25257 (630246), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Капиллярная, вода относится, к категории свободной влаги Пленочная вода распределяется лишь на поверхности частиц. Промежутки же между частицами, как указано выше, остаются при этом не заполненными водой. В силу этого пленочная вода не способна передавать гидростатическое давление. Если же капиллярные промежутки, имеющиеся в грунтах, заполнены водой, то такую воду принято называть капиллярной. Заполняя полностью сечение капилляров, капиллярная вода может передавать гидростатическое давление.
Свободная гравитационная вода заполняет промежутки в грунтах при влажности в интервале между полной и наименьшей влагоемкостями; она не может удерживаться силами притяжения к стенкам каналов, а поп влиянием силы тяжести, свободно стекает по направлению уклона. Движение ее осуществляется в капельно-струйчатом виде.
Физические и водные свойства почво-грунтов. Почвенные константы. Отношение почво-грунтов к воде зависит от их строения и состава. Основными характеристиками почво-грунтов с точки зрения их водных свойств: скважность, высота капиллярного поднятия, удельный и объемный вес, водопроницаемость, влагоемкость, водоотдача, дефицит влаги, недостаток насыщения.
Капиллярное поднятие. Почво-грунты обладают порами, представляющими собой тонкие канальцы, имеющие свойства капилляров. По сети капиллярных каналов происходит поднятие воды выше уровня грунтовых вод.
12. Инфильтрация воды в почву
Впитывание, фильтрация, свободное просачивание. Просачивание— это проникновение воды в толщу почво-грунтов и движение ее к уровню подземных вод.
Просачивание воды в почву является одним из важнейших факторов формирования режима вод суши. Оно в значительной степени определяет обводнение почвы, интенсивность поверхностного стока и увеличение запасов грунтовых вод.
Просачивание воды в почво-грунты может осуществляться как в форме капельно-струйчатого (турбулентного) движения воды по трещинам, ходам и порам больших размеров, так и в виде капиллярного (ламинарного) движения по каналам и порам небольшого сечения, когда проявляется действие капиллярных сил.
При этом начала ная стадия просачивания, когда силы трения и силы сопротивления почвенного воздуха, вытесняемого из пор при просачивании, малы, а преобладают капиллярные силы, называется впитыванием (поглощением, инфильтрацией).
По мере увеличения толщины слоя почво-грунта, в котором поры заполнены водой, действие капиллярных сил затухает, и дальнейшее продвижение воды происходит под преобладающим действием силы тяжести со скоростью, соответствующей коэффициенту фильтрации данного почво-грунта. Эту стадию явления просачивания называют фильтрацией.
Механизм проникновения воды в почву. Просачивание воды в почву совершается под действием следующих сил
1) силы тяжести просачивающегося столба воды
2) всасывающей силы капиллярных менисков, измеряемой высотой капиллярного всасывания воды данной почвой;
3) давления поверхностного слоя воды;
Понятие о кривых инфильтрации. Учет поглощающей способности почвы в зависимости от изменения интенсивности впитывания во времени может быть осуществлен с помощью, так называемых кривых инфильтрации (называемых иногда кривыми просачивания, или кривыми поглощения, или впитывания).
13. Понятие о многолетней мерзлоте, ее распространение
Помимо сезонного промерзания, зависящего от географического положения и местных особенностей района, имеется обширная зона, в пределах которой на некоторой глубине грунт постоянно сохраняется в мерзлом состоянии. Мощность сезонной мерзлоты в пределах СНГ изменяется от нескольких сантиметров до 1—2 м. В средних широтах глубина сезонного промерзания составляет 0,6—0,8 м.
Над толщей постоянного мерзлого грунта находится слой, который ежегодно летом оттаивает, а зимой замерзает. Этот слой называется деятельным, или активным.
Толща вечной мерзлоты и слой сезонного промерзания могут непосредственно переходить один в другой или же между ними бывает талая прослойка.
Если слой постоянной мерзлоты находится на такой глубине, что сезонное промерзание ежегодно достигает его верхней поверхности, то в этом случае вечная мерзлота называется сливающейся; когда указанного соединения сезонного промерзания и вечной мерзлоты не наблюдается, мерзлота называется несливающейся.
Область сплошного распространения вечной мерзлоты по мере продвижения к более южным и менее континентальным зонам сменяется областью вечной мерзлоты с включениями участков талого грунта. Эти участки, называемые таликами, обычно располагаются под озерами и реками, а также в местах, благоприятных для образования мощных скоплений снега.
В зависимости от соотношения площадей вечной мерзлоты и площадей таликов различают:
1. Районы сплошного распространения вечной мерзлоты, т. е. районы, в пределах которых вечная мерзлота, как правило, наблюдается повсеместно, независимо от различий в местных особенностях отдельных участков.
2. Районы почти сплошного распространения вечной мерзлоты, нарушаемой более или менее значительными вкраплениями таликов.
3. Распространение вечной мерзлоты в форме отдельных островов среди обширных таликовых пространств.
4. Распространение вечной мерзлоты только в буграх торфяников.
Воды в районах многолетней мерзлоты. В соответствии с характером вертикального строения воды этой зоны могут быть разделены на четыре категории:
1) воды поверхностные (реки, озера);
2) надмерзлотные воды, залегающие над толщей вечной мерзлоты, на ее верхней поверхности;
3) межмерзлотные воды, находящиеся в пределах вечной мерзлоты. Наиболее часто они находятся в твердом состоянии;
4) подмерзлотные воды, залегающие ниже толщи вечной мерзлоты. Для верхней части этих вод вечная мерзлота является кровлей.
Режим поверхностных вод в районе распространения вечной мерзлоты обладает рядом существенных особенностей.
Реки, протекающие в этих районах, отличаются весьма малым стоком в зимний период. Если реки, протекающие в районах, не охваченных вечной мерзлотой, за период декабрь—февраль проносят 6—10% годового объема стока, то в районах вечной мерзлоты на таких же реках протекает 1—2% и менее годового стока.
14. Режим речного стока
Общие понятия о водном питании рек. Вода, проносимая реками, поступает в них в результате выпадения атмосферных осадков на земную поверхность в процессе круговорота воды на земном шаре. Однако в зависимости от конкретных условий поступления атмосферной влаги непосредственно в реки воды, принимающие участие в питании рек, обычно делят на снеговые, дождевые, подземные и ледниковые (включая вечные снега).
В отдельных случаях бывает весьма трудно выделить достаточно четко роль различных источников питания в формировании суммарного стока реки; в этом случае применяют термин «смешанное питание».
На территории СССР основная масса рек (около 60%) получает водное питание за счет таяния сезонных снегов. В южных степных районах Европейской территории СССР, в Северном Казахстане и некоторых других областях, где грунтовые воды залегают глубоко и не дренируются реками, а летние дожди не дают поверхностного стока, реки целиком питаются водами, образующимися весной от таяния снега.
Фазы водного режима. В режиме стока рек можно выделить ряд характерных периодов (фаз) в зависимости от изменения условий питания. Применительно к режиму рек СССР различают следующие фазы водного режима: 1) половодье, 2) паводки, 3) межень. Половодье в зависимости от условий его формирования может быть весенним и летним или весенне-летним.
Половодье характеризуется наибольшей в году (среди других фаз режима) водностью, высоким и длительным подъемом уровня, обычно сопровождаемым выходом воды из русла на пойму. Вызывается главным источником питания (на равнинных реках — снеготаянием, на высокогорных — таянием снегов и ледников, в муссонных и тропических зонах — выпадением летних дождей и т. д.), и для рек одной климатической зоны ежегодно повторяется в один и тот же сезон с различной интенсивностью и продолжительностью. Паводки представляют собой быстрые и сравнительно кратковременные подъемы уровня воды в реке; в отличие от половодья, возникают нерегулярно; поднятие уровня и расход воды при паводке может в отдельных случаях превышать уровень и наибольший расход половодья. Возникают паводки в результате выпадения дождей, ливней и снеготаяния во время зимних оттепелей. К категории паводков обычно относят ежегодное повышение водности в осенний период в результате дождей и уменьшения испарения. Эти осенние паводки хотя и повторяются ежегодно, но часто не образуют общей волны и не являются столь значительными и регулярными, как половодье. Межень — фаза водного режима реки, характеризующаяся продолжительным (сезонным) стоянием низких (меженных) уровней и расходов воды в реке вследствие сильного уменьшения или прекращения поверхностного стока; в этот период река питается преимущественно подземными водами.
16. Классификация Зайкова
Все реки СССР, исключая искусственно или природно сильно зарегулированные, он разделил на следующие три основные группы:
1) реки с весенним половодьем;
2) реки с половодьем в теплую часть года;
3) реки с паводочным режимом.
Реки первых двух групп характеризуются периодически повторяющимися из года в год большими расходами воды, приуроченными к весне или теплой части года. В остальные времена года наблюдается несколько повышенный или низкий сток (межень) или, наконец, паводки, большей частью случайные.
Реки третьей группы отличаются резкими и обычно кратковременными паводками, носящими систематический характер и возможными в любое время года или наиболее часто повторяющимися в те или иные сезоны; в межпаводковые периоды на этих реках устанавливается низкий сток.
Реки с весенним половодьем наиболее распространены на территории СССР. В течение весеннего половодья в реке в зависимости от ее величины и района расположения проходит от 50 до 100% всего годового стока. В зависимости от характера половодья и режима расходов в остальную часть года реки этой группы разделены на пять следующих типов: 1) казахстанский, 2) восточноевропейский, 3) западносибирский, 4) восточносибирский и 5) алтайский.
1. Казахстанский тип характеризуется исключительно резкой и высокой волной половодья и низким, до полного пересыхания рек, стоком в остальное время года. Максимальный расход половодья в среднем в несколько десятков раз превышает средний годовой расход. Этот тип распространен по северной окраине Арало-Каспийской низменности, в Центральном и Западном Казахстане и в Южном Заволжье.
2. Восточноевропейский тип характеризуется высоким половодьем, низкой летней и зимней меженью и повышенным стоком осенью. Максимальный расход половодья в среднем в 10— 20 раз превышает средний годовой расход. Этот тип распространен на большей части Восточно-Европейской равнины. Пересыхание рек летом и перемерзание зимой имеет место только на очень малых реках, с площадями бассейнов до 200—300 км2.
3. Западносибирский тип имеет невысокое, растянутое и сглаженное половодье, повышенный летне-осенний сток и низкую зимнюю межень. Максимальный расход половодья превышает средний годовой расход в среднем в 10 раз. Этот тип приурочен к Западно-Сибирской низменности, простирающейся между Уралом и Енисеем, к северу от 54—55° с. ш.
4. Восточносибирский тип характеризуется высоким весенним половодьем, систематическими летне-осенними паводками и очень низким стоком зимой. Дождевые паводки на большинстве рек высоки, и в отдельные годы их максимальные расходы могут превышать максимальные расходы весеннего половодья. Максимальный расход половодья превышает средний годовой расход в среднем в 25 раз.
5. Алтайский тип отличается невысоким растянутым, имеющим гребенчатый вид половодьем, повышенным летним стоком и низким стоком зимой. Максимальный расход половодья в среднем до 10 раз превышает средний годовой расход. Этот тип распространен на Алтае, -в зонах сезонных снегов горных областей Средней Азии и Кавказа и на о. Сахалин.
6. Дальневосточный тип характеризуется невысоким, сильно растянутым, имеющим гребенчатый вид половодьем и низким, вплоть до полного истощения запасов грунтовых вод и промерзания рек, стоком в холодную часть года. Максимальный расход половодья в среднем до 10—15 раз.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
