В ней веществ в почве
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Саратовский государственный технический университет
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРЕНОСОВ ВЛАГИ И РАСТВОРЕННЫХ
В НЕЙ ВЕЩЕСТВ В ПОЧВЕ
Часть 2
Методические указания
к практическим занятиям по дисциплине
«Модели массопереноса в природных средах»
для студентов специальности «Охрана окружающей среды
и рациональное использование природных ресурсов»
Одобрено
редакционно-издательским советом
Саратовского государственного
технического университета
Саратов 2008
ВОДНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВЫ
Определение. Водный режим почвы − это совокупность всех явлений, определяющих поступление, передвижение, расход и использование растениями почвенной влаги.
Водный режим почвы — важнейший фактор почвообразования и почвенного плодородия. Главный источник почвенной влаги — атмосферные осадки; иногда значительную роль играют также близко расположенные грунтовые воды; в районах орошаемого земледелия большое значение имеют поливы. Воды атмосферных осадков и талые воды могут частично стекать, образуя поверхностный сток, а часть воды поступает в почву и расходуется растениями. Глубокая зяблевая пахота поперек склонов затрудняет поверхностный сток и способствует задержанию и лучшему впитыванию талых вод. Атмосферные осадки, талые и поливные воды проникают в почву вследствие ее водопроницаемости (способности почвы пропускать воду). Чем больше в почве крупных (некапиллярных) промежутков, тем выше водопроницаемость. Особое значение имеет водопроницаемость для впитывания талых вод. Если осенью почва замерзла в сильно увлажненном состоянии, то обычно ее водопроницаемость крайне незначительна. Под лесной растительностью, предохраняющей почву от сильного промерзания, или на полях с рано проведенным снегозадержанием талая вода впитывается хорошо. Поступление в почву влаги из грунтовых вод зависит от глубины их залегания и водоподъемной способности почв и грунта. Грунтовые воды в глинистых почвах по капиллярам поднимаются на большую высоту (до 4 м), но очень медленно; в почвах легкого механического состава - быстрее, но на меньшую высоту.
Влажность почвы, то есть содержание в ней влаги, обычно выражают в процентах от массы сухой почвы (весовая влажность) или от объема почвы ненарушенного сложения (объемная влажность); запас воды в почве − в м3/га или в миллиметрах водного слоя.
Почвенная влага может находиться в парообразном, жидком и твердом (лед) состояниях. Обычно содержание водяных паров в почвенном воздухе близко к полному насыщению, а их перемещение в почве происходит под влиянием разности температур − от более тёплых слоев к более холодным.
Подвижность и доступность влаги для растений зависят от связи с твёрдыми частицами почвы, величины и строения почвенных пор, степени и характера заполненности их водой. Различают воду связанную, удерживаемую сорбционными силами, и свободную, находящуюся в почвенных порах вне влияния сорбционных сил. Связанная (сорбированная) вода удерживается поверхностью почвенных частиц с очень большой силой; эта вода практически недоступна растениям. Свободная почвенная влага может быть гравитационной, передвигающейся под преимущественным влиянием силы тяжести и капиллярных сил.
Над грунтовой водой залегает зона капиллярной каймы, влага которой легко перемещается под совокупным влиянием капиллярных сил и тяжести; эта влага легко доступна растениям. Содержание влаги в зоне соответствует капиллярной влагоемкости почвы. При глубоком залегании грунтовых вод в верхней части почвы обособляется зона подвешенной влаги, максимальное содержание которой соответствует наименьшей влагоемкости почвы. Часть влаги этой зоны также доступна растениям. Капиллярная и наименьшая влагоемкость почвы имеют большое агрономическое значение, так как определяют максимальную величину прочного запаса почвенной влаги (полевая влагоемкость).
