Глубина промерзания грунта в Московской обл
Зимний период характеризуется промерзанием почв на определённую глубину, что сопровождается застыванием содержащейся в грунте воды, приводящим к расширению и увеличению объёма. Почва, увеличившаяся в объёме, оказывает воздействие на фундамент строения, что приводит к его сдвигам и нарушению естественного положения.Промерзание оказывает отрицательное воздействие, избежать которого можно заложив основание ниже уровня промерзания. Указанный показатель зависит от типа почвы (глина, песок, супесь) и климатической зоны (среднегодовые показатели температуры в конкретном регионе).
Определение уровня промерзания в соответствии с требованиями СНиП
Устанавливается глубина промерзания в соответствии с положениями СНиП 2.02.01-83. Указывается, что нормативная глубина определяется исходя из средних показателей сезонного промерзания в конкретном регионе, выявленных в результате наблюдений проводимых в течение 10 лет.
Внимание! Наблюдения проводятся на открытых, горизонтальных площадках очищенных от снежного покрова, при условии, что глубина залегания грунтовых вод, ниже уровня промерзания. Расшифровка формулы:
Mt – коэффициент, сравнимый в численном выражении с абсолютными значениями средних минусовых температур в течение зимнего периода в конкретном регионе (если необходимые наблюдения не велись, то берутся данные гидрометеорологических станций, работающих в идентичных климатических зонах).
Согласно требованиями СНиП указанные величины, имеют следующие значения:
- глина (суглинки) – 0.
23м; - крупнообломочная почва – 0.34м;
- пески (супеси) – 0.28м;
- гравелистый песок – 0.30м.
23м;Расшифровка формулы:
dfn – нормативная глубина степени промерзания почвы (указана в подпунктах 2.26 – 2.27 СНиП 2.02.01-83).
Уровень промерзания почвы в Москве и Подмосковье
Уровень промерзания грунта в Подмосковье зависит от степени насыщения почвы влагой в конкретной местности. Указанный показатель является крайне вариабельным для данного региона и варьируется в пределах 0.4 – 2 метра. Максимальные показатели характерны для районов с наиболее влажным и плотным грунтом, при условии, что будут иметь место крепкие и устойчивые морозы. Когда на участке рыхлая почва, а влага отсутствует, уровень промерзания будет крайне низким.- Сергиев-Посад – 1.4м;
- Наро-Фоминск – 0.6 – 1м;
- Можайск – 0.6м;
- Волоколамск – 0.7 – 1.2м;
- Дубна – 1.5 – 2.1м;
- Подольск – 0.4м.
Полезные материалы
Усиление фундаментов
Достаточно часто в строительстве зданий и сооружений можно столкнуться с проблемой, когда фундамент находится в аварийном состоянии.
Глубина промерзания грунта в Подмосковье
Из данной статьи вы узнаете, что собою представляет понятие глубины промерзания грунта и почему его необходимо учитывать при проектировании фундаментов. Мы рассмотрим нормативные величины ГПГ для разных регионов России и узнаем, как определить фактическую и расчетную величину глубины промерзания почвы согласно действующим нормативам СНиП.
Оглавление:
Глубина промерзания грунта (ГПГ) — нормативное понятие, которое описывает среднестатистическую глубину, на которою почва промерзает в холодное время года.
Для расчета глубины промерзания берется среднестатистический показатель сезонного промерзания в конкретном регионе за последние 10 лет.
Рис. 1.0: Карта нормативной глубины промерзания почвы в разных регионах России
Уровень промерзания почвы — одна из основных величин, которые учитываются при проектировании фундаментов любого типа. Если в основе расчетов будет лежать неправильный показатель ГПГ, либо данный фактор будет не учитываться вообще, проектировщик не сможет рассчитать требуемую глубину заложения фундамента.
Важно учесть! Плитные и ленточные фундаменты, не обладающие достаточной глубиной заложения, отличаются чрезмерной подверженностью воздействиям морозного пучения почвы — они неустойчивы, подвержены деформациям и разрушениям.
Рис. 1.1: Характерный признак неправильно рассчитанной глубины заложение фундамента и, как следствие, повреждение здания под воздействием пучения грунта
Морозное пучение происходит в промерзших пластах почвы, пропитанных влагой. Грунтовые воды, при замерзании, склонны к увеличению своего объема на 2-9%, в результате такого расширения пропитанная водой почва начинает подниматься вверх и давить на фундамент здания, оказывая на него выталкивающее воздействие.
