Элементы с/х гидрологии (испарение, осадки, сток). (3)

Гидролония – наука, изучающая гидросферу,ее св-ва и протекающие в ней процессы и явления во взаимодействии с атм и биосферой.

∆W(изменение влаги)= Р +(S’+G’)-(S-G)-E

S-сток/приток пов-стных вод; G-сток/приток ГВ

Осадки. Для мелиоративных надо кол-во осадков за год/мес/вегетацию. В НЧЗ 600-750 мм, в степной 250-450, в пустынных р-нах Ср. Азии - 100-200 мм. Хар-на резкая изменчивость выпадения ос по отдельным периодам и годам. Все это приводит к неодинаковому увлажнению почвы, не только различных зон, но и одного и того же участка в разные годы и периоды года. Устанавливаю расчетное ко-во осадков (годовое или сезонное) с различной обеспеченностью. Важен хар-р выпадений: ливни, мелкие, большие проливные, тропические ураганные.

Испарение происходит с пов-сти воды, почвы и раст. В состав суммарного испарения входит транспирация. Изменчиво по территории и во времени, в зависимости от t° и влажности возд, почвы, скорости ветра, вида к-р и ур-ти. По соотношению осадков и испаряемости опр-т показатели увлажнения, кот могут служить придержками выделения зон по степени увлажнения и, общей потребности в осушении и орошении. Более часто учитывают суммарные затраты, т.е. водопотребление Е (м³/га), опр-е по фор-ле: Е=К[в]*У. К[в] - коэ-т суммарного водопотребления (м³/т), У – ур-ть к-р.

Сток. Пов-стный и грунтовый (подземный). Поверхностный отличается неравномерностью в течение года. Из общего стока 79% - пов-стный, 21% - подземный. Наиболее пригоден подземный. Не требует регулирования и хар-зует ресурсы ежегодно возобновляемых подземных вод. Но основную массу составляет пов-стный сток, но использовать ток после регулирования, т.к. естественный режим стока не совпадает с режимом потребления

Впитывание и фильтрация. Основные почвенно-гидрологические константы, методы их определения (4)

Водопроницаемость — способность почвы воспринимать и пропускать воду из верхних горизонтов в нижние. В процессе водопроницаемости различают впитывание и ее фильтрацию (просачивание). Впитывание — это поступление воды в почву, не насыщенную влагой; фильтрация же начинается с момента, когда большая часть пор почвы данного слоя заполнена водой.

Водопроницаемость измеряется количеством влаги, поступавшей в почву с ее поверхности. В первый период она обычно очень велика, затем уменьшается и к концу фильтрации становится постоянной.

Водопроницаемость зависит от мех состава, наличия перегнойных веществ и структурности почвы. Наилучшее просачивание воды у песчаных почв, худшее — у глинистых. Водопроницаемость почв структурных выше, чем бесструктурных.

Определяется слоем воды (в мм), поступающей в почву ч/з её пов-сть в ед времени. В. п. зависит от генетич. типа почвы, гран состава и влажности почвы. Высока водопроницаемость рыхлых (песчаных) и структурных почв. В бесструктурные почвы влага обильных дождей часто не успевает впитаться, => образуется поверхностный сток и связанная с ним водная эрозия/ Более водопроницаемы верх. горизонты почвы, менее — уплотнённые иллювиальные горизонты.

Фильтрация – движение гравитационной воды, подчиняется закону Дарси: q = Kh/l = Ki

q – кол-во воды, проходящее ч/з 1 см² поперечного сечения почвы за 1 с, см³;

h – разность уровней воды в начале и конце пути фильтрации, см;

l – длина пути фильтрации, см;

i – гидравлический уклон потока воды, i = h/l;

K – коэф-т фильтрации, см/с, зависит от скважности, диаметра частиц почвы и температуры воды (чем ↑ t, тем ↓ ее вязкость и ↑ К). если фильтрация продолжается долго, то коэф-т может меняться во времени (в основном ↓), т.к. во время фильтрации выносятся водорастворимые соли, почва становится мелкозернистой, частицы ее перемещаются, образуя слой иллювия, изменяется ход бактериальных процессов. Увеличивается К если сильной фильтрационной струей вымываются растворимые твердые частицы.

Водоотдача – способность насыщенных влагой почвогрунтов отдавать свободную воду.

Коэф-т водоотдачи (%) – отношение объема стекшей из почвогрунта воды W м³ (при полном заполнении всех пор) к объему почвогрунта V, м³: δ = W100/V.

Влагоемкость – способность почвы вмещать или удерживать при определенных условиях некоторое кол-во влаги. Зависит от влажности, пористости, температуры, степени окультуренности почвы, концентрации и состава почв растворов и тд. С ↑ t почвы и воздуха влагоемкость ↓ (кроме богатых перегноем почв). Меняется по генетическим горизонтам и высоте почвенной колонки.

ПВ – полное заполнение пор и пустот. ПВ = Р/α (пористость на плотность), % от массы сухой почвы.

НВ – вся влага истекла (неполная влагоемкость)

ВРК – влажность разрыва капилляров

ВЗ – влажность завядания, ВЗ = 1,5 МГ

МГ – максимальная гигроскопичность, почва поглощает из воздуха при его 100% влажности

ДВ – динамическая влагоемкость – влажность почвы в текущий момент