Капиллярность почвы это кратко

Обновлено: 05.07.2024

Температура почвы - определяет температуру приземного слоя атмосферы, а также тепловой режим помещений подвалов и первых этажей зданий. На глубине 1 м почва уже не имеет суточных температурных колебаний. На глубине 7-8 м самая низкая температура сохраняется в мае, самая высокая - в декабре. Это имеет большое санитарное значение для хранения пищевых продуктов в подвальных помещениях, где летом прохладнее, а зимой теплее, чем на поверхности. Температура почвы существенно влияет на жизнедеятельность почвенных организмов и процессы самоочищения.

Большое гигиеническое значение имеют механические и физические свойства почвы (размер частиц, почвенная вода, почвенный воздух, пористость, воздухопроницаемость, влагоемкость, капиллярность, теплоемкость), влияющие на химический состав почв и подземных вод, интенсивность биохимических процессов самоочищения, качество и безопасность сельскохозяйственных продуктов и т.д.

Размеры почвенных частицопределяют механические свойства почвы. Так, каменная почва имеет размер частиц более 3 мм, песок - 0,2-0,3 мм, глина - 0,01-0,001 мм, перегной - менее 0,0001 мм.

Почвенная вода. Почва оказывает огромное влияние на формирование, состав и свойства подземных и открытых вод. Из почвенных вод образуются грунтовые воды. Гигиеническое значение почвенной воды состоит в том, что все химические вещества, а также биологические загрязнители почвы (яйца гельминтов, простейшие, бактерии, вирусы) могут передвигаться в ней только с почвенной влагой. Кроме того, все химические и биологические процессы, протекающие в почве, в том числе и самоочищение, осуществляются в водных растворах.

Почвенный воздух. Его количество и свойства зависят от характера почвы. Почвенный воздух постоянно обменивается с атмосферным воздухом. Однако, даже чистый почвенный воздух всегда содержит сниженное количество кислорода (до 14 %) и повышенное количество углекислого газа (до 8 %). При сильном загрязнении почвы органическими веществами и недостаточном доступе кислорода выделяются токсичные продукты гниения (сероводород, аммиак, фтористый водород, индол, скатол, метилмеркаптан), которые могут проникать в подземные сооружения и подвальные помещения и ухудшатьих санитарное состояние. Известны случаи отравления почвенным воздухом при прокладке подземных сооружений, рытье котлованов, колодцев. Почвенный воздух существенно влияет на организм человека в жилых зонах и зонах отдыха.

Пористость - суммарный объем пор в единице объема почвы, выраженный в процентах. Чем выше пористость, тем ниже фильтрационная способность почвы. Так, пористость песчаной почвы составляет 40 %, торфяной 82 %. При пористости 60-65 % в почве создаются оптимальные условия для процессов самоочищения от биологических и химических загрязнений. При более высокой пористости процессы самоочищения почвы ухудшаются. Почва такого типа оценивается как неудовлетворительная.

Воздухопроницаемость почвы - способность почвы пропускать воздух. Это свойство почвы определяется только величиной ее пор. Воздухопроницаемость почвы увеличивается с ростом барометрического давления и уменьшается с увеличением толщины слоя почвы и ее влажности. Движение почвенного воздуха и обмен его с атмосферным воздухом происходят постоянно под влиянием разницы их температур, колебаний атмосферного давления и уровня почвенных вод. Высокая воздухопроницаемость почвы способствует обогащению ее кислородом, что имеет большое гигиеническое значение, связанное с повышением биохимических процессов окисления органических веществ.

Водопроницаемость (фильтрационная способность) почвы - это способность почвы впитывать и пропускать воду, поступающую с поверхности. Впитывание - первая фаза водопроницаемости, когда свободные поры последовательно заполняются водой. При избытке влаги впитывание ее продолжается до полного насыщения почвы. Вторая фаза - фильтрация - характеризуется движением воды в почвенных порах под действием сил тяжести при полном насыщении почвы водой. Водопроницаемость почвы оказывает решающее влияние на образование почвенных вод, накопление их запасов в недрах Земли и снабжение населения водой из подземных источников.

