живое сечение пор, через которое может просачиваться вода. Водопроницаемость почв
не остается постоянной: сухая почва обладает большей водопроницаемостью, при насы-
щении почвы водой происходит набухание почвенных коллоидов, что приводит к суже-
нию почвенных пор, разрушению структурных отдельностей и как следствие к уменьше-
нию водопроницаемости.
По степени водопроницаемости породы подразделяются на две основные группы:
водопроницаемые и водонепроницаемые, или водоупорные. К водопроницаемым отно-
сятся грубозернистые или грубообломочные породы (галечник, гравий, песок) и массив-
ные трещиноватые породы (мрамор, гранит, известняк).
Водоупорными называются такие породы, которые практически через себя воду
не пропускают или пропускают очень медленно. Это плотные массивные монолитные
породы (мрамор, гранит, базальт) или осадочные мелкозернистые породы (глины, гли-
нистые сланцы). Их водопроницаемость в естественных условиях настолько мала, что ею
можно пренебречь, а коэффициент водоотдачи близок к нулю. Большая группа пород от-
носится к полупроницаемым породам (глинистые пески, лёсс, торф, песчаники, пористые
известняки, мергели и др.).
При изучении водных свойств зернистых пород и почв необходимо иметь пред-
ставление о размере зерен. С этой целью производят механический, или так называемый
гранулометрический, анализ пород. Сущность этого анализа заключается в разделении
образца породы на порции (фракции определенных диаметров зерен) и в перечислении
фракций в процентные отношения к весу всего образца. По данным механического ана-
лиза в неоднородной породе, состоящей из частиц различного диаметра, выделяют дей-
ствующую (эффективную) величину зерен. Считается, что просачивание воды через
фракции данного диаметра соответствует просачиванию воды в природной смеси данной
пробы.
Поле сил в порах
Перемещение воды в природе осуществляется, как известно, под влиянием той
или иной силы или равнодействующей группы сил. В почве и породах, как и всюду, вода
прежде всего испытывает на себе действие силы тяжести, которая заставляет ее про-
сачиваться вглубь. Между молекулами воды и молекулами и ионами частиц породы су-
ществуют силы молекулярного взаимодействия. Они вызывают явления сорбции (по-
глощения влаги частицами породы). Сорбционные силы способствуют удержанию воды
на поверхности частиц породы. Силы эти велики, но радиус действия их крайне ограни-
чен.
В местах скопления воды в капиллярных порах вследствие влияния поверхностно-
го натяжения проявляются капиллярные силы, под влиянием которых вода или поднима-
ется к поверхности, или перемещается вниз. Некоторое значение в передвижении влаги в
почве и породе имеют осмотические силы, вызывающие диффузию. Это явление наблю-
дается в местах соприкосновения растворов разной концентрации.
В почве, покрытой растительностью, создается еще одна сила, величина которой
может достигать больших значений, — это сосущая сила корневых систем растений (де-
сукция). Под ее влиянием влага выводится из почвы через растения обратно в атмосферу.
Процесс этот известен как процесс транспирации растений.
Вода в парообразном состоянии, по-видимому, подвергается действию тех же сил.
Однако наибольшее значение в передвижении парообразной влаги в грунтах имеет диф-
фузия.
Периодические изменения давления воздуха и колебания температуры, способст-
вующие расширению или сжатию воздуха и содержащегося в нем водяного пара, также
могут вызвать перемещения водяного пара в порах породы.
4