Методика расчёта водопроницаемости капиллярной каймы грунта Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

13091 руб. при полной себестоимости 7020 руб., прибыль от реализации - 6071,30 руб. При этом уровень рентабельности составил 87%.

Для снижения себестоимости и снабжения населения доступными продуктами питания предлагаем в рецептуре полукопченых колбас использовать концентрат соевого изолята Сойтак С-70 в количестве 3% от массы сырья взамен части говядины высшего сорта и комбинированную добавку «Комбитон МДМ 6,5» в количестве 6,4 г/кг компании ООО «Инжиниринговый центр продукты питания» (Россия).

Библиографический список

1. ТУ 9213-001-72771051-04. Колбасы полукопчёные от компании «Инжиниринговый центр продукты питания».- 2004-06-10. - М.: ООО «ИЦ ПП», - 26 с.

2. Микляшевский П. П. Использование соевых белков в переработке мяса // Все о мясе,

2006. - №3 - С. 10.

3. Новые соевые белки // Новое мясное дело,

2007. - №3 - С. 39.

УДК 631.432.26

К. К. Жибуртович

, канд. техн. наук, доцент, Белорусский государственный аграрный технический университет, г. Минск

С. М. Курчевский, аспирант, Рязанский ГАТУ

МЕТОДИКА РАСЧЁТА ВОДОПРОНИЦАЕМОСТИ КАПИЛЛЯРНОЙ КАЙМЫ ГРУНТА

Для полной количественной оценки расчетного потока грунтовых вод на мелиорируемых землях обычно используемых фильтрационных характеристик - коэффициента фильтрации грунта (К м/ сут) и коэффициента водопроводимости (Т, м2/сут) - недостаточно. Необходимо также знать величину горизонтальной водопроницаемости капиллярной каймы грунта.

Расчет коэффициента фильтрации (Кф) средне- и мелкозернистых песков, минеральных грунтов легкого механического состава производится по формуле [1]:

Кф =[(67.^ш2 +1 ?.88^10)-(0.049С/3 -0.533Ц)-0.76с110и-и24\2 (1)

а крупнозернистых и гравелистых песков - по зависимости:

Кф = 40О/,п - 0.3217-1.33^„г/ - 47.40

(2)

полную количественную характеристику. Водопроницаемость капиллярной зоны значительно меньше водопроницаемости зоны полного насыщения. Для ее определения необходимо знать распределение влажности в капиллярной зоне (рис. 1).

Для капиллярной каймы, в которой капиллярный поток направлен горизонтально и параллельно основному потоку грунтовых вод, эпюра распределения влажности аналогична эпюре влажности при капиллярном насыщении, которая описывается зависимостью (4), идентичной ранее полученной формуле [2] с заменой расстояния от УГВ до расчетной точки S на текущую ординату капиллярной каймы ^

(4)

где d10 - диаметр частиц, меньше которых в грунте содержится 10 % по массе, мм; и = d60 / d10 - коэффициент неоднородности грунта; d60 - диаметр частиц, меньше которых в грунте содержится 60 % по массе, мм.

Расчет коэффициента водопроводимости грунтов (Т) производится по формуле: Т=КфН (3)

где Н - мощность водоносного горизонта, м. Коэффициенты фильтрации, водопроницаемости капиллярной каймы и водопроводимости определяют водопроницаемость грунтов и дают ее

где -влажность грунта на высоте h над УГВ, дол. ед.; WП - полная влагоемкость грунта, дол. ед.; WО - наименьшая влагоемкость грунта, дол. ед.; h - текущая ордината капиллярной каймы м; - величина максимального капиллярного поднятия в грунте, м; SСР, а - параметры, характеризующие структуру порового пространства грунта, м.;

© Жибуртович К. К., Курчевский С. М., 2012

- функция ошибок; (5)

Для расчета WП, W0, SCP, а легких минеральных грунтов на основе применения методов планирования эксперимента получены расчетные зависимости в виде полинома второго порядка в функции от их гранулометрического состава [3]:

Ып=Ц31В6-0, ши - 0,253 ат — 0,108 <110 ша= 0,3744-0.011и -3.651 й» + ЦОГ5 ёюи И,"= 1,622-в,ВО ёю, БСр = 0.694 - 2.01 (110, а = 0,680- ДЗМм.

-9,94<1т2,

(6) т (8) (9) (10)

Зависимости (6) - (10) применимы при

0,01 < d10 < 0,16 и 2 <и < 8.

Параметры ыП, ы0, SСР, а, определяли прямыми методами. Основная цель проведенных опытов состояла в получении на основе применения математических методов планирования и анализа эксперимента эмпирической формулы для определения коэффициента дифференциальной (текущей) водоотдачи ^ для грунтов легкого механического состава (рис. 1).

