Экология СПРАВОЧНИК
Информация
Максимальная молекулярная влагоемкост
Максимальная гигроскопическая влажность, максимальная молекулярная влагоемкость, нижний и верхний пределы пластичности непосредственно связаны с гранулометрическим и минералогическим составом почв и грунтов, поэтому они влияют в какой-то мере на сцепление и водопрочноеть структуры и, следовательно, на их противоэрозион-ную стойкость. Однако это влияние обычно трудно выявить вследствие воздействия других более мощных факторов.[ . ]
Максимальная молекулярная влагоемкость (ММВ) соответствует наибольшему содержанию рыхлосвязанной воды, удерживаемой сорбционными силами или силами молекулярного притяжения.[ . ]
В этой категории почвенной влажности обычно определяют максимальную молекулярную влагоемкость (ММВ) и влажность завядания растений (ВЗ).[ . ]
По данным ряда авторов (Вадюнина, 1973, — для каштановых почв, Умаров, 1974, — для сероземов) величина максимальной молекулярной влагоемкости соответствует влажности разрыва капилляров (ВРК). Термин введен в гидрофизику почв А. А. Роде и М. М. Абрамовой. Однако метода прямого определения ВРК нет. В практике более распространен термин ММВ. Им пользуются и в гидрогеологии.[ . ]
Содержание различных форм воды определяется путем расчета: количество пленочной воды равно разности величины максимальной молекулярной влагоемкости и максимальной гигроскопической влажности (ММВ—МГ).[ . ]
В зависимости от того, в какой форме находится удерживаемая почвой влага, различают полную, наименьшую, капиллярную и максимально-молекулярную влагоемкость.[ . ]
Породы четвертичного возраста территории АГКМ представлены песками, супесями, суглинками, глинами, характеризующимися существенно индивидуальными физико-химическими и водными свойствами-удельным и объемным весом, пористостью, максимальной молекулярной влагоемкостью, пластичностью» коэффициентами фильтрации.[ . ]
Рыхлосвязанная вода. Это вторая форма физически связанной, или сорбированной, воды, называемая пленочной водой. Она образуется в результате дополнительной (к МГ) сорбции молекул воды при соприкосновении твердых коллоидных частиц почвы с жидкой водой. Это происходит потому, что почвенные частицы, сорбировавшие максимальное количество молекул гигроскопической воды (из водяного пара), полностью не насыщаются и способны еще удерживать несколько десятков слоев ориентированных молекул воды, образующих водную пленку. Пленочная, или рыхлосвязанная, вода слабоподвижна (она передвигается медленно от почвенной частицы с более толстой пленкой к частице с менее толстой пленкой). Растениям она малодоступна. Максимальное количество рыхлосвязанной (пленочной) воды, удерживаемой силами молекулярного притяжения дисперсных почвенных частиц, называется максимальной молекулярной влагоемкостью (ММВ).[ . ]
Столь высокие значения влажности, при которых осадки коммунальных стоков сохраняют приданную им форму, существенно отличают их от других дисперсных материалов, например рудных концентратов. Для последних эти значения обычно не превышают 10-12%.[ . ]
Источник
И полную. Максимальная адсорбционная влагоемкость (МАВ) — наибольшее количество воды, которое может быть удержано сорбционными силами на поверхности почвенных частиц
Максимальная адсорбционная влагоемкость (МАВ) — наибольшее количество воды, которое может быть удержано сорбционными силами на поверхности почвенных частиц. Соответствует прочносвязанной (адсорбированной) воде, содержащейся в почве.
Максимальная молекулярная влагоемкость (ММВ) — характеризует верхний предел содержания в почвах рыхлосвязанной (пленочной) воды, т. е. воды, удерживаемой силами молекулярного притяжения на поверхности почвенных частиц.
ММВ определяется в основном гранулометрическим составом почв. В глинистых почвах она может достигать 25—30%, в песчаных — не превышает 5—7%.
Капиллярная влагоемкость (KB) — наибольшее количество капиллярно-подпертой воды, которое может удерживаться в слое почвы, находящемся в пределах капиллярной каймы.
Определяется она в основном скважностью почв и грунтов. Кроме того, она зависит и от того, на каком расстоянии слой насыщенной влаги находится от зеркала грунтовых вод. Чем больше это расстояние, тем меньше КВ. При близком залегании грунтовых вод (1,5—2,0 м), когда капиллярная кайма смачивает толщу до поверхности, капиллярная влагоемкость наибольшая (для 1,5 м слоя среднесуглинистых почв 30—40%). KB не постоянна, так как находится в зависимости от уровня грунтовых вод.
