Выявление механизма термоградиентной миграции влаги в грунтах с применением химического маркера
Uloženo v:
| Název: | Выявление механизма термоградиентной миграции влаги в грунтах с применением химического маркера |
|---|---|
| Informace o vydavateli: | ООО Цифра, 2025. |
| Rok vydání: | 2025 |
| Témata: | cryogenic migration, движение влаги, метод Мора, профиль влажности, moisture movement, soil freezing, chemical analysis, химический анализ, moisture profile, промерзание грунтов, Mohr's method, криогенная миграция |
| Popis: | The existing models of thermogradient movement of moisture in porous media do not disclose the boundary conditions of its migration in liquid or vapour form.The aim of the article is to test the possibility of detecting the mechanism of thermogradient moisture migration in soils using a chemical marker.Chloride ion was used as a marker, bulk pillars of sand of different moisture content were used as soil. The movement of moisture in liquid form corresponds to a change in the distribution of chemical marker, while during the migration of vapour moisture, the distribution of marker remains unchanged. At the preliminary stage, moisture profiles of experimental columns were established, which reflects the moisture distribution typical for soil cover with close groundwater occurrence during the warm season of the year. For this purpose, the pillars were equipped with holes for soil-water contact and placed in a tank with saline solution. After 9 days, moisture content (thermostat gravimetry method) and marker content (Mohr's method) were determined in them. At the main stage, after establishing the moisture profile, the pillars were additionally subjected to freezing from above for 14 days, and then moisture and marker distribution was determined in them.Preliminary moisture profiles and chloride distribution appeared identical in columns with different initial soil moisture (0% and 5.5% of mass) and were characterised by comparability with summer moisture profiles of soil cover with close groundwater occurrence. The consistency of moisture and chloride ion content in the pillars confirms that water movement in the vapour state in them is practically absent. In the cooled pillars, when moving deep into the frozen layer, the decrease in the moisture content is followed by a proportional decrease in the chloride content. Consequently, at high humidity, the moisture moved mainly in the liquid state.The applied method for evaluating the moisture transfer mechanism can be used in further research. В существующих моделях термоградиентного передвижения влаги в пористых средах не раскрываются граничные условия ее миграции в жидкой или парообразной форме.Цель статьи — проверка возможности выявления механизма термоградиентной миграции влаги в грунтах с применением химического маркера.В качестве маркера использовался хлорид-ион, в качестве грунта — насыпные колонки песка разной влажности. Движению влаги в жидком виде соответствует изменение распределения химического маркера, при миграции парообразной влаги распределение маркера остается неизменным. На предварительном этапе установлены профили влажности экспериментальных колонок, в котором отражается типичное для почвенно-грунтовых толщ с близким залеганием грунтовых вод распределение влаги в течение теплого сезона года. Для этого колонки снабжены отверстиями для контакта грунта с водой и помещены в емкость с солевым раствором. Спустя 9 суток в них определялась влажность (термостатно-весовым методом) и содержание маркера (методом Мора). На основном этапе колонки после установления профиля влажности дополнительно подверглись промораживанию сверху в течение 14 суток, затем в них определено распределение влажности и маркера.Предварительные профили влажности и распределение хлорида оказались идентичными в колонках с разной исходной влажностью грунта (0% и 5,5% массы) и характеризовались сопоставимостью с летними профилями влажности почвенно-грунтовых толщ с близким залеганием грунтовых вод. Соответствие содержания влаги и хлорид-ионов в колонках подтверждает, что движение воды в парообразном состоянии в них практически отсутствует. В охлаждавшихся колонках при движении вглубь промерзшего слоя вслед за снижением прибавки влаги пропорционально уменьшается и прибавка содержания хлорида. Следовательно, при высокой влажности влага передвигалась преимущественно в жидком состоянии.Примененный метод оценки механизма переноса влаги может быть использован в дальнейших исследованиях. Международный научно-исследовательский журнал, Выпуск 8 (158) 2025 |