Необходимо было подобрать непрерывную и дифференцируемую функции, позволяющие при минимальном числе параметров учесть особенности изменения ^ в зоне аэрации в зависимости от глубины стояния S уровня грунтовых вод.

Наряду с опытами на высоких колоннах и в полевых условиях основные опыты выполняли в ка-пилляриметрах (метод отсасывания влаги из насыщенного образца, позволяющий непосредственно определять величину ^ В опытах использовали образцы как нарушенной, так и ненарушенной - естественной структуры грунтов. Согласно требованиям к планированию эксперимента, часть опытов выполняли с использованием песчаных смесей.

Исследуемые грунты доводили до полного насыщения путем капиллярного подпитывания снизу вверх. Объем вытекшей воды на каждой ступени разрежения фиксировали с точностью до 0,01г взвешиванием на электрических весах. Опыт заканчивали при вакуумметрическом давлении порядка 20-25 КПа.

Параметр ы0 определяли по остаточному вла-госодержанию, устанавливающемуся после свободного стекания гравитационной влаги выше зоны капиллярной каймы в результате определения (предельного значения МД(^), термостатно-весовым методом.

Значение ыП определяли как сумму величин

<Р

Мв

(11) (12)

коэффициента дифференциальной водоотдачи ф в функции от глубины стояния S (уровня грунтовых вод) определяли графоаналитическим методом, на вероятностном трафарете и численными методами.

Также была аппроксимирована кривая остаточного (равновесного) влагосодержания исследованных грунтов и графоаналитически определены значения а путем интегрирования кривой равновесного влагосодержания рассчитывали среднюю по высоте влажность в зоне капиллярной каймы W*(h).

По зависимости (4) запасы влаги ^ф) определяют как площадь между осью h и W соответственно в границах выделенного слоя. Величину площади получают интегрированием выражения (4) или же послойным суммированием.

Влагозапасы № над уровнем грунтовой воды равны:

(13)

После интегрирования и необходимых преобразований получим:

т = ггп-(ггп-тг0}

¡ег/с &СР сч/2 —¡ег/с 1>-ЯСР) )

/1 t7.fl ег/с ^СР сч/2 .

(14)

Водопроницаемость капиллярной зоны (КВ сут) составит [4]:

(15)

м/

Параметры кривой изменения нормированного

де п - пористость грунта, дол. ед.

По формуле (15) рассчитывают водопроницаемость как частично, так и полностью развитой капиллярной каймы. Для полностью развитой капиллярной каймы на основе применения методов планирования и анализа многофакторного эксперимента получены расчетные зависимости в виде алгебраического полинома в функции от гранулометрического состава: характерного диаметра d10 и коэффициента неоднородности и грунта. В табл. 1 приведена матрица плана эксперимента и результаты промежуточных расчетов по определению коэффициентов уравнения регрессии для КВК.

Для принятого плана эксперимента коэффициенты полинома второго порядка находили по формулам [5]:

Рис. 1- Эпюра равновесного влагосодержания Таблица 1 - Данные к определению коэффициентов уравнения регрессии для КВК

№ п/п Х1 Х2 Х1Х2 X,- XI ^

1 0,866 0,5 0,433 0,75 0,25 0,968 0,838 0,484 0,419 0,726 0,242

2 -0,866 0,5 -0,433 0,75 0,25 1,360 -1,178 0,680 -0,589 1,02 0,34

3 0 -1 0 0 1 0,072 0 -0,072 0 0 0,072

4 0 1 0 0 1 1,489 0 1,489 0 0 1,489

5 0,866 -0,5 -0,433 0,75 0,25 0,301 0,261 -0,151 -0,130 0,226 0,075

6 -0,866 -0,5 0,433 0,75 0,25 0,327 -0,283 -0,164 0,142 0,245 0,082

7 0 0 0 0 0 0,679 0 0 0 0 0

8 0 0 0 0 0 0,679 0 0 0 0 0

I = 5,875 -0,362 2,266 -0,158 2,217 2,300

С учетом всех коэффициентов уравнение регрессии в кодированных переменных принимает вид:

(20)

Статистическую значимость коэффициентов проверяли с помощью ^критерия Стьюдента при уровне значимости а = 0,05. Критическое значение его выбирали для числа степеней свободы N0"-1) = 16 и Р = 0,95 [5].

С учетом статистически значимых коэффициентов уравнение регрессии в кодированных переменных приводится к виду:

= 0,120^ + 0,754®Г3 - 0,21ООТ^ +0,10 Щ1 (21)

После раскодирования переменных уравнение регрессии принимает вид:

Квк=[(ю, 1 ¿102 + + аши +о, га» и-о, 1втр5 (22)

Значения Квк, рассчитанные по зависимости (22), хорошо согласуются с опытными данными (табл. 2).