Важно! Чтобы избежать негативных влияний пучения, ленточные и плитные фундаменты должны закладываться ниже глубины промерзания почвы.
При таком расположении основание полностью лишено воздействия вертикальных сил пучения (выталкивающего давление почвы, находящейся под фундаментной лентой). Фундамент подвергается лишь касательному пучению (в результате трения стенок основания и боковых пластов пучинистой почвы), влияние которого можно устранить с помощью обустройства уплотняющей отсыпки по периметру стенок фундамента.
Рис 1.2: Схема промерзания участка застройки
Перед началом любого строительства, проводящегося на пучинистых грунтах, необходимо выяснить ГПГ в конкретном регионе, чтобы в дальнейшем иметь возможность подобрать оптимальную глубину заложения фундамента.
Внимание! Как неправильный расчет нагрузки на фундамент может привести к большим финансовым потерям: ссылка.
Глубина промерзания СНИП
До недавнего времени основным документом, в котором были приведены данные о глубине промерзания грунта, являлся СНиП № 20101-82 «Климатология и геофизика строительства», и сопутствующие ему карты разных регионов Российской Федерации.
| Важное замечание! С недавних пор данный нормативный документ был разделен на две отдельные справки — СНИП № 20201-83 «Фундаменты зданий о сооружений» и СНИП № 2301-99 «Климатология строительства». |
В данный документах приведены среднестатистические показатели глубины промерзания почвы для конкретных регионов РФ, ознакомится с которыми вы можете в таблице 1.1
| Город | Сезонная глубина промерзания разных видов почвы (см) | ||
|---|---|---|---|
| Глиняный грунт и суглинок | Супеси и мелкие сухие пески | Крупные и гравелистые пески | |
| Ярославль | 143 | 174 | 186 |
| Архангельск | 190 | 204 | |
| Челябинск | 173 | 211 | 226 |
| Вологда | 143 | 174 | 186 |
| Тюмень | 173 | 210 | 226 |
| Екатеринбург | 157 | 191 | 204 |
| Сургут | 222 | 270 | 290 |
| Казань | 143 | 175 | 187 |
| Саратов | 119 | 144 | 155 |
| Курск | 106 | 129 | |
| Санкт-Петербург | 98 | 120 | 128 |
| Москва | 110 | 134 | 144 |
| Самара | 154 | 188 | 201 |
| Нижний Новгород | 145 | 176 | 189 |
| Рязань | 136 | 165 | 177 |
| Новосибирск | 183 | 223 | 239 |
| Ростов на Дону | 66 | 80 | 86 |
| Орел | 110 | 134 | 144 |
| Псков | 97 | 118 | 127 |
| Пермь | 159 | 193 | 207 |
Таблица 1.1: Нормативная глубина промерзания почвы в разных городах России
ГПГ зависит от двух основных факторов — среднестатистических минусовых температур в конкретных регионах и типа грунта.
Косвенным фактором, влияющим на ГПГ, является толщина снежного покрова, которым укрыт грунт — чем он толще, тем меньшей будет глубина промерзания. Стоит учитывать, что данные, указанные в нормативных таблицах СНИП, не учитывают толщину снежного покрова, поэтому фактическая величина ГПГ в регионе всегда будет меньшей, чем глубина, указанная в таблице 1.1.
Рис. 1.3: Схема зависимости ГПГ от толщины снежного покрова
Важное замечание! Всем домовладельцам, сталкивающимся с проблемой пучения почвы, стоит помнить о том, что они сами себе могут доставить дополнительных неприятностей, очищая снег и формируя сугробы возле стен дома.
Неравномерное пучение, которое происходит в местах, где почва обладает разной глубиной промерзания, крайне негативно сказывается на состоянии фундамента — из-за различных выталкивающих сил, воздействующих на фундаментную ленту, основание дома перекашивается, в результате чего возникают трещины на стенах и цоколе. Если вы очищаете снег вокруг постройки — делайте это по всем периметру здания, и не формируйте сугробы возле одной из стен дома.
Глубина промерзания грунта в Подмосковье
Как свидетельствуют отзывы опытных строителей, свыше 80% грунтов в Москве и области представлены пучинистой почвой — суглинком, глиной, песками, супесями. При строительстве домов на таких грунтах крайне важно учитывать глубину их промерзания, поскольку фундамент, заложенный выше требуемого уровня, не будет обладать ожидаемой от него надежностью и долговечностью.
ГПГ в Подмосковье варьируется достаточно сильно — от 90 до 200 сантиметров. Такие колебания обусловлены разной плотностью грунтов — чем большая плотность, и чем выше уровень залегания грунтовых вод, тем сильнее будет промерзать почва.
Среднестатистической расчетной величиной ГПГ, учитываемой при строительстве зданий в Подмосковье, принято считать 140 сантиметров. Более детальные показатели для разных городов Подмосковья вы можете увидеть в таблице 1.2.
| Город | Сезонная глубина промерзания почвы (см) |
|---|---|
| Дубна | 150 |
| Талдом | 130 |
| Сергиев Посад, Александров | 140 |
| Орехово-Зуево | 130 |
| Егорьевск | 130 |
| Коломна | 110 |
| Ступино | 120 |
| Серпухово | 100 |
| Обнинск | 110 |
| Балабаново | 110 |
| Можайск | 125 |
| Волоколамск | 120 |
| Клин, Солнечногорск | 120 |
| Звенигород, Истра | 110 |
| Наро-Фоминск | 125 |
| Чехов | 120 |
| Воскресенск | 110 |
| Павловский Посад, Ногинск, Пушкино | 110 |
| Дмитров | 140 |
| Пушкино, Щепково, Балашиха | 150 |
| Одинцово, Болицыно, Кубинка | 140 |
| Подольск, Домодедово, Люберцы | 100 |
| Железнодорожный | 110 |
| Мытища, Лобня | 140 |
Таблица 1.2: Глубина промерзания грунта в Московской области
Внимание! Почему пучение способно разрушить ваше будущее строение:как обезопасить себя
Расчетная глубина промерзания грунта
Расчетная величина ГПГ, согласно нормативам СНИП, определяется по формуле: h = √M*k, в которой:
- М — сумма максимальных показателей минусовых температур в холодное время года;
- k — коэффициент, отличающийся для разных видов грунтов.
Величина коэффициента, использующегося в расчетной формуле, составляет:
- 0,23 — для глинистой почвы и суглинков;
- 0,28 — для пылеватой и мелкой песчаной почвы, супесей;
- 0,3 — для средне крупных гравелистых и крупных песков;
- 0,34 — для почвы с вкраплениями крупнообломочных горных пород.
Для примера, определим расчетную величину ГПГ для Вологды. Данные среднемесячных минусовых температур для этого города мы можем взять в документе СНИП № 2101.99.
Для Вологды она составляет:
Из данной таблицы мы определяем значение M — для этого нам нужно суммировать показатели месяцев, обладающих минусовыми температурами.
- M = 11,6 + 10,7 + 5,4 + 2,9 + 7,9 = 38,5.
Теперь нам нужно извлечь квадратный корень из получившейся величины:
Что позволяет выполнить расчеты согласно основной формуле, учитывая коэффициент типа грунта, на котором будут выполняться строительные работы. Для примера используем коэффициент суглинистой почвы, он равен 0,23.
В результате мы получаем расчетную величину промерзания суглинистой почвы в Вологде равную 143 сантиметрам. Аналогичным образом расчеты выполняются для любых видов почв в других городах России.
Как определить реальную глубина промерзания грунта
Внимание! Фактические и нормативные показатели ГПГ всегда будут отличаться между собой из-за ряда сопутствующих факторов, таких как толщина снега и льда, которыми укрыт грунт.
Рис. 1.4: Нормативная глубина промерзания грунта в РФ (данные на 2006 год)
Для определения реальной глубины промерзания используется специальный прибор — мерзлотомер. Данное устройство представляет собою обсадную трубку, внутри которой размещен наполненный водой шланг с внутренними ограничителями передвижения льда. На шланг нанесена сантиметровая разметка.
Мерзлотомер погружается в грунт на глубину, равную фактической величине ГПГ (все измерения проводятся в холодное время года). Вода в трубке мерзлотомера превращается в лед на участке, где с прибором контактирует промерзшая почва.
