Таким образом, природа сил, воздействующих на воду, находящуюся в порах по-
роды, и величины их различны. Постоянно действует сила тяжести. Все остальные силы
сочетаются с ней и изменяются в широких пределах в зависимости от количества со-
держащейся в порах воды. По мере увеличения влажности породы прежде всего ослабе-
вает действие сорбционных сил. Уменьшаясь, сорбционные силы становятся соизмери-
мыми с капиллярными силами и с силой тяжести. Сочетание этих сил вызывает движе-
ние воды, направление и скорость которого непостоянны.
Виды воды в порах
Всю влагу в порах породы можно разделить на ряд категорий — видов, для кото-
рых в данный момент характерно передвижение под преобладающим влиянием той или
иной силы или сочетания сил. Категории эти несколько условны, так как разграничить их
вполне четко невозможно.
Изучением различных видов воды в почвах и породах и ее передвижения занима-
ются давно. Широко известна в этой области работа А. Ф. Лебедева «Передвижение воды
в почвах и грунтах», впервые опубликованная в 1919 г. Лебедев выделил в почве и грун-
тах следующие категории воды: вода в виде пара, гигроскопическая, пленочная, гравита-
ционная, вода в твердом состоянии, кристаллизационная и химически связанная.
Последующие работы в этой области в основном явились продолжением работ
Лебедева и развитием его идей. Приведем краткую характеристику различных форм под-
земной воды, по Н. А. Качинскому.
Химически связанная, или конституционная, вода — входит в молекулу вещества
гидроксильной группой, например ЕезОз+3ЗН›О — 2Ее(ОН). Удаление химически свя-
занной воды при прокаливании сопровождается распадом минерала.
Кристаллизационная вода — является составной частью многих минералов, на-
пример гипса (СаЗО4*2Н›О), и удаляется из породы нагреванием до 100-200°С или хи-
мическим путем.
Парообразная вода — находится в порах и пустотах пород и перемещается, как
уже указывалось, главным образом под влиянием разности упругостей пара из областей с
большей упругостью в области с меньшей.
Гигроскопическая вода — это вода, адсорбированная частицами породы из возду-
ха. При относительной влажности воздуха в порах, близкой к насыщению, влажность по-
роды достигает некоторого состояния, называемого максимальной гигроскопичностью.
Гигроскопическая и максимально гигроскопическая вода прочно связана с частицами
минерального грунта. Диполи ее строго ориентированы к поверхности минеральных час-
тиц. Количество слоев молекул адсорбированной воды при максимальной гигроскопич-
ности, по данным различных исследователей, варьирует в широких пределах.
Максимальная гигроскопичность увеличивается с увеличением суммарной по-
верхности частиц породы в единице объема, вот почему она в мелкозернистых грунтах
больше, чем в крупнозернистых.
Гигроскопическая вода перемещается из одних слоев в другие путем перехода в
парообразное состояние. Она может быть отделена от породы только нагреванием. Это
свойство резко отличает гигроскопическую воду от других видов воды в породах.
Пленочная вода — обволакивает частицы породы сверх максимальной гигроско-
пичности. Эта вода адсорбируется из жидкой фазы. Она менее прочно связана с мине-
ральными частицами и относится к категории рыхлосвязанной. Растениями усваивается с
трудом. Передвигается от частицы к частице под влиянием сорбционных сил.
Капиллярная вода — заполняет сравнительно мелкие поры породы. Она удержи-
вается и передвигается в почво-грунтах под влиянием капиллярных (менисковых) сил из
зоны большего увлажнения в зону меньшего увлажнения. Сила тяжести воды при этом