| Druh dokumentu: | Article |
| Jazyk: | Russian |
| DOI: | 10.60797/irj.2025.158.98 |
| Rights: | CC BY |
| Přístupové číslo: | edsair.doi...........7310230c3817a1f25bb5e6ea31c8e2d6 |
| Databáze: | OpenAIRE |
Nájsť tento článok vo Web of Science | Abstrakt: | The existing models of thermogradient movement of moisture in porous media do not disclose the boundary conditions of its migration in liquid or vapour form.The aim of the article is to test the possibility of detecting the mechanism of thermogradient moisture migration in soils using a chemical marker.Chloride ion was used as a marker, bulk pillars of sand of different moisture content were used as soil. The movement of moisture in liquid form corresponds to a change in the distribution of chemical marker, while during the migration of vapour moisture, the distribution of marker remains unchanged. At the preliminary stage, moisture profiles of experimental columns were established, which reflects the moisture distribution typical for soil cover with close groundwater occurrence during the warm season of the year. For this purpose, the pillars were equipped with holes for soil-water contact and placed in a tank with saline solution. After 9 days, moisture content (thermostat gravimetry method) and marker content (Mohr's method) were determined in them. At the main stage, after establishing the moisture profile, the pillars were additionally subjected to freezing from above for 14 days, and then moisture and marker distribution was determined in them.Preliminary moisture profiles and chloride distribution appeared identical in columns with different initial soil moisture (0% and 5.5% of mass) and were characterised by comparability with summer moisture profiles of soil cover with close groundwater occurrence. The consistency of moisture and chloride ion content in the pillars confirms that water movement in the vapour state in them is practically absent. In the cooled pillars, when moving deep into the frozen layer, the decrease in the moisture content is followed by a proportional decrease in the chloride content. Consequently, at high humidity, the moisture moved mainly in the liquid state.The applied method for evaluating the moisture transfer mechanism can be used in further research.<br />В существующих моделях термоградиентного передвижения влаги в пористых средах не раскрываются граничные условия ее миграции в жидкой или парообразной форме.Цель статьи — проверка возможности выявления механизма термоградиентной миграции влаги в грунтах с применением химического маркера.В качестве маркера использовался хлорид-ион, в качестве грунта — насыпные колонки песка разной влажности. Движению влаги в жидком виде соответствует изменение распределения химического маркера, при миграции парообразной влаги распределение маркера остается неизменным. На предварительном этапе установлены профили влажности экспериментальных колонок, в котором отражается типичное для почвенно-грунтовых толщ с близким залеганием грунтовых вод распределение влаги в течение теплого сезона года. Для этого колонки снабжены отверстиями для контакта грунта с водой и помещены в емкость с солевым раствором. Спустя 9 суток в них определялась влажность (термостатно-весовым методом) и содержание маркера (методом Мора). На основном этапе колонки после установления профиля влажности дополнительно подверглись промораживанию сверху в течение 14 суток, затем в них определено распределение влажности и маркера.Предварительные профили влажности и распределение хлорида оказались идентичными в колонках с разной исходной влажностью грунта (0% и 5,5% массы) и характеризовались сопоставимостью с летними профилями влажности почвенно-грунтовых толщ с близким залеганием грунтовых вод. Соответствие содержания влаги и хлорид-ионов в колонках подтверждает, что движение воды в парообразном состоянии в них практически отсутствует. В охлаждавшихся колонках при движении вглубь промерзшего слоя вслед за снижением прибавки влаги пропорционально уменьшается и прибавка содержания хлорида. Следовательно, при высокой влажности влага передвигалась преимущественно в жидком состоянии.Примененный метод оценки механизма переноса влаги может быть использован в дальнейших исследованиях.<br />Международный научно-исследовательский журнал, Выпуск 8 (158) 2025 |
|---|---|
| DOI: | 10.60797/irj.2025.158.98 |