Основные схемы движения влаги в зоне аэрации

При зоне аэрации большой мощности (более 30 м) выделяют три зоны с различными условиями влагопереноса:

1 зона - сезонного увлажнения мощностью от 3 до 10 м. Здесь влажность изменяется как по разрезу, так и во времени в зависимости от преобладания питания (осадки) или испарения и транспирации с поверхности почвы.

2 зона-транзита, характеризуется постоянной влажностью θ=const, dΨ/dz= 0, что свидетельствует об отсутствии действия капиллярных сил. В этом случае скорость влагопереноса равна коэффициенту влагопереноса. Через эту зону в виде свободного просачивания (подземный дождь) избыток влаги из зоны I поступает в зону III, до УГВ.

3 зона - капиллярной каймы над УГВ, характеризуется перемен­ной влажностью. Здесь изменение влажности определяется колеба­ниями УГВ во времени. Питание грунтовых вод зависит главным об­разом от водного баланса зоны I и в меньшей степени от физических свойств грунтов.

Схема влагопереноса при большой мощности 3А

Таким образом, для питания грунтовых вод наибольшее значение имеют процессы, происходящие в зоне 1. Рассмотрим их подробнее.

При неглубоком залегании УГВ (до 3 м) величина инфильтраци- онного питания W определяется разностью между скоростью водо­обмена на поверхности земли ν₀ и изменением влагозапасов в зоне аэрации dV_за/dt :

Насыщение водой после осадков и последующее иссушение в ре­зультате испарения проходит несколько условных этапов, показанных на рисунке ниже.

Последовательные этапы насыщения и иссушения пород 3А при неглубоком залегании УГВ

а) рост влагозапасов зоны аэрации и питание грунтовых вод при поливе; б) перераспределение влагозапасов при испарении; в) иссушение зоны аэрации и испарение с поверхности УГВ; г) стационарный восходящий влагоперенос. 1-3 - профили влажности в моменты времени t₁, t₂, t₃