Глубина промерзания грунта в псковской области: Глубина заложения труб водоснабжения и канализации в Пскове. Глубина заложения самотечного трубопровода и напорного водопровода в Пскове для различных типов грунтов — Водоснабжение и канализация

Глубина заложения труб водоснабжения и канализации в Пскове. Глубина заложения самотечного трубопровода и напорного водопровода в Пскове для различных типов грунтов — Водоснабжение и канализация

1. Глубина заложения трубопроводов канализации в Пскове по СНиП 2.04.02-84. Глубина траншеи под канализацию.

Минимальная глубина заложения самотечных трубопроводов канализации должна приниматься исходя из условий:

• предотвращения промерзания труб
• предотвращения механического разрушения труб под воздействием внешних нагрузок
• обеспечения самотечного присоединения к трубопроводам внутриквартальных сетей и боковых веток

Расчет минимальной глубины заложения напорных канализационных трубопроводов в Пскове следует принимать как для водопроводных труб.

Минимальную глубину заложения канализационных трубопроводов следует принимать на основании опыта эксплуатации подземных коммуникаций в данной местности. При отсутствии таких даных, минимальная глубина заложения (до низа
трубы) может вычисляться по следующим формулам:

В качестве минимальной глубины заложения труб канализации следует принимать большее из двух значений, полученных из нижеприведенных таблиц

1.1 Минимальная глубина заложения канализации в Пскове в зависимости от глубины промерзания

Вычисляется как разность глубины промерзания грунта и коэфициента, который зависит от диаметра трубопровода. При диаметре трубы до 0,5м включительно, коэффициент будет равен 0,3 м. Во всех других случаях: 0,5 м.

1.2 Минимальная глубина заложения самотечной канализации в Пскове, исходя из защиты трубопроводов от механического разрушения в результате воздействия

Рассчитывается как сумма диаметра трубопровода в метрах и коэффициента запаса, равного 0,7м

2. Глубина заложения трубопроводов водоснабжения в Пскове по СНиП 2.04.02-84. Глубина траншеи под водопровод.

Глубина заложения труб водоснабжения (или напорной канализации), считая до низа трубы, должна быть на 0,5 м больше расчетной глубины промерзания в Пскове.

Глубина промерзания грунта в Великих Луках. Глубина промерзания в Великих Луках для различных типов грунтов и при различных типах строений — Водоснабжение и канализация

Глубина промерзания грунта по Республике Беларусь

Глубина промерзания грунта

Нормативные глубины промерзания. Таблица — глубина промерзания.

Глубина промерзания грунта — Stroim-svoi-dom.ru

Это один из важнейших параметров, которые необходимо учитывать при заложение фундамента. С учетом этого параметра, принимается решение о конкретной конструкции фундамента – ленточного, столбчатого, плитного, винтового и т.д.

Глубина промерзания грунта — это наибольшая величина, при которой температура почвы будет равна 0 градусам в период наиболее низких температур без снегового покрова по истории многолетних наблюдений.

Почему же так важно знать глубину промерзания

Ответ на этот вопрос следует из школьного курса физики. Всем известно, что вода при замерзании увеличивается в объеме, при этом находясь в толще грунта, она оказывает большое давление на подошву фундамента и пытается вытолкнуть его вверх.

На глубине промерзания температура земли не опускается ниже нуля градусов, следовательно вода не замерзает и не расширяется. По этой причине ленточные и столбчатые фундаменты закладывают на глубину промерзания грунта.

Как определить глубину промерзания грунта

Эту величину можно просчитать по формулам, которые представлены в СНиП 2.02.01-83* — «Основания зданий и сооружений» в пункте 2.27. Расчет по этим формулам сложен и подходит больше для лаборатории исследующих почвы.

Для частного застройщика, проще использовать старый СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика», где в приложении можно посмотреть карту глубин промерзания грунта. Часть этой карты представлена у нас на сайте чуть ниже.

Земля под фундаментами регулярно отапливаемых зданий промерзает меньше, поэтому нормативную глубину можно уменьшить на 20%. Например, расчетный уровень промерзания грунта в Екатеринбурге составляет 190 см. При условии что вы постоянно будете проживать в своем доме фундамент можно закладывать на глубину ~ 150 см.

Такой параметр как промерзания грунта особенно важен на глинах, суглинках, супесях, т.к. они наиболее подвержены силам морозного пучения.

Глубина промерзания грунта в различных городах России, см.

Если вы не нашли свой город или населенный пункт в таблице, то можно воспользоваться картой, на которой изображены примерные глубины промерзания почв.

