.Види води в порах ґрунту

В залежності від фізичного стану, рухомості й характеру зв’язка з ґрунтом підземні води поділяють на кілька видів:

1. Фізично зв’язана вода утримується на поверхні мінералів та частинках ґрунту молекулярними силами і виділяється з ґрунту при температурі не менше 90-120˚ С. Цей вид води поділяють на гігроскопічну і плівкову.

Гігроскопічна (або міцно зв’язана) вода утворюється внаслідок адсорбції частками ґрунту молекул води. На поверхні часток гігроскопічна вода утримується молекулярними й електричними силами. Лише при нагріванні до 105-110˚С вона відокремлюється від породи.

Плівкова вода утримується на поверхні часток гірської породи завдяки електромолекулярним силам і обволікає частки ґрунту суцільним шаром у кілька рядів молекул.

2.Капілярна вода утворюється в порах ґрунту після насичення їх плівковою водою, заповнює частково або повністю капілярні породи і переміщається в породах під дією капілярних сил.

3. Гравітаційна вода (або вільна вода) – вода в рідкому стані, яка заповнює всі пустоти та тріщини земної кори, і переміщується під дією сили ваги і градієнтів гідростатичного тиску. Ця вода бере участь у кругообігу води в природі.

4. Вода у твердому стані (лід) – це гравітаційна вода, що замерзла при температурі 0⁰С і нижче; перебуває у гірських породах у вигляді кристалів, прошарків чи лінз льоду

5. Пароподібна вода – це вода в пароподібному стані, водяна пара, яка разом із повітрям заповнює не зайняті водою пустоти, куди надходить із наземного повітря або за рахунок процесів підземного випаровування інших видів води. Така вода завжди перебуває в русі і рухається від місць із більшою пружністю водяної пари до місць із меншою пружністю.

6.Хімічно зв’язана вода входить до складу деяких мінералів, наприклад гіпсу, мірабіліту, мідного купоросу. Вода з таких мінералів може бути вилучена лише при нагріванні до 300 – 400⁰ С.

.Водні властивості ґрунтів

Водні властивості ґрунтів визначаються їх фіз властивостями і вмістом в них води. До них відносяться вологість, вологоємність, водовіддача, водопроникність, капілярність.

Природна вологість - це вміст води в породі за природних умов і виражається відношенням маси води в породі до маси породи після її висушування при температурі 105 – 110⁰ С: W = (m_в / m_с) 100 % = (m_n - m_с) / m_с 100 %,

де W – вологість, m_в – маса води в породі, m_с – маса сухої породи, m_n – маса проби породи до висушення.

Вологість породи, яка визначається відношенням маси води в породі, до маси сухої породи називається ваговою вологістю. Розрізняють ще:

Об’ємну вологість – це відношення об’єму води, що міститься в породі, до об’єму всієї породи;

Відносну вологість – відношення об’ємної вологості до пористості породи показує ту частину пор, яка зайнята водою. В абсолютно сухій породі відносна вологість дорівнює нулю, а при цілковитому заповненні пор водою - одиниці.

Вологоємність – здатність порід уміщати й утримувати в собі певну кількість води. Розрізняють: повну, капілярну, найменшу та макс. молекулярну.

Дефіцит вологи – це кількість води, яка може додатково вміститись у породі в природних умовах вологості і визначається за різницею між повною вологоємністю і природною вологістю.

Водовіддача – це здатність водонасиченої породи віддавати воду шляхом вільного стікання. Величина водовіддачі визначається відношенням об’єму води, що вільно стекла, до об’єму всієї породи.

Водопроникністю ґрунтів називають їх здатність пропускати через себе воду під дією сили ваги або градієнтів гідростатичного тиску. Водопроникність залежить від розміру і форми часток ґрунту, від розміру і кількості пор і тріщин у ґрунті, його гранулометричного складу. закон Дарсі, за яким кількість води (Q), що просочується крізь породу за одиницю часу, прямо пропорційна коефіцієнту фільтрації (к), падінню напору (h), площі поперечного перетину породи (F) та обернено пропорційна довжині шляху фільтрації (L): Q = _.

За фільтраційними властивостями, всі гірські породи поділяють на три групи: водопроникні (галька, гравій, добре відсортований чистий пісок, закарстовані та тріщині породи); напівпроникні (глинисті піски, торф, скельні, напівскельні та закарстовані породи, пустоти і тріщини яких заповнені дрібнозернистими і глинистими відкладами); водонепроникні, або водотривкі (глини та масивно-кристалічні породи).

Капілярністю ґрунту називають його здатність утримувати і пропускати капілярну воду. Висота капілярного підняття залежить від розміру капілярних пор, гранулометричного складу породи, температури води та інших характеристик