Земля под снегом на сколько промерзает
Перейти к содержимому

Земля под снегом на сколько промерзает

  • автор:

Земля под снегом на сколько промерзает

Промерзание почвы – распространение в почве в холодный период года нулевой и отрицательной температур.

Глубина промерзания зависит от типа почвы, от теплоемкости, теплопроводности и влажности почвы, от обработки почвы, от толщины снежного покрова и наличия растительности, предохраняющих почву от сильного выхолаживания.

Глубина промерзания является одним из важных факторов, определяющих условия перезимовки зимующих культур, а также определяющих сток талых вод в весенний период. В последнем случае глубина промерзания влияет на увлажнение почвы после схода снежного покрова. Глубокое промерзание препятствует проникновению талой воды в нижние слои почвы.

На территории нашей области промерзание почвы зимой, как правило, нарастает из месяца в месяц и достигает своего максимума в марте. В весенний период оттаивание почвы идет как с низу, так и с верху мерзлого слоя. В случае возврата холодов верхний талый слой может вновь замерзнуть и тогда на некоторой глубине образуется прослойка не замерзшей почвы.

Разнообразие форм рельефа, растительности, почвы на территории нашей области приводит к существенным различиям в глубине промерзания почвы. По многолетним данным почва промерзает в северо-западных районах области до 70 см, в лесостепных до 90-130 см, в южной половине области до 110-150 см. В малоснежные и очень морозные зимы почва промерзает до 170-250 см, а в теплые и снежные – до 50 см.

В северной половине области полное оттаивание почвы наблюдается в четвертой-пятой пятидневках апреля, а в южной – в последней пятидневке апреля – первой декаде мая. В отдельные годы полное оттаивание наступает в конце марта – начале апреля.

Вы можете разместить этот информер на свой сайт.

подробнее.

Глубина промерзания грунта

Монтаж контура заземления

Глубина промерзания грунта – это максимальная величина, при которой температура почвы опускается до 0 градусов в сезон низких температур. Почвы, которые имеют отрицательные или нулевые температуры, называют мерзлым грунтом. Существуют районы, в которых в весеннее время не происходит оттаивания почв. Их относят к вечномерзлым грунтам. При измерении удельного сопротивления грунта, его показатели достигают от 2000 до 4000 Ом*м.

Грунт – это горные породы, почвы, антропогенные организации, представляющие собой сложную геологическую макросистему.

Основными причинами промерзания грунта являются влажность и понижение температуры окружающей среды. Объем воды при замерзании увеличивается примерно на 10%. Это приводит к поднятию грунтов. Количество образовавшегося льда и степень поднятия грунта зависят от температурного режима и уровня промерзания почвы. В холодный период времени года, земля вытесняет из себя фундамент, систему заземления и другие инженерные коммуникации.

Нормативная глубина промерзания грунта – это глубина, которая является средней из рекордных показателей сезонных промерзаний грунтов на открытой и не заснеженной местности. Обычно, расчеты нормативной глубины промерзания грунта основаны на наблюдениях за показателями десятилетнего срока промерзания земли на определенной территории.

Снеговой, ледяной покров, плотный растительный слой или слой из опавшей листвы, не принимают во внимание в методике расчетов.

Глубину промерзания грунта необходимо учитывать при выборе типов и размеров заземление частного дома. Влияние глубины промерзания грунтов на заземлитель негативно сказывается на его эффективности. При монтаже классического треугольника заземления, глубже чем на три метра забить уголок в землю не представляется возможным. Из этого следует, что в холодное время года из-за промерзания грунта, большая часть длины металлического уголка не способна выполнять свою функцию. Выполнив измерение сопротивления заземления, можно убедиться, что оно не соответствует нормам. Сопротивление выросло в десятки и сотни раз. Решением такой задачи является применение модульно-штыревого заземления, которое монтируют в грунт на глубину до 30 метров в один очаг. Тем самым, исключают влияние промерзания грунтов на функциональность вашей системы заземления. В среднем для частных домовладений достаточно комплекта от 6 до 12 метров. Для организации монтажа функционального заземления FE (медицинского, информационного, лабораторного и иного оборудования), глубинное заземление выступает в качестве единственного верного решения. В вечномерзлых и высокоомных грунтах применяют специальное электролитическое заземление.