Растения могут иссушить почву до такого состояния, при котором начинается их завядание. Такую степень увлажнения принято называть почвенной влажностью устойчивого завядания растений, почвенную влагу сверх влажности завядания − продуктивной влагой. Вода, получаемая растением из почвы, поглощается не всей поверхностью корней, а только молодыми их окончаниями, так называемыми корневыми мочками и корневыми волосками. Клетки всасывающей зоны корня обладают по отношению к воде своеобразной полярностью. Наружная их сторона всасывает воду, а внутренняя выталкивает её в сосуды корня. Так в растении создаётся корневое давление, нагнетающее воду вверх по корню и стеблю с силой 2−3 и более атмосфер. С такой же примерно силой корень растения сосет воду из почвы и преодолевает сопротивление почвенных частиц, удерживающих воду на своей поверхности силами адсорбции и набухания почвенных коллоидов. По мере уменьшения толщины слоя воды, облекающей почвенные частицы, силы адсорбции, удерживающие воду, быстро возрастают и становятся равными, а затем и большими, чем всасывающая сила корневых клеток, поэтому корни растений не могут отнять от почвы всю находящуюся в ней воду и в почве всегда остается некоторое количество недоступной для растения воды. В таком случае дальнейшая потеря растением воды уже не может возмещаться за счёт поступления ее из почвы: содержание воды в растении падает, и оно увядает.
Вся влага сверх наименьшей влагоемкости просачивается до верхней границы капиллярной каймы и далее до уровня грунтовых вод, отток которых происходит по водонепроницаемому ложу-водоупору.
Разность в содержании влаги при полном насыщении и наименьшей влагоемкости называется водоотдачей грунта. Величина водоотдачи колеблется от 5% (в суглинистых и глинистых грунтах) до 20−25% (в песках).
От содержания воды в почве зависят технологические процессы при обработке почвы, снабжение растений водой, физико-химические и микробиологические процессы, обусловливающие превращение питательных веществ в почве и поступление их с водой в растение. Поэтому одной из основных задач земледелия является создание в почве водного режима, благоприятного для культурных растений, что достигается накоплением, сохранением, рациональным расходованием почвенной влаги, а в необходимых случаях орошением или осушением земель.
Водный режим почвы зависит от свойств самой почвы, условий климата и погоды, характера природных растительных формаций; на обрабатываемых почвах − от особенностей выращиваемых культурных растений и техники их возделывания. В создании благоприятного водного режима почвы большую роль играет поддержание в почве прочной мелкокомковатой структуры. Рациональному использованию запасов почвенной влаги культурными растениями способствуют не только своевременные сроки сева, но и удобрения. Установлено, что при правильном применении удобрений растение расходует меньше воды на каждый центнер сухой массы урожая, то есть с помощью удобрений можно понизить непроизводительную трату воды растениями. Полезащитные лесные полосы, умеряя силу ветра и повышая относительную влажность приземного слоя воздуха на окаймленных ими полях, также способствуют понижению непроизводительной траты почвенной влаги культурными растениями в засушливых районах.
Выделяют следующие семь типов водного режима почв: мерзлотный, промывной (пермацидный), периодически промывной, непромывной (импермацидный), десуктивно-выпотной, выпотной и ирригационный.
Мерзлотный водный режим формируется на территории распространения многолетнемерзлых горных пород. Особенность его — наличие на некоторой глубине постоянно мерзлого слоя, над которым в тёплое время года образуется надмерзлотная верховодка.
Промывной водный режим, при котором почва возвращает в атмосферу меньше влаги, чем ее получает (избыток влаги просачивается в грунтовые воды); свойствен таежной зоне с подзолистыми, дерново-подзолистыми и подзолисто-болотными почвами.
При периодически промывном водном режиме лишь в отдельные годы возврат влаги в атмосферу меньше её поступления; типичен для лесостепной зоны с серыми лесными почвами.
Непромывной водный режим отличается тем, что количество возвращаемой в атмосферу влаги приблизительно равно поступлению ее с осадками. Осадки промачивают почву не на всю глубину; причем между промоченным слоем почвы и зоной капиллярной каймы возникает горизонт с постоянной низкой влажностью (близкой к влажности завядания), называемый мертвым горизонтом иссушения. Встречается в степной зоне (с черноземными и каштановыми почвами) и в полупустынях.
Десуктивно-выпотной и выпотной водные режимы наблюдаются в условиях сухого климата; в почвах, которые питаются не только атмосферными осадками, но и влагой неглубоко расположенных грунтовых вод.
Десуктивно-выпотной водный режим почвы возникает в тех случаях, когда поднимающаяся грунтовая влага почти целиком перехватывается корнями растений.
