Файловый архив студентов. Файловый архив студентов.
1265 вузов, 4639 предметов.
/ Регистрация
FAQ Обратная связь Вопросы и предложения
Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Южный Федеральный Университет
Предмет:
[НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Файл:

Kurs_fiziki_pochv_Shein_E_V__2005

.pdf
Скачиваний:
687
Добавлен:
13.02.2015
Размер:
13.71 Mб
Скачать
☆

412

Ч. XVIII. НЕКОТОРЫЕ СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ФИЗИКИ ПОЧВ

искусственную почвоподобную конструкцию, т.е. подобрать состав, количествоиразмерыслагающихееэлементов(песок,пыль,глинаи пр.), а также рассчитать толщину различных слоев этой «искусственной почвы». Это является основным принципом. Его можно использовать и в расчетах почвенной конструкции для теплиц, для декоративныхрастений,дляозелененияпустынныхландшафтов,втом числе и образовавшихся в результате человеческой деятельности, созданияразнообразныхгазонов ипр.

Дополнительная литература

А б р а м а ш в и л и Г. Г. Городские и спортивные газоны. М.: Московский рабочий,1979.

СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Некоторыехарактерныефизическиесвойствапочвразличногогранулометрическогосостава

(наиболее вероятный диапазон в скобках)*

Класс по

Порозность

Плотность

НВ

ВРК

ВЗ

ДДВ

Коэффициент

гранулометрическому

(% объемный)

почвы, г/см3

(% к весу)

(% к весу)**

(% к весу)

(% к весу)

фильтрации,

составу

 

 

 

 

 

 

см/сут

Песок рыхлый***

37

1.65

4

3.5

2.5

2

> 150

 

(32–40)

(1.5–1.75)

(3–5.5)

(2.5–5.5)

(2–3.5)

(1.5–3.5)

 

Песок связный***

38

1.6

6

4.5

4

4

150

 

(32–42)

(1.5–1.7)

(5–10)

(4–6)

(3–6)

(2–6)

(80–200)

Супесь

43

1.5

14

7.5

6

8

100

 

(40–46)

(1.4–1.6)

(10–18)

(6–8.5)

(4–8)

(6–10)

(50–150)

Легкий

47

1.4

22

13

10

12

80

суглинок

(43–51)

(1.3–1.5)

(18–26)

(12–14.5)

(8–12)

(10–14)

(40–120)

Средний

49

1.35

27

18.5

13

14

50

суглинок

(47–51)

(1.3–1.4)

(23–31)

(17–19.5)

(11–15)

(12–16)

(30–70)

Тяжелый суглинок

51

1.3

30

21

15

16

40

 

(49–53)

(1.25–1.45)

(27–35)

(20–22)

(13–17)

(14–18)

(20–70)

Глина

53

1.25

35

25.5

20

15

15

 

(51–55)

(1.2–1.4)

(31–39)

(24–27)

(18–24)

(14–18)

(2–30)

*В данной таблице приведены ориентировочные значения физических свойств. В реальных условиях при непосредственных определениях эти усредненные значения и пределы варьирования могут значительно отличаться в связи с содержанием органического вещества, оструктуренностью, сельскохозяйственной обработкой, растительностью и многими другими факторами, существенно изменяющими приведенные ориентировочные значения.

**ВРК определеныпо характернымосновным гидрофизическимхарактеристикам(ОГХ)

***Природныепески почтивсегдаслоисты.Вследствиеэтого приведенные данныевесьмаориентировочны.

материалы Справочные

413

Оценка переуплотнения почвы по критическим значениям сопротивления пенетрации

(по Lhotsky J., a kol, 1984; Zrubec F. ,1998**).

 

 

 

Критические значения сопротивления пенетрации для соответствующих классов по

 

 

 

гранулометрическому составу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глина

Тяжелый

Средний

Легкий

Супесь

Песок

 

 

 

 

 

суглинок

суглинок

Суглинок

 

 

Сопротивление

 

2.8

– 3.2

3.2

– 3.7

3.7

– 4.2

4.5

– 5.0

5.5

6.0

пенетрации (MПa) *

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для

диапазона

влажности

28

– 24

24

– 20

18

– 16

15

– 13

12

10

(% к весу)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* Если реальная влажность почвы выше приведенной в диапазоне, к измеренному значению сопротивления пенетрации следует прибавить 0.25 МПа, а если ниже вычесть 0.25 МПа.

** L h o t s k y J., a kol.: Metodika zъrodnмnн zhutnмnэch pud . ЪVTIZ Praha, 1984; Z r u b e c F. Metodika zъrodnenia zhutnenэch pфd. SFRI,

Bratislava. 1998.

Основные размерности величин, использующихся в физике почв, и коэффициенты перехода между различными системами

Для перевода

 

 

Традиционная (или используемая за

Для перевода единиц

единиц системы

Система СИ

 

из традиционной в

СИ в традиционные

 

рубежом) система единиц

систему СИ

 

 

умножить на

 

 

 

умножить на

 

 

 

Длина

 

1.0

Микрометр, мкм (10-6 м)

 

Микрон, µ

1.0

10

Нанометр, нм (10-9 м)

 

Ангстрем, Е

0.1

 

 

 

Площадь

 

2.47

Гектар, га

 

Акр

0.405

104

Квадратный метр, м2

 

Гектар, га

10-4

 

 

Удельная поверхность

 

10

Квадратный метр на

 

Квадратный сантиметр на грамм, см2/г

0.1

 

килограмм, м2/кг

 

 

 

414

материалы Справочные

 

 

 

Давление

 

9.90

Мегапаскаль, МПа (106

Па)

Атмосфера, атм

0.101

10

Мегапаскаль, МПа (106

Па)

Бар (амер.)

0.1

1.02

Гектопаскаль, гПа

 

Сантиметр водного столба, см.водн.ст.

0.98

105

Паскаль, Па

 

Атмосфера, атм

10-5

Насыщенная (коэффициент фильтрации) и ненасыщенная (коэффициент влагопроводности) влагопроводность

8.64

х 106

м/сек

см/сут

1.16

х 10-7

 

 

Сила,

энергия, работа, тепло

 

 

105

 

Ньютон, Н

Дина

10-5

 

0.239

Джоуль, Дж

Калория, кал

4.19

 

107

 

Джоуль, Дж

Эрг

10-7

 

2.387 х 10-5

Джоуль на кв.метр, Дж/м2

Калория на кв.сантиметр (лэнгли), кал/см2

4.19

х 104

1.163

Ватт , Вт

Калория в секунду, кал/с

0.86

 

1.43

х 10-3

Ватт на кв.метр, Вт/м2

Калория на кв.сантиметр в минуту, кал/см2 мин

698

 

 

 

 

Температура

 

 

1.00

(К-273)

Кельвин, К

Цельсий, °С

1.00

(°С+273)

(1.8 0С) + 32

Цельсий, °С

Фаренгейт, °F

0.5556 (°F – 32)

 

 

Транспирация и фотосинтез

 

 

3.60

х 10-2

Миллиграмм на кв.м

Грамм на кв.дециметр в час, г/дм2 час

27.8

 

 

 

в секунду, мг/м2 с

 

 

 

10-4

 

Миллиграмм на кв.метр

Миллиграмм на кв.сантиметр в секунду, мг/см2 с

104

 

 

 

в секунду, мг/м2 с

 

 

 

1.16

х 10-6

Миллиграмм на кв.метр

Грамм на гектар в сутки, г/га сут

8.64

х 105

 

 

в секунду, мг/м2 с

 

 

 

0.116

Грамм (Н2О) на кв.метр

Сантиметр водного слоя в сутки, см водн.сл./сут

8.64

 