Наименьшая влагоемкость (НВ) — наибольшее количество капиллярно-подвешенной влаги, которое может удержать почва после стекания избытка влаги при глубоком залегании грунтовых вод.
Термину наименьшая влагоемкость соответствуют термины полевая влагоемкость (ПВ), общая влагоемкость (ОВ) и предельная полевая влагоемкость (ППВ).
Наименьшая влагоемкость зависит главным образом от гранулометрического состава почв, от их оструктуренности и плотности (сложения). В почвах тяжелых по гранулометрическому составу, хорошо оструктуренных НВ почвы составляет 30—35. в почвах песчаных она не превышает 10—15%.
Наименьшая влагоемкость почв является очень важной гидрологической характеристикой почвы. С ней связано понятие о дефиците влаги в почве, по НВ рассчитываются поливные нормы.
Дефицит влаги в почве представляет собой величину, равную разности между наименьшей влагоемкостью и фактической влажностью почвы.
Оптимальной влажностью считается влажность почвы, составляющая 70—100% наименьшей влагоемкости.
Полная влагоемкость (ПВ) — наибольшее количество влаги, которое может содержаться в почве при условии заполнения ею всех пор, за исключением пор с защемленным воздухом, которые составляют, как правило, не более 5—8% от общей порозности.
Полная влагоемкость колеблется в пределах 40—50%, в отдельных случаях она может возрасти до 80 или опуститься до 30%.
Водоподъемная способность — свойство почвы вызывать капиллярный подъем влаги. Стенки почвенных капилляров хорошо смачиваются водой, поэтому в них создаются вогнутые мениски, на поверхности которых развивается поверхностное натяжение. Величина его зависит от радиуса капилляров.
Водоподъемная способность определяется агрегатностью, механическим составом и сложением почвы, обусловливающими ее пористость. Чем тоньше поры почв, тем выше поднимается в них вода.
Максимальная высота капиллярного подъема для песчаных почв 0,5—0,7 м, для суглинистых 3—6 м.
Благодаря капиллярным явлениям и водоподъемной способности почв грунтовые воды оказывают большое влияние на почвообразование и развитие агрономических свойств почв.
Грунтовые воды могут ухудшать плодородие почв. В случае переувлажнения (в результате капиллярного подтока влаги) в почвах развиваются восстановительные процессы, приводящие к частичному или сплошному оглеению их горизонтов. Повышенная минерализация грунтовых вод может вызвать при их капиллярном подъеме засоление почв.
Водопроницаемость — способность почвы воспринимать и пропускать через себя воду.
В процессе водопроницаемости различают впитывание влаги и ее фильтрацию (просачивание).
Впитывание — это поступление воды в почву, не насыщенную влагой;
фильтрация же начинается с момента, когда большая часть пор почвы данного слоя заполнена водой.
Водопроницаемость измеряется количеством влаги, поступившей в почву с ее поверхности. В первый период она обычно очень велика, а затем постепенно уменьшается и к моменту полного насыщения, т. е. к началу фильтрации, становится почти постоянной.
Свойство водопроницаемости может играть как положительную, так и отрицательную роль. При недостаточной водопроницаемости влага застаивается на поверхности почвы или стекает по уклону местности.
В первом случае создаются условия для вымочек посевов, во втором — происходит смыв и размыв почвы, т. е. ее эрозия.
При очень высокой водопроницаемости влага выпадающих осадков быстро опускается за пределы корневой системы растений и становится для них бесполезной. Особенно отрицательно сказывается высокая водопроницаемость почвы в районах орошаемого земледелия, где она приводит к большой потере воды из водоемов и каналов, вызывает повышение уровня грунтовых вод, что приводит к засолению и заболачиванию почв.
Водопроницаемость зависит от механического состава, структуры, сложения и минералогического и катионного состава почв. Лучше всего она выражена на почвах легкого механического состава, хуже — в суглинистых и глинистых, особенно если последние бесструктурны.
Суглинистые и глинистые почвы, имеющие водопрочную структуру, обладают высокой водопроницаемостью.
