Способ определения влагопроводности почвы

О П И С А Н И Е930078ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Соез СоветскихСоциапистичеснихРеспублик(5)М. Кд. С 01 М 15/08 3 Ъеударетасииый квнитат СССР ио делам изабретеиий и открытий,Государственный ордена Трудового Красног аменигидрологический институт(5 Й) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАГОПРОВОДНОСТИ ПОЧВЫ Изобретение относится к измеритель. ной технике и может быть использовано при прогнозировании глубин промерзания почвы, миграции почвенной влаги к фронту промерзания, инфильтрации воды в мерзлые почвы и ряда других почвенно-гидрологических процессов.Известен способ определения коэффициента влагопроводности коэффициента фильтрации)почвы путем определения расхода влаги, протекающей через поперечное сечение образца, и измерения пьезометрицеского градиента давления с последующим вычислением искомой величины по известной формуле 11.Недостаток этого способа заключается в том, что его нельзя применить для исследования мерзлой почвы.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения коэффициента влагопроводности талой почвы, заключающийся в насыщении доведенного до постоянного веса образца заданным количеством влаги с последующим высушиванием и регистрацией убыли веса образца и градиента давления почвен.ной влаги и образцеГ 2 1.Недостатком известного способа является то, что он неприменим для мерзлой почвы, так как при отрицательных температурах образца замерзает вода в системе, определяющей градиент давления в почве, и измерение становится невозможным.Цель изобретения - повышение достоверности определения влагопроводности мерзлой почвы.Поставленная цель достигается тем, цто перед определением влагопроводности почвы путем насыщения доведенного до постоянного веса образца заданным количеством влаги с последующим высушиванием и регистрацией убыли веса образца и градиента давления почвенной влаги в образце, образец почвы насыщают тяжеловодородной3 93007водой, а определение проводят притемпературе ОвС3,8 С,Предлагаемый способ позволяетмоделировать пористую структуру мерзлой почвы с различной степенью эапол" 5нения пор льдом путем замены в почве льда, образованного обычной водойНО , на лед, образованный тежелово"дородной водой, что позволяет опре"делить коэффициент влагопроводности 1 рмерзлой почвы.Основные характеристики тяжеловодородной воды - вязкость и коэффициент поверхностного натяжения,"лед-вода", наиболее близки к воде НО.Предлагаемый температурный интер- щвал обусловлен температурами замерзания тяжеловодородной воды РО(+З, 8 о С) и воды Н О (Оо С) .П.редлагаемый способ осуществляется следующим образом. 25Определяют расход влаги черезповерхность образца, Для этого аб, солютно сухой образец почвы помещают в цилиндр таким образом, чтобыотсутствовал кольцевой зазор между 5образцом и цилиндром, производятзавешивания цилиндра с образцом.Затем при помощи известного керами"ческого увлажнителя образец почвыувлажняют тяжеловодородной водойдо заданного предела. Цилиндр закрывают с обоих концов герметичнокрышками и устанавливают в термостатс рабочей температурой 20 оС.Цилиндр с образцом почвы выдерживают в термостате,в течение 10 сут,при этом тяжеловодородная вода равномерно распределяется во всем объемеобразца.Дальнейшая работа производитсяпри температуре 1,0 С в термокамере.Цилиндр с образцом почвы выдерживают в термокамере в течение 5 дней.За это время тяжеловодородная водапревращается в лед, так как температура ее замерзания равна 3, 8 оС.50 Снимают верхнюю и нижнюю крышки цилиндра и путем повторного взвешивания определяют содержание льда в образце. Устанавливают цилиндр с образцом на увлажнитель и подпитывают образец дистиллированной водой до заданного насыщения. Путем повтор 8 фного взвешивания определяют количество воды в свободной ото льдапористости образца Закрываютнижнюю крышку цилиндра и устанавливают в образец керамические датчики,соединенные с манометрами. Цилиндрсо снятой верхней крышкой ставят наподсушивание влаги с такой. скоростью, чтобы разность показаний манометров не превышала 254. Периодически, четыре раза в сутки, регистрируются вес цилиндра с образцоми показания манометров.Расход влаги через поверхностьобразца определяется по разности двухвзвешиваний через заданный промежуток времени. Определяют градиент давления почвенной влаги путем вычисления разности показаний манометров,т. е. Ф-Ф 1, где фи ф 1 - соответственно показания манометров. Затемвычисляют коэффициент влагопроводности по формулел:дгде 1 - расход влаги,А " постоянная прибора.Тяжеловодородная вода позволяетмоделировать лед с различной степеньюзаполнения пор почвы, сохраняя приэтом все основные особенности физического взаимодействия льда с водой.Предлагаемый способ может быть применен в области гидрофизики почв, гидрологии, геокриоцогии, мерзлотоведения, агрометеорологии, дорожном и аэродромном строительстве, а также в других областях науки и техники, где необходимо проводить расчеты или математическое моделирование глубины промерэания почвы, миграции почвенной влаги, инфильтрации воды в мерзлые почвы и ряда других мерзлот ных почвенно-гидрологических процессов. Предлагаемый способ также может быть применен для решения некоторых задач в области охраны окружающей среды.Формула изобретенияСпособ определения влагопроводности почвы, заключающийсяв насыщении доведенного до постоянного веса образца заданным количеством влаги с последующим высушиванием и регистрацией убыли веса образца и гра930078 Составитель О.АлексееваТехред М. Надь КорректорА, Гриценко Редактор Т.Киселева Тираж 883 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж-.35, Раушская наб., д. 4/5 ЮЗаказ 3454/53 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 диента давления почвенной влаги в образце, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности определения влагопроводности мерзлой почвы, предварительно насыщают образец воды тяжеловодородной водой, а определение проводят при 0 оС Ы 3,8 ос.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 61 Сб Агроф зические методы исследования почв, И "Наука", 1966с. 259. 2. Корчунов С.С. Могилевский И.И.,Абакумов О.Н. Определение влагокоэффициентов методом постойнного ращ " д на поверхности образца. Трудыара сто"УНИИТП, 1961, вып. ХУ 111, с.156- фв 166 (прототип) .