Теоретические расчеты слоистых почвенных конструкций целевого назначения: изучение текстуры материалов, их гидрофизических и физико-химический свойств.

Все почвенные конструкции, создаваемые человеком можно разделить на несколько групп:

1) земледельческие искусственно создаваемые почвы;

2) локальные и сплошные почвенные конструкции для озеленения, благоустройства и рекультивации земель. Сплошные конструкции создаются на предварительно разрыхленном основании с уклоном в сторону потенциальной дрены. Локальные конструкции проектируются под размещение древесной и кустарниковой растительности, и их размер зависит от конкретного вида растения.

3) почвенные конструкции плоскостных спортивно-игровых сооружений;

4) технические геостабилизационные конструкции;

5) технические почвенно-мелиоративные конструкции.

Наиболее распространены конструкции со слоистым строением. Основной принцип данных конструкций - это разрыв капиллярных связей при внедрении между слоями экрана из грубодисперсного материала (грубозернистый песок, гравий, щебень, дробленый кирпич, асфальт и др.). Исходя из законов гидрофизики, при таком расположении слоев может происходить аккумуляция дополнительного количества почвенной влаги над грубодисперсным экраном, что немаловажно в городских условиях.

Препроцессоры расчетных моделей.

Модели влаго, тепло‐ и солепереноса в почвах, внутрипочвенные процессы переноса, а также процессы, которые происходят на границах почвенной толщи формируют основные блоки почвенных моделей переноса вещества и энергии. Отдельные блоки модели функционирования почвы во взаимосвязи с контактирующими природными телами (с приземным слоем атмосферы, растениями, грунтами и грунтовыми водами).

Для каждого блока существует свой предпроцессор, для модели на конечном послерасчетном этапе – постпроцессор. Используя ту или иную модель, мы обязательно начинаем с конкретного блока, например, «почва». И сначала используем предпроцессор этого блока. Устройство этого предпроцессора организовано в виде таблиц, в графы которых мы должны ввести параметры и свойства гидрофизических характеристик почвы. Это параметры уравнения ван Генухтена (θs, θr, λ, n), описывающие основную гидрофизическую характеристику (ОГХ), насыщенную гидравлическую проводимость (коэффициент фильтрации Кф), либо фундаментальные физические свойства, позволяющие по педотрансферным функциям рассчитывать указанные показатели.

Ядро программы выполняет расчет введенной модели методом конечных элементов. После расчета явлений переноса необходимые данные попадают в постпроцессор, который обеспечивает обработку результатов расчета модели и вывод их в интерактивном графическом режиме. В некоторых моделях результаты расчета могут быть реализованы в табличном виде, графическом (например, в виде хроноизоплет) или в виде анимационных построений, например, динамики влажности, давления, ионов, механических нагрузок и пр.

Использование физически обоснованных имитационных моделей для прогнозирования и расчета почвенных конструкций.

К классу алгоритмических моделей относятся имитационные  (портретные) модели. В настоящее время эти модели широко используются при изучении сложных динамических систем. При построении имитационной модели, как правило, стараются максимально использовать имеющуюся информацию об изучаемой системе и в соответствии с задачами исследования представить все  основные взаимодействия между ее компонентами в сочетании с  внешними воздействиями. Это модели высокой степени подробности с большим числом переменных и параметров

Теории и методы физики почв. Колл.монография. Под ред.Е.В.Шеина и

Л.О.Карпачевского. М.: Гриф и К. 2007, 616с.