Azərbaycan Respublikası Kənd Təsərrüfatı Nazirliyi Aqrar Elm Mərkəzi

 
 
Ч.Г.ГЮЛАЛИЕВ, Л.В.КАРАЕВА  
 
Институт Почвоведения и Агрохимии НАНА, 
 Институт Географии НАНА, 
[e-mail] 
  
 В 
работе  приводятся  результаты  исследований  термовлагопереноса  в 
зависимости  от  градиентов  температуры  и  влажности.  Установлено,  что  в  начале 
исходных  влажностей  поток  влаги  стремительно  растет,  далее,  достигнув 
максимального  значения,  уменьшается.  Аналогичную  связь  с  исходной  влажностью 
имеют  и  плотность  потока  влажности  и  термоградиентный  коэффициент.  Это 
объясняется  капиллярно-пористой  структурой  почвы.  Выведена  формула  для 
определения скорости обратного потока воды в почве. 
 
Açar sözlər: istilik vasitəsilə su axını, istilikqradiyenti əmsalı, potensial axını əmsalı, kütlə 
axını  
Ключевые 
слова: 
термовлагоперенос, 
термоградиентный 
коэффициент, 
коэффициент потенциалопроводности,  массопроводность 
Key  words:  thermomoisture  transfer,  thermogradient  coefficient,  coefficient  of 
potentsialoconductivity, massoconductivity         
 
 Температурный  градиент,  всегда  имеющий  место  в  почвенном  профиле  является 
существенной  чертой  почвенного  климата  и  связано  с  основными  закономерностями  
теплового и водного режима почвы [1, 2, 3, 4]. Поэтому при рассмотрении поведения воды 
в почве необходимо всегда учитывать  градиенты температуры и воды, так как последние  
непосредственно    могут  участвовать  в  передвижении  воды  в  почве.  Это  передвижение 
воды, называемое термопереносом влаги, может сказаться на динамике запасов почвенной 
влаги,  на  водном  режиме  растений  и  на  движении  водно-растворимых    веществ  в 
почвенном профиле  [5, 6, 7, 8].   
Кроме  того,  этот  эффект  вызывает  изменение  тепловых  свойств,  обуславливает 
своеобразный  ход  тепловых  характеристик  по  глубине,  а  следовательно,  существенным 
образом, сказывается на тепловом режиме почв  [9, 10, 11].  
Теория.  Таким  образом,  при  рассмотрении  поведения  воды  в  почве  необходимо 
учитывать  градиенты  жидкости  и  температуры,  минералогический,  органический  и 
гранулометрический  состав,  плотность  и  другие  термодинамические  параметры  почвы, 
которые  могут  способствовать  передвижению  влаги,  находившейся  при  нулевом 
градиенте этих параметров в равновесном состоянии.  
 
Перенос  жидкости  в  капиллярно-пористых  телах,  каковым  является  почва, 
рассматривается  аналогично  переносу  тепла  [5,  10,  11].  При  этом  основными 
коэффициентами  переноса  жидкости  являются  коэффициенты  потенциалопроводности, 
массопроводности  и  термоградиентный  коэффициент.  Коэффициент  потенциалопрово- 
дности  вещества  аналогичен  коэффициенту  температуропроводности;  он  зависит  от 
величины  градиентов  температуры  и  влагосодержания  в  различных  частях  почвы  и 
измеряется в см
2
/сек. 
Коэффициент  массопроводности  или  влагопроводности  аналогичен  коэффициенту 
теплопроводности почв и измеряется в г/см сек. ед. потенциала.     
Термоградиентный коэффициент численно равен отношению градиентов  удельного 
влагосодержания и температуры. 
        Дифференциальное уравнение переноса жидкости имеет следующий вид [5,10]:  
2
2
'
2
2
'
x
T
k
x
u
k
u










,          (1) 
 

---

 
 
где  и  –  удельное  влагосодержание  исследуемой  почвы,  г/г  сухого  вещества,  к'  – 
коэффициент потенциалопроводности, см
2
/сек; 

‒ термоградиентный коэффициент, 1/
о
С;  
Т – температура, 
о
С;  t – время, сек; x – расстояние вдоль длины колонки, см.  
Как  видно  из  уравнения  (1),  для  решения  уравнения  переноса  жидкости  в  почве 
необходимо  найти  значение  коэффициента  потенциалопроводности  и  термоградиентный 
потенциал. 
Задачей  данных  исследований  было  определение  зависимости  коэффициентов 
переноса  к'  и 

от  исходной  влажности,  плотности  и  градиента  температуры  для 
характерных типов почв в пределах Азербайджанской Республики. 
Оборудования  и  подготовка  к  экспериментам.  Для  проведения  опытов  было   
собрано  двухсекционное  термостатирующее  устройство  (рис. 1).  Каждая   
 
 
 
Рис.  1.  Двухсекционное  устройство  для  термостатирования  почвенных  образцов, 
помещенных в специальные  разбираемые  колонки. 
 
секция устройства, обозначенная на рисунке цифрой 1 поддерживалась при определенной 
температуре  с  помощью  термостатов  ТС-15,  винт  2  на  рисунке  1  служит  для 
передвижения  подвижной  секции  относительно  неподвижной  секции  (термостаты  на 
рисунке  не  показаны),  штуцера  3  служат  для  присоединения  секций  с  помощью 
специальных полиэтиленовых трубочек к соответствующим термостатам. Таким образом, 
между  секциями  создавался  необходимый  градиент  температуры.  Исследуемая  почва, 
после  соответствующей  обработки,  растиралась  и  просеивалась  через  сито  диаметром  1 
мм  и  увлажнялась  до  необходимой  влажности  и  выдерживалась  двое  суток  для 
равномерного  распределения  влаги  в  почве,  затем  вторично  просеивалась  через  сито  и 
тщательно перемешивалась. После такого предварительного этапа,  брались пробы почвы 
для  определения  первоначальной  (исходной)  влажности  весовым  методом,  и  помещали 
готовую  к эксперименту почву  небольшими порциями  в колонки, в которых с помощью 
специального  деревянного  цилиндрического  уплотнителя,  диаметром  соответствующим 
диаметру колонки, создавали нужную плотность. 

---