Экспериментальные и теоретические исследования морозного пучения в пористых средах

При строительстве в холодных регионах морозное пучение и оседание оттепели являются двумя факторами, о которых необходимо заботиться. Учтено, что насыщенный столб почвы подвергался давлению покрывающей породы для моделирования процесса роста ледяной линзы. Типичный процесс, сочетающий воду, тепло и напряжение, происходящий в насыщенном промерзшем слое грунта, был смоделирован с помощью программного обеспечения конечных элементов. Мы провели численное моделирование в тех же условиях, что и экспериментальные испытания, а затем сравнили результаты по температуре, морозному пучению, замерзшей конструкции, содержанию воды и водозабору.Результат показывает, что результаты моделирования хорошо совпадают с результатами экспериментов, и правильность математической модели подтверждена. На этой основе определяется величина морозного пучения при различных условиях за счет изменения температурной границы и границы нагрузки. Морозное пучение имеет оптимальный температурный градиент. При оптимальном значении величина морозного пучения увеличивается с увеличением температурного градиента. Выше оптимального значения морозное пучение уменьшается с увеличением температурного градиента.С увеличением давления покрывающих пород величина морозного пучения всегда уменьшается. Эти результаты могут служить ориентирами для сужений в холодных регионах.

1. Введение

Изучение морозного пучения всегда является актуальной темой в области исследований мерзлых грунтов. Характеристики морозного пучения для разных грунтов сильно различаются. Основными деструктивными аспектами действия мороза в промерзающих почвах являются морозное пучение и ослабление оттаивания. Морозное пучение относится к увеличению объема при замерзании почвы.Значительное морозное пучение обычно происходит из-за переноса и накопления воды. Между тем, за ослабление оттепели отвечает морозное пучение. Повреждение пористых сред морозным пучением в холодных регионах хорошо известно [1]. Таким образом, крайне важно изучить и спрогнозировать морозное пучение промерзающей почвы.

Явление морозного пучки отмечается с конца 17 века. В последнее столетие люди много работали над морозным пучением. Исследования воздействия мороза на почвы процветали в 1960-1980-х годах. Первое объяснение морозного пучения было основано на капиллярной теории, предложенной Силлом и Скапски [2].В капиллярной теории капиллярное всасывание на границе раздела лед-вода в замерзшей кайме считалось движущей силой миграции влаги. По динамике незамерзшей воды была построена модель, учитывающая фазовый переход и миграцию воды [3]. Гаймон и Лютин [4] с помощью вычислений обнаружили, что модель Харлана может хорошо предсказать миграцию воды, но не может предсказать морозное пучение. Тейлор и Лютин [5] проигнорировали термины конвекции и теплопередачи и упростили модель Харлана. Они считали, что грунт производит морозное пучение, когда объем льда превышает 85% пористости.Морозное пучение — это процесс сочетания воды, тепла и стресса, которые по сути взаимодействуют друг с другом. Шен и Ладаньи [6] представили модель, которая связала деформационное поведение мерзлого грунта с тепломассопереносом, и морозное пучение было оценено путем суммирования объемного расширения из-за сегрегации льда, наконец, численный анализ был выполнен на компьютер. Ли и др. [7] разработали модель морозного пучения, в которой сочетаются механика тепла и влаги. Кроме того, Chen et al. [8] рассмотрели взаимодействие ледяной воды, газа и зерна почвы и установили теоретические основы многофазной пористой среды для промерзающей почвы.Эти модели, упомянутые выше, могут предсказывать морозное пучение и миграцию воды, но ни одна из них не учитывала линзу льда.

С более глубоким пониманием морозного пучения, в ряде работ была исследована разработка моделей для прогнозирования морозного пучения, которые включают образование ледяной линзы. Гилпин [9] установил модель для прогнозирования ледяных линз и морозного пучения в почвах, предполагая квазистационарную температуру. О’Нил и Миллер [10] установили модель жесткого льда, которая может объяснить образование и развитие ледяных линз.Никсон [11] использовал теорию дискретных ледяных линз для морозного пучения в почвах. Cao et al. [12], основанный на равновесии фазы и силы, установил модель сегрегации льда для насыщенного гранулированного грунта и представил результаты численного моделирования процесса промерзания насыщенного гранулированного грунта в 1D. Все эти модели не учитывали влияние нагрузки на вскрышу. Thomas et al. [13] исследовали термогидромеханическое поведение почв и представили модель, которая могла бы моделировать процессы промерзания почвы и сегрегации льда, но критерий оценки образования линзы льда не ясен.Чжоу и Ли [14] создали математическую модель для связанных полей воды, тепла и напряжений. Модель может предсказывать температуру, содержание воды, морозное пучение и ледяные линзы, но не имеет экспериментальной проверки. Полная модель морозного пучения состоит из пяти частей, связанных теплопередачей и воды, формирования ледяных линз, определения параметров модели, методики решения и экспериментальной проверки. Таким образом, в прошлом было предложено множество моделей морозного пучения для описания этого процесса, но ни одна из них не была общепринятой.

