Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Лебедев А.В. -> "Методы изучения баланса грунтовых " -> 69

Методы изучения баланса грунтовых - Лебедев А.В.

Лебедев А.В. Методы изучения баланса грунтовых — М.: Недра , 1976. — 223 c.
Скачать (прямая ссылка): metodiizucheniyabalansa1976.djvu
Предыдущая << 1 .. 63 64 65 66 67 68 < 69 > 70 71 72 73 74 75 .. 123 >> Следующая

Свободная влага отличается от предыдущих категорий и форм тем, что молекулы ее не имеют ориентировки вокруг почвенных частиц; передвигается она под влиянием капиллярного и гравитационного механизмов миграции, которые действуют, по Ф. Е. Колясеву, соответственно в пределах содержания влаги ВЗРР—НВ (наименьшая влагоемкость) и НВ—ПВ (полная влагоемкость).
В первом пределе влагосодержания преобладает капиллярная влага с постоянной скоростью сушки, а во втором пределе — гравитационная влага с такой же скоростью сушки.
По А. А. Роде (1952), свободная влага может встречаться в следующих формах и видах:
1. Подвешенная влага, не имеющая гидростатической связи с водоносным горизонтом и подразделяющаяся на:
а) стыковую капиллярно-подвешенную (встречается в крупно-, средне- и мелкозернистых почвах и грунтах в виде разобщенных скоплений вокруг точек соприкосновения твердых частиц при влажности ^ НВ);
б) внутриагрегатную капиллярно-подвешенную — в структурных почвах;
в) насыщающую капиллярно-подвешенную — в среднезернистых почвах н грунтах при исходной сухости почвы и недостижении предельной мощности насыщенного слоя;
г) сорбционно-замкнутую в тонкозернистых грунтах в виде микроскоплений в более крупных порах, изолированных «пробками» несвязанной воды (встречается в интервале влажности НВ—ВРК — влажность разрыва капилляров).
2. Подпертая гравитационная, подразделяющаяся на:
а) подперто-подвешенную капиллярную при влажностях выше НВ в слоистых толщах, в более тяжелых (мелкопористых) слоях при подстилании их более легкими (крупнозернистыми) — удерживается капиллярными силами;
б) подпертую капиллярную — в почвах и грунтах любого гранулометрического состава в виде влаги капиллярной каймы при влажности от НВ до ПВ.
3. Свободная гравитационная передвигающаяся под влиянием силы тяжести, подразделяющаяся на:
а) просачивающуюся вниз — в состоянии нисходящего движения в слоях с влажностью в пределах НВ—ПВ;
б) влагу водоносных горизонтов, насыщающую грунты и горные породы до ПВ (с поправкой на защемленный воздух).
Отчетливую границу теоретически и экспериментально можно установить лишь между прочносвязанной и рыхлосвязанной влагами. Содержание рыхлосвязанной влаги может варьировать от почти равного нулю (в легких почвах и грунтах) до величин, близких к полной влагоемкости (в бесструктурных, оглеенных почвах).
В условиях неизотермического режима для зоны аэрации типичны четыре основных механизма влагопереиоса: 1) молекулярно-диффузивный; 2) термокапиллярный; 3) термоосмотический; 4) гравитационный.
Первый из этих механизмов приводит в движение трудноподвижную и среднеподвижную категории влаги, содержание которых не превышает НВ. Парообразная влага передвигается под влиянием диффузии, а жидкая — под влиянием молекулярной диффузивности, т. е. под воздействием градиента потенциала влажности, называемого также градиентом капиллярного потенциала или всасывающего давления. В этот же механизм входят пленочно-менисковый механизм и действие расклинивающего давления в той мере, в какой они зависят от содержания влаги.
Второй механизм также распространяется на трудно- и среднеподвижную влагу и отличается от первого только причиной своего действия. Таковой является градиент температуры, от которой зависит сила поверхностного натяжения в капиллярных менисках и в пленках.
Третий (термоосмотический) механизм, по Б. В. Дерягину и М. К. Мельниковой (1957 г.), обусловлен различным удельным теплосодержанием граничного с твердым телом слоя жидкости и жидкости в объеме. Поток влаги зависит от природы стенок пор и свойств самой жидкости. Он направлен в сторону повышающихся температур.
По Б. В. Дерягину и М. К. Мельниковой (1950 г.), термокапиллярный поток пропорционален квадрату толщины пленки /г-2, а термоосмотический — толщине пленки h. Оба эти потока направлены в разные стороны. Направление результирующей их будет зависеть от величины h, т. е. от влажности. При малой влажности поток направлен к горячему концу капилляра, при большой — к холодному.
Наши работы (1972) по анализу динамики влаги в зоне аэрации (см. далее) показали, что под влиянием градиента влажности (когда имеет место молеку-лярио-диффузивный механизм) могут возникать движения влаги от глубин с меньшей влажностью к глубинам с большей влажностью пород. Причиной этого является неоднородное строение грунта или почв в отношении распределения в нем микро- и макропор.
По-видимому, в микропорах при молекулярно-диффузивном влагопере-носе движение влаги, как обычно, направлено от более влажных к менее влажным частям грунта, а в макропорах — от менее открытых частей пор или каналов (на глубине) к более открытым частям пор или более широким каналам (около поверхности).
В теории влагопереноса широко применяется закон Дарси для выражения расхода передвигающейся влаги в ненасыщенной зоне. На основании этого закона имеем:
где qw — расход влаги через единицу поперечного сечения грунта за единицу времени, м/сут; kw — коэффициент влагопроводности, зависящий от влажности грунта, м/сут; 'ф — отрицательный потенциал влажности или капиллярный потенциал, м; z — координата направления вниз, отсчитываемая от поверхности земли, м.
Предыдущая << 1 .. 63 64 65 66 67 68 < 69 > 70 71 72 73 74 75 .. 123 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed