Свободные воды





Выделяют две формы свободной воды: капиллярную и гравитационную. Капиллярная вода удерживается в почве капиллярными или менисковыми силами. Она заполняет почвенные капилляры. Капиллярная влага подразделяется на подвешенную, удерживающуюся в капиллярах почвы при увлажнении сверху (после дождя или полива), и подпертую, образующуюся при подъеме воды по капиллярам от горизонта грунтовых вод к поверхности.

Наибольшее количество влаги, которое почва при глубоком залегании грунтовых вод может удержать в подвешенном состоянии (после обильного ее увлажнения и свободного оттока гравитационной воды в более глубокие слои почвогрунта), называют общей, или наименьшей, или полевой, или предельной полевой влагоемкостью. Подвешенная влага может передвигаться и испаряться. Однако восходящее передвижение подвешенной влаги к поверхности испарения при определенной влажности прекращается и капилляры разрываются. Значение влажности, при котором движение кверху подвешенной влаги прекращается, называется влажностью разрыва капилляров (ВРК). Последняя всегда меньше наименьшей влагоемкости (ВРК<НВ) и составляет 60-90% от этой величины. Бесструктурные почвы теряют воду за счет ее передвижения и испарения значительно больше, чем почвы структурные. В песчаных почвах, где размеры пор между частицами превышают размеры капилляров, подвешенная влага сохраняется лишь в местах стыка отдельных частиц и называется стыковой подвешенной водой.

Если близко к поверхности располагаются грунтовые воды, то в почве над ними появляется подпертая влага. От зеркала грунтовых вод она по мелким капиллярам поднимается на некоторую высоту, образуя капиллярную кайму. Количество капиллярно-подпертой воды, которое может содержаться в почве при насыщении ее по капиллярам снизу, называют капиллярной влагоемкостью. Верхним пределом капиллярной влагоемкости является полная влагоемкость, а нижним — наименьшая влагоемкость. Содержание капиллярно-подпертой влаги в капиллярной кайме изменяется от почти полной влагоемкости (снизу, вблизи уровня грунтовых вод) до наименьшей влагоемкости (вверху капиллярной каймы) и колеблется от 15 до 60% от массы почвы. В насыщенной до капиллярной влагоемкости почве вода находится в капиллярно-подпертом состоянии над зеркалом (уровнем) грунтовых вод и удерживается капиллярными силами. Высота капиллярного поднятия влаги зависит от строения почвенного профиля, механического состава почвогрунта: она возрастает при переходе от песков через супеси к лёссовидным суглинкам, а далее она снова уменьшается из-за большой силы трения в тонких капиллярах, сплошь заполненных связанной водой. Максимальная высота капиллярного поднятия в природных условиях равна 6 м. Следовательно, залегание грунтовых вод даже на глубине 7-8 м от поверхности почвы может оказать влияние на обеспечение корней некоторых растений восходящей по капиллярам водой при суглинистом или глинистом механическом составе почвогрунта. Капиллярная вода может передвигаться в почве во всех направлениях. Она вполне доступна для растений.

Часть свободной влаги, которая появляется в почве сверх наименьшей влагоемкости и, следовательно, не может удерживаться в почве сорбционными силами, стекает вниз под действием сил тяжести. Такая влага носит название гравитационной. Ее разделяют на просачивающуюся и подпертую влагу водоносных горизонтов. Первая появляется в почвах, не имеющих водонепроницаемых слоев, вторая появляется там, где такие слои встречаются на пути движения воды. Если на пути гравитационной влаги встречается водоупорный слой, она скапливается над ним, заполняя все поры и промежутки грунта. Таким образом, формируется водоносный горизонт, в котором по вертикали выделяют нижнюю зону (зону насыщения) и верхнюю (капиллярную кайму). В зоне насыщения влажность почвогрунта приближается к полной влагоемкости (обычно составляет 80—90% от полной влагоемкости).