Сильно снижают водопроницаемость так называемая плужная подошва, солонцеватые и солонцовые горизонты. Весной при таянии снега и в период оттепелей снижает водопроницаемость наличие мерзлоты или мерзлых прослоек в почве, в результате чего значительная часть талых вод, не впитываясь, стекает по поверхности почвы.
Граничные значения влажности, характеризующие пределы появления различных категорий и форм почвенной влаги, называют почвенно-гидрологическими константами.
Они представляют собой точки на шкале влажности почвы, при которых количественные изменения в подвижности воды переходят в качественные отличия, называют почвенно-гидрологическими константами.
В агрономической практике величинами почвенно-гидрологических констант характеризуются пределы доступности влаги для растений. Выражают в процентах от массы или объема почвы.
Основными почвенно-гидрологическими константами являются:
Максимальная адсорбционная влагоемкость (МАВ),
максимальная гигроскопичность (МГ),
влажность завядания (ВЗ),
влажность разрыва капилляров (ВРК),
наименьшая влагоемкость (НВ),
полная влагоемкость (ПВ).
Максимальная гигроскопичность (МГ) — характеризует предельно возможное количество парообразной воды, которое почва может поглотить из воздуха, почти насыщенного водяным паром. Это «мертвый запас влаги».
Влажность устойчивого завядания, или влажность завядания (ВЗ), — влажность, при которой растения проявляют признаки устойчивого завядания, т. е. такого завядания, когда его признаки не исчезают даже после помещения растения в благоприятные условия. Численно ВЗ равна примерно 1,5 максимальной гигроскопичности. Эту величину называют также коэффициентом завядания.
Содержание воды в почве, соответствующее влажности завядания, является нижним пределом доступной для растений влаги
Так, в глинах ВЗ составляет 20—30%, в суглинках— 10—12, в песках—1—3, у торфов — до 60—80%.
Влажность разрыва капилляров (ВРК) Влажность разрыва капилляров — это влажность, при которой подвижность капиллярной воды в процессе снижения влажности резко уменьшается. Вода, однако, остается в мельчайших порах, в углах стыка частиц (мениски стыковой влаги). Эта влага неподвижна, но физиологически доступна корешкам растений.
1.4. Водный режим
Водным режимом почвы называется совокупность происходящих в ней процессов поступления, передвижения, физического превращения, удержания и расхода воды. Количественно его выражают с помощью расчетов баланса воды.
Баланс воды в почве — это соотношение между количеством влаги, которое поступает в почву за определенный период времени, и количеством воды, которое расходуется из нее за то же время.
1.5.Типы водного режима и его регулирование
Основным показателем, характеризующим водный режим почв различных климатических зон, является коэффициент увлажнения (КУ) — отношение количества осадков, выпадающих на поверхность почвы в течение одного года, к количеству воды, испаряющейся из нее за тот же период.
Коэффициент увлажнения почв разных почвенно-климатических зон находится впределах 0,1—3. Чем он выше, тем большими запасами влаги обладает почва. В зависимости от коэффициента увлажнения различают
мерзлотный, водозастойный, периодически водозастойный, промывной, периодически промывной, непромывной, аридный, выпотной и ирригационный и другие типы водного режима почв, которые в свою очередь могут делиться на подтипы.
Мерзлотный тип.Характерен для районов, в которых распространена многолетняя мерзлота. В таких условиях оттаивает только верхняя часть почвы, под которой находится замерзший слой почвогрунта.
Этот слой не пропускает через себя воду, и поэтому оттаявшая часть почвы практически весь вегетационный период насыщена водой.
Водозастойныйтип. Присущ для болотных почв атмосферного или некоторых болотных почв грунтового увлажнения. При таком типе водного режима влажность почвы в течение всего года находится в пределах полной влагоемкости и лишь в некоторые отдельные годы опускается до наименьшей влагоемкости.
Периодическиводозастойный тип. Наблюдается в болотных почвах грунтового увлажнения, для которых свойственны сезонные колебания уровня грунтовых вод, при этом влажность почвы изменяется от полной до наименьшей влагоемкости. В отдельные годы влажность верхнего горизонта может опускаться ниже наименьшей влагоемкости.
Промывной тип.Распространен на территориях, где сумма годовых остатков значительно превышает количество воды, испаряющейся из почвы (КУ > 1). Именно в почвах этих территорий нисходящие потоки воды преобладают над восходящими. Каждую весну и осень вся толща таких почв промачивается до грунтовых вод. В условиях Беларуси это приводит к развитию подзолообразовательного процесса и выщелачиванию многих продуктов почвообразования.
