Водоутримуюча здатність грунту
До водно-фізичним (гідрофізичним) властивостями грунту відносять водоутримуючу здатність, що ссуть силу, водопроникність і водопідіймальну здатність.
Властивість грунту утримувати воду сорбційними і капілярними силами називається водоудерживающей здатністю. Кількісними характеристиками водоутримуюча здатність служать влагоемкость і потенціал грунтової вологи. З водоудерживающей здатністю пов'язано освіту продуктивних вологозапасів в грунті. Запас вологи завжди є в грунті, але не весь він доступний для рослин.
Найважливіша ознака, що визначає властивості грунтової вологи - її рухливість, яка знижується в міру зменшення вологості грунту. Якісних змін рухливості грунтової вологи відповідають певні величини вологості, звані грунтово-гідрологічними константами.
Максимальна гігроскопічна вологість (МГ) - вологості грунту, яка встановлює при її приміщенні в атмосферу з відносною вологістю повітря 98%.
Вологість завядания рослин (ВЗ) - вологість грунту, при якій рослини не можуть брати воду з грунту, втрачають тургор я необоротно завядают.
Вологість розриву капілярної зв'язку (ВРК) - вологість грунту, при якій рухливість вологи різко зменшується. Знаходиться в інтервалі влажностей між найменшою вологоємністю, вологістю стійкого в'янення рослин.
Найменша вологоємність (НВ) - це максимальне кількості капілярно-підвішеній вологи, яку може утримувати грунт після стікання надлишку вологи. НВ залежить від гранулометричного складу, оструктуренності і щільності грунтів. Для рослин оптимальна вологість в інтервалі від 70 до 100% НВ. Величину, рівну різниці між НВ і фактичної вологістю ґрунту, називають дефіцитом вологи.
Капілярна вологоємність (КВ) - кількість вологи в грунті утримується капілярними силами в зоні капілярної облямівки грунтових вод (капілярно-підперта волога).
Повна вологоємність. або повна водовместімость (ПВ), - це найбільша кількість води, яку може вмістити грунт, грунти чисельно відповідає її порозности (скважности). В умовах повної насиченості в грунті присутній вільна гравітаційна волога. Вона може пересуватися під впливом сили тяжіння.
При вологості в інтервалі від ПВ до НВ пересування вологи здійснюється під спільною дією сили тяжіння і капілярних (меніскових сил). Різниця між ПВ і НВ характеризуємо водоотдачу, т. Е. Діапазон рухомий вологи, і вказує на кількість води, яке може стекти при наявності вільного відтік з даної грунтової товщі. Ознаки слабкого осушення грунту спостерігаються в інтервалі вологості від НВ до ВРК. Інтенсивне висушування грунту відповідає діапазону вологості від ВРК до ВЗ. Це висушування грунту є біологічним (десуктівним).
Вологість, рівна ВЗ, відповідає повному біологічному висушування. Воно виникає в результаті витрачення продуктивної вологи корінням рослин. Вологість нижче ВЗ характеризує фізичне висушування грунту, оскільки не може бути обумовлена життєдіяльністю рослин. Фізичне висушування зазвичай відбувається в поверхневому шарі грунту. Вода в грунті знаходиться під впливом декількох силових полів: адсорбционного, капілярного, осмотичного і гравітаційного.
Для характеристики сумарного дії різних сил на воду в грунті використовується поняття термодинамічної потенціалу грунтової вологи. Повний потенціал грунтової вологи складається з суми приватних потенціалів, пов'язаних з різними силовими полями. Основне значення мають адсорбційний, капілярний, осмотичний та гравітаційний потенціали.
Адсорбційний потенціал грунтової вологи, або її адсорбційну тиск, викликане взаємодією молекул води з поверхнею твердої фази грунту, коли на частинках утворюється тонка плівка води.
Капілярний потенціал грунтової вологи, або її капілярний тиск, виникає на поверхні розділу між твердою, рідкою і газовою фазами грунту в тонких капілярах.
Осмотический потенціал грунтової вологи, або її осмотичний тиск, обумовлений наявністю в воді розчинених речовин.
Гравітаційний потенціал грунтової вологи, або її гравітаційне тиск, виникає під впливом сил гравітації.
Відносний внесок приватних потенціалів грунтової вологи в повний потенціал залежить від вмісту води в грунті. Чим суші Грунт, тим більше роль адсорбционного і осмотичного потенціалів. Чим вологіше грунт, тим більше роль капілярного потенціалу. У міру насичення ґрунту водою зростає роль гравітаційного потенціалу.
Градієнти потенціалів - безпосередня причина переміщення вологи в грунті. Вода переміщається в сторону ділянок з найбільш низьким потенціалом, з більш вологих ділянок в більш сухі.
Існує зв'язок між потенціалом грунтової вологи і грунтово-гідрологічними константами. Найменшої вологоємності відповідає тиск грунтової вологи від - 10 до - 30 Па, Па = 1 кг / (м · с 2). Вологість завядания відповідає значенню потенціалу від - 6 х 10 5 до - 2,5 · 10 6 Па.
Поділіться посиланням з друзями