Влагоемкость почвы - это количество воды, которое почва способна удержать в своих недрах сорбционными и капиллярными силами. Влагоемкость тем больше, чем меньше поры почвы и чем больше их суммарный объем.

Наибольшей влагоемкостыо обладают торфяники (до 500-700 %). Величина влагоемкости выражается в процентах к весу сухой почвы. Гигиеническое значение влагоемкости почвы связано с тем, что большая влагоемкость вызывает отсырение почвы и находящихся на ней зданий, уменьшает проходимость почвы для воздуха и воды и мешает очищению сточных вод. Такие почвы являются сырыми и холодными.

Капиллярность почвы - это способность почвы поднимать по капиллярам воду из нижних горизонтов в верхние. Чем более мелкопористая (мелкозернистая) почва, тем больше ее капиллярность, тем выше поднимается по ней вода. Большая капиллярность почвы может быть причиной сырости зданий. Крупнозернистые почвы поднимают воду быстрее, но на небольшую высоту.

Вода просачивается в почву отчасти вследствие своей тяжести, почему она всегда стекает вниз, а отчасти вследствие, так называемого, „капиллярного притяжения", т.-е. засасывания в узкие канальцы между частичками почвы. Капиллярное притяжение—сила, проявляющаяся только в узких канальцах и трубочках и заставляющая воду входить в эти трубочки и наполнять их даже и в том случае, если воде приходится подниматься, хотя вследствие своего веса вода, конечно, всегда стремится стечь книзу. Чем уже эти канальцы или трубочки, тем на большую высоту вода поднимается в них. В почве узкие промежутки между частичками образуют целую связную сеть тонких канальцев, пересекающихся и переплетающихся межд$ собою; они почти всегда наполнены почвенною водою, просочившеюся после дождя сверху или поднявшеюся снизу.

Если этих узких канальцев в почве мало, — как это бывает, например, в почвах крупнозернистых, песчаных,—то такая почва мало задерживает в себе или мало „поглощает" дождевой воды, и эта вода почти не наполняется притоком снизу. Напротив того, почвы мелкозернистые* плотные, задерживают в своих канальцах или скважинах, т.-е. „поглощают" много воды, и эта вода, по мере расходования ее растениями, пополняется снизу. Глинистые и черноземные почвы поэтому всегда с поверхности влажнее песчаных. Если верхний слой почвы плотен, т.-е. содержит в себе узкие канальцы, а нижние слои рыхлы, т.-е. содержат много широких канальцев, то верхний слой легко пополняется водою из нижнего слоя; если же, наоборот, нижний слой плотен, а верхний рыхл, то верхний рыхлый слой, высохнув, не принимает влагу из нижнего слоя (так как вода не переходит из узких канальцев в широкие, но лишь из широких—в узкие) и остается поэтому сухим.

Как известно увлажненные дождем почвы мало-по-малу высыхают. Высыхание почв идет двумя путями: во-первых, с поверхности ее сушат солнце и ветры; во-вторых, на больших или меньших глубинах ее сушат корни растений, высасывая из нее влагу; эта влага также испаряемся в воздух.

Разные почвы различно сохнут с поверхности,—одни быстрее, другие медленнее. Если эта поверхность состоит из крупных комьев, которые обвеваются ветрами и нагреваются солнцем сверху и с боков, то она сохнет быстро. Мелко комковатая поверхность сохнет всего, медленнее и даже медленнее совершенно ровной порошкообразной. Исследуя не одну поверхность почвы, а целый пахотный слой, найдем, что рыхлая почва испаряет влаги вдвое и втрое меньше, чем плотная. Это потому, что в плотной почве, как сказано выше, имеется множество мелких канальцев, по которым вода непрерывно поднимается к поверхности, где непрерывно испаряется; рыхлая же почва содержит больше крупных канальцев, по которым вода не поднимается. Но рыхлая почва довольно быстро „слеживается"", т.-е. в ней восстановляются узкие ка-

Капиллярность почвы.