В этой статье была представлена ​​полностью модель морозного пучения, а коэффициент разделительной пористости был взят в качестве критерия оценки образования ледяной линзы. Типичный процесс, который сочетал в себе передачу воды и тепла, происходящий в насыщенном слое промерзшего грунта, был смоделирован с помощью программного обеспечения конечных элементов (COMSOL). Используя эксперименты с одномерным морозным пучением в помещении, мы демонстрируем надежность математической модели. С помощью численного моделирования мы проанализировали динамический баланс между величиной морозного пучения и давлением покрывающих пород и градиентом температуры.Основная цель данного исследования — разработать эффективный метод оценки величины морозного пучения для инженерных целей.

2. Система теоретической модели

Математическое описание морозного пучения требует моделирования теплопередачи, миграции воды и роста ледяных линз в промерзающей почве. В следующем разделе представлены эти компоненты.

2.1. Основные допущения

Рассмотрим столбец насыщенного бессолевого грунта, подверженный давлению покрывающих пород, как показано на Рисунке 1.Растущая ледяная линза входит в замороженную зону. Следующие допущения призваны упростить сложную взаимосвязь между водой, температурой и напряжением. (1) Столб почвы эластичный, однородный и изотропный. (2) Миграция влаги происходит в жидкой форме, без учета миграции кристаллов льда. ( 3) Зерно почвы и лед не могут быть сжаты и игнорировать таяние льда под давлением. (4) Миграция влаги подчиняется закону Дарси, а проницаемость в незамерзшей зоне постоянна.

Испытания нисходящего промерзания для колонн грунта были проведены в открытой системе с перекрывающим давлением, как показано на Рисунке 1.Верхняя температура была ниже температуры замерзания, а нижняя температура была выше температуры замерзания. На опорной плите, была труба, которая была использована для подачи воды с внешней стороны. Из рисунка 1 видно, что столб почвы можно разделить сверху вниз на четыре части, которые представляют собой промерзшую зону, ледяные линзы, промерзшую кайму и незамерзшую зону соответственно.

В промерзающей почве — это объем ледяного покрова, который можно записать как [15] где — температура, — температура замерзания чистой воды в градусах Цельсия и является экспериментальным параметром.

2.2. Миграция влаги

Водный потенциал почвы является основной силой миграции влаги в почве; он состоит из множества потенциальных энергий. В системе насыщения водный потенциал почвы можно записать как где — давление воды; — гравитационный потенциал.

Поровое давление равно весовой сумме порового давления льда и порового давления воды [10]; его можно описать как где — коэффициент, который можно выразить как.

Поскольку это сложно решить, уравнение Клапейрона используется для описания взаимосвязи между температурой, давлением воды и давлением льда, когда лед и вода сосуществуют в фазовом равновесии [16, 17]:

Переставив (4), мы получить, где скрытая теплота плавления; и — абсолютное давление поровой воды и порового льда соответственно; температура Кельвина; это температура замерзания в градусах Кельвина.

Здесь, где и — манометрические давления поровой воды и льда соответственно; атмосферное давление; это температура по Цельсию.

Подстановка (6) в (5),

Объединение (3) и (7) может быть исключено, поэтому поровое давление выражается как

ЗАМЕТКИ К ЛЕКЦИИ О ГЛАВНЫХ ПОЧВАХ МИРА

ЗАМЕЧАНИЯ К ЛЕКЦИИ ОБ ОСНОВНЫХ ПОЧВАХ МИРА

Набор # 10
Минеральные почвы, кондиционированные вечной мерзлотой

КРИОСОЛИ ¹ (CR)

Контрольная группа почв криозолей включает минеральные почвы, образовавшиеся в среде вечной мерзлоты.В этих почвах вода присутствует в основном в виде льда, и «криогенные процессы » являются доминирующими почвообразующими процессами. Криозоли широко известны как «вечномерзлые почвы». Другие общепринятые международные названия — гелизоли, криоземы, криоморфные почвы и почвы полярных пустынь.

Определение криозолей ^#

Почвы, содержащие один или несколько горизонтов cryic ^@ в пределах 100 см от поверхности почвы.

