Способ определения накапливанияВлАги B МЕРзлыХ СлОяХпОчВОгРуНТОВ Советский патент 1981 года по МПК G01N25/56 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЖНИЯ НАКАПЛИВАНИЯ ВЛАГИ В МЕРЗЛЫХ СЛОЯХ ПОЧВОГРУНТОВ закнцем почвогрунте под влиянием тем пературного градиента. Поставленная цель достигается тем, .что производят определение на самой влажности почвогрунта, а коли чество влаги в испытываемых образцах, отклонившееся от предельной полевой влагоемкости . Для этого в известном способе, через заданный промежуток времени берут монолиты С ненарушенной структурой замерзшег почвогрунта, помещают их в контейнер ив оттайцщем состоянии .смачЬвают известным количеством воды до влажности выше, предельной полевой влагоемкости, и измеряют количество воды,.просочившейся через испытываемый образец, а количество накопившейся влаги в мерзлом слое почво- . грунта определяют по разнице отклон шейся влаги в испытываемом образце, взятом в начале и в конце заданного периода от предельной полевой влаго ем состй. При определении количества накопившейся влаги (q) в промежутка ( tj,) времени не только до начала заданного периода в замерзшем слое (Н), -но и в процессе нарастания глубины мерзлого слоя (дЬ) в промежутке- (t, -t) времени, заранее прогнозируется величина (&h) и берут ся образцы почвогрунтов для определения в них влаги отклонившейся от предельиой полевой влагоемкости в на чале периода каждого опыта до глубины (Н + ДЬ) шш глубже. Так как более удобно брать и тран спортировать только замерзшие образц почвогрунта устанавливают величину (q) с незначительной дополнительной ошибкой не превышакяцей О,3-0,6% при взятии только испытываемых образцов из замерзашх слоев почвогрунта. За щ омежуточный период (,) между взятием образцов, если зтот пе риод не превышает 5 сут в безснежные морозные периоды и 10-15 сут в перио дах с постоянным снежным покровом, (ahcjiJ опре средний слой промерзания деляют по формуле где Нж - глубина промерзшего почвогрунта в начале j . конце периода (t взятия образцов. шуюся влагу (q-uh) за период новозамерзшем слое (Н.ляют по уравнению количество накопившейся влаги в слое Н за промежуток (.-t|,) времени. ы Н, Ч н+ определяют ся венно по опытам. Глубину очвогрунта устанавливают м в оттаившем состоянии. вадратическая ошибка , применяя (2), равна ак как (qAh) составляет а (q) только 4-6%, то ановления (g&h), считая количества накопившейся мерзшем грунте, составляет 0,6%. оличество накопившейся Qt) замерзающем а за начальной промежуток времени подсчитьгаают по l:i«M (3) количество воды,израсходованное для намачивания до влажности выше предельной полевой влагоемкости соответственно в конце первого и второго расчетного периода взятых образцов почвогрунта до глубины (Н) замерзания на конец первого расчетного периода; количество, просочившееся через монолит воды при намачивании испытываемых образцов соответственно количеCTBOM воды a за любой (t -tf,) промежуток времени по такому уравнению -CVR -.)0).() количество воды израсходованное для намачивания до влажности выше предельной полевой влагоемкости соответ ственно в начале и конце расчетного периода взятых образцов почвогрунта до глубины замерзания (Н); pHt jj pHt количество просочившейся воды через моно литы почвогрунта при намачивайии их соответственно R| и R количеством воды.Количество воды накопившееся за весь холодный период в замерзшем сло почвогрунта определяется как сумма (Q|.) за отдельные периоды времени. Предлагаемый способ осуществляется за весь холодный период в замерзшем слое почвогрунта определяется как сумма (Q,) за отдельные периоды времени. Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Механическим буром с кольцевьюш фрезами берутся основные монолиты за мерзшего слоя почвогрунта до такого слоя с дублированием в каждом месте определения глубины замерзания почво грунта. Схемь размещения мест определени я глубиныпромерзания, техника и частота взятия проб устанавливаются по .наставлении гидрологическим станциям .и постам. В отборных мерзлых образцах измеряют их высоту (Н) и, сравнивая с предьщущими измерениями (Н ) определяют предполагаемую глубину нарастания мерзлоты Д h Н - Н. .Дальше в дублированных образцах снизу от резают .ножовкой слой мерзлого грунт та, равный величине flih , а стенки всех образцов укрепляют ;:целдофано14 и ставят отдельно окороченные и ос.новные образць на сетчатое. дно контейнеров, имеющих краны для выпуска просочившейся через монолиты воды в измерительные сосуды и присоединения для защищения монолитов от испарения После оттаивания грунта постепенно намачивают монолиты водой до начала отекания воды через дно монолитов, измеряя для этой цели израсходованное количество воды (R) . Окончание стекдние воды через монолиты определяют по кривым роста объема в изме рительный сосуд попавшей воды (Р ). Так как в расчётные формулы (3) и С все величины приведены для слоя почвогрунта измеренного в оттаившеМ состоянии, то повторно измеряют высоту (i дублированных окороченных и высоту (Н) основных неокороченных образцов в оттаившем состоянии. Раэ деляя величину (Н) на (Н),получают коэффициент К д неравномер01: 6 ности усадки образцов, взятых в двух ближайших датах (t) и () опыта при их оттаивании. Чтобы можно было количество воды ( ). израсходованное для насыщения до влажности выше предельной полевой влагоемкости образцов укороченных на величину нарастания мерзлоты ( Л h). измеренную и и 111 в мерзлом состоянии (ih l t ) перевести на количество воды () которое израсходовалось бы для намачивания дублированных образцов, если они были бы укорочены на величину (дЬ) нарастания мерзлоты, из-. MepeHHjno в оттаившем состоянии (h Н), величину R|..;|i следует умножить на коэффициент К. Таким образом подучается R.К R На коэффициент К умножают и количество (Р) воды просочившейся через дублированные окороченным образцы iipei намачивании их количеством воды (С.)В этом случае имеет место Р К Pt-n Имея величины Н ; RJ и р, легко рассчитать накопившееся количество воды в )МСлое почвогрунта под влиянием температурных градиентов. П р и. м е р. Определяется количество воды Q и 0.2 , накопившейся в мерзлом грунте между тремя периодами (ti; tj) взятия образцов. Во все три периода ( tg; tj) опыта берутся основные образцы с ненарушенной структурой замерзшего грунта на всю глубину промерзания. Во время (tn) и (t) берутся основные и дублированные образцы. Глубина промерзадая грунта во время (ц), измеренная по образцам в замерзшем состоянии,равна 20 см (Н 20 см), а измеренная по оттаившим образцам равна 18 см (Н.« 18 см). Глубина промерзания во время (tj) оказалась равной соответственно 21 и 19 см ( см) (Н4,2 19 см), а во время (tj) - соответственно 22 см и 20 см (н, 22 см; Н ). Для дублированных образцов отрезается снизу толщина нарастания мерзлоты (ЛН ) за последний промежуток опыта,- которая для периода (t2-,t) равна Ht., 21-20 1см Ah{, а для периода (t tj) 22 - 21 1 см Ah2. Таким образом толщина дублированных образцов, взятых во время (), остается ДЬ, 21- l