КАПИЛЛЯРНОСТЬ ПОЧВЫ

волосность почвы, способность ее поднимать воду по капиллярам, т. е. промежуткам очень малого поперечника (волосным) между частицами почвы. В глинистых почвах вода может подниматься до 2 м, в песчаных до 20-50 см. В почву, в к-рой имеются только капиллярные промежутки (бесструктурную), вода дождей проникает медленно, но испаряется быстро, запас воды в такой почве непрочен. Поэтому культурной называется только комковатая (структурная) почьа, промежутки между комками в к-рой не капиллярны. Вода дождей в такую почву проникает легко (как в решето), но вверх по широким промежуткам не поднимается и испаряется очень медленно. Запас воды в структурной почве прочен. Тяжелые глинистые почвы обладают наибольшей, легкие песчаные почвы наименьшей К.

КАПИЛЛЯРНОСТЬ — (ново лат. capillaritas, от capillaris волосный). Волосность. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. КАПИЛЛЯРНОСТЬ новолатинск. capillaritas, от capillaris, волосной. Волосность. Объяснение 25000… … Словарь иностранных слов русского языка

Капиллярность — Капиллярный эффект Капиллярность (от лат. capillaris волосяной), капиллярный эффект физическое явление, заключающееся в способности жидкостей изменять ур … Википедия

капиллярность — Способность грунта и почвы содержать и пропускать воду через тончайшие волосяные пространства … Словарь по географии

Влагоёмкость почвы — Влагоёмкость (водоёмкость, водоудерживающая сила, капиллярность почвы) свойство почвы принимать и задерживать в своих волосных скважинах известное количество капельножидкой воды, не позволяя последней стекать. Процентное отношение её веса к … Википедия

ВЛАГОЕМКОСТЬ ПОЧВЫ — способность почвы удерживать в своих порах воду. В. п. зависит от структуры почвы и содержания в ней перегноя. Глинистые почвы обладают большой В. п., песчаные малой; торфяные почвы способны удержать воды в несколько раз больше, чем их… … Сельскохозяйственный словарь-справочник

ИСПАРЕНИЕ ВОДЫ ИЗ ПОЧВЫ — потеря почвой воды через испарение в воздух. И. в. из п. обусловливается структурой, местоположением, степенью рыхлости почвы, содержанием в ней воды, температурой воздуха и относительной его влажностью, временем года, атмосферным давлением и пр … Сельскохозяйственный словарь-справочник

Россия. Физическая география: Почвы России — Схематическая почвенная карта Европейской России Направляясь с севера на юг, мы встречаем шесть почвенных поясов, более или менее постепенно переходящих один в другой: 1) полярно тундровая зона, 2) пояс дерново подзолистых почв, 3) пояс серых… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Волосность — или капиллярность. Этим названием обозначаются все явления поднятия (всасывания) жидкостей в трубках, во всяких узких каналах произвольной формы, в пористых телах и случаи понижения в них жидкостей. Поднятие происходит в случаях смачивания… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Влагоемкость — (водоемкость, водоудерживающая сила или капиллярность почвы) свойство почвы принимать и задерживать в своих волосных скважинах известное количество капельножидкой воды, не позволяя последней стекать. Это волосная, или капиллярная , вода.… … Википедия

Влагоёмкость — Влагоемкость (водоемкость, водоудерживающая сила или капиллярность почвы) свойство почвы принимать и задерживать в своих волосных скважинах известное количество капельножидкой воды, не позволяя последней стекать. Это волосная, или капиллярная ,… … Википедия

Механические и физические свойства почвы

Температура почвы — определяет температуру приземного слоя атмосферы, а также тепловой режим помещений подвалов и первых этажей зданий. На глубине 1 м почва уже не имеет суточных температурных колебаний. На глубине 7-8 м самая низкая температура сохраняется в мае, самая высокая — в декабре. Это имеет большое санитарное значение для хранения пищевых продуктов в подвальных помещениях, где летом прохладнее, а зимой теплее, чем на поверхности. Температура почвы существенно влияет на жизнедеятельность почвенных организмов и процессы самоочищения.