Единицы общего грунта :

Turbic *, Glacic *, Histic *, Lithic *, Leptic *, Salic *, Gleyic *, Andic *, Natric *, Mollic *, Gypsic *, Calcic *, Umbric *, Thionic *, Stagnic *, Yermic *, Aridic *, Oxyaquic *, Haplic *.

^# См. Приложение 1 для определения всех эталонных групп почв.

^@ Горизонт диагностики, имущество или материал; см. полное определение в Приложении 2.

* Квалификатор наименования почвенных единиц; см. полное определение в Приложении 3.

Обозначение: промерзшие почвы; из гр. край , холод, лед.

Основной материал : широкий спектр рыхлых материалов, включая ледниковый тилль и эоловые, аллювиальные, коллювиальные и остаточные материалы.

Окружающая среда : от равнинных до горных районов Антарктики, Арктики, субарктических и северных регионов, подверженных воздействию вечной мерзлоты, особенно в депрессиях. Криозоли связаны с тундрой с редкой или постоянной растительностью, лишайниковыми хвойными лесами с открытым пологом и хвойными или смешанными хвойно-лиственными лесами с закрытым пологом.

Развитие профиля : Профили A (B) C. Криогенные процессы образуют криотурбированные горизонты, морозное пучение, термическое растрескивание, сегрегацию льда и узорчатый микрорельеф грунта.

Использование : Криозоли в их естественном состоянии поддерживают растительность, достаточную для обширного выпаса животных. Некоторые районы используются под сельское хозяйство, особенно на севере России и в Сибири. Крупномасштабное энергетическое развитие (нефть, газ и гидроэнергетика), горнодобывающая промышленность и, в меньшей степени, лесное хозяйство оказывают негативное воздействие на эти почвы.

Географически криозоли циркумполярны как в северном, так и в южном полушариях. Они покрывают примерно 18 x 10 ⁶ км ² или около 13% площади глобальной поверхности.Криозоли встречаются в районах вечной мерзлоты Арктики, а также широко распространены в субарктической зоне, прерывистые в бореальной зоне и спорадические в более умеренных горных регионах. Основные районы с криозолями находятся в России (10 x 10 ⁶ км ² ), Канаде (2,5 x 10 ⁶ км ² ), Китае (1,9 x 10 ⁶ км ² ) и на Аляске. (1,1 x 10 ⁶ км ² ) и в некоторых частях Монголии. Более мелкие случаи были зарегистрированы в районах вечной мерзлоты в северной Европе, Гренландии и свободных ото льда районах Антарктиды (рис. 1).

Рисунок 1
Криозоли в Северном полушарии

Криозоли часто находятся рядом с Histosols и Gleysols . Криозоли на грубых текстурированных материалах и на недавних аллювиальных или эоловых отложениях могут встречаться вместе с Podzols, Planosols и / или Cambisols . Местами криозоли встречаются на северных склонах в высокогорных районах; южные склоны обычно имеют немерзлые почвы.

«Криогенные» процессы являются доминирующими почвообразующими процессами для криозолей. Криогенные процессы вызываются почвенной водой, поскольку она мигрирует к фронту замерзания по температурному градиенту (от теплого к холодному) в системе. Криогенные процессы включают последовательностей «замораживание-оттаивание», , «крио-турбацию», , «морозное пучение», , «криогенную сортировку», , «термическое растрескивание», и «сегрегацию льда».

Последовательности замораживания-оттаивания

Повторяющиеся циклы замерзания и оттаивания воды в почве ответственны за морозное пучение грубых материалов, криотурбацию (т. Е. «Морозное вспенивание» грунтового материала) и механическое выветривание. Во время «обратного замораживания» (период промерзания цикла) фронты промерзания перемещаются как от поверхности почвы вниз, так и от поверхности вечной мерзлоты вверх. Когда это происходит, из незамерзшего грунта между двумя фронтами удаляется влага ( «морозное высыхание» ).Высушивание отвечает за развитие глыбовых структур в этих почвах; Комбинация криотурбации и высыхания вызвала гранулированную структуру многих криозолей с мелкой текстурой. «Криостатическое давление», возникающее при слиянии фронтов промерзания, приводит к увеличению объемной плотности почвы.

Криотурбация (заморозка)

Морозное взбалтывание перемешивает матрицу почвы и приводит к неравномерным или нарушенным горизонтам почвы, инволюциям, органическим вторжениям, появлению органического вещества в недрах почвы, ориентированным обломкам горных пород, слоям, обогащенным илом, иловым покровам и ориентированным микротканям.Были предложены две модели для объяснения процесса криотурбации.