При выпотном режиме грунтовые воды достигают поверхности почвы и испаряются, что часто приводит к засолению земель.
Ирригационный режим создается в условиях поливного земледелия; многократные поливы промачивают почву на всю глубину проникновения корней, а иногда (при необходимости промывки почвы от избытка солей) и глубже.
Регулирование водного режима почвы преследует цель — поддерживать в корнеобитаемом слое в течение всего вегетационного периода достаточное количество продуктивной влаги. При этом очень важно, чтобы часть почвенных пор оставалась занятой воздухом, необходимым для жизни растений и нормальной деятельности микроорганизмов. Достигается это системой агротехнических и агромелиоративных мероприятий.
МЕТОДИКА МОДЕЛИРОВАНИЯ ВОДНОГО РЕЖИМА ПОЧВЫ
Как уже говорилось выше, детерминантное математическое моделирование основывается на объективных законах поведения моделируемого объекта и некоторых научно обоснованных и действующих в заранее определенных границах допущениях и упрощениях.
Так как существует несколько теорий транспорта влаги в почве, существуют и различные методы его моделирования. Одна из простых моделей базируется на решении уравнения водного баланса почвенного профиля с помощью уравнения Дарси и уравнения неразрывности. Упрощение моделируемого объекта в такой модели заключается в том, что не рассматривается движение влаги по капиллярам различного размера, распределение которых уникально для каждой почвенной разности, а применяются функции влагопроводности и ОГХ.
Следующее упрощение состоит в представлении почв орошаемого (осушаемого) поля однородными (гомогенными), то есть не имеющими горизонтальных различий. Почвенный профиль рассматривается как вертикальная, одномерная колонка, характерная для любой точки моделируемого поля. Такая модель называется одномерной или точечной. Модели, учитывающие пространственную неоднородность поля, например, борозды при поверхностном поливе, междурядья у пропашных культур, называются двумерными и являются гораздо более сложными (рис.1.).
 |
Рис. 1. Двумерная (а) и одномерная (б) модели орошаемого поля
Важным приемом упрощения является разбиение одномерной почвенной колонки на элементарные слои (compartments), для которых с требуемой точностью можно предположить неизменность нужных нам параметров внутри этого слоя. К примеру, градиент давления почвенной влаги в ненасыщенной зоне постоянно изменяется, однако для небольших расстояний его изменение несущественно.
Проведенное разбиение и позволяет решать для каждого элементарного слоя уравнение водного баланса на базе законов Дарси и неразрывности, а затем суммировать эти водные балансы для получения общих значений для всего почвенного профиля.
Итак, мы будем изучать моделирование влагопереноса на примере простой воднобалансовой одномерной модели SWAP. Как будет видно дальше, это достаточно сложно.
МОДЕЛЬ SWAP
Модель SWAP («soil – water – atmosphere – plant» – «почва – вода − атмосфера – урожай») была разработана нидерландскими учеными Вагенингеского университета под руководством профессора Рейндера Феддеса на основе ранее существовавших гидрологических моделей SWATRE и SWACROP и некоторых из их многочисленных разновидностей, например SWASALT для моделирования транспорта солей и FLOCR для усадки и набухания глинистой почвы. Она объединила моделирование переноса влаги, растворенных веществ, тепла в почвенном профиле и прогнозирование урожайности в общей системе согласно текущим концепциям и методам моделирования.
Программное обеспечение SWAP написано на языке программирования ФОРТРАН 77. Оно может использоваться на IBM совместимый PC с процессором Intel 486 или выше, а также на компьютерах VAX. Модульная структура программы и большое количество комментариев позволяют исследователям приспосабливать программу к их потребностям.
Важным этапом в развитии SWAP стала разработка графического пользовательского интерфейса – SWAPGUI, существенно облегчившего использование моделей, то есть ввод и модификацию данных, интерпретацию результатов.
В нашем учебном курсе будет использоваться программное обеспечение SWAP версии 2.07D, переданное нам профессором Рейндером Феддесом и его сотрудниками.