Размеры почвенных частицопределяют механические свойства почвы. Так, каменная почва имеет размер частиц более 3 мм, песок — 0,2-0,3 мм, глина — 0,01-0,001 мм, перегной — менее 0,0001 мм.

Пористость — суммарный объем пор в единице объема почвы, выраженный в процентах. Чем выше пористость, тем ниже фильтрационная способность почвы. Так, пористость песчаной почвы составляет 40 %, торфяной 82 %. При пористости 60-65 % в почве создаются оптимальные условия для процессов самоочищения от биологических и химических загрязнений. При более высокой пористости процессы самоочищения почвы ухудшаются. Почва такого типа оценивается как неудовлетворительная.

Воздухопроницаемость почвы — способность почвы пропускать воздух. Это свойство почвы определяется только величиной ее пор. Воздухопроницаемость почвы увеличивается с ростом барометрического давления и уменьшается с увеличением толщины слоя почвы и ее влажности. Движение почвенного воздуха и обмен его с атмосферным воздухом происходят постоянно под влиянием разницы их температур, колебаний атмосферного давления и уровня почвенных вод. Высокая воздухопроницаемость почвы способствует обогащению ее кислородом, что имеет большое гигиеническое значение, связанное с повышением биохимических процессов окисления органических веществ.

Водопроницаемость (фильтрационная способность) почвы — это способность почвы впитывать и пропускать воду, поступающую с поверхности. Впитывание — первая фаза водопроницаемости, когда свободные поры последовательно заполняются водой. При избытке влаги впитывание ее продолжается до полного насыщения почвы. Вторая фаза — фильтрация — характеризуется движением воды в почвенных порах под действием сил тяжести при полном насыщении почвы водой. Водопроницаемость почвы оказывает решающее влияние на образование почвенных вод, накопление их запасов в недрах Земли и снабжение населения водой из подземных источников.

Влагоемкость почвы — это количество воды, которое почва способна удержать в своих недрах сорбционными и капиллярными силами. Влагоемкость тем больше, чем меньше поры почвы и чем больше их суммарный объем.

Капиллярность почвы — это способность почвы поднимать по капиллярам воду из нижних горизонтов в верхние. Чем более мелкопористая (мелкозернистая) почва, тем больше ее капиллярность, тем выше поднимается по ней вода. Большая капиллярность почвы может быть причиной сырости зданий. Крупнозернистые почвы поднимают воду быстрее, но на небольшую высоту.

