Семейство прямых линий

/>Семейство прямых линий

Изучение этого вопроса уже упоминалось в литературе. Изложенные в настоящей работе гипотезы наглядно подтверждаются данными, полученными при исследовании шлифов снега.

Имеющую особенно важное значение. Все три кривые начинаются в одной и той же точке на поверхности снега. У кривой А начальный отсчет (у поверхности снега) имеет величину 150 см/сек; теоретически снег на этом участке не подвергается воздействию метаморфизма. С увеличением глубины снега воздухопроницаемость его увеличивается, достигая максимума на глубине около 2 м, так как в этом интервале глубин плотность снега невелика и (наклон) линий, характеризующих воздухопроницаемость, имеет максимальную скорость изменения, или графически максимальный наклон. При дальнейшем увеличении глубины воздухопроницаемость начинает уменьшаться, так как здесь более интенсивно сказывается влияние возрастающей плотности снега. Кривая, характеризующая воздействие уплотнения, проходит через нуль шкалы воздухопроницаемости на глубине около 10 м; это говорит о том, что в случае отсутствия метаморфизма снег становится непроницаемым для воздуха на сравнительно небольшой глубине. Проведенная по эмпирическим точкам линия средней фактической воздухопроницаемости (кривая С) теоретически должна пройти через нуль шкалы, когда величина плотности достигает 0,77 г/см3, в то время как на глубине 10 м среднее значение измеренной плотности было 0,53 г/см3. Вызванные термическим метаморфизмом структурные изменения в снеге исчезают на глубине около 30 м, где линий приближается к нулю; дальнейшее уменьшение воздухопроницаемости с увеличением глубины (что можно видеть на кривой С) объясняется исключительно влиянием уплотнения.

Сравнение особенностей этих кривых подтверждает обоснованность зависимости, выведенной нами для характеристики влияния уплотнения снега на его воздухопроницаемость в естественных условиях. Кривая А характеризует изменение воздухопроницаемости при уплотнении в свежем снеге, В — в снеге, пролежавшем в течение года, и С — в крупнозернистом старом снеге. В данном случае форма линий играет более важную роль, чем абсолютные величины на идентичных участках, но все же следует отметить, что разные виды снега, включая данные наблюдений в природных условиях, имеют нулевую воздухопроницаемость при различных величинах плотности. Заслуживающим внимания сходством между кривыми является то, что когда величина превышает 100 см/сек, скорость уменьшения воздухопроницаемости по мере увеличения плотности во всех случаях одинакова — около 200 единиц на 0,1 г/см3 изменения плотности. При дальнейшем уплотнении скорость снижения воздухопроницаемости уменьшается для всех видов снега.

Для выяснения соответствия кривой В выведенному нами для нее уравнению снова вернемся к № 37 «Научных записок», в котором сообщаются результаты попыток применить к снегу более известные уравнения, разработанные для решения аналогичной проблемы в грунтах. Эти попытки не увенчались успехом, так как в данном случае пределы изменения как плотности, так и воздухопроницаемости во много раз больше, чем у грунтов. Это не прямая линия, и она не может быть использована для вычисления константы N. Кривизна возникает из-за влияния термического метаморфизма. На образцах, о которых шла речь в «Научных записках», воздействие термического метаморфизма не заметно, так как они уплотнялись искусственно и скорость увеличения плотности была очень большой. Однако если величину k определять по кривой

Построенная по этому уравнению кривая вполне совпадает с кривой, проведенной на основании данных измерений средней воздухопроницаемости, за исключением близких к поверхности слоев снежной толщи, что объясняется зависимостью уравнения от постоянных и большим разбросом измеренных величин воздухопроницаемости (по которым определяются k и я) в поверхностных слоях снежной толщи. При решении этого уравнения возникают, технические затруднения, так как оно не удовлетворяет граничным условиям зависимости изменения плотности и воздухопроницаемости от глубины.

В заключение представим уравнение кривой, показывающей влияние уплотнения снега на его воздухопроницаемость в наиболее удобном для вычислений. Следует отметить, что в данном случае форма его аналогична выражению, определяющему воздействие термического метаморфизма. Воздухопроницаемость любого конкретного профиля снежной толщи может быть получена сложением этих двух уравнений:

/> />

Читайте так же:

Комментарии запрещены.

Свежие записи