Изобретение относится к измерител НОЙ технике и может быть использован при прогнозировании глубин промерзания почвы, миграции почвенной влаги к фронту промерзания, инфильтрации в ды 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 пьезометрического градиента давления с последующим вычислением искомой величины по известной формуле 13 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 обр1азца заданным количеством влаги с последующим высушиванием и регистрацией убыли веса образца и градиента давления почвен-ной влаги и образцеЕ2Д. 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 влагопроводиости мерзлой почвы. Поставленная цель достигается тем, что 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 тяжеловодородной водой, а определение проводят при температуре 0°С 3,. Предлагаемый способ позволяет моделировать пористую структуру мер лой почвы с различной степенью запо нения пор льдом путем замены в почве льда, образованного обычной водо НлО , на лед, образованный тежелово дородной водой, что позволяет определить коэффициент влагопроводности мерзлой почвы. Основные характеристики .тяжеловодородной воды - вязкость и коэффициент поверхностного натяжения, определяющие геометрию порогового пространства мерзлых почв и энергетическое взаимодействие в системе лед-вода, наиболее близки к воде . Предлагаемый температурный интер вал обусловлен температурами замерзания тяжеловодородной воды DnO . (+3,8С) и воды (). Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Определяют расход влаги через поверхность образца. Для этого аб, солютно сухой образец почвы поме- . щают в цилиндр таким образом, чтобы отсутствовал кольцевой зазор между образцом и цилиндром, производят завешивания цилиндра с образцом. Затем при помощи известного керамического увлажнителя образец почвы увлажняют тяжеловодородной водой до заданного предела. Цилиндр закрывают с обоих концов герметично крышками и устанавливают в термоста с рабочей температурой 20°С. Цилиндр с образцом почвы выдерживают в термостате.в течение 10 су при этом тяжеловодородная вода равн 1мерно распределяется во всем объеме образца. Дальнейшая работа производится при температуре 1,0°С в термокамере Цилиндр с образцом почвы выдержи вают в термокамере в течение 5 дней За это время тяжеловодородная вода превращается в лед, так как темпера тура ее замерзания равна 3,8°С. Снимают верхнюю и нижнюю крышки цилиндра и путем повторного взвешивания определяют содержание льда в образце. Устанавливают цилиндр с образцом на увлажнитель и подпиты вают образец дистиллированной водой до заданного насыщения. Путем повто 9 4 ного взвешивания определяют количество воды в свободной ото льда пористости образца. Закрывают нижнюю крышку цилиндра и устанавливают в образец керамические датчики, соединенные с манометрами. Цилиндр со снятой верхней крышкой ставят на подсушивание влаги с такой, скоростью, чтобы разность показаний манометров не превышала 25%. Периодически, четыре раза в сутки, регистрируются вес цилиндра с образцом и показания манометров. . Расход влаги через поверхность образца определяется по разности двух взвешиваний через заданный промежуток времени. Определяют градиент давления почвенной влаги путем вычисле ия .разности показаний манометров, т.е. , где Фг2 и Ф) - соответственно показания манометров.Затем вычисляют коэффициент влагопроводности по формуле 1 где i - расход влаги, А - постоянная прибора. Тяжеловодородная вода позволяет моделировать лед с различной степенью заполнения пор почвы, сохраняя при этом все основные особенности физического взаимодействия льда с водой. Предлагаемый способ может быть применен в области гидрофиз1 ки почв, гидрологии, геокриологии, мерзлотоведения, агрометеорологии, дорожном и аэродромном строительстве, а также в Других областях науки и техники, где необходимо проводить расчеты или математическое моделирование глубины промерзания почвы, миграции почвенной влаги, инфильтрации воды в мерзлые почвы и ряда других мерзлотных почвенно-гидрологических процессов. Предлагаемый способ также может быть применен для решения некоторых задач в области охраны окружающей среды. Формула изобретения Способ определения влагопроводности почвы, заключающийся в насыщении доведенного до постоянного веса образца заданным количеством влаги с последующим высушиванием и регистрацией убыли веса образца и градиента давления почвенной влаги в образце отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности определения влагопроводности мерзлой почвы, предварительно насыщают образец воды тяжеловодородной водой, а определение проводят при р«С ,.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Сб. Агрофизические методы исследования почв, М., Наука, 1966,
2.Корчунов С.С. Могилевский И.И.. Абакумов О.Н. Определение благокоэффициентов методом постоянного расхода на поверхности образца. Тоулы УНИИТП, 1961, вып. ХУ1П, С.156166 (прототип).
Авторы
Даты
1982-05-23—Публикация
1980-07-28—Подача