Уравнение водного баланса в модели SWAP
Уравнение водного баланса, применяемое в модели SWAP, является модификацией уравнения : (M + Рef + ΔW ± Wгр) - E = 0, где M − количество оросительной воды, необходимое для достижения бездефицитного водного баланса, м3/га; Рef − осадки, используемые растениями за вегетационный период, м3/га; ΔW − количество воды, используемое растениями из расчетного слоя почвы, м3/га; Wгр − поступление влаги из грунтовых вод в расчетный слой почвы или фильтрация воды из расчетного слоя в грунтовые воды, м3/га; E − суммарное водопотребление сельскохозяйственной культуры, м3/га.
Водный баланс в модели SWAP (рис. 2) несколько отличается от принятого у нас.
Во-первых, с связи с тем, что модель ведет расчет не на сезон вегетации, а посуточно, оросительная норма заменяется поливными, привязанными к датам поливов. Во-вторых, в качестве расходной статьи баланса предусмотрен поверхностный сток, так как модель может использоваться и для богарных условий. Водопотребление делится на транспирацию и почвенное испарение, то есть эвапорацию. Включены в баланс также дренажный сток и перехват осадков листьями растений.
 |
Рис. 2. Элементы водного баланса модели SWAP
В общем, водный баланс модели SWAP содержит следующие статьи:
Ø приходные – поливы, осадки, поток через нижнюю границу;
Ø расходные – транспирация, эвапорация, перехват осадков, поверхностный и дренажный стоки.
При этом поток через нижнюю границу может быть как положительным (подпитка), так и отрицательным (инфильтрация).
Уравнение водного баланса решается для каждого элементарного слоя почвенного профиля, при этом некоторые статьи для отдельных слоев оказываются равными нулю.
Законы движения почвенной влаги в модели SWAP
Пространственные различия потенциала или давления почвенной влаги являются причиной движения воды в почве. Согласно закону Дарси, поток воды в почве направлен в сторону уменьшения давления почвенной влаги и пропорционален ее градиенту. Для насыщенной зоны коэффициентом пропорциональности является коэффициент фильтрации, для ненасыщенной – коэффициент влагопроводности. Для одномерного вертикального потока, уравнение закона Дарси может быть написано следующим образом:
, (1)
где q – поток почвенной влаги, см/сут; K – коэффициент влагопроводности (гидравлическая проводимость), см/сут; h – давление почвенной влаги, см водного столба; z – вертикальная координата, направленная вверх (рис.3).
|
Рис. 3. Закон Дарси |
Важно отметить, что давление здесь измеряется в см водного столба и поэтому может делиться на вертикальную координату. Единица измерения потока почвенной влаги получается следующим образом: объем прошедшей воды / сечение потока / время, то есть см3/см2/сут = см/сут.
Так как в любом элементарном слое вода не возникает ниоткуда и не пропадает никуда, для него верно уравнение неразрывности для воды в почве – аналог закона сохранения массы веществ:
, (2)
где θ – объемная влажность почвы, доли или см3/см3; t – время, сут.; S(h) – норма извлечения влаги корнями растений, см3/см3сут.
Уравнение неразрывности гласит, что изменение влажности элементарного слоя (объема) почвы есть результат изменения потока воды через этот слой и отбора влаги корнями растений из него (рис.4.). Чем больше уменьшается поток при проходе через слой, тем больше воды в нем остается и наоборот. С другой стороны, чем больше воды отбирают корни растений, тем меньше ее остается.
|
Рис. 4. Уравнение неразрывности |
При этом, как подсказывает здравый смысл и опыт земледелия, способность корней потреблять воду зависит от влажности почвы и, значит, от давления почвенной влаги.
Если подставить уравнение закона Дарси в уравнение неразрывности получится уравнение Ричардса:
, (3)
Уравнение Ричардса имеет ясный физический смысл и является объективным законом движения воды в почве. Решая его в численном виде, то есть, задавая небольшие шаги по времени и вертикальной координате (глубине) для отдельных элементарных слоев, можно определить распределение влажности в почвенном профиле, исходя из начальных условий поступления осадков и поливов, водопотребления растений и так далее. Из-за многосторонности уравнения Ричардса, оно применяется в SWAP для ненасыщенной и насыщенной зоны, с возможным присутствием переходного процесса (флюктуаций) и воздействием грунтовых вод.
