ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


КАТЕГОРІЇ І ФОРМИ ВОДИ В ҐРУНТІ

На воду, що знаходиться в ґрунтідіють сили різної природи. Під дією цих сил вона може рухатися в різних напрямках, або затримуватися. Такими силами є сорбційні, осматичні, меніскові, гравітаційні. Висоту капілярного підняття води вираховують по формулі ЖЮРЕНА:

, де

H –Висота капілярного підняття, м.; a- величина поверхневого на тяжіння води (9,74·10-2 Н/м ); r – радіус капіляра, см; g – прискорення сили тяжіння (9,8 м/с); d – густина води (1г/см3).

Підставляючи в формулу відомі значення отримаємо:

Гравітаційні сили утримують воду в ґрунті, яка зосереджена в великих порах ґрунту. Ґрунтову вологу (воду) прийнято ділити на категорії, форми і види.

По силі зв’язку з твердою фазою ґрунту степеню рухливості виділяють наступні основні категорії води (вологи):

Кристалізаційну – вода відрізняється між собою міцністю зв’язків і нерухливістю.

8. Тверда волога –лід ( вода нерухома).

Пароподібна вода – рухається в ґрунті у вигляді пару, може пасивно передвигатися з потоком повітря.

Міцнозв’язана – адсорбується і утримується адсорбційними силами, що мають ґрунтові частини. Тонка плівка 2-3 молекули.

Рихлозв’язана – утримується на поверхні тонких плівок міцнозв’язаної.

Вільна вода – переміщується лише під дією гравітаційних і капілярних сил. Вільна гравітаційна вода зустрічається в двох видах – вода, що просочується (переміщується при низходячому русі під впливом сил тяжіння) і вода водоносних горизонтів. В останній вид відносять також і верховодку.

Вільна вода поділяється на три форми: підвішена, підперта гравітаційна і вільна вода.

Границі значень вологості ґрунту, що характеризують появу різних категорій і форм ґрунтової води називають грунтово-гідрологічними константами (МАВ , МГ, ВРК, НВ, КВ,ПВ).

ВОДНО- ГІДРОЛОГІЧНІ КОНСТАНТИ

Границі значень вологості, які характеризують границі появи різних форм і категорій ґрунтової води прийнято називати водно-гідрологічними константами (ВГК). Виділяють 6 основних ВГК.

1. Максимально-адсорбційна вологоємкість(МАВ) – найбільша кількість міцно зв’язаної води, що утримується силами адсорбції. Вода недоступна для рослин (до 15% від повної вологоємкості).

2. Максимальна гігроскопічність (МГ) – найбільша кількість води, яку може сорбувати грут із повітрі при 94 % і більше вологості повітря (може коливатися від 5-6 до 22% від повної вологоємкості). Ця форма води теж недоступна для рослин.

Ґрунтова волога стійкого зав”ядання рослин (ВЗ) - вологість при якій рослини починають мати ознаки в”янення (завядания). Це нижня межа доступної вологи для рослин, а тому не має особливого екологічного значення.

4. Вологість розриву капілярно зв’язку (ВРК)- Вологість яка находиться в межах між найменшою вологоємкістю і ВЗ ( до 50% від повної вологоємкості). Волога частково доступна для рослин.

5. Найменша, або гранична польова вологоємкість (НВ) – це максимальна кількість капілярно підвішеної форми води ( біля 70% від повної вологоємкості). Волога доступна для рослин і мікроорганізмів.

6. Капілярно вологоємкість (КВ) – найбільша кількість капілярно підпертої вологи (80 -85 % від повної вологоємкості).

Повна вологоємкість (ПВ) - найбільша кількість води, яка може утримуватися в ґрунті якщо всі повітряні пори зайняті водою.

Від ПВ до ВРК – це вільна вода, Від ВРК МАВ – рихлозв”язана вода, від МАВ і нижче міцнозв”язана вода.

Для розвитку рослин найбільш благоприятна вологість грунту в інтервалі ВРК до НВ. В інтервалі НВ-ПВ погіршується газообмін, і така вологість ґрунту вважається надмірною. При вологості ВРК-ВЗ волога труднодоступна для рослин, а іх продуктивність при цьому різко погіршується.

Як правило використовують ваговий метод для визначення кількості вологи То повинно бути 100-105о С. Розраховують вологу в вагових або об’ємних відсотках до сухого грунту.

ОСНОВНІ ВОДНІ ВЛАСТИВОСТІ ГРУНТІВ-

Основні водні властивості грунтів- це водоутримуюча здатність, водопроникність і водопідйомна здатність.

Водоутримуюча здатність - властивість грунту утримувати ту чи іншу кількість рідкої фази грунту під дією сорбцій них і капілярних сил.

Властивість грунту сорбірувати пароподібну вологу називається гігроскопічністю, а така поглинута волога називається гігроскопічною.

Вологоємність – кількість води, яка характеризує водоутримуючу здатність. В залежності від сил, які утримують вологу в грунті, розрізняють максимальну адсорбційну вологу, капілярну, найменшу ( гранично польову) і повну вологоємність.

Максимально адсорбційна вологоємність - найбільша кількість міцнозв”язаної води, що утримується сорбцій ними силами.

Водопроникність – здатність грунту приймати і пропускати через себе вологу. Кількість впитуючої води в грунті залежить від гідравлічного напору, висоти стовпа води, що надходить до грунту. максимальну адсорбційну вологу.

Водопроникність груту прямо пропорціональна пористості грунту і зворотно пропорціональна питомої повірхні ґрунтових частинок.

Водопод”ємна здатність грунту (ВДЗ) – властивість грунту викликати капілярне підняття води під дією сорбцій них і капілярних сил. Дисперсність грунту позитивно впливає на ВДЗ, впливає також мінералогічний і гранулометричний склад. Максимальна висота капілярного підняття для пісчаних грунтів становить 0,5—0,7 , а суглинистих і глинистих – від 3 до 6 м.

Водний режим - це сукупність всіх явищ надходження води в грунт, її переміщення, утримання в ґрунтових горизонтах і її розхід.

Повітряні властивості екосисмтеми грунту

До них відноситься повітряноємкість і повітропроникнисть.

Повітряноємкість – частина об’єму грунту, що зайнята повітрям при даній вологості. Вологоємність і пористість грунту – величини динамічні, а тому повітряноємність теж змінна величина. Сума величин пор в мінеральних грунтах становить 25-70%, а в торфових і лісових сягає 85-90% від загального об’єму грунту. Повітряно мність сухих грунтів може коливатися в межах 25-90%. від обєму грунту.

Повітрянопроникнисть (ПП) – здатність грунту пропускати через себе повітря. ПП –головна умова газообміну між грунтом і атмосферою. В структурних грунтах, де поряд з капілярними порами є більш крупні пори, створюється найбільш сприятливі умови для аерації.

Склад атмосферного і грунтового повітря, %

Показники Атмосферне повітря Ґрунтове повітря
Азот, (N2) 78,08 78,08 - 80,24
Кисень (О2) 20,95 20,90 - 0,0
Аргон ( Аr ) 0,93 -
Вуглекислий газ (СО2) 0,03 0,03- 20,0
Решта газів (неон, водень,метан,окисли азоту 0,04 -

В ґрунтовому повітрі найбільш динамічними є О2 і СО2. Значна зміна концентрації О2 і СО2 в грунтово му повітрі визначається двома групами

протилежно направлених процесів: Інтенсивність використання О2 і продукуванням СО2.рослинами і тваринними організмами; Швидкістю газообміну між грунтом і атмосферою.

Використання О2 і продукування СО2. в грунті. Населення грунту в процесі дихання використовує СО2.і виділяє СО2 . Енергія, що утворюється використовується для біологічних синтезів інших проявів життя.

Орні горизонти грунту, в залежності від вмісту в них гумусу, умов аерації і вологості, при 20 о С поглинають 0,5-3,0 мл СО2 на 1 кг грунту за 1 годину. Торфи поглинають 5-10 мл СО2 на 1 кг грунту за 1 годину.

Коефіцієнт дихання - відношення виділеного до поглинутого кисню (СО2 : О2) за одиницю часу. (СО2 : О2) = 0,62- 0,95. Для грунтів з затрудненим газообміном, ця величина може бути більша одниниці.(СО2 продукується без поглинання кисню.). в цьому процесі приймають участь анаеробні мікроорганізми.

Значна кількість СО2 може бути хімічно зв’язана з карбонатами СаСО3 і МgСО3 . При рН ≤ 5 реакція не виражена, а досить інтенсивно проходить в лужному інтервалі.

Газообмін (аерація) – процес обміну ґрунтового повітря з атмосферним. Відбувається завдяки: дифузії, зміни температури ґрунту, барометричному тиску, надходженням вологи з опадами, зміні рівня ґрунтових вод і верховодки.Регулювання повітряного режиму. Оптимальна пористість аерації для мінеральних грунтів 15-20%, а для торфових 30-40%.

 

Тепловий режим грунту (ТРГ)

ТРГ – сукупність всіх явищ надходження, руху і віддачі тепла грунтом. Основний показник цього режиму – температура грунту. Тому тепловий режим часто називають температурним. Визначається він на різних глибинах грунту і в різні строки.

В помірних широтах річний хід температури характеризується мінімумом в січні або в лютому и м максимум в червні або липні. Кожний тип грунту має відповідний годовий хідж температурних кривих на різній глибині грунту. Протягом року найбільшим коливанням підлягає температура поверхні грунту. Наприклад річні коливання чорнозему на поверхні сягають 25-300, тоді як на глибині 2 м він не перевищує 100.

Основним показником температурного режиму грунту вважається його середня температура на глибині 20 см. Суточний хід температури характеризується одним максимумум (біля 13 год) і одним мінімумом (перед сходом сонця). Найбільшу амплітуду коливання має денна поверхня грунту.

На тепловий режим впливають природні фактори (клімат,рослинність, сніговий покрив, а також гранулометричнимй склад, вологість і колір грунту) . Найбільша маса клубнів грунту формується при температурі 15-18о. Температура поверні грунту без рослинності вдень значно вище ніж з рослинністю. Експозиція склонів і їх крутизна визначає різницю в кількості тепла, що отримується від сонячної радіації. Грунти південних, південно-східних і південнно-західних експозицій прогріваютьсЯ краще ніж північних.

Типи теплового (температурного) режиму грунту. Виділяють 4 типи температурного режиму гр.: мерзлотний, довготривало сезонно-промерзаючий, сезоннопромерзаючий і непромерзаючий.

Мерзлотний -середня годова температура грунту мінусова.

Довготривало сезонно-промерзаючий –переважає додатна середньорічна температура ґрунтового профілю, а глибина проникнення мінусових темпера температур не менше 1м. Тривалість промерзання не менше 5 міс.

Сезоннопромерзаючий –промерзання не більше 5 міс. Підстилаючи порода не промерзаючи.

Непромерзаючий – промерзання ґрунтового профіля і мерзотність не проявляється.

Прийоми регулювання теплового р.г (агротехнічні, агремеліоративні, агрометеорологічні (димові завіси, рослинність, посів високостекбельних рослин, зрошення, осушення).

Тепловий баланс грунту

Тб + Тк + Тт + Тп = 0, де

Тб-радіаційний баланс;Тк– турбулентний потік тепла, повязаного з механізмами теплообміну між поверхнею грунту і атмосферою;

Тт– тепло, що затрачається на транспірацію вологи і її фізичне випаровування;Тп – теплообмін між слоями грунту.

© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти