Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Kurs_fiziki_pochv_Shein_E_V__2005

.pdf
Скачиваний:
723
Добавлен:
13.02.2015
Размер:
13.71 Mб
Скачать

Предметный указатель

Агрегатпочвенный

6, 10, 13, 16, 19, 55, 68

адсорбция 9, 82, 83

Альбедо 316, 317, 320, 331

Аэрация почвы 296, 298, 313

Баланс водный 207, 242, 247, 250

радиационный 315, 319, 335

тепловой 317, 319, 330, 335

Влагапочвенная адсорбированная 94, 237, 394 гигроскопическая

24, 27, 109, 112, 122

гравитационная

67, 106, 107, 111, 122, 208, 252

доступная

200, 211, 217, 235, 236, 237, 252

капиллярная 139, 237, 252, 329

недоступная 21, 28, 95, 146, 237, 252 пленочная 97, 99, 101, 103, 121, 127, 146, 157, 237, 252, 329, 393

подвешенная 104, 107, 112 продуктивная 64, 114, 122 прочносвязанная 92, 95, 124, 158

свободная 92, 93, 124, 125, 129, 131, 142

Влагоемкость почвы дифференциальная

156, 171, 173, 203, 285, 287

максимальнаяадсорбционная

82, 95, 96, 97, 121, 268, 393

максимальная молекулярная

99, 110, 158, 354

наименьшая 23, 67, 74, 107, 110, 112, 160, 169, 201, 235, 298, 313, 394, 401

объемная 296, 298 полная

74, 107, 112, 121, 125, 208, 399

Влагомер почвенный гаммаскопический 121 диэлькометрический 117, 119

нейтронный 116, 117 Влагообеспеченностьрастений

219, 221, 223, 229

Влагопроводность 192, 201, 203, 334. См.такжеНенасыщенная

гидравлическая проводимость Влажность

завядания 109, 112, 122, 158, 159, 201, 217, 238, 252

массовая 91, 159, 236 минимальная 148, 171, 288, 290

объемная 91, 93, 144, 146, 261, 285

относительная 109, 112, 235, 240 прилипания 400 разрыва капиллярной связи

99, 110, 112, 351

Водоотдача 113 Водопроницаемость 184, 185, 191, 217 Водоупор 104, 106, 177

Водоустойчивость 59, 62, 72, 73, 75 Воздухпочвенный

адсорбированный 107, 112, 147

защемленный 59, 63, 71, 75, 105, 107, 112, 147, 162, 190

растворенный 299, 304, 310 Воздухоемкость 23, 297, 298, 313 Воздухообмен 296, 298, 313 Воздухопроницаемость

18, 297, 298, 304, 313

Воздухосодержание. См. Порозность аэрации

Впитывание 184, 185, 186, 191, 193, 195

Высотакапиллярного подъема

102, 103, 144, 156

Выходная кривая 265, 269

Вязкость 340, 343, 347, 349, 354, 357

Газообмен 237, 299, 301, 304, 305

Гидравлическийградиент

175, 179, 182

Гидродинамическаядисперсия

260, 261, 262, 263, 265

Гипсовые блоки 119, 121 Гистерезис 121, 161, 162,

Предметный указатель

 

 

 

163,

173,

204, 364,

367,

392

 

 

Глинафизическая 32,

43, 44,

52

 

Гравий 31,

32,

52

 

 

 

 

 

Границалипкости 400,

401

 

 

Гранулометрическийсостав

 

 

 

7,

29,

32,

35

 

 

 

 

 

Грунтовые воды103,

108,

112,

113,

122,

174,

190,

230,

231,

247,

252,

262,

287

Давление входавоздуха 147, 171, 224, 226, 229

гидравлическое 178 гидростатическое 131, 180 гравитационное 128 капиллярно-сорбционное 125,