Точное численное решение уравнения Ричардса затруднено из-за его гиперболического характера и сильной нелинейности почвенных гидравлических функций (водоудерживания или ОГХ и влагопроводности). В модели SWAP числовая схема была выбрана так, чтобы решалось одномерное уравнение Ричардса с точным массовым балансом, который быстро сходится. Эта схема точно регулировала инфильтрацию короткой продолжительности и склоновое добегание в течении интенсивных ливневых дождей, и моделировала целые сельскохозяйственные сезоны в пределах разумного времени.
Отбор воды корнями растений
Максимально возможная норма извлечения воды корнями, рассчитанная для всей глубины корневой системы, равна потенциальной транспирации, которая определяется фазой роста и развития растений и погодными условиями (рис. 5).
|
|
Рис. 5. Отбор воды корнями растений |
Потенциальная норма извлечения воды корнями для некоторого элементарного слоя, находящегося на глубине z, может быть определена по соотношению:
, (4)
где SП(z) – потенциальный отбор воды корнями на глубине z, сут-1; IК(z) − функция распределения плотности корневой системы по глубине, см/см3; DК − толщина слоя корневой системы, см; ТП − потенциальная транспирация, см/сут.
Приведенное уравнение имеет ясный смысл, 
в нем дает долю корневой системы, расположенную в элементарном слое на глубине z. Оно достаточно просто решается для известной функции IК(z). Однако, на практике такая функция часто не известна, так как она зависит от многих факторов (вид растения, агротехника, режим увлажнения и так далее). Поэтому в SWAP сделано упрощение, которое заключается в принятии однородного распределения плотности корней по глубине корневой системы. В этом случае: 
, что ведет к упрощенной форме уравнения для определения потенциальной нормы отбора влаги: 
. Фактический отбор влаги корнями, кроме потенциальной транспирации, зависит от почвенных условий, прежде всего от влажности и засоленности почвы. Действительно, при низкой или слишком высокой влажности, повышенном содержании токсичных солей в почве растения угнетаются и их потребление воды (транспирация) снижается. Соответственно снижаются и значения отбора воды корнями. Естественно предположить, что при неравномерном распределении влажности и засоления в почвенном профиле, снижаться потребление воды будет в неблагоприятных слоях, поэтому правильнее уменьшать норму отбора для этих слоев, а не общую транспирацию.
В модели SWAP использован метод учета снижения потенциальной нормы отбора влаги корнями с помощью редукционных коэффициентов. Фактическая норма определяется по формуле: 
, где αвл и αзас – редукционные коэффициенты, снижающие норму отбора воды из-за неблагоприятных влажности и засоленности соответственно.
|
Рис. 6. Редукционный коэффициент для способности корня поглощать воду в зависимости от давления почвенной влаги
Как было сказано ранее, давление почвенной влаги в условиях неполного насыщения – всасывающее, то есть отрицательное, и растет по абсолютной величине с уменьшением влажности почвы. При оптимальной влажности, соответствующей давлению почвенной влаги в диапазоне h2 … h3, редукционный коэффициент равен 1, а фактическое потребление воды − потенциальному. Влажность, соответствующая давлению h3, с которой начинается стресс растений, а значит снижение водопотребления и урожайности, в условиях орошения является предполивным порогом влажности, которые различен для разных культур, что отражено на графике. В диапазоне давления h3…h4 фактическое водопотребление снижается от потенциального до нуля, при давлении h4 наступает влажность устойчивого завядания.
Также по данным опытов была определена зависимость снижения потребления влаги от содержания легкорастворимых солей (рис. 7).
Рис. 7. Редукционный коэффициент для способности корня поглощать воду в зависимости от электропроводности почвенного раствора ЕС
Содержание ионов солей в почвенном растворе на графике характеризуется его электропроводностью в дСм/м, которая с достаточной точностью переводится в минерализацию (г/л или мг/см3) умножением на коэффициент 0,667.
По графику рис 7. видно, что до какого-то значения электропроводности ЕС1 засоление не оказывает влияние на потребление влаги, при дальнейшем повышении электропроводности водопотребление снижается и при значении ее, равной ЕС2, преращается.
Суммирование Sф(z) по всей глубине корневой системы дает фактическую норму испарения (транспирации) TФ.