• В «криостатической модели» фронты замерзания движутся вниз от поверхности и вверх
  от стола вечной мерзлоты вызывают давление на незамерзший материал между фронтами.
• В «модели равновесия конвективных ячеек» процессы пучино-опускания в верхней части
  активный слой перемещает материал вниз и наружу, в то время как волнообразно-оседание циклы на
  нижняя часть перемещает ее вверх и внутрь.Это приводит к медленной восходящей циркуляции клеток.

Морозное пучение

Объем почвы увеличивается при замерзании либо из-за изменения объема, которое происходит при превращении воды в лед, либо из-за того, что нарастание льда в подпочве вызывает образование трещин в почве.

Криогенная сортировка

Отделение грубых почвенных материалов от мелких происходит как в макро-, так и в микромасштабе.В макромасштабе криогенная сортировка производит отсортированный «узорчатый грунт» ; в микромасштабе производит микротканей с закругленными и полосатыми краями .

Термическое растрескивание

Контракт на замороженные материалы при быстром охлаждении. Образовавшиеся трещины обычно имеют ширину несколько сантиметров. Позже они могут заполниться водой или песком, образуя клинья льда или песка. Поскольку предшествующие термические трещины являются слабыми зонами, растрескивание повторяется в том же месте.

Расслоение льда

Этот процесс накопления льда в полостях и впадинах в массиве почвы проявляется в различных явлениях, таких как ледяные линзы , прожилки льда , кристаллов льда и некоторые типы грунтового льда . Характерные пластинчатые и глыбовые макроструктуры криозолей являются результатом развития жильного льда.

Прочие процессы почвообразования

Глееватые свойства развиваются при длительном насыщении криозолей водой (в период оттаивания).(Слабое) оподзоление было зарегистрировано в Haplic Cryosols в грубо-текстурированных материалах. Многие криозоли в холодных условиях пустыни подвержены засолению и / или ощелачиванию или проявляют признаки покраснения ( «rubefaction» ).

Формирование криогоризонта

Крииевые горизонты — многолетнемерзлые горизонты почв. Они демонстрируют признаки криогенных процессов, таких как обсуждаемые выше явления, и / или характерные пластинчатые, блочные или пузырьковые макроструктуры, возникающие в результате развития жилого льда, и полосчатые микроструктуры, возникающие в результате сортировки грубых матричных материалов.

Если поровой воды мало, термическое сжатие мерзлых (сухих) почвенных материалов слабее, чем это происходит в почвенных горизонтах с более высоким содержанием влаги.

Образование криозолей

Подземный слой криозолей остается замороженным год за годом ( «слой вечной мерзлоты» ), но верхняя часть ( «активный слой» ) летом оттаивает. Максимальная глубина оттаивания сезонно мерзлого слоя представляет собой глубину активного слоя.Приповерхностная вечная мерзлота очень динамична; активный слой увеличивается и уменьшается в глубину в ответ на изменения окружающей среды и климата. Это объясняет, почему почвенные особенности, которые сформировались, когда слой вечной мерзлоты был глубже, иногда обнаруживаются в приповерхностной мерзлоте.

Активный слой в криозолях обычно простирается до 40–80 см ниже поверхности почвы; фактическая глубина зависит от физических условий почвы и текстуры почвы, режима влажности почвы и толщины органического поверхностного слоя.Криозоли в более умеренной части зоны вечной мерзлоты или на более низких высотах имеют более глубокие активные слои, чем криопочвы в высокой Арктике или на более высоких отметках. Грунты с крупной структурой обычно имеют более глубокие активные слои, чем прилегающие почвы с мелкой структурой. Почвы с толстым (изолирующим) органическим поверхностным слоем имеют неглубокий активный слой.

При понижении температуры происходит обратное промерзание от морозильного стола вверх и от поверхности почвы вниз. Почвенный материал между этими фронтами промерзания испытывает «криостатическое давление» , в результате чего незамерзшие материалы смещаются, а горизонты почвы искажаются и нарушаются.В результате характерные «криогенные структуры» и «криотурбировали» горизонты почвы. Замерзание также вызывает подъем и сортировку крупных фрагментов, в результате чего образуются ориентированные элементы в почве и микрорельеф «узорчатых», отсортированных и несортированных участков на поверхности. Узорчатый грунт особенно заметен в арктических районах, причем наиболее распространенными типами узорчатого грунта являются кругов (включая земляные торосы), сетей, многоугольников, полос и ступеней .

