Материал: GOSY-1_vmeste

Почва не может поглощать парообразную воду сверх МГ, но жидкую воду может сорбировать и в большем количестве.

б)Рыхлосвязанная (пленочная) вода.- вода, удерживаемая в почве сорбционными силами сверх МГ.

Сила, с которой она удерживается в почве, измеряется значительно меньшим давлением. Представлена пленкой, образовавшейся вокруг почвенной частицы, но пленкой полимолекулярной. Толщина ее может достигать нескольких десятков и даже сотен диаметров молекул воды. Рыхлосвязанная вода очень неоднородна, ибо различная прочность связи молекул различных слоев. В отл. от прочносвязанной передвижение этой воды возможно, при наличии некоторого градиента влажности и происходит оно очень медленно, со скоростью несколько десятков см в год. Ее сожержани е в почве определ-ся те ми же св-ми.

5)Свободная вода. Вода, которая содержится в почве сверх рыхлосвязанной, находится уже вне области действия сил притяжения со стороны почвенных частиц (сорбционных) и является свободной. Отличительным признаком этой категории воды является отсутствие ориентировки молекул воды около почвенных частиц. Т.е. Свободная влага не связана силами притяжения с почвенными частицами.

В почвах свободная вода присутствует в 5.1)капиллярной и 5.2) гравитационной формах.

5.1 Капилярная воды-Она удерживается в почве в порах малого диаметра — капиллярах, под действием капиллярных или менисковых сил. Тк поверхностные молекулы жидкости (отличающиеся от воды не поверхностной, а внутри жидкости) находятся под действием сил, стремящихся втянуть их внутрь жидкости. Образуется на поверхности жидкости как бы пленка, которая обладает поверхностным натяжением, или поверхностным давлением (давлением Лапласа), = разницу между атмосферным давлением и давлением жидкости. Значение поверхностного натяжения зависит от формы поверхности жидкости и радиуса капилляра.

Поверхностное давление жидкости зависит от радиуса искривленной поверхности жидкости. Чем он меньше, т. е. чем уже почвенные капилляры, тем давление больше. В капиллярах с вогнутым мениском как бы возникает вакуум, который и поднимает за пленкой столбик воды в капилляре. При соприкосновении воды с почвенными частицами в порах-капиллярах образуются мениски тем большей кривизны, чем меньше диаметр пор.

Капиллярная вода- жидкая, высокоподвижная, обеспечивает восполнение запасов воды в поверхностном горизонте почвы при интенсивном потреблении ее растениями или при испарении, свободно растворяет вещества и перемещает растворимые соли, коллоиды, тонкие суспензии.

Капиллярная вода подразделяется на

5.1.1Капиллярно-подвешенную,

5.1.2 Капиллярно-подпертую,

5.1.3.Капиллярно-посаженную.

5.1.1 Капиллярно-подвешенная вода заполняет капиллярные поры при увлажнении почв сверху (после дождя или полива). Под промоченным слоем всегда имеется сухой слой, т. е. гидростатическая связь увлажненного горизонта с постоянным или временным горизонтом подпочвенных вод отсутствует. Вода, находящаяся в промоченном слое, как бы «висит», не стекая, в почвенной толще над сухим слоем.

В распределении капиллярно-подвешенной воды по профилю почв всегда наблюдается постепенное уменьшение влажности с глубиной. В суглинистых почвах количество капиллярно-подвешенной воды и глубина промачивания почвы за счет этой формы воды мб значительны.В песчаных почвах эти показатели ниже. Эта вода доступна для растений.

Подвешенная влага присутствует в четырех видах: стыковая капиллярно-подвешенная, внутриагрегатная капиллярно-подвешенная, насыщающая капиллярно-подвешенная, сорбционно замкнутая.

Стыковая капиллярно-подвешенная- разновидность кап. воды главным образом в песчаных почвах. Преобладают поры, размер которых превышает размер капилляров. Вода присутствует в почвах в виде разобщенных скоплений в местах соприкосновения — стыка — твердых частиц в форме двояковогнутых линз («манжеты»), удерживаемых капиллярными силами.

Схема распределения капиллярно-подпертой (А) и

капиллярно-подвешенной (Б) воды в почве

5.1.2 Капиллярно-подпертая вода образуется в почвах при подъеме воды снизу от горизонта грунтовых вод по капиллярам на некоторую высоту, т. е. это вода, которая содержится в слое почвы непосредственно над водоносным горизонтом и гидравлически с ним связана, подпираемая водами этого горизонта. Слой почвы или грунта, содержащий капиллярно-подпертую воду непосредственно над водоносным горизонтом, называют капиллярной каймой. В почвах тяжелого механического состава она обычно больше (от 2 до 6 м), чем в почвах песчаных (40—60 см). Содержание воды в кайме уменьшается снизу вверх.

5.1.3. Капиллярно-посаженная вода (подперто-подвешенная) образуется в слоистой почвенно-грунтовой толще, в мелкозернистом слое при подстилании его слоем более крупнозернистым, над границей смены этих слоев. В слоистой толще из-за изменения размеров капилляров на поверхности раздела тонко- и грубодисперсных горизонтов возникают дополнительные нижние мениски, что способствует удержанию некоторого количества капиллярной воды, которая как бы «посажена» на эти мениски.

На контакте слоев различного гранулометрического состава наблюдается повышение влажности, в то время как в однородных почвогрунтах влажность равномерно убывает либо вниз по профилю (при капиллярно-подвешенной воде), либо вверх по профилю (при капиллярно-подпертой воде).

5.2 Гравитационная вода- передвижение воды под действием силы тяжести, т. е. она находится вне влияния сорбционных и капиллярных сил почвы. Характерны жидкое состояние, высокая растворяющая способность и возможность переносить в растворенном состоянии соли, коллоидные растворы, тонкие суспензии. Делится на на просачивающуюся гравитационную и воду водоносных горизонтов (подпертая гравитационная вода).

5.2.1 просачивающ. гравитационная передвигается по порам и трещинам почвы сверху вниз. Появление ее связано с накоплением в почве воды, превышающей удерживающую силу менисков в капиллярах.

5.2.2Вода водоносных горизонтов — это грунтовые, почвенно-грунтовые и почвенные воды (почвенная верховодка), насыщающие почвенно-грунтовую толщу до состояния, когда все поры и промежутки в почве заполнены водой (за исключением пор с защемленным воздухом). Эти воды могут быть либо застойными, либо, при наличии разности гидравлических напоров, стекающими в направлении уклона водоупорного горизонта. Удерживаются они в почве и грунте вследствие малой водопроницаемости подстилающих грунтов.

Присутствие значительных количеств свободной гравитационной воды в почве — явление неблагоприятное, свидетельствующее о временном или постоянном избыточном увлажнении, что способствует созданию в почвах анаэробной обстановки и развитию глеевого процесса. Осушительные мелиорации направлены, как правило, на уменьшение запасов свободной гравитационной воды в почвах.

Почвенно-гидрологическая константа – характерная влажность почвы, определяемая по ее состоянию или по состоянию контактирующих с почвой объектов и используемая в практических почвенно-физических, гидрологических, мелиоративных расчетах. Она может быть равна или отличаться по значению от влагоемкости.

Наиболее важными водными свойствами - водоудерживающая способность почвы, ее влагоемкость, водоподъемная способность, потенциал почвенной влаги, водопроницаемость.

Водоудерживающая способность — способность почвы удерживать содержащуюся в ней воду от стекания под влиянием силы тяжести. Количественной характеристикой водоудерживающей способности почвы является ее влагоемкость.

Влагоемкость почвы — способность поглощать и удерживать определенное количество воды. В зависимости от сил, удерживающих воду в почве, и условий ее удержания выделяют следующие виды влагоемкости, которые соответствуют определенным формам воды: максимальную адсорбционную, максимальную молекулярную, капиллярную, наименьшую или полевую и полную. Влагоемкость –максимальное количество воды, удерживаемое в почве силами определенной природы. Влагоемкость – влажность, соответствующая максимальному количеству той или иной формы воды в почве. Эти энергетические константы указывают на состояние (подвижность, доступность, степень связи с твердой фазой) влаги в почве.

Максимальная адсорбционная влагоемкость (МАВ) — наибольшее количество воды, которое может быть удержано сорб-ционными 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%. Увеличение запасов воды в почве сверх максимальной молекулярной влагоемкости сопровождается появлением подвижной капиллярной или даже гравитационной воды.

Максимальная молекулярная влагоемкость является важной почвенно-гидрологической характеристикой. Сопоставление фактической влажности почвы с максимальной молекулярной влаго-емкостью дает возможность установить присутствие в почве запаса доступной для растений воды (в случае превышения фактической влажности над ММВ) или отсутствие таковой (при примерном совпадении этих величин), поскольку при влажности, соответствующей ММВ, запасы доступной растениям воды в почве настолько малы, что они не могут удовлетворить потребность растений в ней.

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 насыщенно