Задание. Знакомство с программным комплексом SWAP на примере моделирования водного баланса в условиях отсутствия растений.
Цель работы: ознакомиться с составом исходных данных для моделирования влагопереноса, создать файл описания проекта моделирования (симуляции), провести моделирование 1 года и оценить его результаты.
Исходные данные. Агрометеорологические данные по метеостанции Вагенинген (Нидерланды) за 1992 и 1993 годы – файлы Wageni.992 и Wageni.993, описание почвенного профиля – файл Hupsel. swa, основные гидрофизические характеристики верхнего и нижнего почвенных горизонтов – Sandtop. sol и Sandsub. sol, нижние граничные условия моделирования в виде заданных уровней грунтовых вод − файл Gwl. bbc, начальные значения влажности, выраженные давлением почвенной влаги Hfinal. dat.
Описание выполнения.
1. Включите компьютер. Перейдите в каталог C:\SWAP207D\CASES\BASICS.
2. Запустите пакетный файл MS DOS – INITIAL.BAT (значок: 
), указав на него курсором мыши и сделав двойное нажатие. В результате в папку C:\SWAP207D\CASES\BASICS будут скопированы файлы с исходными данными.
3. Перейдите в каталог C:\SWAP207D\GUI и запустите программу пользовательского графического интерфейса модели SWAP – SWAPGUI.EXE (значок: 
). Откроется окно главного меню.
4. В левом верхнем углу окна SWAPGUI нажмите кнопку «Input» (ввод и корректировка исходных данных). У Вас откроется вертикальное меню.
5. В вертикальном меню нажмите пункт «Key» (ввод и/или корректировка файла описания объекта и условий моделирования). Откроется окно ввода основной информации («General») этого файла.
6. Заполните поля окна ввода основной информации. В поле комментария («Comments») введите свою фамилию, в поле «Project name» (имя проекта) – имя без приращения файла описания почвенного профиля – «Hupsel».
7. Введите путь к каталогу данных («Path to data directory») − C:\SWAP207D\CASES\BASICS\ (вручную или с помощью кнопки «Browse»). Учтите, что перед тем, как нажать кнопку «Открыть» нужно указать курсором на любой файл в каталоге данных.
8. С помощью кнопки «Browse» введите имя метеостанции («Station name»). Для этого в каталоге C:\SWAP207D\CASES\BASICS укажите курсором файл Wageni.992 или Wageni.993 и нажмите кнопку «Открыть».
9. Введите широту места моделирования «Latitude»: 52 (имеется в виду 52° северной широты) и высоту этого места над уровнем моря «Altitude»: 5 (метров над уровнем моря).
10. Нажмите кнопку «Timing» во второй строке сверху текущего окна и перейдите к заданию временных характеристик моделирования, то есть определению периода симуляции.
11. С помощью движков 
или вручную установите даты начала периода моделирования («Start of the simulation run») – 1 января 1992 года; и конца периода («End of the simulation run») – 31 декабря 1992 года (день, месяц, год – day, month, year).
12. Введите интервал вывода результатов, то есть интервал, через который будут выводиться результаты моделирования («Output interval [days] (ignore = 0)») – 30.
13. Введите дополнительную дату вывода результатов («Additional output dates – max 366») – 31 декабря 1992 года в табличку в правом нижнем углу окна.
14. Нажмите кнопку «Sub-run(s)» во второй строке сверху текущего окна и перейдите к заданию дополнительных файлов данных для моделирования.
15. В первой строке таблицы этого окна задайте: в графе «Bottom boundary» (граничные условия внизу почвенного профиля) имя файла без приращения, в котором заданы уровни грунтовых вод – GWL; в графе «Output» (имена файлов для выдачи результатов) – OUT1.
16. Нажмите кнопку «Run options» во второй строке сверху текущего окна и перейдите к заданию параметров (опций) моделирования.
17. В этом окне надо указать только требование выводить профили влажности, температуры и засоления («Output of moisture, solute and temperature profiles») значком 
в середине окна. Все остальное принимается по умолчанию.
18. Проверьте введенные данные. Для этого нажмите кнопку «RCheck» в правой верхней части окна. У Вас должно появиться подтверждение правильности данных, в котором надо нажать кнопку «ОК». Если появится сообщение, значит, Вы допустили ошибку и ее надо исправить, а затем повторить проверку.
19. Сохраните Ваш файл с описанием объекта моделирования. Для этого нажмите кнопку «Save as» в верхней левой части окна.
20. В появившемся окне найдите каталог данных (C:\SWAP207D\CASES\BASICS) и задайте имя файла, которое Вам укажет преподаватель (оно должно соответствовать правила MS DOS, то есть не более 8 символов, без пробелов, знаков препинания и кириллицы).
21. Закройте окно (форму) ввода и/или корректировки файла описания объекта и условий моделирования. Для этого нажмите кнопку «» в правой верхней части окна. На окне подтверждения закрытия формы нажмите «Yes».
22. Выполните моделирование. Для этого нажмите кнопку «Run» в главном меню SWAPGUI, затем «SwapDOS 207d».
23. В окне выбора файла укажите имя Вашего файла и нажмите кнопку «Открыть». Запустится выполнение модели и откроется окно выполнения.
24. По окончании выполнения моделирования внизу окна выполнения появятся слова «Для продолжения нажмите любую клавишу». Перепишите в тетрадь данные окна, переводя заголовки столбцов с помощью таблицы приложения 10. Нажмите любую клавишу. В появившемся информационном окне нажмите «ОК».
25. Просмотрите суммарные результаты смоделированного водного баланса. Для этого нажмите в главном меню SWAPGUI кнопку «Output» (вывод и просмотр результатов) и в появившемся вертикальном меню выберите пункт «Balances».
26. В появившемся окне просмотра результатов моделирования баланса нажмите кнопку «Browse», в окне выбора файла укажите имя Вашего файла и нажмите кнопку «Открыть».
27. Нажмите кнопку «Apply» в верхнем левом углу окна просмотра. Раздвиньте окно просмотра на весь экран (значок 
в левом верхнем углу).
28. Перепишите данные смоделированного баланса в тетрадь, переводя термины с помощью приложения.
29. Закройте окно просмотра (значок 
в правом верхнем углу окна). Выйдите из программы SWAPGUI с помощью пункта «Exit» главного меню. Закройте проводник.
ПРИЛОЖЕНИЕ
1. Перевод заголовков столбцов окна выполнения модели SWAP
Date | Дата | Transp actual | Транспирация фактическая (нарастающим итогом) |
Rain gross | Осадки (нарастающим итогом) | Evapor actual | Испарение почвы (нарастающим итогом) |
Irrig gross | Поливы (нарастающим итогом) | Drain net | Дренажный сток (нарастающим итогом) |
Runoff | Поверхностный сток (нарастающим итогом) | Qbot net | Подпитка от грунтовых вод (нарастающим итогом) |
Gwl | Уровень грунтовых вод | Qdif cum | Сток по трещинам (нарастающим итогом) |
2. Перевод терминов в описании результатов моделирования водного баланса
Period | Период | Depth soil profile | Глубина почвенного профиля |
Water storage | Влагозапасы | Water balance components (cm) | Компоненты водного баланса (см) |
In | Приход | Out | Расход |
Final | Конечные | Initial | Начальные |
Change | Изменение | Sum | Всего |
Rain | Осадки | Interception | Перехват дождя листьями растений |
Irrigation | Поливы | Runoff | Поверхностный сток |
Bottom flux | Поток через нижнюю границу | Transpiration | Транспирация |
Soil evaporation | Испарение с поверхности почвы |
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРЕНОСОВ ВЛАГИ И РАСТВОРЕННЫХ
В НЕЙ ВЕЩЕСТВ В ПОЧВЕ
Часть 2
Методические указания
к практическим занятиям по дисциплине
«Модели массопереноса в природных средах»
Составили: КОРСАК В В
НАГОРНЫЙ Владимир Афанасьевич
Рецензент
Редактор
Подписано в печать Формат 60х84 1/16
Бум. офсет.. Усл. печ. л Уч.-изд. л.
Тираж 100 экз. Заказ Бесплатно
Саратовский государственный технический университет
Саратов, Политехническая ул., 77
Отпечатано в РИЦ СГТУ. Саратов, Политехническая ул., 77