Теоретическая часть Особенности капиллярного поднятия воды в почве

Особенности капиллярного поднятия воды в почве

Из уравнения Д. Жюрена следует, что чем тоньше капилляр, тем выше должна подняться вода. Однако, когда дело касается реальных почв, это справедливо только в определенных пределах [1]. В частности, формула Д. Жюрена не применима для очень тонких капилляров диаметром менее 10-6 см, так как для капиллярной воды здесь просто нет места — все пространство в таких тонких капиллярах занято пленочной и адсорбированной водой. Адсорбированная, или гигроскопическая, влага образует вокруг почвенных частиц тончайшую пленку ориентированных дипольных молекул и удерживается с большой прочностью. Количество гигроскопической влаги в почве находится в прямой зависимости как от механического состава почвы, так и от состояния температуры и влажности воздуха. Чем богаче почва илистой фракцией и перегнойными веществами, тем больше содержится гигроскопической влаги, а также чем влажней воздух, тем больше влаги адсорбируется почвой. Гигроскопическая влага удерживается на поверхности почвенных частиц с большой силой, и отделить ее от них можно лишь путем продолжительного нагревания почвы при температуре 105°. Находясь всецело под влиянием сил молекулярного притяжения со стороны отдельных почвенных частичек, гигроскопическая влага не подчинена силе тяжести, а поэтому и неспособна к свободному передвижению в почве. Передвижение ее в почве возможно лишь в случае перехода ее в парообразное состояние под воздействием температуры. Будучи как бы припаянной и прочно удерживаемой на поверхности почвенных частичек, гигроскопическая влага для растений является практически недоступной. Поверх водного слоя, образуемого гигроскопической влагой, в почве способны нарастать и новые тончайшие водные слои, также удерживаемые силами молекулярного притяжения почвенных частичек. Нарастание новых водных слоев имеет предел и длится до тех пор, пока сказывается действие адсорбционных сил твердых почвенных частичек. Эта почвенная влага, расположенная несколькими одномолекулярными слоями сверх гигроскопической влаги и удерживаемая силами молекулярного притяжения почвенных частичек, носит название рыхло связанной, или пленочной, воды [2].

Помимо адсорбированной влаги на подъем воды по капиллярам в почве большое влияние оказывает находящийся в его порах адсорбированный и защемленный воздух: чем больше его в порах почвы, тем меньше величина капиллярного поднятия. При наличии больших объемов защемленного воздуха капиллярное поднятие может быть прервано совершенно.

Различные почвы обладают разными водными свойствами: одни из них хорошо впитывают и хорошо удерживают воду, другие быстро впитывают, но неспособны длительно удерживать, третьи — и плохо впитывают, и скоро теряют.

На капиллярность почвы влияют многие факторы, наиболее важными из которых являются ее гранулометрический и химико-минералогический состав, а также химический состав воды.

Гранулометрический состав грунта в первую очередь определяет характер и размер пор, поэтому не удивительно, что его влияние на высоту и скорость капиллярного поднятия воды чрезвычайно велико. С возрастанием дисперсности грунтов размер пор в них уменьшается, и в соответствии с этим увеличивается высота капиллярного поднятия и, наоборот, уменьшается скорость подъема воды. Чем больше начальная скорость капиллярного движения воды, тем быстрее затухает это движение и, наоборот, чем медленнее происходит поднятие капиллярной воды, тем большей высоты оно достигает. В зависимости от особенностей минералогического состава и степени окатанности частиц почвы высота капиллярного поднятия будет неодинакова даже при одинаковой степени дисперсности.

Высота капиллярного поднятия воды в грунтах зависит также от первоначального состояния их увлажнения. Установлено, в частности, что сухие пески обладают меньшей водоподъемностью по сравнению с влажными. По данным (1954), высота капиллярного поднятия во влажном грунте в 3—4 раза больше, чем в сухом. Это различие может быть объяснено неодинаковой смачиваемостью влажных и сухих минеральных грунтовых частиц [5].

Большое влияние на высоту и скорость капиллярного поднятия оказывают структурно-текстурные особенности грунтов. В монолитных грунтах капиллярное передвижение воды совершается беспрепятственно во всей толще грунта снизу вверх. В грунтах, обладающих макроструктурой, капиллярное передвижение воды затруднено наличием некапиллярных пор между отдельными структурными элементами. Что касается химического состава воды, то было установлено, что присутствие в воде различных солей может увеличивать или, наоборот, уменьшать высоту капиллярного поднятия. Полынова (1930) показали, что в процессе капиллярного поднятия одни соли поднимаются на большую высоту, другие — на меньшую. В нижней части капилляров преобладают сульфаты, а в верхней (с высоты около 40 см) — хлориды [5].