Для определения Квк крупнозернистых и граве-листых песчаных грунтов реализован полный факторный эксперимент (ПФЭ) типа 2К [6].

В качестве математической модели использовали полином первого порядка вида:

у=Ь0+Ь1 х1 + Ь 2 х + х1 х (23)

С учетом статистически значимых коэффициентов уравнение регрессии в кодированных переменных принимает вид:

Квк=4,612-0,540Х1+3,102Х2+0,310Х1Х2 (24) После раскодирования переменных уравнение приводится к виду:

КВК = 22,78d10 - 0,5и +1,08d10U - 0,5 (25) Зависимость (25) применима при 0,16 < d10 < 0,5 и 2 < и < 8. Зависимости (22) и (25) адекватны при а = 0,05.

Полученные расчетные зависимости могут быть использованы применительно к расчетам фильтрационных потерь из каналов, при установившейся свободной фильтрации, по формулам, учитывающим действие капиллярных сил, а также уровней грунтовых вод и объемов воды, подаваемых извне на мелиоративные системы, при подпочвенном увлажнении. Значения, полученные по разработанным математическим моделям,

Библиографический список

1. Жибуртович К.К. Особенности применения коэффициента фильтрации в гидромелиоративных расчетах // Мелиорация переувлажненных земель. - Тр. БелНИИМиЛ. - Т. ХLVI. - 1999. - С. 84-96.

2. Гулюк Г.Г. Оценка влияния мелиоративных систем на сопредельные территории / Г.Г. Гулюк, К.К. Жибуртович // Научно-методический журнал Вестник БГСХА. - Горки, 2004. - Вып.4. - С. 73-77.

3. Жибуртович К.К. Расчет наименьшей и полной влагоемкостей легких минеральных грунтов //

Когда речь идёт о межпредметных связях, вспоминаются слова Марка Аврелия о культуре человеческого мышления: «Ты должен мыслить мир как единое существо с единой сущностью и единой душой» (1).

Не чувствовать, не воспринимать, не любить... а МЫСЛИТЬ МИР. Уже в этом словосочетании заложено побуждение к аналитическому, интеллектуальному отношению к бытию.

Качество осмысленного мира - это мир с единой сущностью и единой душой. С этим положением тесно связан феномен внутреннего единства научного знания, который и лежит в основе про-

могут также входить составной частью в результаты, полученные по интерпретированным соответствующим образом формулам В.В. Ведерникова, Б.К. Ризенкампфа, Н.Н. Веригина, А.Н. Костякова и др., учитывающим капиллярную водопроводи-мость и приведенный расход капиллярной каймы. Кроме того, полученные расчетные зависимости обеспечивают достаточную для инженерных расчетов точность (погрешность не более 10 %).

Управление водным режимом мелиорированных земель. - Сб науч. работ БелНИИМиВХ. - Мн., 1997. - С. 117-123.

4. Аверьянов С.Ф. Фильтрация из каналов и ее влияние на режим грунтовых вод. - М.: Колос, 1982. - 238 с.

5. Бродский В.З. Таблицы планов эксперимента для факторных и полиномиальных моделей (справочное изд.) / В.З.Бродский и др. - М.: Наука, 1982. - 752 с.

6. Евдокимов Ю.А. Планирование и анализ экспериментов при решении задач трения и износа / Ю.А. Евдокимов и др. - М.: Наука, 1980 - 230 с.

цессов интеграции в преподавании.

Несомненно, современная наука, как важная область человеческой деятельности, имеющей своей целью получение и систематизацию объективных знаний о действительности, обладает сложной структурой. По характеру изучаемых ею явлений и процессов она делится на естественные, общественные, гуманитарные и технические. Но необходимо оговариваться, что деление это условное. Когда эта условность учитывается в организации процесса преподавания, тогда мы и говорим о межпредметных связях.

Затронем, в этой связи, управленческие и эко-

Таблица 2 - Опытные и расчетные значения К м/сут

Значения Квк Номера опытов

1 2 3 4 5 6 7 8

Опытные 0,89 2,93 0,0001 4,93 0,02 0,03 0,258 0,258

Расчетные 0,80 2,70 0,0001 4,99 0,028 0,036 0,258 0,258

УДК 378.147:3713

Е. А. Зайцева, канд. филол. наук, доцент, Рязанский ГАТУ

МЕЖПРЕДМЕТНЫЕ СВЯЗИ В ПРОЦЕССЕ ПРЕПОДАВАНИЯ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ И ЭКОНОМИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН

© Зайцева Е. А., 2012