Очень низкие (зимние) температуры приводят к усадке и растрескиванию мерзлого грунта, как правило, в виде полигона . Лед накапливается в этих трещинах и в конечном итоге образует ледяные клинья. Кроме того, вода, движущаяся по температурному градиенту (от теплого к холодному) в мерзлой почве, образует сегрегированный лед (ледяные линзы, прожилки льда и слои чистого льда) в массиве почвы.

В вечномерзлых почвах происходит слабое выщелачивание и перемещение материалов. Выщелоченные горизонты обычны; Встречаются также коричневатые В-горизонты, особенно в южной части района вечной мерзлоты.Признаки перемещения почвенного материала часто частично или полностью уничтожаются криотурбацией, которая перемешивает почвенные материалы в активном слое.

Морфологические характеристики

Большинство криозолей имеют признаки криотурбации. Криотурбированные профили почвы имеют нерегулярные или нарушенные горизонты почвы, и многие из них содержат органическое вещество, включенное в нижние горизонты почвы, часто сконцентрированное вдоль верха слоя вечной мерзлоты.Криотурбация также является причиной ориентированных камней в почве и отсортированных и несортированных структурных элементов грунта на поверхности.

Последовательности замерзания-таяния и сегрегация льда в первую очередь ответственны за характерные зернистые, пластинчатые, глыбовые и везикулярные структуры (то есть «сетчатые») структуры горизонта (ов) поверхности минерала. Тиксотропия ² обычна в почвах с высоким содержанием заиления. При высыхании таких почв развивается характерная пузырчатая структура.Подземные горизонты имеют тенденцию становиться массивными и плотно упакованными в результате криостатического давления и высыхания, которые развиваются во время обратного промерзания, особенно в мелкозернистых почвах.

Рис. 2
Среднемесячные температуры почвы на глубинах 2,5, 5, 10, 20, 50, 100 и 150 см в период с июня 1990 г. по сентябрь 1992 г. Участок расположен в Северо-Западных территориях, Канада, в широте. 68 ° 58 ’09 «северной широты и долготы 133 ° 32′ 54» западной долготы (Tarnocai et al, 1993)

Практически все криозоли содержат скопления льда, такие как кристаллы льда, линзы льда, слои льда (жильный лед), клинья льда или массивный грунтовый лед, часто толщиной до нескольких метров.Текстура почвы — один из факторов, влияющих на содержание льда в минеральных почвах. Криозоли с мелкой текстурой обычно содержат больше льда, чем грунты с крупной текстурой. Хотя крупнозернистые почвы имеют относительно низкую льдистость, они часто связаны с ледяными жилами в виде многоугольников.

«Активный слой» в криозолях поддерживает биологическую активность и защищает нижележащую вечную мерзлоту. Текстура почвы, режим влажности, толщина органического поверхностного слоя, растительный покров, внешний вид и широта — все это факторы, которые определяют толщину активного слоя.

Соляные корки — обычное явление на поверхности почвы на островах Высокого Арктика в Канаде и в Антарктиде. Эти солевые корки образуются летом в засушливые периоды из-за повышенного испарения с поверхности почвы. Сообщалось о массивных соляных пластах толщиной до 50 см из Антарктиды.

Тепловые характеристики

На рис. 2 показаны температуры почвы в криозоле к северу от линии арктических деревьев в Канаде. Уникальная термическая характеристика, которая отделяет криозоли от всех других почв, — это наличие многолетнего мерзлого слоя, обычно глубиной более 50 см.Из-за этого замороженного слоя криозоли имеют крутой вертикальный градиент температуры. Если эти почвы связаны с определенными типами узорчатого грунта, горизонтальный температурный градиент также может быть значительным. Например, криозоли, связанные с земляными торосами, могут иметь летнюю температуру почвы в центре тороса, которая снижается с 12 ° C на поверхности до 0 ° C на глубине 50 см. Температура почвы на сопоставимой глубине, но измеренная под впадиной между соседними торосами, может быть на 5–7 ° C ниже.

Физические характеристики

Физические свойства поверхностных почв криозоля сильно меняются в зависимости от сезона. Тиксотропные илистые почвы плохо проходимы в период оттепелей. Подземный слой всегда твердый с различным количеством льда в виде отдельных ледяных кристаллов, ледяных линз, слоев льда и клиньев льда.

Химические характеристики

pH криозолей сильно различается и частично зависит от состава исходного материала; Криозоли, образованные в известковом исходном материале, имеют более высокий pH почвы, чем почвы в некальцинированном материале.Сходство pH почвы и исходного материала также частично вызвано криотурбацией, которая смешивает почвенные материалы не только между горизонтами, но и с исходным материалом.