Планируя эксперименты с почвой, я ставлю задачу самостоятельно пронаблюдать, как будет меняться скорость и высота капиллярного поднятия воды в грунте в зависимости от его состава, структуры и уплотнения, а также чем отличается капиллярное поднятие воды в почве от наблюдаемого мною ранее поднятия воды по капиллярам ткани и бумаги.

Для проведения экспериментов была сооружена вот такая установка (рис.1). Суть опыта – труба, заполненная грунтом, помещалась в ванночку с водой высотой около 0.5 см, отмечалось время погружения трубы и наблюдалась скорость поднятия воды в почве по изменению ее цвета. Уровень воды в ванночке поддерживался неизменным.

Рис. 1. Экспериментальная установка

Под капиллярностью почвы понимают способность ее поднимать по капиллярам воду из нижних горизонтов в верхние. Чем меньше размер механических частиц почвы, т. е. мельче поры, тем больше капиллярность почвы и тем выше и медленнее будет подниматься в такой почве вода. Крупнозернистые (гравелистые, песчаные) почвы поднимают воду быстрее, но на меньшую высоту по сравнению с мелкозернистыми (глинистыми, тяжелыми суглинистыми).

Высокая капиллярность почвы может быть причиной сырости в жилых и общественных зданиях даже в том случае, если фундаменты их заложены значительно выше уровня грунтовых вод. Высокая капиллярность, как и повышенная влагоемкость, тормозит процессы самоочищения почв, делает их непригодными для очистки сточных вод и бытовых отходов.

Наиболее просматриваемые статьи:

Актуальные темы

Последние публикации

Цирротический туберкулез
Туберкулезный плеврит: симптомы, диагностика, лечение
Туберкулез нервной системы, туберкулез мозговых оболочек
Туберкулез мочеполовой системы
Туберкулез внутригрудных лимфатических узлов
Побочные действия препаратов
Действие лекарственных стредств
Противовирусные лекарства
Самолечение
Гемодиализ

Советы астролога

Также в разделе

Гигиенические требования к устройству и эксплуатации головных сооружений водопровода из подземных источников водоснабжения. Водозабор подземных вод
Водозабор подземных вод состоит из водоприемных сооружений, водоподъемных устройств в пределах отдельных водозаборов или центральной насосной станции I.

Гигиенические требования к выбору территории для размещения населенных мест
Выбор территории для строительства, расширения или реконструкции городских и сельских поселений является одной из ответственных стадий предупредительного.

История развития санитарной охраны поверхностных водоемов.
Под санитарной охраной водных объектов подразумевают комплекс мероприятий (законодательных, организационных, экономических, планировочных, научных.

Водонапорные (запасные) резервуары
Водонапорные (запасные) резервуары предназначены для создания запаса воды, который компенсирует возможное несоответствие между подачей воды и ее потреблением.

Гигиеническая оценка окружающей среды
Выбирая территорию для строительства нового или расширения существующего населенного пункта, врач-гигиенист должен оценить состояние окружающей среды. Это.

Методы обеззараживания воды
Обеззараживание воды ультразвуком. Бактерицидное действие ультразвука объясняется главным образом механическим разрушением бактерий в ультразвуковом поле.

Типы жилых зданий
В практике жилищного строительства выделяют несколько классификаций жилищ: 1) одно-, двухквартирный одноэтажный дом; 2) одно-, двухквартирный двухэтажный дом.

Чистота воздуха
В воздухе закрытых помещений могут содержаться загрязнения бактериальной и химической природы. Они являются следствием физиологических обменных процессов.

Коагуляция воды
Коагуляцией воды называют процесс укрупнения коллоидных и диспергированных частиц, происходящий вследствие их слипания под действием сил молекулярного.

Флотация
Для маломутных вод с большим содержанием органических соединений (а иногда также железа), плохо поддающихся обработке в отстойниках и осветлителях, эффективным.

Другие сервисы:

Мы в социальных сетях:

Наши партнеры:

При использовании материалов сайта, ссылка на сайт обязательна.

Читайте также: