где W
u
— капиллярная влагоемкость на высоте /г
к
;
а —поверхностное натяжение воды (в г/см);
v — плотность воды;
С
— коэффициент размерности, равный 1 см
2
;
а — коэффициент, который, при условии равномерного распреде-
ления пор по размерам, равен:
"
—
г
>
' шах
где
A
S
Q
— общая площадь пор;
*
г
тах — максимальный радиус пор.
Какова же может быть предельная мощность капиллярной каймы или
предельная мощность капиллярного подъема влаги в различных почвах
и грунтах?
Выше мы указывали на то, что в цилиндрических капиллярах предель-
ная высота подъема может быть вычислена по формуле Жюрена:
где Н — высота капиллярного подъема в сантиметрах;
г — радиус капилляра, тоже в сантиметрах.
Были сделаны попытки применить эту формулу к грунтам. Здесь мы
сейчас же сталкиваемся с той трудностью, что совокупности пор, имею-
щихся в грунте, никак не могут быть уподоблены цилиндрическим капил-
лярам, ибо, как мы знаем, поперечник пор не представляет собой опре-
деленной величины, а меняется в известных пределах. Однако для неко-
торых простейших случаев мы можем все же произвести соответствующий
расчет, исходя из некоторых закономерностей, установленных для «идеаль-
ной почвы».
Представим себе колонну, состоящую из шарообразных частиц одина-
кового размера. Из сказанного в главе II мы знаем, что капиллярное рав-
новесие в такой колонне может устанавливаться двояким образом. Если
мы опустим нижний конец такой колонны с сухой «идеальной почвой»
в воду, то по окончании капиллярного подъема воды в колонне верхние
граничные мениски остановятся в наиболее расширенных участках поч-
венных пор (ср. рис. 14,а). Если же колонна будет сначала смочена путем
первоначального повышения в ней уровня воды до поверхности, то в этом
случае мениски должны остановиться в наиболее узких проходах между
порами.
Высота капиллярного подъема в колонне из «идеальной почвы» в обоих
ф
ЭШх
случаях будет различна. Ее можно подсчитать, пользуясь данными,
приведенными в главе I.
Для случая кубической упаковки частиц радиусы наиболее широкого
и наиболее узкого участков пор соответственно равны 0,73R и 0,41R,
где
R
— радиус частиц. Следовательно, при капиллярном подъеме снизу
в сухой колонне предельная высота поднятия будет равна
н
_ 0,15 _ 0,30 _ 0,41
~~ 0,737? ~~ 0,73Z>
D '
где
D
— диаметр частиц.
Высота капиллярного поднятия в первоначально смоченной кЪлонне при
кубической упаковке будет:
и
_ 0,15 _ 0,30
0,73
~~ 0,41
R ~
0,41Z>
D '
311»
Электронная книга СКБ ГНУ Россельхозакадемии
