Водопроницаемость грунтов
На улице идет дождь. Прохожие обходят большие и маленькие лужи. Детвора с криками носится босиком по воде, Но вот дождь закончился. Выглянуло солнце. Через пару часов, а то и раньше все следы дождя исчезли. Только в некоторых местах еще поблескивают жалкие остатки дождевой воды, накопившиеся в углублениях поверхности. Куда же исчезла основная масса воды? На этот вопрос ответить не так-то просто.
Конечно, в городе устроена дождевая канализация, по которой вода устремляется в реки и моря. С асфальта она под жаркими лучами солнца также быстро испаряется. Но, например, за городом нет канализации, да и асфальт только на автомагистралях, а вода во время дождя даже не успевает образовать лужи. Дождь идет и идет, а луж нет. В чем же дело? Почему на одних участках луж нет, а на других есть?
Оказывается, все дело в водопроницаемости грунтов.Вспомним морской песчаный пляж. Набежит лениво волна, ее поток взберется по уклону, а вместо того, чтобы откатиться обратно, большая часть воды на наших глазах буквально проваливается в песок.
Мы уже знаем, что пески имеют крупные поры (размером более 0,01 мм), а это превосходный путь для движения воды. Поэтому песок, подобно ситу, не может удержать жидкости. Сложными путями она проникает все глубже и глубже (ученые говорят «инфильтруется»), пока не встретит другой грунт, не пропускающий воду, например глину. Дальше потоку пути нет. Глина почти не содержит крупных пор, а ее тонкая пористость не пропускает свободную воду. Конечно, очень медленно вода просачивается и в глину, но это движение происходит совершенно по-иному.
Специалисты способность грунтов пропускать воду называют водопроницаемостью. Ее оценивают показателем, получившим название коэффициента фильтрации кф.
Водопроницаемость — очень важная характеристика грунтов. Она прежде всего зависит от содержания крупных пор. Самый проницаемый для воды — крупноблочный грунт, состоящий из валунов, щебня, галечников и гравия. Вода течет по крупным трещинам скальных пород (граниты, гнейсы и др.), как по водопроводным трубам. Скорость ее движения, конечно, меньше, чем в поверхностных потоках. Но все же за сутки она может пробегать километровые расстояния.
Много больших пор и в крупнозернистых песках, содержащих зерна размером 0,5—2 мм, а иногда и гравийные частицы диаметром 2—40 мм. В таких грунтах водопроницаемость оказывается довольно большой. Их коэффициент фильтрации колеблется от 100 до 600 м/сут. Это означает, что при уклоне потока 45° вода может пробежать за сутки 100—600 м.
Чем меньше песчинка, тем тоньше становятся поры. Движение воды в грунтах замедляется. Так, в песках, состоящих из средних по размеру частиц (диаметром 0,25—0,5 мм), величина коэффициента фильтрации падает до 10—50 м/сут (при том же уклоне потока 45°). Если пески мелкие (диаметр частиц менее 0,25 мм), то вода движется совсем медленно — от 0,5 до 5 м/сут.
Рассмотрим глинистые грунты, состоящие в значительной степени из частиц размером менее 0,002 мм. Поры в таких глинах также очень малы (меньше 0,005 мм), поэтому движения свободной воды (или фильтрации) не происходит. Большая часть тонких пор глин заполнена в природе связанной водой. Когда в эти грунты поступают новые молекулы Н2О, то пленки, расположенные ближе к источнику, становятся толще. В этом случае начинается перемещение влаги от более крупных пленок к более тонким. Возникает так называемый пленочный ток воды.
Кроме того, в глинистых грунтах возможен осмотический ток влаги. Он возникает тогда, когда в различных участках глины присутствуют растворы с разной концентрацией солей. В этом случае ток влаги направлен к участкам с менее солоноватыми водами.
Наконец, на движение воды в подобных грунтах оказывает значительное влияние изменение температуры, особенно ее перепады в различных частях массива.
