Солевая миграция (часть 4)
19.10.2012

Переход солей в твердую фазу (кристаллизация) начинается при насыщении и перенасыщении почвенного раствора. Поскольку различные соли характеризуются разной растворимостью, переход их в твердую фазу и обратно происходит последовательно в зависимости от их растворимости. Наиболее подвижными являются хлориды и нитраты, которые сохраняются в растворах и при очень высоких концентрациях.
Работы Б.Б. Полынова о процессах засоления—рассоления почв не потеряли своей актуальности и сегодня. В публикациях последних лет рассмотрен механизм процессов засоления—рассоления с учетом ионно-обменных процессов и законов гидро-и термодинамики.
В настоящее время собран и обобщен огромный фактический материал по засолению—рассолению почв и разработаны математические модели влаго- и солепереноса в почвах. Для наиболее простого случая (установившийся режим) С.Ф. Аверьяновым получено уравнение, связывающее водный и солевой режимы почв:

Солевая миграция (часть 4)

где С- = C/Cг (С — концентрация почвенного раствора, г/л; Cг — минерализация грунтовых вод, г/л); V = Е/(Ос + Op) (Е — испарение, мм; Oc — атмосферные осадки, мм; Op — оросительная норма, мм); C-ор = Cор/Сг (Cор — минерализация оросительной воды, г/л); X = X/X1 (X- расстояние от поверхности почвы, м, т.е. слой, в котором требуется оценить засоление; X1 — глубина грунтовых вод, м); Pe — параметр Пекле; Pe = X1/(2mλ) (m — пористость почв, доли от объема; λ — коэффициент гидродинамической дисперсии).
Приведенное выше уравнение, несмотря на ряд принятых допущений (однородность профиля почвы, постоянство скорости фильтрации, независимость растворения солей твердой фазы от их формы и объема и др.), позволяет проанализировать влияние различных факторов на процессы засоления—рассоления почв. В частности, учитываются водный режим почв (V) и его связь с процессами засоления—рассоления в зависимости от глубины и минерализации грунтовых вод в условиях атмосферных и гидроморфных почв (рис. 6).
Для выявления связи водного режима с климатическим фактором для автоморфных условий предложено использовать данные М.И. Будыко по связи "индекса сухости" (R/(LOc)) с водным режимом почв (V).
Солевая миграция (часть 4)

Приведенные в табл. 4 данные показывают, что в автоморфных условиях аридной зоны (V < 1) имеет место устойчивое рассоление верхней толщи почвы. Натурные данные подтверждают это.
Иначе складывается солевой режим почв в гидроморфных условиях, где решающую роль играют уровень залегания и степень минерализации грунтовых вод. Связь между степенью засоления почв, уровнем грунтовых вод и их минерализацией можно установить, используя приведенное выше уравнение (см. рис. 6).
Солевая миграция (часть 4)

Процессы засоления почв зависят от минерализации осадков или оросительной воды и эолового поступления солей (рис. 7, 8). При анализе процессов засоления—рассоления учитываются также свойства почв через параметр Пекле (Ре). Гранулометрический состав почв определяет различия в накоплении солей в почвах при одинаковых уровнях залегания минерализации грунтовых вод (рис. 9, 10). Полученные данные показывают, что с утяжелением механического состава почв влияние уровня и минерализации грунтовых вод в процессах засоления резко возрастает.
Солевая миграция (часть 4)

Другим очень важным для практики выводом является нецелесообразность поддержания гидроморфного режима на орошаемых землях в аридных условиях. Это связано с необходимостью осуществления интенсивного промывного режима. При уровне грунтовых вод < 1,5 м для исключения соленакопления отношение (Op + Ос)/Е должно составлять 1,6—2. По этим же соображениям в аридной зоне нецелесообразна так называемая субирригация, которая приводит к очень большому расходу воды, для того чтобы исключить засоление почв.
Представляет интерес оценка времени стабилизации процессов засоления—рассоления (т, сут) в зависимости от поступления и выноса легкорастворимых солей:
τ = λm2/V,

где λ — коэффициент гидродинамической дисперсии, зависящий от гранулометрического состава почв, м; m — пористость почв, доли от объема; V — скорость фильтрации, м/сут (при промывном режиме — нисходящие токи, при испарении грунтовых вод — восходящие).


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Введите два слова, показанных на изображении: *