 

 

в секунду, г/м2 с

 

 

 

5.56

х 10-3

Миллиграмм (Н2О)

Микромоль (Н2О) на кв.сантиметр в секунду,

180

 

 

 

на кв.метр в секунду, мг/м2 с

мкмол/см2 с

 

 

материалы Справочные

415

 

 

 

Удельная элетропроводность и магнетизм

 

 

 

 

10

 

Сименс на метр, См/м

Миллимо на сантиметр, ммо/см

 

0.1

 

104

 

Тесла, Т

 

Гаусс, G

 

 

10-4

 

 

 

 

 

Концентрации

 

 

 

 

 

1

 

Сантимоль на

килограмм,

Миллиэквивалент на 100 грамм, мэкв/100 г

1

 

 

 

смоль/кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.1

 

Грамм на килограмм, г/кг

Процент, %

 

 

10

 

1

 

Грамм на килограмм, г/кг

Промилле (часть на тысячу), ppm

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Радиоактивность

 

 

 

 

 

2.7 х 10-11

 

Беккерель, Bq

 

Кюри, Ci

 

 

3.7 х 1010

 

100

 

Грей, Gy (полученная доза)

Рад, rad

 

 

0.01

 

100

 

Эквивалентная доза, сиверт,

Рентген (на человека)

 

 

0.01

 

 

 

Sv

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оценочныепоказателистепенидеградациипочвиземель

 

 

 

 

 

(приводятся в сокращенном варианте по В.Н..Шептухову и др.,1997*)

 

 

 

 

 

Показатель

 

 

 

 

 

Степень деградации

 

 

 

 

 

 

 

0

1

2

 

3

4

Уменьшение содержания физической глины, % от исходного

 

 

 

<5

6–15

16–25

 

26–32

>32

 

<10

11–20

21–30

 

31–40

>40

Увеличение равновесной плотности пахотного слоя почвы, % от

 

исходной

 

 

 

 

 

>0.2

0.11–0.2

0.06–0.1

 

0.02–0.05

<0.02

Стабильная структурная (межагрегатная, без учета трещин) пористость,

 

см3/г

 

 

 

 

 

>0.3

0.26–0.3

0.2–0.25

 

0.17–0.19

<0.17

Текстурная пористость (внутриагрегатная), см3/г

 

 

 

 

 

 

 

>1.0

0.3–1.0

0.1–0.3

 

0.01–0.1

<0.01

Коэффициент фильтрации, м/сут.

 

 

 

 

Каменистость, % покрытия

 

 

 

<5

6–15

16–35

 

36–70

>70

* Ш е п т у х о в

В. Н., Р е ш е т и н а

Т. В., Б е р е з и н

П. Н. и др. О совершенствовании оценки процессов деградации почв.

«Почвоведение». 1997. №7. С.799 805.

416

материалы Справочные

Оптимальныегидротермическиеусловиядляпроизрастаниясельскохозяйственныхкультур

(по В.В.Медведеву и др., 2002*)

Показатель

Оптимальные

Допустимые

Не рекомендуемые

Температура воздуха при появлении всходов, °С

6–12

4–5

<4

Температура воздуха при формировании генеративных органов,

6–12

45

<4

°С

 

 

 

Запасы продуктивной влаги (см водн.сл.) в слое 0–20 см при

>3.0

1.0–3.0

<1.0

появлении всходов

 

 

 

Запасы продуктивной влаги в слое 0–100см при цветении или

>12.0

6.0–12.0

<6.0

формировании генеративных органов

 

 

 

Гидротермический коэффициент за период с температурой

0.9–1.2

0.7–0.89 или

<0.78 или

воздуха >10°C

 

1.21–1.6

>1.6

* М е д в е д е в В. В., Б у л ы г и н С. Ю., Л а к т и о н о в а Т. Н., Д е р е в я н к о Р. Г.. Критерии оценки пригодности земель Украины для возделывания зерновых культур. «Почвоведение». 2002. №2. С.216 227

материалы Справочные

417

418

 

 

 

Список обозначений

Список обозначений основных свойств и параметров и наиболее

 

 

 

употребительных единиц измерений*)

 

Обозначение

Свойства и параметры

Размерность

 

С

 

Сцепление

кПа, атм

С, Сm, Сv

 

Теплоемкость, удельная, объемная

кал/(г·град),

 

 

 

 

кал/(см3·град)

 

с

 

Концентрация газа и растворенного

г/м3 имоль/л

 

 

 

вещества

 

сп, сз и сs

 

Концентрация растворенного вещества

моль/л

 

 

 

в проточных, застойных зонах порового

 

 

 

 

пространства и в адсорбированной фазе

 

 

d

 

Диаметры (пор, фильтрующей колонки

мм, мкм, см

 

 

 

и пр.)

 

 

D

 

Коэффициент диффузии

см2/час, см2/с,

 

 

 

 

м2/сут

D0, Dm,

 

Коэффициенты диффузии: иона или газа

см2/час, см2/с,

 

в растворе (или в воздухе),

2

ef

ef

,

м /сут

Dс

Da

молекулярной, эффективной для солей и

 

Dh, D*

 

газов, гидродинамической дисперсии,

 

 

 

 

конвективной диффузии

 

Е, Е0

 

Испарение, испаряемость

см/сут, мм/час

 

е

 

Коэффициент пористости

см3/см3,

 

 

 

 

безразм.

 

g

 

Ускорение свободного падения

см2/с

h, h0, hв и hн

Высота: образца, столба воды в верхней

мм, м

 

 

 

и нижней частях прибора

 

 

H

 

Слой воды (напор)

см, м

 

Ha

 

Нагревание приземного слоя воздуха

Вт/м2 =

 

 

 

 

Дж/(с·м2 )

 

 

 

 

или кал/(см2

 

 

 

 

·сут)

 

In

 

Поступающая солнечная радиация

-“-

 

Ia

 

Рассеянная радиация

-“-

 

Ili

 

Противоизлучение атмосферы

-“-

 

Ilе

 

Излучение деятельной поверхности

-“-

 

 

 

почвы

 

 

In

 

Радиационный баланс

-“-

k, k1

 

Константы кинетики сорбции нулевого,

1/час

 

 

 

первого порядка

 

 

Кd

 

Константа сорбции (коэффициент

л/г, л/100 г

 

 

 

распределения)

 

Список обозначений

419

Обозначение

Свойства и параметры

Размерность

Кстр

Коэффициент структурности

безразм., %

Kд

Коэффициент дисперсности по

%

 

Качинскому

 

Квл

Коэффициент влагопроводности почвы

см/сут, м/сут

Кф, Kl

Коэффициент фильтрации воды в почве,

-“-

 

коэффициент фильтрации жидкости в

 

 

почве

 

L

Длина почвы в колонке

см

m

Масса тела, фракции, почвы и проч.

г, кг

ms, mw, ma

Масса твердой фазы почвы, воды,

-“-

 

воздуха в почве

 

NА

Число Авогадро

 

p

Вес почвы

г, кг

P

Равновесное давление паров воды при

мм рт.ст, атм

 

данной температуре

 

P

Разрежение, давление

см водн.ст.,

 

 

атм

Pк-с

Давление (капиллярно-сорбционное,

см водн.ст.,

 

матричное) почвенной влаги

атм, Па

Рσ , Рτ

Нормальное (напряжение сжатия) и

-“-

 

тангенциальное (напряжение сдвига)

 

 

механические давления

 

P0

Давление паров воды, насыщающих

атм, см

 

данное пространство при температуре

водн.ст

 

опыта

 

Q

Количество вещества, энергии

моль, кал

Qs

Нагревание почвы

Вт/м2 =

 

 

Дж/(с·м2)

 

 

или кал/(см2·

 

 

сут)

qT

Поток тепла в почве

Вт/м2 =

 

 

Дж/(с· м2 )

 

 

или кал/(см2

 

 

·сут)

qw

Поток воды в почве

см/сут, м/сут

qc

Поток растворимых веществ (солей) в

моль/(см2сут)

 

почве

 

qa, qac , qad

Поток газа, конвективная, диффузионная

г/(см2сут)

 

составляющие потока газа в почве

 

R

Радиусы (капилляров, цилиндра и проч.)

