Woda kapilarna

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Schematyczne przedstawienie wód kapilarnych. A – wody kapilarne podparte; B – wody kapilarne zawieszone; Cwoda wolna

Woda kapilarna, woda włoskowata – rodzaj wód występujących w strefie aeracji. Jej występowanie w drobnych porach gruntu i szczelinach skał jest warunkowane napięciem powierzchniowym wody i wywoływanymi przez nie zjawiskami kapilarnymi.

Less – pylasta skała osadowa, wyselekcjonowana i deponowana na drodze eolicznej, a więc w warunkach względnie suchego klimatu, na co wskazuje m.in. rozmieszczenie strefowe lub związek lessu z określonym piętrem hipsometrycznym. W obszarach wilgotniejszych osad o takich cechach nie wyodrębnia się spośród innych piaszczysto-gliniastych produktów denudacji i akumulacji. Frakcja, frakcja granulometryczna – populacja ziaren (cząstek) o określonej wielkości (średnicy zastępczej) występująca w osadzie lub skale osadowej (gruncie).

Woda kapilarna wypełnia niewielkie pory o średnicy od 10 do 10 mm i utrzymuje się w nich dzięki siłom napięcia kapilarnego, które znacznie przewyższają siłę grawitacji. Wody kapilarne mogą podsiąkać w górę i w bok a wznoszenie się słupa wody trwa aż do zrównoważenia ciśnienia kapilarnego i hydrostatycznego słupa wody.

Glina – pod kątem genezy, jest to ilasta skała osadowa, powstała najczęściej w okresie czwartorzędu w wyniku nagromadzenia osadów morenowych (skały ilaste starsze niż czwartorzędowe nazywane są najczęściej iłami). Jest to zatem skała złożona z minerałów ilastych, kwarcu, skaleni, substancji koloidalnych, może zawierać okruchy innych skał oraz substancje organiczne (humus, korzenie, bituminy).Zjawiska kapilarne to cały szereg zjawisk związanych z zachowaniem par i cieczy a pojawiających się dla wielu obiektów o małym wymiarze charakterystycznym (np. rurki kapilarne, porowate powierzchnie) i silnie zależne od tego wymiaru, przy kącie zwilżania powyżej 90 stopni. W zależności od kąta zwilżania zjawisko może się pojawiać lub zanikać, promień rurki kapilarnej ma wpływ na wysokość podsiąkania.

Wysokość wzniosu kapilarnego wód włoskowatych zależy od średnicy porów – im mniejsze pory tym wyższy wznios kapilarny. W lessach czy glinach wysokość wzniosu może wynosić nawet 4 m, a w skałach okruchowych o wyższej frakcji, np. żwirach lub piaskach gruboziarnistych nie przekracza 10 centymetrów.

Zwierciadło wód podziemnych (zwierciadło wód gruntowych) - granica stref aeracji (napowietrzenia) i saturacji (nasycenia). Zwierciadło wód podziemnych może być napięte, lub swobodne.Ciecz – stan skupienia materii – pośredni między ciałem stałym a gazem, w którym ciało fizyczne trudno zmienia objętość, a łatwo zmienia kształt. Wskutek tego ciecz przyjmuje kształt naczynia, w którym się znajduje, ale w przeciwieństwie do gazu nie rozszerza się, aby wypełnić je całe. Powierzchnia styku cieczy z gazem lub próżnią nazywa się powierzchnią swobodną cieczy.

Wyróżnia się dwa rodzaje wód kapilarnych:

  • wody kapilarne podparte – znajdują się na granicy stref saturacji i aeracji, powstają w wyniku podsiąkania wody ze strefy nasycenia.
  • wody kapilarne zawieszone – znajdują się w strefie aeracji (nie mają styczności ze zwierciadłem wód podziemnych), powstają w wyniku szybkiego opadania wód podziemnych i odizolowania tych wód od strefy wzniosu kapilarnego.
  • Woda kapilarna występuje w stanie płynnym i jest ruchliwa, podlega ponadto sile grawitacji. Pozwala na uzupełnianie zapasu wody w strefie napowietrzenia.

    Woda wolna - inaczej woda grawitacyjna. W strefie aeracji występuje głównie w postaci wody przemieszczającej się w głąb utworów skalnych od wód podziemnych. Jej obecność w strefie aeracji wiąże się z wielkością i częstotliwością opadów atmosferycznych oraz przepuszczalnością skał w tej strefie.Strefa aeracji – (inaczej strefa napowietrzenia) strefa pomiędzy powierzchnią terenu a zwierciadłem wód podziemnych. Wolne przestrzenie pomiędzy skałami są częściowo wypełnione wodą lub powietrzem. Woda w postaci ciekłej może występować jako woda związana (higroskopijna, błonkowata lub kapilarna) lub jako woda wolna (wsiąkowa lub zawieszona). Woda w strefie aeracji może także występować w postaci pary wodnej. Wody w tej strefie pozostają w ścisłym kontakcie z powietrzem i nie tworzą ciągłego horyzontu.

    Bibliografia[ | edytuj kod]

  • Elżbieta Bajkiewicz-Grabowska: Hydrologia ogólna. Wyd. V. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2020, s. 59-62. ISBN 978-83-01-21300-8.
  • Jan Flis: Szkolny słownik geograficzny. Warszawa: Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, 1982, s. 138. ISBN 83-02-00870-2.
  • Piasek – skała osadowa, luźna, złożona z niezwiązanych spoiwem ziaren mineralnych, przede wszystkim kwarcu. Wielkość ziaren waha się od 0,0625 do 2 mm, gęstość ziaren piasku kwarcowego wynosi około 2,62 g/cm.Wznios kapilarny (Podsiąkanie kapilarne) Hk - wysokość, do której podniesiona zostaje woda podziemna ponad jej zwierciadło w przewodach włoskowatych pod wpływem działania napięcia powierzchniowego i sił adhezji.




    Warto wiedzieć że... beta

    Grawitacja (ciążenie powszechne) – jedno z czterech oddziaływań podstawowych, będące zjawiskiem naturalnym polegającym na tym, że wszystkie obiekty posiadające masę oddziałują na siebie wzajemnie przyciągając się.
    Ciśnienie hydrostatyczne – ciśnienie wynikające z ciężaru cieczy znajdującej się w polu grawitacyjnym. Analogiczne ciśnienie w gazie określane jest mianem ciśnienia aerostatycznego. Ciśnienie hydrostatyczne nie zależy od wielkości i kształtu zbiornika, a zależy wyłącznie od głębokości. Ciśnienie to określa wzór:
    Napięcie powierzchniowe – zjawisko fizyczne występujące na styku powierzchni cieczy z ciałem stałym, gazowym lub inną cieczą, dzięki któremu powierzchnia ta zachowuje się jak sprężysta błona. Napięciem powierzchniowym nazywa się również wielkość fizyczną ujmującą to zjawisko ilościowo: jest to energia przypadająca na jednostkę powierzchni, lub praca potrzebna do rozciągnięcia powierzchni o tę jednostkę.

    Reklama