Несмотря на существование в глинах всех этих видов движения влаги, ее скорость оказывается в тысячи раз медленнее, чем фильтрация свободной воды. В лёссовых грунтах, как мы уже знаем, содержится много крупных пор. Вот поэтому они обладают довольно хорошей водопроницаемостью, которая достигает 2 м/сут.
Теперь понятно, что когда идет дождь, то на хорошо фильтрующихся грунтах вода не накапливается, а на водонепроницаемых образуются лужи. Вода, инфильтруясь в песчаные пласты и достигая, поверхности глин, дальше начинает двигаться вниз поуклону. Так возникает поток грунтовой воды.
Нетрудно понять, что водопроницаемость является важным свойством грунтов. Ее величину определяют либо в лаборатории на специальных фильтрационных приборах, либо в полевых условиях. В последнем случае о величине коэффициента фильтрации сухих грунтов судят по скорости впитывания воды, наливаемой в специальные стандартные кольца. При оценке водопроницаемости водонасыщенных грунтовых массивов используется метод откачки. Он заключается в определении коэффициента фильтрации по количеству извлекаемой воды при определенном понижении уровня — чем больше откачивается воды, тем значительнее водопроницаемость грунтов.
Знать величину водопроницаемости необходимо при создании водохранилищ, искусственных морей, плотин, каналов, оросительных систем и во многих других случаях. Она позволяет рассчитать водопотери из этих сооружений.
Глина пропускает воду?
Глина воду всё-таки пропускает ? Насколько сильно ? Вот, к примеру, налью я воду в яму, обмазанную глиной — насколько быстро вода утечёт ? А если глина белая ?
Дополнен 1 год назад
А если глину — обжечь? Сделать что — то наподобие кирпичей ?
Голосование за лучший ответ
Твердая нет, а глина в ещё жидком состоянии просто станет ещё жиже
По поводу белой глины ничего сказать не могу, а вот обычная не застывшая думаю около получаса воду держать будет.
если засохшая и твердая, то долго не пропустит
Владимир АлексеевМудрец (11732) 1 год назад
при засыхании глина потрескается
разумнее всего купить не разраную полиэтиленовую пленку, через газету утюгом заварить низ и вставить в яму
Не пропускает, другое дело, что с сырая глина постепенно размокнет и сползет со стенок
Веретрагна МитраОракул (68676) 1 год назад
ну если бы она не пропускала, то и хрен бы она размокла. )))
Философствующий Охальник Искусственный Интеллект (127590) Веретрагна Митра, Верхний слой размокает, размывается и так вся потихоньку. А если бы в земле лежала то и не размылась бы, но ты про яму с водой спрашиваешь
Дренаж участка на глинистой почве
На глинистой почве любые подтопления сразу заметны. Глина — тяжелый грунт, который набирает воду и долго удерживает ее так, что она не испаряется и не просачивается на глубину. В ходе благоустройства территории и обустройства дренажа это создает несколько проблем:
- Вода очень медленно просачивается в дрены, подолгу стоит в толще грунта.
- На поверхности подолгу остаются лужи, жидкая грязь.
- Дренаж может быстро заиливаться из-за просачивания частиц глины внутрь.
Еще одна трудность возникает с водоотведением. Воду недостаточно собрать дренажом, ее нужно еще и отвести с участка. Инженеры компании «Мос-дренаж» рассказывают о том, как решить эти проблемы и устроить работающий дренаж на участке с глинистым грунтом.
Правильный подход к осушению территории
На глинистом участке нужно отводить воды трех видов:
- Поверхностные. Это вода, которая стоит на поверхности, не впитывается в грунт, образует лужи. Из-за нее на участке грязно, а растения гниют и гибнут.
- Верховодка. Влага, которая впитывается глиной и «стоит» в верхнем слое грунта. Контактируя с фундаментом или другими подземными сооружениями, она будет постепенно разрушать их.
- Грунтовые воды. Подземные воды, насыщающие грунт на большой глубине. Опасны для корневых систем крупных растений (деревьев, кустарников), а также для сильно заглубленных фундаментов.
Прежде, чем заниматься водоотведением, нужно оценить условия на участке. Они влияют на то, какие типы вод являются преобладающими, и это определяет характеристики будущей системы водоотвода.
При наличии уклона поверхностные воды почти не будут скапливаться на территории (только на ровных или низинных частях). Если участок находится в низине или является ровным, на глинистой почве будут постоянно застаиваться лужи.
Наличие верховодки определяется тем, каким именно является структура грунта. Она появляется, если почва тяжелая, глинистая, склонная к пучинистости. Если слой глины небольшой, а под ним грунт с хорошей проницаемостью, вода может быстро уходить на большую глубину, и тогда верховодка не будет образовываться. Так бывает редко. Чаще верхний слой глины довольно массивный, набирает и удерживает много влаги, что плохо сказывается на растениях и на фундаментах.
Чтобы решить, нужно ли отводить подземные воды, нужно определить их уровень. Если водоносный пласт расположен глубоко, а его верхняя граница ниже подошвы фундамента на 0,5 м или больше, уровень грунтовых вод можно не понижать. Если грунтовые воды подходят близко к поверхности, понадобится полноценный дренаж, чтобы отвести их.
Осушение глинистых участков, как правило, требует комбинированного подхода:
- Закрытый заглубленный дренаж используется, чтобы понизить уровень грунтовых вод.
- Отдельно устраивают пристенный дренаж по периметру дома и других капитальных строений, чтобы защитить фундаменты от верховодки.
- Для защиты от поверхностных вод нужна ливневая канализация.
Такое комплексное водоотведение поможет не только осушить территорию, но и избежать ее сезонного подтопления.
Защита от заиливания
Одна из проблем глинистого грунта — мелкие частицы глины, из-за которых происходит заиливание дренажа, ливневой канализации. Для защиты от заиливания нужно:
- сделать правильную фильтрационную обсыпку внутри дрен;
- предусмотреть возможность промывки закрытого дренажа и трубопровода.
Чтобы понизить уровень грунтовых вод на глинистом участке, делают закрытый дренаж. Это система подземных, заглубленных дрен, внутри которых проложены дренажные трубы с отверстиями в стенках. Вода просачивается внутрь труб, отводится по трубопроводу за пределы участка. Чтобы трубы и отверстия в их стенках не засорялись, выполняют фильтрационную отсыпку. Она важна при прокладке дрен в глинистом грунте. В этом случае фракция фильтрационных материалов должна постепенно изменяться. Во внешнем слое отсыпку выполняют из материала, приближенного к глине по фракции, постепенно увеличивая ее по мере приближения к трубе. Это работает как обратный фильтр: вода с содержанием частиц глины сначала проходит через карьерный песок, затем через крупнозернистый песок, а после через слои щебня или гравия постепенно увеличивающейся фракции.
Даже при надежном, эффективном обратном фильтре некоторое количество частиц глины может проникать внутрь трубопровода. При устройстве дренажа важно предусмотреть возможность его периодической промывки. Для этого устанавливают ревизионные колодцы на всех длинных прямых участках, а также на каждом повороте дренажных труб.
У вас есть вопросы к специалистам компании «Мос-дренаж»?
Мы перезвоним в течение 30 секунд
или позвоните по номеру +7 (495) 380-04-30
Нажимая кнопку «Отправить», вы автоматически выражаете согласие на обработку своих персональных данных и принимаете условия Пользовательского соглашения.
Убираем поверхностные воды и верховодку
Чтобы на участке не застаивались поверхностные воды, нужна ливневая канализация. Это открытый поверхностный водоотвод, по которому отводятся талые и дождевые воды. Его устраивают у отмостки дома, вдоль дорожек, лестниц, по периметру мощеных площадок, лужаек большой площади, вдоль границ зон отдыха, детских площадок и других объектов. Это система из закрытых решетками лотков, каналов и дождеприемников, соединенных с подземным трубопроводом, по которому вода отводится за пределы участка.
Защитить участок от верховодки можно несколькими способами. Там, где важно, чтобы она не скапливалась (рядом с фундаментами, в зонах посадки растений), желательно скорректировать состав грунта. Для этого глину смешивают с песком или торфом, чтобы почва стала более легкой. В зонах, где выполняется озеленение, глину можно заменять на плодородный грунт. Чем более легкой является почва, тем лучше ее проницаемость, тем меньше в ней скапливается воды, тем меньше она склонна к пучинистости. По периметру зданий для защиты фундамента от верховодки можно выполнить пристенный дренаж, а также использовать профилированные мембраны, защищающие стенки фундамента от контакта с грунтом.
Проблемы водоотведения
Нередко если участок глинистый, то и территория вокруг него переувлажнена так, что отводить собранные стоки некуда. Если рядом есть канава, овраг или водоем, куда можно сбрасывать воду, дренаж и ливневую канализацию выводят туда. Если нет, можно сделать накопительный или поглотительный колодец. При устройстве накопительного колодца его объем рассчитывают так, чтобы он не переполнялся даже после таяния снегов или затяжных дождей (особенно, если откачать воду некуда). Поглотительный колодец строят, выводя его дно в заглубленный водоносный слой. Соответственно, использование такого колодца возможно только при условии, что такой слой есть, и воду можно отвести на большую глубину, не спровоцировав при этом новые подтопления или размывание грунта. Если отводить стоки некуда, а их объем большой, в нижней точке участка можно устроить водоем, который будет собирать грунтовые и поверхностные воды.
Какая глина не пропускает воду
Детский университет «Наука на ладони» летом: эксперименты, вдохновение, творчество
Лето-это маленькая жизнь. Лето- время новых впечатлений и эмоций, встреч с друзьями. Лето одно из самых радостных, ярких, веселых и запоминающихся времен года. Летом можно вырастить красивые цветы и любоваться ими. Многие уезжают на дачу вместе с детьми. Дети видят, как растут и развиваются растения, какие условия для них нужно создавать. Чтобы провести это чудесное время с пользой, предлагаем родителям самых юных слушателей Детского университета устраивать для детей тематические дни (день березы, день меда и пчел, день соли и т.д.).
Например, день Почвы.
1. Проведите с детьми познавательную беседу на тему «Что мы знаем о почве?» (как образовалась почва, как сохранить почву, что содержится в почве)
2. Загадайте детям интересные загадки про почву(пример: меня бьют, колотят, ворочают, режут, я все терплю и всем добром плачу). Расскажите сказку о почве.
3. Поговорите о свойствах почвы
4. Совершите прогулки с наблюдением
5. Устройте серию увлекательных экспериментов с почвой. Растениям, как и нам нужна пища. Пищу растения получают из почвы. И готовит ее волшебница — природа. Давай посмотрим, из чего состоит почва.
Не забывайте, что в начале каждого эксперимента дети высказывают свои гипотезы, которые подтверждаются, либо опровергаются.
Эксперимент №1. Из чего состоит почва?
Размешаем почву в стакане с водой. Через некоторое время увидим, что на дне стакана оседает песок, сверху вода помутнела из – за глины, а на поверхности плавают, корешки растений – это и есть перегной.
Вывод: Почва в своём составе имеет: перегной, песок, глину.
Эксперимент№2. В почве есть воздух? Да — нет, поведем эксперимент.
Возьмем стакан с водой и бросим в него комочек почвы. Что с ним стало? Какой вывод можно сделать исходя из опыта?
Вывод: Мы видим пузырьки, которые поднимаются наверх. А это значит, что в почве есть воздух, им дышат многие животные подземного мира
Эксперимент №3. “Влияние состава почвы на рост растений”
Посадим семена календулы в три горшка – в песок, глину и почву. Сравним прохождение воды через глину, песок, почву: песок сразу весь намок (хорошо пропускает воду, глина почти не пропустила воду, а земля пропускала воду хуже, чем песок, но, в конце концов, тоже намокла. Заботливо ухаживаем за растениями во всех трех горшках.
Вывод: первыми проросли семена календулы в почве(4 ростка, вторыми в песке(1 росток). В глине нет ростков.
Эксперимент №4. “Что легче высыпать из стакана?” (Глину, песок, землю.)
Возьмем стаканчик с песком и аккуратно насыпаем немного песка на лист бумаги. Легко ли сыплется песок? (Да.). А теперь попробуем высыпать из стаканчика глину. Что легче сыплется – песок или глина?
Вывод: Песок “сыпучий”, глина слипается комочками, ее нельзя так легко высыпать из стаканчика, как песок.
Эксперимент №5. “Сравни!” (Глина и песок и земля.)
С помощью увеличительного стекла внимательно рассмотрите, из чего состоит песок (из мелких зернышек-песчинок – круглые, желтые, есть прозрачные, как будто стеклянные, все крупинки лежат отдельно друг от друга). Рассмотрите глину через лупу (крупинок не видно, глина похожа на пластилин). Вывод: Песок состоит из песчинок, которые не прилипают друг к другу, а глина – из мелких частичек, которые как будто прилипли друг к другу. И глина, и песок не живая природа – не дышит, не растет, не ест.
Эксперимент №6. “Пропускает глина, песок, земля воду или нет?”
На столе пустые стаканы. В стакан опускаем воронки. В каждую воронку положим немного ваты. В одну воронку до половины насыпаем песок, а в другую истолченную глину. Наливаем в обе воронки доверху воды. Наблюдаем. Из воронки, в которой находится песок, начинает капать вода в стакан. Из воронки, в которой глина, вода в стакан не капает.
Вывод: Глина не пропускает воду.
Эксперимент №7. “Как передвигается вода в почве”
Насыпаем сухой земли в цветочный горшок с отверстиями в дне. Поставим горшок в тарелку с водой. Пройдет некоторое время, и мы заметим, что почва смочилась до самого верха.
Вывод:Когда нет дождей, растения живут за счет воды, которая поднимается из более глубоких слоев почвы.
Эксперимент №8. “Куда исчезла вода?”
На столе два стаканчика. В одном сухой песок, а в другом сухая глина. Одновременно наливаем воду в стаканчики и следим, в каком из них вода впитывается быстрее?
Следим, как водичка впитывается. В песок вода впиталась быстро, а на глине часть воды остается сверху. Сажаем “деревце” во влажную глину. Легче воткнуть палочку во влажную глину, чем в сухую.
Вывод: Вода впитывается в глину медленнее, чем в песок.
Эксперимент №9. “Куда легче “посадить?” (В сухой песок или глину.)
Возьмем палочку и попробуем “посадить” ее по очереди в стаканчики с песком и глиной. Во что легче его поместить?
Эксперимент №10. Форма песка и глины
Возьмем сырой песок и мокрую глину, придадим форму шарика. Понаблюдаем, пока немного подсохнет. Давайте определим, что лучше сохраняет форму: песок или глина?
Вывод: Сырой глине можно придать форму, это мягкий материал. Глина легко мнётся, продавливается. После высыхания хорошо сохраняет форму. Песок плохо сохраняет форму, при надавливании шарик из песка рассыпается.
В результате у детей сформируются представления о характерных свойствах почвы, песка и глины и их значении в жизни человека.
Можно выделить ребенку небольшой участок земли на даче, а это уже серьезное поле деятельности для исследований!
Уважаемые родители! Мы очень рады, если Вы поделитесь с участниками проекта «Детский университет «Наука на ладони» результатами исследований и экспериментов, а возможно представите нашему вниманию совместный творческий детско-взрослый проект, который создали летом!
До встречи в Детском университете «Наука на ладони»!