logo
Гидрология учебник

Воды зоны аэрации. Почвенные воды, верховодка, капиллярная зона

Зона аэрации занимает верхний слой почвенно-грунтовой тол­щи: от земной поверхности до уровня грунтовых вод.

Через зону аэрации осуществляется взаимосвязь атмосферы и грунтовых вод (рис. 5.2, а). В этой зоне происходят: инфильтра­ция дождевых и талых вод, формирование почвенной воды и вер­ховодки, фильтрация гравитационной воды и десукция влаги рас­тительностью с последующей ее транспирацией.

Попадая после дождей или таяния снега в грунт, вода расходу­ется прежде всего на смачивание почвенного слоя и формирование почвенных вод, под которыми понимают временное скопление сво­бодной (гравитационной) и капиллярной воды в почвенной толще. Эти воды имеют связь с атмосферой и участвуют в питании кор­невой системы растений.

Почвенные воды обычно просачиваются в более глубокие слои грунта и не образуют постоянного водоносного горизонта. Почвен­ный сток возникает лишь при сильных дождях или снеготаянии, если в почве имеются наклонные слабопроницаемые прослои и если часть почвы насыщается водой. Мощность слоя с почвенной водой обычно изменяется от нескольких сантиметров до 1—1,5 м.

Инфильтрующиеся вертикально вниз под действием силы тяже­сти воды зоны аэрации, встречая на своем пути относительный водоупор (отдельные прослои или линзы грунтов, обладающие слабой

Рис. 5.2. Схема залегания вод зоны аэрации и грунтовых вод (а) и вертикального распределения влажности грунта по разрезу А— Б после обильного увлажнения (б):

зоны: /—аэрации; 2— насыщения; 3— почвенные подвешенные воды; 4— инфильтрующиеся воды зоны аэрации; 5— капиллярные; 6— грунтовые воды; 7— верховодка; 8— поверхность капиллярной зоны («капиллярной каймы»); 9— поверхность (зеркало) грунтовых вод; 10— водоупорный пласт; 11— направление потока грунтовых вод; НВ — наименьшая влагоемкость; ПВ —полная влагоемкость

в одопроницаемостью), образуют верховодку, т. е. временные, сезон­ные скопления подземных вод. Мощность верховодки обычно рав­на 0,4—1,0 м, редко достигает 2—5 м.

Почвенные воды и верховодка обычно пресные. Однако в болот­ных и торфянистых почвах эти воды могут иметь застойный режим и высокую концентрацию кислот органического происхождения. Воды зоны аэрации легко подвержены загрязнению с поверхности земли.

Выше уровня грунтовых вод в пределах зоны аэрации распола­гается капиллярная зона (ее иногда называют капиллярной каймой). Воды этой зоны (особенно при неглубоком залегании грунтовых вод) часто участвуют в питании почвенных вод и поглощаются корневой системой растений.

Весьма характерно изменение влажности грунта в зоне аэрации после обильного увлажнения (рис. 5.2, б): по мере приближения к уровню грунтовых вод влажность грунта увеличивается от наи­меньшей (НВ) до полной влагоемкости (ПВ).

  1.