Содержание азота, калия и фосфора в криозолях обычно низкое. Большинство питательных веществ для растений заключено в поверхностном органическом веществе. Накопление соли не является редкостью в криозолях в засушливых и холодных районах Антарктики. Многие криозоли, особенно турбинные криозоли, содержат большое количество органического углерода.Kimble и др. . (1993) обнаружили, что содержание органического углерода в криозолях Turbic составляет от 27,2 до 72,6 кг / м3, тогда как содержание углерода в криозолях, не подвергшихся криотурбированию, составляло от 3,9 до 5,4 кг / м3.

Деятельность человека

Естественная и антропогенная биологическая активность криозолей ограничена активным поверхностным слоем, который также защищает нижележащую вечную мерзлоту. Удаление слоя торфа на поверхности почвы или растительности и / или нарушение поверхностного слоя почвы часто вызывает быстрое изменение окружающей среды с возможным повреждением искусственных сооружений.

Большинство районов криозолей в Северной Америке и Евразии находятся в естественном состоянии и обеспечивают достаточную растительность для выпаса животных, таких как карибу, северный олень и овцебык. Большие стада карибу по-прежнему сезонно мигрируют в северную часть Северной Америки; оленеводство — важная отрасль промышленности на обширных северных территориях, особенно в северной Европе. Чрезмерный выпас быстро приводит к эрозии и другому ущербу окружающей среде.

Деятельность человека, в основном связанная с сельским хозяйством, добычей нефти и газа и горнодобывающей промышленностью, оказала большое влияние на криозоли.Сильный «термокарстинг» произошел на земле, очищенной для сельскохозяйственных нужд. Неправильное управление трубопроводами и добычей полезных ископаемых может вызвать разливы нефти и химическое загрязнение, которое затронет большие территории.

Глобальное потепление и криозоли

Было предсказано, что потепление климата вызовет значительное повышение температуры в северных районах. Криозоли содержат много органического углерода и действуют как поглотители углерода в нынешнем климате. Если содержание CO ₂ в атмосфере удвоится, потепление приполярных регионов изменит термический режим почв и увеличит глубину активного слоя.Это сильно усилит разложение органического вещества почвы; ранее «фиксированный» углерод будет выбрасываться в атмосферу в виде диоксида углерода и метана и еще больше ускорит глобальное потепление.

глубина промерзания грунта — это … Что такое глубина промерзания грунта?

Страница не найдена

Перейти к основному содержаниюORNL DAAC HomeNASA Home

• Home
• О нас
  • Миссия
  • Политика использования данных и цитирования
  • Рабочая группа пользователей
  • Партнеры
• Получить данные
  • Научные темы
    • Растительность и леса
    • Арктические экосистемы
    • Почвы
    • Углеродный цикл
    • Биомасса
    • Землепользование и человеческое измерение
    • Гидрология и криосфера
    • Пожар
    • Климат
  • проектов НАСА
    • BigFoot
    • Гидроклиматологический сборник
    • Крупномасштабный биосферно-атмосферный эксперимент (LBA-ECO)
    • Подмножества продуктов MODIS Land
    • Чистая первичная производительность (NPP)
    • Проект исследования экосистемы трансекты Орегона (OTTER)
    • Упражнение по проверке прототипа (PROVE)
    • Южноафриканский региональный научный проект (SAFARI 2000)
    • Сбор почвы
    • Исследование бореальной экосистемы и атмосферы (BOREAS)
    • Верхний национальный лес
    • Коллекция растительности
    • Проект моделирования и анализа растительности и экосистем (VEMAP)
    • Архив модели
    • Североамериканская углеродная программа (NACP)
    • Международный спутниковый проект климатологии поверхности земли (ISLSCP II)
    • Проект взаимного сравнения транспортных моделей атмосферы (TransCom)
    • Услуги
    • Daymet
    • Система мониторинга углерода (CMS)
    • Эксперимент по арктико-бореальной уязвимости (ABoVE)
    • Углерод в эксперименте по уязвимости арктических коллекторов (CARVE)
    • Бортовая микроволновая обсерватория субстратов и подповерхностей (AirMOSS)
    • Углерод в атмосфере и перенос — Америка (ACT-America)
    • AfriSAR
    • Миссия по томографии атмосферы (ATom)
    • Программа ускоренной химии растительного покрова (ACCP)
    • Дельта-Х
    • ИЗМЕРЕНИЯ
    • Климатическая коллекция
    • EOS Land Validation
    • Первый полевой эксперимент ISLSCP (FIFE)
    • FLUXNET
  • Все наборы данных
• Отправить данные
  • Отправить форму данных
  • Объем и прием данных
  • Политика в отношении авторства данных
  • График публикации данных
  • Подробное руководство по подаче заявок

2 Возможности для улучшения качества почвы и воды | Качество почвы и воды: повестка дня для сельского хозяйства

качества.Они предположили, что качество почвы оказывает важное влияние на питательную ценность продуктов питания, производимых на этих почвах, но отметили, что эти связи недостаточно изучены и что необходимы исследования для выяснения взаимосвязи между качеством почвы и питательными качествами пищевых продуктов.

Растущее признание важности функций почв в окружающей среде требует, чтобы ученые, политики и производители приняли более широкое определение качества почвы. Качество почвы лучше всего определить как способность почвы способствовать росту растений, защищать водосборные бассейны путем регулирования инфильтрации и распределения осадков и предотвращать загрязнение воды и воздуха за счет буферизации потенциальных загрязнителей, таких как сельскохозяйственные химикаты, органические отходы и промышленные химикаты. .Качество почвы определяется сочетанием физических, химических и биологических свойств, таких как текстура, водоудерживающая способность, пористость, содержание органических веществ и глубина. Поскольку эти атрибуты различаются между почвами, почвы различаются по своему качеству. Некоторые почвы, например, из-за своей текстуры или глубины, по своей природе более продуктивны, потому что они могут накапливать и обеспечивать растениям большее количество воды и питательных веществ. Точно так же некоторые почвы из-за содержания в них органических веществ способны иммобилизовать или разлагать большие количества потенциальных загрязнителей.

Качество почвы может быть улучшено или ухудшено менеджментом. Эрозия, уплотнение, засоление, натрирование, подкисление и загрязнение токсичными химическими веществами могут ухудшать и действительно ухудшают качество почвы. Повышенную защиту почвы обеспечивают пожнивные остатки и растения; внесение органических веществ в почву посредством севооборотов, удобрений или пожнивных остатков; а тщательное использование удобрений, пестицидов, почвообрабатывающего оборудования и других элементов сельскохозяйственной системы может улучшить качество почвы.

Управление почвенными ресурсами должно основываться на более широкой концепции фундаментальных ролей, которые почвы играют в природных и агроэкосистемах.Последствия этой более широкой концепции почвы для разработки политики станут более ясными, если более подробно изучить способы, которыми почвы влияют на продуктивность сельского хозяйства, качество воды и глобальный климат.

Важность качества почвы

Изменения продуктивности сельского хозяйства, качества воды и глобального климата связаны с качеством почвы через химические, физические и биологические процессы, происходящие в почвах.

Производительность сельского хозяйства

Ущерб продуктивности сельского хозяйства от деградации почвы исторически был главной проблемой для почвенных ресурсов.Агротехнологии

РУКОВОДЯЩИЕ ПРАВИЛА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ РАЗВЕДКИ ПОЧВ

Целью исследования участка является предоставление достоверной, конкретной и подробной информации о состоянии почвы и грунтовых вод на участке, которая может потребоваться для безопасного и экономичного проектирования и выполнения инженерных работ.

Доктор Б.С. Пунима

Обычно исследование грунта следует проводить до глубины, до которой увеличение давления из-за нагрузки на конструкцию не будет иметь разрушающего воздействия (например, осадки и разрушения при сдвиге) на конструкцию.Другими словами, глубина, на которой грунт не способствует оседанию фундамента. Эта глубина обозначается как значительная глубина .

Значительная глубина

Ниже перечислены различные факторы, влияющие на значительную глубину.

• Тип конструкции
• Масса конструкции
• Размер конструкции
• Расположение загруженной площади
• Профиль почвы и свойства слоя

Следующие 3 правила большого пальца можно использовать для определения значительной глубины.

1. Это может быть та глубина, на которой чистое увеличение вертикального давления становится менее 10% от начального давления покрывающих пород.
2. Максимальная глубина, достигаемая баллоном давления или изобарной диаграммой , нарисованной с интенсивностью давления, изменяющейся от 1/5 ^th или 1/10 ^th интенсивности поверхностной нагрузки (т. Е. От 0,2Q до 0.1Q ). (Где Q = начальная интенсивность нагрузки).
3. Он может быть равен , в полтора-два раза больше ширины или меньше поперечного размера нагруженной области.

Простые правила для определения глубины исследования почвы

Следующие правила (Таблица-1) могут использоваться в качестве руководства для определения глубины исследования почвы перед началом геологоразведочных работ.

Примечание: Приведенные выше значения могут быть изменены в зависимости от типа почвы, встречающейся на участке.