Нормативная глубина промерзания грунта часто отличается от реальной глубины. Происходит это от того, что в вычислениях не принимают во внимание наличие снега на местности, и как следствие, низкую влажность почвы. Снег со льдом является хорошим источником термоизоляции. Чем выше снежный покров на территории, тем меньше глубина промерзания грунта. Следовательно, при постройке жилого помещения, которое отапливается в зимний период, глубина промерзания грунта значительно уменьшится. При строительстве отапливаемого помещения, уровень реального промерзания почвы меньше нормативного на 20-30%. Из этого следует, что существует возможность спроектировать и смонтировать заземление в подвалах домов и зданий, но только при отсутствии системы внешней молниезащиты.

В зависимости от регионов Российской Федерации, показания глубин промерзания грунтов будут различными. Они зависят от отрицательных температур и видов грунтов:

  • Песчаный грунт легок в обработке, хорош в уплотнении, способен вынести большую нагрузку. Он обладает хорошей водопроницаемостью, за счет чего мало промерзает и не подвержен сезонному пучению.
  • Суглинистый грунт и супесь – это смесь песка и глины. Если в суглинке количество глины находится в пределах 10-30%, то в супеси – до 10%. Вести строительство на этих грунтах непросто. За счет своей «плавучести», они хорошо справляются с любыми движениями грунтов. Супесь содержит меньше влаги, следовательно, меньше подвержена пучению. Суглинок может содержать больше воды и больше, чем супесь, подвержен пучению.

Скалистые грунты представляют собой горную породу, которая находится на поверхности или под небольшим слоем грунта. Такие грунты не склонны к промерзанию в зимний период и неспособны впитывать влагу.

Для Ленинградской области приняты следующие значения глубины промерзания грунта:

Грунт Нормативная глубина промерзания, м
Суглинки, глины 1,16
Пылеватые и мелкие пески 1,41
Пески средние и крупные 1,51
Крупнообломочные грунты 1,71

Таблица глубины промерзания грунта России

Город Глина, суглинок, см Песок, супесь, см
Архангельск 160 176
Астрахань 80 88
Брянск 100 110
Волгоград 100 110
Вологда 140 154
Воркута 240 264
Воронеж 120 132
Екатеринбург 180 198
Ижевск 160 176
Казань 160 176
Кемерово 200 220
Киров 160 176
Котлас 160 176
Курск 100 110
Липецк 120 132
Магнитогорск 180 198
Москва 120 132
Набережные Челны 160 176
Нальчик 60 66
Нарьян Мар 240 264
Нижневартовск 240 264
Нижний Новгород 140 154
Новокузнецк 200 220
Новосибирск 220 242
Омск 200 220
Орел 100 110
Оренбург 160 176
Орск 180 198
Пенза 140 154
Пермь 180 198
Псков 80 88
Ростов-на-Дону 80 88
Рязань 140 154
Салехард 240 264
Самара 160 176
Санкт-Петербург 120 132
Саранск 140 154
Саратов 140 154
Серов 200 220
Смоленск 100 110
Ставрополь 60 66
Сургут 240 264
Сыктывкар 180 198
Тверь 120 132
Тобольск 200 220
Томск 220 242
Тюмень 180 198
Уфа 180 198
Ухта 200 220
Челябинск 180 198
Элиста 80 88
Ярославль 140 154

Снежное тепло

Сибирская зима…, снег… — и сразу представляется жгучий мороз! Но на самом деле снежное одеяло очень даже теплое! И чем раньше оно ляжет, чем выше будет снежный покров, тем больше сохранится тепло земли. В среднем (в зависимости от плотности) слой снега в 1см сдерживает мороз в 1°С. Так по среднемноголетним данным, при температуре воздуха -40°С температуры почвы на глубине 3см под снежным покровом в 20см снижается только до -16°С! Именно этим теплоизоляционным свойством снега объясняется более сильное промерзание грунта в южных(!), но малоснежных (в совокупности с более сухими почвами) степных районах Минусинской котловины. Тогда как севернее, в «Центральной части» Красноярского края, в районах лесостепной и подтаежной зоны с достаточным количеством снега, 40см и более, грунт промерзает меньше, а иногда земля под снегом вовсе не замерзает.

С агрономической точки зрения, снег – это благодатное покрывало, под которым в период нашей суровой зимы у многолетних растений, будь то деревья, кустарники или травянистые растения, корневая система меньше подмерзает, а значит, в дальнейшем они лучше выйдут из зимовки и смогут активно развиваться. Наверняка, многим приходилось видеть, как деревья в садах распускались и даже цвели, а затем усыхали. Причина тому – сильное повреждение подземной части. Исследования показали, что, например, для корней яблони сибирской (часто используемой для подвоя культурных сортов) критическая температура в период покоя -15-16°С. (В то же время у сеянцев от культурных сортов и у европейской лесной яблони гибель корней наблюдается уже при -10-12°С.) Под снежным укрытием лучше зимует и надземная часть растений: меньше подмерзает и меньше иссушается, не страдает от солнечных ожогов. Благодаря возможности защитить растения с помощью снега, садоводы северных районов земледелия могут выращивать многие плодовые и ягодные культуры (например, выращивая яблони в стланцевой форме, пригибая и окучивая малину, другие ягодники и т.д.). Так снежный покров и его особенности могут иметь решающее значение в садоводстве.

В последнее время чаще наблюдается малоснежное предзимье с резкими понижениями температуры: когда существенный снег выпадает только в декабре, а в конце ноября морозы бывают -20-30°С. Это сильно ослабляет растения. Ведь перенеся значительные морозы в начале зимнего периода, деревья могут быть в сильной степени повреждены относительно слабыми морозами в феврале и марте. Поэтому для более благоприятной перезимовки растений задача садовода как можно раньше накопить достаточное количество спасительного снега на участке. Для снегозадержания можно летом посеять поперек господствующих ветров кулисы – ряды из однолетних высоких растений, в которых зимой будет улавливаться снег. Осенью можно разложить сухие ветки на земляничных грядках, можно расставить щиты из реек (с расстоянием между рейками 5-10см) высотой 1м, по мере накопления возле них снега щиты можно переставлять для равномерного распределения снега по участку. Поперек ветра можно сделать преграды в виде снежных валков. После первых снегопадов нужно окучить снегом деревья и кустарники. Подсыпая снег к стволам и по приствольному кругу деревьев, не следует забывать оставлять вокруг них хотя бы небольшой слой снега в 10-15см.

Снега много не бывает, особенно для яблони

Во время ветров, оттепелей и при оседании снега непосредственно возле стволов и веток образуются бесснежные воронки, куда проникает холод, а выходящее оттуда тепло можно увидеть по образующемуся там инею. Поэтому подкучивание может потребоваться не один раз за зиму.

Воронки и полости в приствольной зоне опасны для дерева

Иней на стволе и стенках воронки — признак потери тепла в приствольной зоне

Надо заметить, что кроме положительного может быть и отрицательное влияние снега в зимнем саду. Так, например, при большом снежном покрове (тем более, если он лег на незамерзшую землю) во время оттепелей повышение температуры в его нижних слоях может привести к выпреванию коры стволов у косточковых культур: у абрикоса, сливы, вишни. Поэтому после сильных снегопадов снег возле их стволов отаптывают, слегка уплотняя.

Отаптывание приствольной зоны сливы

Также выпревать может и земляника. В этом случае лучше пройтись, притаптывая снег, вблизи земляничных посадок, а на больших земляничных участках такие проходы можно сделать с расстоянием примерно 1м. Другой момент, когда может выпревать земляника (и некоторые цветочные многолетники) – когда поверхностный слой снега уплотняется и устанавливается наст (обычно в феврале, марте). Этот слой следует осторожно разрушить вилами или лопатой, либо толстым колышком проткнуть в нескольких местах.

Так в течение зимы требуется неоднократная «корректировка» снежного покрова. Зато максимально используя его тепло, садовод может значительно улучшить условия зимовки своего сада. А весной при стаивании снег даст значительный запас влаги, которая будет питать проснувшиеся растения.

