, a według badań m odelow ych 2-4-krotne w zależności od rodzaju gleby.

W celu zapewnienia skutecznego działania systemów drenarskich w glebach skłonnych do zamuleń należy stosować zabezpieczenia w postaci filtrów drenar­ skich. O ich roli w drenowaniu gleb i wynikach badań nad nimi traktuje następna praca autora.

L IT E R A T U R A

[1] A b r a m ó w S. K .: Podziemnyje drenażi w promyszlennom i gorodskom stroitielstwie. Stroi- zdat, Moskwa 1973, s. 279.

[2] B e llin K .: Dränhydraulik und Dräntechnik. Kuratorium für Kulturbauvesen. E .V ., Saar­ brücken 1972, 66-97.

[3] B e llin K .: Über Dränfilter und Dränhydraulik. Wasser und Boden 1972, 12, 381-384.

(18)

[4] C h r is a n o w N . J., K a m b u r o w W . A .: Matematiczeskoje i fiziczeskoje modelirowanije filtracjonnych deformacji grunta pri robotie zakritogo drenaża. Naucznyje trudy, red. S. F. Awarianow. Ind. Kołos, Moskwa 1973, 345-353.

[5] E g g e ls m a n n R .: Dränanleitung. Verlag Wasser und Boden A xel Lindow, Hamburg 1981, s. 304.

[6] F e ic h t in g e r F .: Dränfilter. Informat, aus d. Bundesanst. f. Kulturtechnik u. Bodenwasser­ haushalt. Patzenkirchen nr 7 Austria, 1976.

[7] I g n a t ie n o k F. M .: Puti powyszenija rabotosposobnosti zakritogo drenaża. Izd. Urożaj. Mińsk 1973, ss. 54.

[8] J on es E. A .: Effect o f crack width at tile joints on soil movement into draintile lines. Trans. Americ. Soc. Agr. Eng. 1960, 3, 1. s. 24-30.

[9] J u r c z e n k o I. F . : Issledowanija wlijanija diamietrow kieramczeskich trub na zasilenije drenaża. Trudy Mosk. Gidro-Mellior. Instituta, 1974, 36, 71-76.

[10] K l i m k o A .J ., K o s t i k o w V .J .: O tołszczinie stienok plastmassowych drenażnych trub i ich perforacji. Gidr. i Mel. 1967, 3, 80-85.

[11] K n o b lo c h N .: D ie Abwängigkeit der Wasserstau-Druckhöhe von der Weite der Wasser­ eintrittsöffnungen bei Dränrohrsträngen. Zeit. f. Kulturt. u. Flur. 1969, 3, 174-177. [12] K o w a l d R .: Entwicklung und Prüfung mattenförmiger Dränfilter. Wasser und Boden 1969,

9, 264-266.

[13] K u n t z e N .: Erfahrungen mit Dränfiltern in Deutschland. Kali-Briefe, Fachgebeit 7, 1, Folge, Hanno wer 1974, s. 66.

[14] M ia s k o w A . V .: Issledowanije zailajemnosti plastmassowogo melioratiwnogo drenaża i jego wodoprijemnych wozmożnostiej. Trudy V N IIG iM 54, 1972, 2, 38-42.

[15] M u r a s z k o A . I . , K lim k ó w W. T., S a p o ż n ik o w J. G .: Powyszenije effektiwnosti gon- czarnogo drenaża i zaszczita jego ot zasilenija. Gidr. i Mel. 1970, 7, 50-56.

[16] M u r a s z k o A . I.: Gorizontalnyj płastmassowyj drenaż. Moskwa 1973, ss. 207.

[17] S o k o ło w s k i J.: Analiza warunków doboru filtrów odwrotnych z gruntów naturalnych stosowanych do drenaży rurowych. Rozprawa dokt. maszynopis, S G G W , Warszawa 1965, ss. 237.

[18] Ś r e id e r W. A .: Filtry drenażnych trub. Gidr. i Mel. 1963, 11, 50-55. [19] Wytyczne drenowania gruntów ornych. IM U Z , Falenty 1978, ss. 56.

Я. С О К О Л О В С К И В Л И Я Н И Е П А Р А М Е Т Р О В П О Ч В Ы И С В О Й С ТВ Д Р Е Н Н А И Х З А И Л Е Н И Е Институт гидромелиорации Варшавской сельскохозяйственной академии Р е з ю м е В первой части статьи рассматриваются теоретические основы заиления дрен как ти- поичного явления механической суффозии, заключаещегося в перемещении мелких частей почвы под влиянием фильтрирующей воды в направлении к отверстиям дрен. Затем про­ водится анализ заиления дрен в результате структурных изменений почвы, с выделением фазы начального (первичного) и постоянного (вторичного) заиления. Приводятся основные критерии, какие следует использовать в оценке интенсивности-заиления. К ним принадлежат; физические параметры почвы, величина и форма отверстий дренажных, трубопроводов, в также их уклоны и индиаметры. Во второй части приводится метод модельных исследований заиления дрен в 8 выбранных почвах с разной грануляцией. Результаты исследований иллюстрируются в таблицах и на чертежах. В заключительной части приводятся установленные в исследованниях критерии

(19)

податливости почв к заилению дрен, с использованием характерных диаметров почвенных частиц (табл. 6), а также показателя разнозернистисти почв. В частности установлено, что при w > 1 5 — отсутствует податливость к заилению, и - 15-10 — податливость к заилению небольшая, w =10-5 — податливость к заилению посредственная, и < 5 — податливость к заилению сильная. Установлено также, что критерий сильной податливости разнозернистых почв к за­ илению ( « < 5 ) относится к почвам со средним диаметром частиц d5O<0,15 м м в случае г о ­ фрированных пластмассовых (П В Х ) дрен и d5O<0,30 м м в случае гончарных дрен (рис. 7 и 10). В качестве критерия интенсивности заиления в связных почвах можно применять п о ­ казатель пластичности 1р пиричем значительная податливость к заилению выступает при 1р< 3. Среди торфяных почв более сильной податливостью к заилению ха растеризуются торфы с высшей степенью разложения. Исследования позволили также установить, что интенсивность заиления гончарных дрен сильнее, чем горфрированных пластмассовых (П В Х ) дрен. Э то связано главным обра­ зом с различной формой и величиной отверстий дренажных трубопродов. J. S O K O Ł O W S K I IN F L U E N C E O F S O IL P A R A M E T E R S A N D P R O P E R T IE S O F D R A IN S O N T H E IR S IL T IN G

Department o f Land Reclamation, Agricultural University o f Warsaw

S u m m a r y

Theoretical fundamentals o f the phenomena o f silting o f drains, as typical phenomenon o f the mechanical suffosion o f finest soil particles towards drain inlets under influence o f filtrating water, are presented in the first part o f the paper. Then silting o f drains as a consequence o f structural changes o f soil is analyzed while separating phases o f initial (primary) and permanent (secondary) silting. Basic criteria to be applied in the silting intensity estimation are presented. T o them belong: physical parameters o f soil, size and form o f inlets o f the drain pipelines, their gradients and diameters.

In the second part methods o f model investigations on silting o f drains in 8 chosen soils o f different granulation are described. The investigation results are presented in Tables and graphs. In conclusions criteria established in investigations concerning liability o f soils to silting o f drains are quoted using the characteristic soil particle diameters (Table 6) and the soil varigranularity index. It has been proved, namely, that for:

« > 1 5 — there is no liability to silting, «= 1 5 -1 0 — the liability to silting is weak,

u = 10-5 — the liability to silting is intermediary,

« < 5 — the liability to silting is strong.

It has been found as well that the criterion o f a strong liability to silting o f equigranular soils

(u < 5 ) is valid for soils o f an average diameter o f particlcs d50 <0.15 mm in case o f corrugated P V C

drains and </O5<0.30 mm in case o f tile drains (Fig. 7 and 10). As the silting intensity criterion in cohesive soils the plasticity index I p can be used, a considerable liability to silting occurring at /p< 3. Am ong peat soils that are peats o f high decomposition degree, which show a strong liability to silting.

The investigations allowed also to state that the silting intensity o f tile drains is higher than that o f corrugated P V C drains, what is connected with differences o f drain pipeline inlets with regard to their form and size.

D oc. dr Ja nusz S o ko ło w sk i

W yd zia ł M elioracji W odnych S G G W -A R W arszaw a, ul. N ow oursynow ska 166

(20)

Cytaty

Powiązane dokumenty

Zadania do omówienia na ćwiczeniach w piątek 15.01.2021 i poniedziałek 18.01.2021.. Zadania należy spróbować rozwiązać

[r]

[r]

Jak już zostało wspomniane, każda beatyfikacja (tym bar- dziej kanonizacja) wskazuje na świętość Kościoła i przyczynia się do umocnienia wiary, ale tu chcemy

Questo è un primo punto fondamentale dell’interpretazione di Fronterotta: egli afferma con decisione il valore ontologico della dottrina eraclitea, che illustra la legge in base

Czas jakiś Maria Priifferowa usiłowała pracować w muzeum społecznie, następnie na krótko, bo niespełna na rok (od września 1941 do czerwca 1942 r.) została zatrudniona przez

W szelako region ten, gdy sta n ie się przedm io­ tem większego zainteresow ania badczy, p rzestanie być tak że pograniczem

Wzrost odczynu gleby spowodowany stosowaniem polepszaczy był zapewne przyczyną najmniejszej liczebności grzybów w glebie nawożonej polepszacza- mi, co szczególnie silnie było