126, 127, 128, 129, 131

критическое 223, 225, 226, 229 механическое 134, 359, 360, 363 осмотическое

127, 129, 134, 142, 222, 277

пневматическое 304 полное

128, 129, 130, 131, 134, 135, 137, 142

почвеннойвлаги

125, 126, 129, 133, 280, 282, 285

предкомпрессионное 362, 369, 370, 379, 380, 384

расклинивающее 59, 385, 389, 400 тензиометрическое 140, 141

Движениеводы конвективное 256, 257

ламинарное 180, 182, 183, 405

турбулентное 52, 180, 182, 183 Деформация 343

остаточная 340, 343, 357, 364, 367 пластическая 340, 343, 349, 350, 357

упругая 340, 343, 357

Дилатансия 353, 356, 371, 372

Диффузивность почвенной влаги 203

Диффузия 199, 210, 219, 257, 258, 259, 260, 261, 262, 263, 264,265, 266, 267, 271, 272, 274, 328, 402

Законы (Генри, Гука, Дарси, Жюрена, Лапласа,Ньютона,Стокса,Фика) См. соответствующие «Уравнения»

423

Запасвлаги доступной 122

Изоплетывлажностипочвы

232, 233, 235, 237, 238, 239, 241, 252

Изотермасорбции (десорбции) водяного пара 79, 82, 89

Ил 32, 35, 43, 47, 52, 55, 314, 364, 387, 397

Инфильтрация(син. впитывание)

184, 185, 186, 188, 191, 217

Инфильтрометр 188 Испарение

почвенной влаги 208, 244, 410 транспирационное(транспирация)

220

физическое 244 Испаряемость

231, 238, 242, 244, 245, 246, 253, 282

Капилляриметр 163, 164, 165, 166, 167 Капилляры 192, 197, 255, 256, 257, 259, 260, 329, 400

Коллоиды 31, 69, 74

Конвекция 258, 274, 299, 302, 304, 322, 329, 336

Конденсациявлаги

82, 95, 202, 214, 250, 252 Кондукция 321, 322, 329, 336

Консистенция почвы 349 Константыпластичностипочвы (пределы Аттерберга)

верхний предел 350, 351, 358 нижнийпредел 350, 351, 358

Контактымежчастичные

72, 337, 338, 339, 383, 400

Корка почвенная 59 Коэффициент

влагопроводности 192, 193, 195, 197, 198, 199, 217, 285

впитывания 188 дисперсности 56, 61, 74

пористости 12, 341, 342, 343, 357, 361, 362, 363, 369, 390

респирационный 302 структурности 62

424

температуропроводности

326, 327, 328, 336

теплопроводности 321, 323 уплотнения 363, 365

фильтрации 176, 178, 179, 181, 182, 184, 187, 189, 193, 217

Кривая деформационная 364, 367

компрессионная 361, 363, 364 набухания и усадки 388, 390, 392 реологическая 347, 349

Критическоедавление влаги

223, 224, 226, 229, 282, 361

Лизиметр 247, 249, 253 Липкость 32, 85, 399

Макроагрегаты

49, 54, 57, 58, 61, 63

Макропоры

58, 106, 148, 239, 402, 405 Мелиорация 64, 109, 225, 226

Микроагрегаты

49, 54, 63, 68, 69, 70, 74

Микропоры 21, 28, 72

Набуханиепочвы 11, 385, 386, 387, 389, 392, 395, 400

Напряжениепредкомпрессионное 370 Нерастворяющий объем влаги

96, 97, 268, 286, 288, 291

Онсагерапринцип 276, 277, 278 Основная гидрофизическая

характеристика (ОГХ)

145, 146, 172, 351, 352

Отток влаги глубинный (отток грунтовых вод) 249

Педотрансферные функции 168,

379, 384, 410

Пенетрометр 380, 381, 383 Пептизация 31, 52 Перенос

солей 327

влаги 141, 143, 210, 211, 213 пара 194, 210, 214

скрытой теплоты 321

Предметный указатель

солей 256

тепла 322, 323, 327

Песок физический 33

Пластичность 85, 340, 343, 345, 346

Плотность агрегата 10, 13, 14, 23, 26

почвы 10, 12, 23, 28

твердой фазы 10, 12, 23 Поверхность

внешняя 79, 84, 90 внутренняя 79, 84, 87, 90 деятельная 315, 316

Порозность агрегата 13, 14, 16, 19, 21, 22, 28

аэрации 12, 18, 23, 296, 298 306, 307, 308, 313

дифференциальная

20, 22, 38, 146, 297

межагрегатная

13, 14, 19, 21, 22, 28 почвы 12, 13, 14, 16, 265

Предел (пластичности, усадки) 394 Преимущественныепути переноса

влаги 403, 405 Проницаемостьпочвы

диэлектрическая 94, 117, 118 Просадочность почв 374, 409 Прочность структуры механическая

353, 354, 361, 374 Пыль 32, 40, 43, 44, 412

Пьезометр 131

Рейнольдса критерий (число) 182

Реология 337, 340, 343, 344, 346

Реопексия 354

Сопротивление пенетрации (твердость почвы)

356, 380, 381, 382, 383 сдвигу 370, 371, 372

Структура почвы 57, 58, 66, 74

Сцепление 371, 372, 379, 384

Такт (относительное время)

265, 266, 267, 268 Тензиометр 126, 131, 137, 139, 140

Теплоемкость 323, 324, 325, 328

Предметный указатель

Тиксотропия 215, 339, 353, 356 Топоизоплетывлажности 240, 241 Транспирация 220, 231, 244

актуальная 221 относительная 221 потенциальная 221

Упругость 340 Уравнение

БЭТ 79, 83, 86, 90

Генри 82, 83 Гука 344, 381 Дальтона 245

Дарси 174, 178, 179, 182, 199, 200, 208, 257, 304, 321, 402, 403, 407 Жюрена 103, 122, 128, 154, 158

конвективно-диффузионное

259, 262, 263, 268, 272, 274

Костякова 191 Лапласа 101, 102, 154 Ленгмюра 82, 83

Модифицированного закона Дарси

199, 217

неразрывности

200, 202, 255, 256, 257

Ньютона 344, 345 основного переноса 207

Ричардса 200, 201, 203, 205, 207

Стокса 49, 50, 51 Фаррера 83, 87, 90 Филипа 191

Фурье 276, 321, 323, 326, 335 Усадка 11, 392, 395, 398, 400

Физика почв 3, 8 Фильтрация 174, 178

линейная 180, 181 радиальная 180

Фракция гранулометрическая

32,

33,

34

 

 

 

Функция влагопроводности

192,

195,

196,

207,

285

Частицы почвенные элементарные

29, 31, 32

Число пластичности 350

425

Шагсмешения

261, 264, 268, 288, 294

Эвапотранспирация

244, 287, 291, 317, 319

Содержание

ПРЕДИСЛОВИЕ ................................................................................................

3

ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................................

4

1.

Фундаментальныезаконы ........................................................................

4

2.

Принципы изучения почвы как природного

 

 

естественно-историческоготела.............................................................

5

3.

Почвакакфизическоетело.Предметфизикипочв.................................

7

ЧастьI.ПОЧВА ГЕТЕРОГЕННАЯ,

 

МНОГОФАЗНАЯ, ПОРИСТАЯ СИСТЕМА.......................................

9

1.

Фазыпочвы,ихсоотношение ..................................................................

9

2.

Плотностьтвердойфазы,почвы,агрегатов ...........................................

10

3.

Порозностьпочв,агрегатов,межагрегатная .........................................

13

4.

Типичныезначенияплотности

 

 

и порозности почв...................................................................................

14

5.

Плотностьпочвыиурожай.....................................................................

15

6.

Экологическоезначениеплотностипочвы ............................................

20

7.

Размеры пор и их функции. Дифференциальная порозность почв.....

20

8.

Методыопределенияплотностипочв,агрегатов,твердойфазы..........

23

ЧастьII.ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙСОСТАВПОЧВ ..............................

29

1.

Элементарныепочвенные частицы .......................................................

29

2.

Фракцииэлементарныхпочвенныхчастиц............................................

31

3.

Состависвойствафракцийгранулометрических элементов...............

34

4.

Интегральные и дифференциальные кривые гранулометрического

 

состава. Количественные характеристики распределениячастиц

 

 

по размерам............................................................................................

35

5. Классификациипочв по гранулометрии.................................................

40

6. Гранулометрический состав почвенного профиля ................................

46

7. Гранулометрическийанализ почв...........................................................

49

ЧастьIII.СТРУКТУРАПОЧВЫ.................................................................

54

1.

Микроагрегатныйсоставпочв ...............................................................

54

2.

Понятие о структуре почвы как об ее агрегатном составе ...................

57

3.

Оценкаструктуры.Ситовойанализ........................................................

58

Содержание

427

4.

Оценкаструктурыпочвы........................................................................

61

5.

Структура почвы и урожай.....................................................................

64

6.

Оптимальныедиапазонысодержанияводыивоздуха..........................

67

7. Формирование почвенной структуры ...................................................

68

7.1.Строениеагрегата...............................................................................

68

7.2.Основныетеорииструктурообразования.........................................

69

7.3.Значениеамфифильныхсвойствпочвенногоорганического

 

 

вещества .............................................................................................

71

ЧастьIV.УДЕЛЬНАЯПОВЕРХНОСТЬПОЧВ ..........................................

76

1.

Полная,внутренняяивнешняяудельныеповерхностипочв................

76

2.

Изотерма адсорбции паров воды почвами. Уравнение БЭТ ................

79

3.Определениеианализданныхпоудельнойповерхности.......................

86

4.

Принципыметодовопределенияудельнойповерхности......................

89

Часть V. ВЛАЖНОСТЬ ПОЧВЫ. ФОРМЫ ВОДЫ

 

И ПОЧВЕННО-ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ КОНСТАНТЫ ....................

91

1.

Влажность.Различныеформывыражения............................................

91

2.

Формы водывпочвеи энергетическиеконстанты ...............................

94

3.Почвенно-гидрологическиеконстанты .................................................

109

4.Методыопределениявлажностипочвы ...............................................

115

 

4.1.Прямыеметоды:термостатно-весовой..........................................

115

 

4.2.Косвенныеметоды ..........................................................................

115

ЧастьVI. ДАВЛЕНИЕ(ПОТЕНЦИАЛ)ВЛАГИВПОЧВЕ .................

124

1.

Понятиеокапиллярно-сорбционном(матричном)давлениивлаги

 

 

в почве ..................................................................................................

124

2.

Составляющиеполногодавлениявлагивпочве..................................

129

3.

Термодинамическое обоснованиепотенциала влаги.

 

 

Полныйпотенциалвлагииегосоставляющие ....................................

132

4.

Ометодахопределенияпотенциалавлагивпочве .............................

136

ЧастьVII.ОСНОВНАЯГИДРОФИЗИЧЕСКАЯ

 

ХАРАКТЕРИСТИКА ..............................................................................

144

1.

Зависимость междукапиллярно-cорбционным (матричным)

 

 

давлениемвлагиивлажностью основная гидрофизическая

 

характеристика(ОГХ).

 

Физическая сущность иформы представления ...................................

144

2.

ЗависимостьОГХотфундаментальныхсвойствпочв........................

149

3.

ИспользованиеОГХ ..............................................................................

155

4.

ГистерезисОГХ.....................................................................................

161

5.

ОметодахопределенияОГХ.................................................................

163

6.

Педотрансферныефункции..................................................................

168

428

Содержание

ЧастьVIII.ДВИЖЕНИЕВОДЫВПОЧВЕ ................................................

174

1.Движениеводывнасыщеннойвлагойпочве(фильтрация) ................

174

1.1.ЗаконДарси.......................................................................................

174

1.2.Видыфильтрацииифильтрационныхзадач....................................

179

1.3.ОтклоненияотзаконаДарси ............................................................

182

2.Водопроницаемость.Впитывание(инфильтрация)водывпочву......

184

3.Коэффициентыфильтрацииивпитывания:экспериментальные

 

определения и расчеты ........................................................................

187

4.Движение водывненасыщенной влагойпочве .................................

192

4.1.Функциявлагопроводности

 

(коэффициентвлагопроводности илиненасыщенной

 

гидравлическойпроводимости) ......................................................

192

4.2.МодифицированныйзаконДарси...................................................

198

4.3.Основноеуравнениедвиженияпочвеннойвлаги ..........................

202

4.4.Расчетдвиженияводывненасыщеннойвлагойпочве..................

205

4.4.1.Расчетсиспользованиемосновнойгидрофизической

 

характеристики(ОГХ)ифункциивлагопроводности. ...............

205

4.4.2.Расчет сиспользованиемгидрологическихконстант ...............

208

5.Термовлагоперенос ..............................................................................

210

5.1. Термопароперенос ..........................................................................

210

5.2.Совместныйпарожидкостныйпереносвлагивнеизотермических

условиях ............................................................................................

211

5.3.Переносвлагивзамерзающихпочвах.............................................

213

ЧастьIX.ДВИЖЕНИЕВЛАГИВСИСТЕМЕ

 

«ПОЧВА РАСТЕНИЕ АТМОСФЕРА».................................................

219

1.Понятиеовлагообеспеченностирастений.Транспирация ...............

219

2.Термодинамическийподходкописаниюпередвижениявлаги

 

в системе «почва растение атмосфера»...........................................

221

3.Критическоедавлениевлагивпочве.Научныеосновырегулирования

водного питаниярастений ....................................................................

224

4.Зависимостькритическогодавленияотразличныхфакторов ............

226

ЧастьX.ВОДНЫЙРЕЖИМИБАЛАНСПОЧВ ......................................

230

1. Водныйрежим почв .............................................................................

230

1.1.Динамикавлажностивпочве.Водныйрежимпочв ....................

230

1.2.Различныеформыпредставленияводногорежима:

 

распределение влажностипо глубине, послойные динамики,

 

хроноитопоизоплеты ...................................................................

232

2.Водныйбаланспочв..............................................................................

242

2.1.Составляющиеиуравнениеводногобаланса.................................

242

2.2.Оценканекоторыхсоставляющихводногобаланса........................

244

Содержание

429

 

2.2.1.Испарениесповерхностипочвы.Транспирация .......................

244

 

2.2.2.Внутрипочвенныйотток...............................................................

247

 

2.2.3.Конденсация..................................................................................

250

ЧастьXI.ПЕРЕНОСРАСТВОРИМЫХВЕЩЕСТВ

 

ВПОЧВЕ.................................................................................................

255

1.

Конвективныйперенос.Уравнениенеразрывности............................

255

2. Диффузия .............................................................................................

257

3.

Гидродинамическаядисперсия.Уравнениеконвективно-

 

 

диффузионного переноса....................................................................

259

4.

«Выходныекривые»..............................................................................

265

4.1. Анализпроцессов придвиженииионовв почве............................

265

4.2.Кинетическаясорбция(десорбция)веществ ..................................

269

4.3.Значениепроточныхизастойныхзонпоровогопространства

 

 

почв ...................................................................................................

271

5. Основные процессы и параметры переноса

 

 

растворимыхвеществвпочве ..............................................................

274

6.Термодинамическиеподходык совместномупереносувеществ,

 

тепла,электрическихзарядов.ПринципОнсагера ...............................

276

ЧастьXII.МАТЕМАТИЧЕСКИЕМОДЕЛИДВИЖЕНИЯВЛАГИИ

 

ВЕЩЕСТВВПОЧВАХ..........................................................................

279

1.

Основныеэтапымоделирования..........................................................

280

2.

Понятиеорасчетныхсхемах,начальных,граничныхусловиях

 

 

и экспериментальном обеспечении моделей......................................

284

3. Процесс моделирования: «наполнение»модели экспериментальными

 

данными, поливариантные расчеты....................................................

289

4.

Использованиемоделей........................................................................

292

ЧастьXIII.ГАЗОВАЯФАЗАПОЧВЫ.......................................................

296

1.

Основныепонятия:аэрацияипорозностьаэрации,воздухообмен,

 

 

воздухоносная порозность,дыханиепочв ..........................................

296

2. Газовый состав почвенного воздуха. Газообмен с атмосферой........

298

3.

Перенос газовв почве...........................................................................

302

3.1.Конвекция..........................................................................................

304

3.2.Диффузия..........................................................................................

306

4.

Методыисследованиягазовогосоставапочвенноговоздуха.............

309

ЧастьXIV.ТЕПЛОФИЗИКАПОЧВ ..........................................................

314

1.

Радиационныйитепловойбаланс ........................................................

314

1.1.Радиационныйбаланс ......................................................................

315

1.2.Тепловойбаланс...............................................................................

317

2.

Переностеплавпочве.Основныемеханизмы ....................................

321

430

Содержание

3.

Теплофизическиесвойствапочв..........................................................

328

4. Tепловой и температурный режимы почв ..........................................

330

5.

Температурные оптимумы...................................................................

332

6.

Классификациятепловыхрежимов ......................................................

333

7.

Методыизучениясоставляющихрадиационногобаланса

 

 

итеплофизическихсвойствпочв..........................................................

334

ЧастьXV. РЕОЛОГИЯПОЧВ ...................................................................

337

1.Типысвязейиструктурмежчастичноговзаимодействия .................

337

2.Основныепонятия................................................................................

340

3.

Реологическиезаконыдляидеальныхсистем ......................................

344

4. Основные реологические модели, применяемые к почве..................

346

5.

ПределыАттерберга.Взаимосвязьреологическихсостояний

 

 

с ОГХ .....................................................................................................

350

6.

Тиксотропия.Реопексия.Дилатансия ..................................................

353

ЧастьXVI. ДЕФОРМАЦИИПОЧВ...........................................................

359

1.

Основныепонятия.................................................................................

359

2.

Деформациисжатия(растяжения).......................................................

360

3.

Деформациисдвига ..............................................................................

370

4.

Природныеи антропогеннообусловленныефизико-механические

 

 

явления придеформацияхсжатияисдвига ........................................

374

5.

Прогнозуплотненияпочв.....................................................................

377

6.

Сопротивлениепенетрации ..................................................................

380

ЧастьXVII.НАБУХАНИЕИУСАДКАПОЧВ.ЛИПКОСТЬПОЧВ........

385

1.

Набухание ..............................................................................................

385

2.

Усадкапочвипочвенныхагрегатов .....................................................

392

3.

Липкостьпочв........................................................................................

399

ЧастьXVIII. НЕКОТОРЫЕСПЕЦИАЛЬНЫЕВОПРОСЫ

 

ФИЗИКИПОЧВ...........................................................................................

402

1. Преимущественныепотокивлагиивеществвпочве ..........................

402

2.Пространственнаянеоднородностьфизическихсвойств

 

 

и процессов ...........................................................................................

406

3. Многокомпонентныйперенос взоне аэрацииивгрунтовыхводах ....

406

4. Конструирование почв ...........................................................................

409

СПРАВОЧНЫЕМАТЕРИАЛЫ......................................................................

413

СПИСОКОБОЗНАЧЕНИЙ .............................................................................

418

ПРЕДМЕТНЫЙУКАЗАТЕЛЬ .......................................................................

422