Екатерина Фисенко, агроном

Как определить реальную глубину промерзания грунта

Промерзание грунта – природное явление, которое можно наблюдать в регионах, где столбик термометра опускается ниже 0°С. Чем холоднее зима, тем более глубокие слои земного покрова замерзают. За годы наблюдений и изучения этого физического свойства были установлены нормативы: обозначить параметр можно по таблицам, рассчитанным для каждого региона. Эта информация важна в первую очередь для строительства: уровень замерзания почвы определяет глубину закладки и типы фундаментов. Под воздействием отрицательной температуры превращается в лед не грунт, а вода в нем, существенно увеличиваясь в объеме. Одновременно растет и давление, которое может разрушить основание здания. Чтобы этого избежать, выбирают наиболее подходящий вид фундамента, его глубину.

От чего зависит глубина промерзания грунта (ГПГ)

На указанный параметр влияют природные факторы:

  • максимальная низкая температура;
  • длительность холодного времени года;
  • наличие и толщина снежного покрова;
  • температурные колебания в течение зимних месяцев;
  • теплопроводность земной поверхности, которая зависит от ее структуры и состава;
  • наличие теплоизолирующих слоев (мха, торфа);
  • уровень грунтовых вод.

Расчеты осложняются периодическими колебаниями ряда показателей, поэтому не могут быть абсолютно достоверными.

Формула определения ГПГ

Рассчитать этот показатель можно самостоятельно – необходимо отметить отрицательную среднемесячную температуру в холодный период, приблизительно с ноября по март включительно. Средние показатели суммируются. Из модуля полученного числа вычисляют квадратный корень, результат умножают на коэффициент по типу почвенного состава:

  • суглинки, земля с большим содержанием глины – 0,23;
  • песчаные почвы, мелкодисперсные супеси – 0,28;
  • крупнозернистые пески, гравелистые структуры – 0,3;
  • структуры с включением крупнообломочных пород – 0,34.

Результат расчетов обычно получается в метрах.

Отличия между нормативным и реальным уровнем промерзания

Фактические показатели, как показывает практика, отличаются от параметров, прописанных в нормативах. На их уровень влияет наличие снега и льда, которые защищают почву от холода, одновременно оставаясь источником влаги.

Существенно уменьшают ГПГ в конкретном месте и другие факторы:

  • Наличие по соседству отапливаемых построек.
  • Утепление поверхности для защиты посевов и различных культурных растений.
  • Наличие неподалеку кустарников (они удерживают снег, который выступает теплоизоляционным слоем, а уровень промерзания сокращается в три раза).
  • Влажные глинистые почвы промерзают гораздо меньше, чем грунт с большим содержанием песка.
  • Мелкозернистая структура подвергается воздействию низкой температуры в меньшей степени, чем крупнодисперсная.

В результате реальная глубина оказывается на 20-50% меньше нормативной. Но это относительные данные. Специалисты рекомендуют проводить теплотехнические расчеты для каждого конкретного региона и участка, хотя это сложное и трудоемкое решение.

Определение реальной глубины промерзания грунта на участке

Среди вариантов, используемых в реалиях средних широт и умеренного климата, где на глубину промерзания почвы влияют слишком много факторов, отмечают два способа – выкопка ямы (визуальное изучение слоев земли) и использование специального прибора мерзлотомера.

Первый метод осложняется температурным режимом проведения работ, как и состоянием земных покровов. Второй помогает определить уровень промерзания на конкретном участке независимо от числа активных факторов.

Прибор, состоящий из обсадной трубки с расположенным внутри шлангом с водой, погружается в грунт на 12 часов. Показатель ГПГ определяется по уровню льда в трубке с сантиметровой разметкой. Подобные измерения проводят исключительно в холодное время года – при устоявшейся отрицательной температуре воздуха. Мерзлотомер погружают на нормативную глубину — глубже почва обычно не замерзает.

Снизить уровень промерзания почвы помогает внесение природных теплоизолирующих составов, утепление отдельных участков по соседству, высаживание кустарников, изменение состава и качества грунта. Решить эту задачу помогает внесение торфа, используемого также для утепления садово-огородных участков. Компания «БиоГрунт» также поможет восстановить плодородие площадок после проведения строительных работ: с этой целью используется растительный грунт, состоящий из торфа и песка.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *