Schimbări artificiale în proprietățile apei din sol - știința solului


Înghețarea solului are un efect semnificativ asupra permeabilității apei din sol. În cazul în care solul trebuie să scadă mai mult sau mai puțin hidratată și în această formă a înghețat, permeabilitatea apei chiar și la o structură bună, scade brusc, uneori la zero. În astfel de cazuri, chiar și în pădure, unde permeabilitatea apei din sol este de obicei mai ridicată, se formează o scurgere de suprafață. Pe terenul de plug în aceste condiții, aproape toată apa de zăpadă poate fi descărcată prin scurgerea de suprafață. Orice lucru care împiedică înghețarea solului sau contribuie la decongelarea timpurie a acestuia va contribui la creșterea permeabilității la apă. Printre aceste activități se numără în primul rând acumularea de zăpadă, care scade adâncimea înghețului și contribuie la o dezghețare mai devreme datorită apariției căldurii de jos. Mai mult, pot fi recomandate mijloace cum ar fi aratul pantă de zăpadă, înainte dungile topirea zăpezii și pudrarea de zăpadă în funingine, cenușă, spray sol sau alt material de culoare închisă.
Propahivaya zăpadă la suprafața solului, contribuim la dezghețarea solului sub influența luminii solare directe și de a crea un absorbant de apă fâșii decongelate care intercepta apa scursă din zonele adiacente au rămas sub zăpadă. Band de funingine, cenușă sau spray sol cauza decongelare sub zăpadă și formarea benzilor de sol care absorb apa.
În agricultură, de regulă, trebuie îndeplinită sarcina de a spori permeabilitatea apei pentru a îmbunătăți aprovizionarea cu umiditate a plantelor. Cu toate acestea, în rezolvarea unor probleme hidraulice asociate cu agricultura este, de asemenea, uneori, se pune problema inversă - scăderea permeabilității la apă a solurilor sau a solurilor (de exemplu, în construcția de rezervoare, canale de irigare, etc ...).
În prezent, există trei metode principale de combatere a filtrației prin reducerea permeabilității apei la sol.
Prima - construirea așa-numitelor ecrane stratificate, care a fost propusă de AF Lebedev și dezvoltată în continuare de NA Kaczynski. Esența acestei metode se bazează pe faptul că, dacă luați două de material fin poros, cu diferite dimensiuni ale porilor, cum ar fi nisip și turbă, și să se pregătească ecranul din straturi din două materiale alternativ, permeabilitatea la apă a ecranului stratificat este de zece ori mai mică decât permeabilitatea chiar mai puțin componentă permeabilă la apă, în acest caz - turbă. Na Kachinskii a arătat că același efect poate fi atins prin aplicarea straturilor din același material, dar cu umiditate inițială diferită.
Motivul pentru permeabilitate scăzută a apei astfel de ecrane cu strat este „prins“ în straturi alternative de cantități mari de bule de aer în porii. Aceste bule sunt separate unul de altul prin punți de apă, închise între două bărbați. Atunci când pe ecran este creată o presiune care conține un număr mare de astfel de bule, de exemplu de sus, joncțiunile de apă sunt deplasate în jos. Datorită deplasării membranelor, meniscurile lor inferioare devin mai plate și cele superioare devin mai concave. Aceasta înseamnă că presiunea de suprafață a meniscului inferior a crescut, în timp ce presiunea superioară a scăzut. În consecință, a apărut o presiune de presiune capilară binecunoscută, care este îndreptată în sus, ceea ce împiedică presarea apei de sus, penetrandu-se în jos. Mai mult, trebuie remarcat faptul că existența unor bule în părțile cele mai extinse ale porilor acești pori umezeala din procesul de filtrare, aceasta forțând în timp ce trece prin porii peretelui subțire să se deplaseze în filme, secțiunea transversală, care este foarte mic și foarte mari de frecare a apei.
Aceste două motive - apariția presiunii capilare în numeroase punți între bulele de aer și coborârii reale jeturilor secțiune transversală de apă filtrată și sunt responsabile în primul rând de permeabilitate scăzută ecrane stratificate.
Cea de-a doua metodă de reducere a permeabilității apei în sol, care este dezvoltată de academicianul AN Sokolovsky, se bazează pe academicianul deschis K. K. Gedroits, influența sodiului schimbabil asupra stării fizice a solului.
Majoritatea covârșitoare a solurilor, diverse argilă sediment este saturată cu calciu și magneziu, r. E. Ca parte a cationilor schimbabili sunt prezente în aceste grupuri exclusiv sau aproape exclusiv, aceste două cationi din care, de obicei, predomină calciu. Saturație acestor cationi bivalenți este principalul motiv pentru care astfel de primeri au microstructuri bune, particule separate de argilă în ele nu există separat și lipite împreună în bucăți mici, având un diametru de câteva sutimi de milimetru. Datorită prezenței unei astfel de microstructuri precum și pori mici, de altă origine, acești primeri au, deși nu este mare, dar o permeabilitate apreciabilă. În cazul în care astfel de cationi de schimb de argilă de calciu și magneziu pentru a înlocui cationi de sodiu, microagregate încep să se dezintegreze în particule lor minerale individuale constitutive, incluzând - o particule foarte fine de minerale argiloase. Aceste particule sunt atât de mici încât să se formeze în jurul mantalei de apă legată, ei se leagă toată apa conținută în sol, E. apă liberă adică. În ultimele rămășițe. Și să se miște repede în pământ poate, după cum știm, numai umiditate liberă. Prin urmare, atunci când apa este furnizată pe suprafața unui astfel de sol, nu poate pătrunde prin acesta, permeabilitatea unui astfel de sol este zero. Practic, această metodă se realizează după cum urmează: în rezervor, înainte de umplerea cu apă, se adaugă sarea necesară. Apa se dizolvă clorura de sodiu, începe să fie filtrată prin fundul și pereții rezervorului, care transportă cu ei sarea de sodiu, care sunt deplasate din straturile de sol traversate de calciu metabolic și magneziu. Microstructura solului este distrusă și își pierde permeabilitatea la apă.
Această metodă se numește solonetzare a solurilor, deoarece prezența sodiului schimbabil (cu proprietăți fizice ale solurilor, inclusiv permeabilitatea foarte scăzută a apei) este caracteristic solurilor numite solonetzes.
Cea de-a treia metodă de scădere a permeabilității apei la sol și sol este așa-numita hidrofobizare. Se bazează pe tratarea solului sau a solului cu substanțe care reduc umectabilitatea. Datorită unei scăderi a umezelii solului sau a solului, forța necesară pentru împingerea apei prin porii solului sau a solului hidrofobizat este semnificativ crescută. În același timp, capacitatea de ridicare a solului sau a solului este redusă drastic. Substanțele care provoacă acest fenomen pot fi diferite săpunuri. Cu toate acestea, utilizarea simplă a unei singure soluții de săpun nu dă efectul dorit, deoarece însăși săpunul nu se leagă ferm de solul sau de particulele de sol. Prin urmare, solul sau solul este impregnat mai întâi cu o soluție de sulfat feros, care ajută la fixarea fermă a unui film de săpun pe suprafața particulelor de sol. Solul sau solul hidrofobizat, chiar sub forma unui strat subțire (cu o grosime de câțiva centimetri) și oarecum compactat, reduce permeabilitatea apei de zeci și sute de ori. Această metodă a fost propusă de Institutul Agrofizic al VASKhNIL (F. Y. Kolyasev și alții).

Articole similare