В. А. Мироненко динамика ползших поп московский

При достаточ­но высоких влаж- Рис. 6.21. Характерные графики зависимо- ностях, характер- сти всасывающего давления от влажно- цых для ЗОНЫ ДЭра- гти япо значение ка-
пиллярно-сорбци ф онного гистерези-
са, однако, не столь существенно (по крайней мере, в достаточно одно­родных гомогенны грунтах).
о
Зависимость всасывающего дав­ления от влажно­сти в полевых ус­ловиях можно бы- *=- ло бы определить у по известному рас­пределению влаж-
Рис. 6.22. Графики зависимости всасыва- ности над уровнем ющего давления от влажности при ocyuie- _{rnvMTriRKIV Rrm ппи} нии (1) и водонасыщении (2) грунтовых ВОД при
отсутствии испа­рения или инфиль­трации. Однако та-
кое равновесное состояние режима влаги в зоне аэрации встречается редко и поэтому чаще всего приходится ори­ентироваться на замеры не только влажности, но и непос­редственно всасывающего давления. Для этого применя­ется специальный прибор — тензиометр, схема которого основывается на том же принципе, что и в описанной выше механической модели на рис. 6.20, причем роль мембраны играет устанавливаемый в грунт керамический наконечник.
В лабораторных условиях в этих целях используются мембранные прессы: вода вытекает из образца до тех пор, пока разность между внешним давлением (создаваемым нейтральным газом) и давлением под тонкопористой мем­браной не достигает значения всасывающего давления.
Удобной суммарной энергетической характеристи­кой, объединяющей силы всасывания и гравитации, явля­ется напорная функция (напор). Если отсчитывать значе­ния давлений от атмосферного и помнить о том, что вса­сывающее давление отражает отклонения от атмосферно­го в меньшую сторону, то, по аналогии с формулой (1.8),
Н = -4¹ + z. (6.66)
На депрессионной кривой 4*= 0 и Н - z_g (z_g— отметка свободного уровня). Выше, в пределах капиллярной кай­мы, где влажность близка к влажности водонасыщенных пород, в равновесных условиях имеет место линейный рост всасывающего давления с высотой (W= z — z_g, т.е. по-прежнему Н = z_g). Наконец, за пределами капилляр­ной каймы всасывающее давление, а с ним и напор меня­ются с высотой в зависимости от влажности. Таким обра­зом, обеспечивается непрерывность функции напора при переходе от зоны насыщения к зоне аэрации.

2. 
   Закон движения влаги*
   

Экспериментальными исследованиями установлено, что при неполном водонасыщении движение влаги подчи­няется закономерности, идентичной закону Дарси (1.54):

где, однако, коэффициент пропорциональности к (W) не является константой, но зависит от влажности. Его при­нято называть коэффициентом влагопереноса.
ЗАДАНИЕ. По аналогии с коэффициентомфильтрации, обсуди­те физической смысл коэффициента влагопереноса.
ЗАДАЧА. Рассмотрите движение воды в тонкой трубке, средняя часть которой занята воздухом (рис. 6.23). Действуя по аналогии с выводом формулы Гагена-Руазейля (см. раздел 1.1.5), получите формулу [271
Так как

где W — относительная влажность, то

Рис. 6.23. Схема влагопереноса в ^{имеет ВИ}Д- трубке, частично заполненной воз- —