Величина относительной контактной поверхности — снега — -обобщенная количественная характеристика зернистого снега, которая существенно влияет на прочностные характеристики «снега. 2.4. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СНЕГА Плотность и пористость. Снег представляет собой пористую массу, состоящую из относительно прочных, но слабо связан- ных между собой кристаллов и зерен, между которыми содер- жится воздух. Отношение объема воздуха, заключенного в 0б- разце снега, к общему объему этого образца называется пори- стостью снега л. Для сухого снега п= 1--рек/рль (2.1) тде рсн — плотность снега; рл=917 кг/м® — плотность кристал- лов льда. Во влажном снеге поры между кристаллами льда частично заполнены водой. Отношение объема воздуха, заключенного в снеге, к общему объему, или воздушная пористость влажного снега, составляет пвозд== 1—0’ря (1— 0,083 No), (2.2) тде р — плотность влажного снега (суммарная масса кристал- лов льда и воды в единице объема); No — влажность снега, Таблица 2.2 Плотность и пористость снега (Фляйг, 1960) Плотность 9, Вид снега КсуМ Пористость п Свежий: «дикий» (рыхлый, пушистый) - 10—-30 — | 0,99—0,97 порошкообразный`. -- 1:1| 30—60 | ©;97—0;93 слабо уплотненный ветром . .. .| 60—100 | 0,93—0,89 смлыно уплотненный ветром › . - : 190—300 | ©:89—0,67 тарый: снег-плывун`. .. с ее ке | 200—300 | 0,78—0,67 сухой осевший .. .| 200—400 | 0,78—0/56 мокрый осевший - - ЭРР 0] 400—550 [ 0,70—0,50 сухой фирнизированный .. : . .| 400—700 | 0,56—0,24 мокрый фирнизнрованный .. .. .| 600—800 | 0;50—0;20 определяемая как отношение массы воды к общей массе снега, включая массу кристаллов льда и воды. Средние значения плотности и пористости различных видов снега представлены в табл. 2.2. 18 Воздухопроницаемость снега обусловлена тем, что воздуш- ные поры между зернами связаны между собой. Количество воздуха, которое может проникать через снег, определяется и градиентом давления воздуха в снеге, и коэффициентом возду- хопроницаемости: К,=0%, (2.3) где ов — кажущаяся скорость воздуха в снеге, равная объему воздуха, проникающего через | м? сечения потока в 1с (факти- ческая скорость потока воздуха в снеге больше кажущейся, так как суммарное сечение пор, через которые проходит воздух, меньше общего сечения); г= АР/6 — градиент давления воздуха в снеге; АР — перепад давления на расстоянии 6, исчисляемый в метрах водяного столба. По мере увеличения плотности снега воздухопроницаемость- уменьшается. В снежном покрове одновременно проявляются две тенденции в изменении коэффициента воздухопроницаемо- сти — его уменьшение по мере естественного уплотнения снега и возрастание по мере увеличения размеров зерен и пор между ними в процессе метаморфизма. В результате наблюдается большой разброс значений коэффициента воздухопроницаемо- сти К, в пределах 0,2—15 м/с в зависимости от пористости й: структуры снега: В снежном покрове обычно перемещается не чистый воздух, а воздух с некоторым содержанием водяного пара. Содержание: пара близко к величине полной влагонасыщенности воздуха при заданной температуре. При меньшем содержании влаги проис- ходит возгонка льда с поверхности зерен, а при движении пере- сыщенного воздуха излишки водяного пара намерзают на зернах. Воздухопроницаемость мокрого снега уменьшается по мере заполнения пор водой и уменьшения воздушной пористости. Водоудерживающая способность и водопроницаемость. По- верхность зерен снега обладает адсорбционными — свойствами, т. е. снег способен впитывать воду. Если нижнюю часть образ- ца снега залить водой, то она поднимется по капиллярам меж- ду зернами на некоторую высоту над свободным уровнем воды, называемую высотой капиллярного поднятия. Высота — капил- лярного поднятия воды в снеге колеблется в пределах 0,1— 1,0 м в зависимости от его пористости и структуры. Вода обволакивает зерна снега пленками, которые могут перемещаться под действием молекулярных и менисковых сил в капиллярах между зернами. При низкой темлературе снега пленочная вода замерзает на зернах, повышая их температуру. Поэтому при насыщении снега водой его температура обычно близка 0°. Наибольшее количество пленочной и апиллярно- подвешенной воды, которую удерживает снег, называется его максимальной водоудерживающей способностью. 19