мм, см

S

Площади (поперечного сечения и проч.)

см, м

420

Список обозначений

Обозначение

Свойства и параметры

Размерность

Sпол, Se, Si

Полная, внутренняя и внешняя удельные

м2/г

 

поверхности почвы

 

S0

Площадь, занимаемая одной молекулой

м2

 

адсорбата

 

t

Время

мин, час, сут

t50

Время полураспада вещества

-“-

T

Абсолютная температура

К

Tt

Такт или относительное время

безразм.

Tr

Транспирация растений

см/сут, мм/сут

V

Объемы (проб, впитавшейся воды и

мл

 

проч.)

 

Va

Объем агрегатов

см3

Vпор

Объем пор почвы в колонке

-“-

Vs

Объем твердой фазы

-“-

Vw

Объем почвенной влаги

-“-

W

Влажность весовая

г/г, %

Wг

Гигроскопическая влажность почвы

-“-

Wмг

Влажность максимальная

-“-

 

гигроскопическая почвы

 

Wммв

Влажность при максимальной

-“-

 

молекулярной влагоемкости

 

Wмав

Влажность максимальной

-“-

 

адсорбционной влагоемкости

 

Wнв

Влажность при наименьшей

-“-

 

влагоемкости

 

Wпт

Влажность при пределе текучести

-“-

Wm

Количество воды, покрывающее

-“-

 

поверхность почвенных частиц

 

 

мономолекулярным слоем

 

z

Глубина

см, м

α

Альбедо

безразмерная

 

Поверхностное натяжение жидкости

дин/см

, l

Вязкость воды, жидкости

Па·с

, агр, а,

Порозность (пористость) почвы,

см3/см3, %

ма

агрегатная, суммарная агрегатная,

 

 

межагрегатная

 

air

Объем воздухоносных пор в единице

-“-

 

объема почвы

 

п, з

Порозность проточных и застойных зон

-“-

 

порового пространства почвы

 

Список обозначений

421

Обозначение

Свойства и параметры

Размерность

 

Коэффициент температуропроводности

см2/с

 

почвы

 

 

Шаг смешения

м, см

T

Коэффициент теплопроводности

кал/(см град

 

 

час)

 

Объемная влажность почвы

см3/см3

*

Влажность почвы, соответствующая

-“-

 

нерастворяющему объему влаги

 

min

Минимальная (остаточная) влажность

-“-

 

почвы (аппроксимация ОГХ уравнением

 

 

ван Генухтена)

 

max

Влажность, близкая к водовместимости

-“-

 

(аппроксимация ОГХ уравнением ван

 

 

Генухтена)

 

 

Скорость движения потока в порах

мм/сут, см/сут

a

Плотность агрегата

г/см3

b

Плотность почвы

-м-

s

Плотность твердой фазы почвы

-“-

к-с, осм,

Потенциалы влаги в почве: капиллярно-

дж/кг

сорбционный, осмотический,

 

гр, вн,

гравитационный, внешнего

 

атм

механического и газового

 

 

(атмосферного) давлений

 

ЕС

Удельная электропроводность

См/м

*) В тексте могут встречаться буквенные обозначения, повторяющие приведенные в данной таблице, но отличающиеся по смыслу. При этом обязательно дается текстовое пояснение.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Помощь Обратная связь Вопросы и предложения Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности