Проницаемость грунтов
На проницаемость почвы влияет ряд факторов, от размера частиц, примесей в воде, коэффициента пустотности, степени насыщения и адсорбированной воды до захваченного воздуха и органических материалов. Аэрация почвы поддерживает уровень кислорода в корневой зоне растений, необходимый для микробного и корневого дыхания и важный для роста растений . Кроме того, уровень кислорода регулирует температуру почвы и играет роль в некоторых химических процессах, которые поддерживают окисление таких элементов, как Mn2+ и Fe2+, которые могут быть токсичными. [1]
Состав почвенного воздуха сильно варьируется, поскольку растения потребляют газы, а микробные процессы выделяют другие. Почвенный воздух относительно влажный по сравнению с атмосферным воздухом, и концентрация CO2 как правило, выше, в то время как O2 обычно немного ниже. Уровни O2 выше в хорошо аэрированных почвах, которые также имеют более высокие уровни CH4 и N2O, чем атмосферный воздух. [1]
Размер частицы[править]
Аллен Хазен изучил, что коэффициент проницаемости (k) почвы прямо пропорционален квадрату размера частиц (D). Таким образом, проницаемость крупнозернистой почвы очень велика по сравнению с проницаемостью мелкозернистой почвы. Проницаемость крупного песка может быть более чем в миллион раз выше проницаемости глины.
Примеси в воде[править]
наличие примесей в почве снижает проницаемость почвы
Коэффициент пустотности (e)[править]
Коэффициент проницаемости изменяется в зависимости от коэффициента пустотности как e / (1 + e). Для данного грунта, чем больше коэффициент пустотности, тем выше значение коэффициента проницаемости. Здесь «е» - коэффициент пустотности.
На основе других концепций было установлено, что проницаемость грунта изменяется как e 2 или e 2 / (1 + e). Каким бы ни было точное соотношение, все почвы имеют график зависимости e от log k в виде прямой линии. [2]
Степень насыщенности[править]
Если почва не полностью пропитана, в ней есть воздушные карманы. Проницаемость снижается из-за наличия воздуха, который препятствует прохождению воды [3] . Следовательно, проницаемость частично насыщенного грунта значительно меньше, чем у полностью насыщенного грунта. На самом деле закон Дарси не применим к таким почвам.
Поглощенная вода[править]
Мелкозернистые почвы имеют слой адсорбированной воды, прочно прикрепленный к их поверхности. Этот адсорбированный слой не может двигаться под действием силы тяжести. Это вызывает препятствие потоку воды в порах и, следовательно, снижает проницаемость почвы. Согласно Касагранде, это может быть принято как коэффициент пустот, занятых абсорбированной водой, а проницаемость может быть грубо предположена пропорциональной квадрату чистого отношения пустот (e - 0,1) [4]
Захваченный воздух и органические вещества[править]
Воздух, захваченный почвой, и органические вещества блокируют прохождение воды через почву, поэтому проницаемость значительно снижается. При испытаниях на проницаемость образец используемого грунта должен быть полностью насыщенным, чтобы избежать ошибок. [5]
Смотрите также[править]
Источники[править]
- ↑ 1,0 1,1 Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокencyclopediaне указан текст - ↑ Arora K. R. Soil Mechanics and Foundation Engineering.
- ↑ Li (2018). «Dynamics of Viscous Entrapped Saturated Zones in Partially Wetted Porous Media». Transport in Porous Media 125 (2): 193–210. DOI:10.1007/s11242-018-1113-3.
- ↑ Sitharam T G Geotechnical Engineering. — S. Chand Publishing, 2008. — ISBN 812192457X.
- ↑ Civil Engineering Scientists. Проверено 11 ноября 2014.