ИСТИНА

В отчетном году на гидравлическом лотке была исследована скорость разрушения межагрегатных связей на примере монофракционных образцов черноземной почвы различной плотности (1,2; 1,3; 1,4 и 1,5 г/см3). Основным результатом этой части исследования явились новые данные о скорости разрушения межагрегатных связей, полученные на гидравлическом лотке двумя методами: 1. Методом чередования пауз, в продолжение которых образец почвы находился под сантиметровым слоем воды, и потока воды в течении первых десятков секунд, дающий среднюю скорость разрушения связей между частицами почвы; 2. Методом поминутного измерения оставшейся части образца по верньеру при постоянном потоке воды в лотке. Оба метода в среднем за продолжительность размыва образца показали идентичные результаты. Скорость разрушения связей уменьшается по линейной зависимости с увеличением плотности образца от 24,1 до 6,98 г/м2с соответственно при изменении плотности от 1,2 до 1,5 г/см3. Поминутное определение скорости разрушения связей показало, что она в процессе опыта с образцами плотностью 1,2–1,3 г/см3 уменьшается, что свидетельствует о консолидации почвы в образце ниже зоны контакта с водой за время проведения эксперимента. В образцах с высокой плотностью (1,5 г/см3) такого явления не отмечалось. Определение сопротивления модельных образцов почвы разрыву показало, что эта величина находится в обратной линейной зависимости от плотности почвы. С учетом вышеизложенного следует заметить, что имеется тесная связь между сопротивлением разрыву и скоростью разрушения межагрегатных связей. В целом полученные результаты свидетельствуют о ведущей роли водных пленок на контакте между почвенными частицами в разрушении межагрегатных связей в поверхностном динамически разбалансированном слое (отсутствует давление вышележащих слоев материала). В связи с этим представляется логичным исследовать влияние гидростатического давления на скорость разрушения межагрегатного сцепления и скорость размыва модельных образцов, а также влияния угла подхода струи воды к дневной поверхности, определяющего скорость проникновения воды в поровое пространство грунта, что и приводит к разрушению межагрегатных связей.

In the reporting year on the hydraulic flume has been investigated the rate of destruction of the interaggregate bonds on the example of monofractions Chernozem soil samples of different density (1,2; 1,3; 1,4 and 1,5 g/cm3). The main result of this part of the study was new data on the rate of destruction of interaggregate bonds obtained on the hydraulic flume in two ways: 1. The method of alternation of pauses, for which the soil sample was under 1 cm layer of water the within first tens of seconds and flow of water within a few minutes, giving the average rate of destruction between the particles of soil; 2. Method per-minute measurement of the remaining part of the sample by Vernier with a constant flow of water in the flume. Both methods average over the duration of the erosion sample showed identical results. The rate of destruction of bonds decreases in a linear relationship with increasing density of the sample from 24,1 to 6,98 g/m2s, respectively, with the change in the density from 1,2 to 1,5 g/cm3. The per-minute rate definition of breaking bonds showed that it is in the process of the experience with sample density of 1,2–1,3 g/cm3 decreases, which indicates consolidation of the soil in the sample below the zone of contact with water during the experiment. In samples with high density (1,5 g/cm3) this phenomenon was not observed. Determination of the tensile strength of model samples showed that this value is inversely linear dependence of the density of the soil. Based on the foregoing, it should be noted that there is a close relationship between tear resistance and the rate of destruction interaggregate bonds. In general, the results indicate the leading role of the water films at the contact between soil particles in the destruction of interaggregate bonds in dynamically unbalanced surface layer (no pressure of overlying layers of material). In this regard, it seems logical to investigate the effect of hydrostatic pressure on the rate of destruction interaggregate bonds and the rate of erosion models and effects of angle of approach of the water jet to the surface, which determines the rate of penetration of water in the pore space of soil, which leads to the destruction of interaggregate bonds.

Целью планируемых исследований является оценка интенсивности разрушения межагрегатных связей молекулами воды и влияния на этот процесс таких факторов: плотность почвы, сопротивление почв и грунтов разрыву, гидростатическое давление, угол атаки струи потока (угол наклона оси струи воды к поверхности размываемого образца).

Результаты экспериментов с размывом почвы и грунтов на гидравлических лотках. Теоретические разработки в области влияния водно-физических свойств почв на механизмы её размыва мелководными потоками.

Непосредственные результаты работы будут использованы для разработки физически обоснованной модели эрозии, как двухфазного процесса. Кроме того, результаты могут быть полезны при решении технических задач при работе с агрегированными веществами и материалами.