Поиск

Движение воды в насыщенной влагой почве (фильтрация) (часть 1)
13.03.2013

Если все поровое пространство заполнено водой, то процесс движения влаги в такой двухфазной (только твердая и жидкая фазы) системе называют фильтрацией. При описании этого процесса считают, что по всем порам вода движется с одинаковой скоростью, формируя фильтрационный фронт в насыщенной водой почве. Такие условия в почве бывают нечасто и в основном характерны для движения грунтовых вод, верховодки, для условий весеннего снеготаяния. Именно фильтрация воды в почве является основой для понимания процессов движения воды в почве. Законом, описывающим движение в насыщенной почве, является закон Дарси.
Удобнее всего этот закон пояснить на схеме опытов, которые проводил французский инженер-гидролог Анри Дарси (рис. VIII. 1).

Движение воды в насыщенной влагой почве (фильтрация) (часть 1)

Из этой схемы видно, что почвенная колонка, имеющая длину l и площадь поперечного сечения 5, проводит воду с некоторой скоростью, характеризуемой потоком влаги qw. Этот поток равен количеству воды Q, прошедшему через сечение почвы S в единицу времени t: qw = Q/S*t. Он будет иметь размерность [см/сут, или м/сут], т.е. [длина/время], так как величина Q имеет размерность объема, S - площади, их отношение -размерность длины. Эта размерность потока влаги физически представляет столб воды, выраженный в см (или в мм, или в м) водного слоя, который проходит через почву за единицу времени. Поэтому все потоки воды в почве имеют эту размерность, представляющую величину слоя воды в единицу времени. Анри Дарси, измеряя расходы воды, параметры почвенных образцов, а также высоту перепада воды в подающем и приемном сосудах (h1 - h2=Δh), впервые заметил, что при фильтрации воды соблюдается следующее соотношение:
Движение воды в насыщенной влагой почве (фильтрация) (часть 1)

лическим градиентом, т.е. отношением гидравлического напора Ah к длине колонки. Фактически гидравлический градиент - это потеря напора воды на единицу длины фильтрующей колонки.
Очень важно отметить, что Кф имеет ту же размерность, что и поток влаги, т.е. см/сут, м/сут и т.д., но лишь в том случае, если гидравлический градиент является величиной безразмерной, т.е. когда и перепад, и длина колонки выражены в одних и тех размерностях длины. Важно также, что коэффициент фильтрации равен потоку влаги при единичном градиенте. Поэтому нередко Кф называют скоростью фильтрации на единицу градиента.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Введите два слова, показанных на изображении: *