При КУ > 1 и близком залегании грунтовых вод или плохой водопроницаемости почвенно-грунтовой толщи формируется болотный подтип водного режима. Он характерен, например, для болотных и подзолисто-болотных почв.
Периодически промывной тип.При периодически промывном водном режиме КУ находится в пределах 0,8—1,2. Он, как правило, характеризуется ограниченным промачиванием почвенно-грунтовой толщи.
Сквозное промачивание почвы избыточным количеством осадков наблюдается 1—2 раза в течение нескольких лет. Такой тип водного режима присущ влажным тропическим саваннам.
Непромывной тип.Характерен для районов, в которых осадки распределяются только в верхних горизонтах почв и не достигают грунтовых вод.
Связь между влагой, поступившей в почву из атмосферы, и грунтовыми водами осуществляется в почве через слой, влажность которого близка к влажности устойчивого завядания растений (КУ
Дата добавления: 2015-06-27 ; просмотров: 1142 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Источник
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Максимальная молекулярная влагоемкость
Максимальная молекулярная влагоемкость соответствует или несколько больше числа пластичности. [2]
Максимальной молекулярной влагоемкостью wm называется количество воды, удерживаемое в виде пленок на частицах породы силами молекулярного притяжения. [3]
Значения максимальной молекулярной влагоемкости ( 13 — 17 % у синих и 14 — 18 % у ламинаритовых) свидетельствует о том, что вся влага в глинах находится в физически связанном состоянии. [4]
Коль скоро величина максимальной молекулярной влагоемкости включает в себя всю связанную воду ( удерживаемую твердой фазой поверхностными силами и содержащуюся в структурных ячейках между сольватированными частицами), физически обоснованнее характеризовать ее предельной водоудерживаю-щей способностью дисперсной системы. Как показано [4], предельная водоудерживающая способность цементного геля связана корреляционно с рядом физических и физико-химических свойств цемента; она может изменяться в широких пределах в зависимости от минералогического состава и дисперсности цементов, количества и вида введенных добавок, а также способа и интенсивности внешнего механического воздействия на цементный гель. [5]
Водоотдачей называется разность между полной и максимальной молекулярной влагоемкостью . Удельная водоотдача характеризует количество гравитационной воды, которое можно получить из 1 ж3 породы. [6]
Максимальное количество связанной воды — максимальная молекулярная влагоемкость WM ( табл. 58) — выражается в долях к весу сухого грунта ( скелету); ее следует специально определять, так как она зависит не только от размеров фракций грунта, но и от его минералогического состава и других факторов. [8]
Толщина пленки связанной воды при максимальной молекулярной влагоемкости составляет не менее 0 005 — 0 01 мкм, что соответствует примерно 20 — 40 диаметрам молекул воды. [9]
Грунт, влажность которого соответствует величине максимальной молекулярной влагоемкости , сравнительно легко отделяет воду под давлением. С возрастанием ее величины диффузная часть пленочной воды переходит в свободную и может быть отжата. [10]
Для песков количество связанной воды практически отвечает максимальной молекулярной влагоемкости , для суглинков — полевой или наименьшей влагоемкости. Величина [ д, зависит от физико-механического состава пород, их литологического строения, структуры норового и трещинного пространства, размеров, формы пор и трещин. [12]
Район со средней влажностью лессовых пород, близкой к максимальной молекулярной влагоемкости . Грунтовые воды на таких участках залегают а — глубинах 8 — 12 м и более. [13]
В природном состоянии грунты зоны аэрации имеют влажность, обычно большую максимальной молекулярной влагоемкости . Эта повышенная влажность грунтов вызывается в основном инфильтрацией через толщу грунтов зоны аэрации атмосферных осадков. Кроме того, при известных условиях водяной пар порового воздуха конденсируется в толще зоны аэрации, в результате чего зерна грунта покрываются пленками воды. Если этот процесс конденсации длится достаточно долго, то влажность может увеличиваться до появления в грунте капиллярной воды, которая образует в зоне аэрации местные подвешенные скопления вод. Такой процесс конденсации водяных паров особенно опасен для лессов и лессовидных суглинков, заметно снижающих прочность по мере их увлажнения. [15]
Источник