ТЕПЛОВИЙ РЕЖИМ ҐРУНТУ, Основні залежності, Завдання, Обчислення амплітуди коливань ґрунту на різних
Основні залежності
Якщо ґрунт однорідний по вертикалі, то його температура /t/ на глибині Z в момент часу визначається з рівняння теплопровідності (рівняння Фур'є).
де: а - температуропровідність, що виражається см2/год з точністю до сотих.
Приблизно температуропровідність визначають зменшення амплітуди коливань з глибиною
де: Z1 та Z2 – глибини відповідних шарів;
А1 та А2 – амплітуди на зазначених глибинах.
Основними законами поширення температурних коливань у ґрунті є такі:
1. Закон незмінності періоду коливань із глибиною
де: Z – глибина шару.
2. Закон зменшення амплітуди коливань із глибиною
де: Z1 і Z2 - глибини, на яких у різних ґрунтах (а1 а2) амплітуди температурних коливань з однаковим періодом (Т1 = Т2) зменшується в однакове число разів і співвідносяться між собою, як коріння квадратне з температуропровідності цих ґрунтів.
3. Закон зсуву фази коливань з глибиною (закон запізнення)
де: Z1 і Z2 - глибини, на яких в одному і тому ж грунті (а = Const) амплітуди температурних коливань з різними періодами (Т1 Т2) зменшуються в однакове число разів і відносяться між собою, як квадратні корені з періодів коливань.
1. За даними додатка 5 побудувати графік річного ходу температури на всіх глибинах /дані відносяться до середини місяця/. Знайти амплітуду коливань температури на кожній глибині та запізнення максимуму температури по відношенню до його наступу на поверхні.
2. Побудувати вертикальні профілі температури. Пояснити причини створення таких профілів. Обчислити середнє запізнення максимуму температури 1 м глибини. Обчислити вертикальний градієнт температури/С/м/ для кожного шару та середній від поверхні до глибини 3,2 м. Визначити напрямок перенесення тепла у кожному шарі.
3. Знайти температуру шару від 0 до 3,2 м.
4. Обчислити температуру коливань температури на глибині 1,6 м-коду і порівняти її з фактичним значенням. Вказати можливі причини розходження.
5. Побудувати графік термоізоплет.
Обчислення амплітуди коливань ґрунту на різних глибинах та запізнення максимуму температури
Вихідні дані на вирішення наведено в табл.4