Рис. 1.5: Фактическая глубина промерзания почвы в РФ
Спустя 10-12 часов после погружения устройства в почву шланг с водой изымается из обсадной трубки и по замершему участку воды определяется реальная глубина промерзания почвы.
Наши услуги
Услуги компании «Богатырь» это забивка свай и лидерное бурение. Мы имеем собственный автопарк бурильно-сваебойной техники и готовы поставлять сваи на объект с дальнейшим их погружением на строительной площадке. Цены на забивку свай представлены на странице: цены на забивку свай. Для заказа работ по забивке железобетонных свай, оставьте заявочку.
Глубина промерзания грунта в Москве по СНИП
Глубина промерзания грунта – это величина, на которую земля может замерзнуть зимой. Промерзший грунт нестабилен, подвержен пучению. Соответственно, и все фундаменты, расположенные в пределах этого уровня, не будут отличаться прочностью. Из-за морозного пучения и плитные, и ленточные фундаменты недостаточной глубины очень сильно деформируются. Как следствие, на строении, в том числе и на заборе с кирпичными столбами, могут появиться трещины уже после первой зимы.
Знание глубины промерзания грунта поможет подобрать оптимальную глубину заложения фундамента.
Глубина промерзания грунта в Москве и области — норма и расчет
В большинстве случаев глубина промерзания грунта в Москве – это расчетная величина, определяющаяся по фактическим замерам толщины промерзшего грунта за несколько лет. Она различается на солнечной стороне дома и в тени, а также зависит от времени суток. Для расчетов всегда берется усредненный, заведомо больший показатель.
Так, глубина промерзания грунта в Москве по СНИП:
- для глиняных грунтов и суглинков – 110 см;
- для супеси и сухого мелкого песка – 134 см;
- для крупных песков – 144 см.
Также на этот показатель влияет плотность почв и глубина залегания грунтовых вод. Например, при строительстве дома расчетной величиной принимается 140 см. для разных городов Подмосковья нормативная величина промерзания почв может варьироваться от 110 до 150 см.
Кроме того, можно рассчитать эту величину, если вы точно знаете тип грунта на своем участке, а также можете отследить среднемесячную минусовую температуру. Этапы расчета следующие:
- Найдите сумму среднемесячных минусовых температур в течение года. Суммируются все показатели, и осенние, и зимние.
- Из получившейся суммы извлекают квадратный корень.
- Число, получившееся на предыдущем этапе, нужно умножить на коэффициент в соответствии с типом почвы. Так, для суглинков этот коэффициент составит 0,23, а для почв с крупными каменистыми вкраплениями – 0,34. Получившаяся величина – глубина промерзания грунта в Москве в метрах.
В расчете нормативных показателей промерзания не учитывается толщина снежного покрова зимой. Это величины для «голой земли». Фактическая глубина промерзания всегда будет меньше: например, при толщине снега в 50 см грунт промерзает почти в три раза меньше, чем при отсутствии снежного покрова. Это очень важный факт, о котором нужно помнить, организуя расчистку дома по периметру. Если вы решите убрать снежный покров, то нужно делать это полностью, вокруг всего сооружения, а не только на определенных участках. Неравномерное промерзание также губительно для фундамента.
Позвоните нам 8(495)182-00-97, мы все подробно расскажем и поможем разобраться.
Глубина промерзания грунта в Москве и Московской области
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 самых важных параметров при определении глубины заложения фундамента, а значит нахождение этого коэффициента обязательно при любом строительстве.
Максимальная глубина промерзания грунта в Москве = 1.56 метра
Под «максимальной» подразумевается глубина промерзания при наихудших условиях — влажный скальный грунт не покрытый снегом на открытой местности. Для глинистого грунта максимальное значение уменьшается в 1.47 раза, для песков — в 1,2, для гравия — в 1,1:- Суглинки и глины — 1,05 м
- Мелкий песок, супесь — 1,28 м.
- Крупный песок, гравий — 1,37 м.
Глубина промерзания ависит от суммы среднемесячных отрицательных температур, и рассчитывается по формуле:
H = √M*k, где М — сумма среднемесячных отрицательных температур за год, k — коэффициент по каждому из типов грунтов.
Значения нормативной глубины промерзания в Москве
Таблица нормативной глубины промерзания грунта по СП 131.13330.2018 (актуализация СНиП 23-01-99* «Строительная климатология»)
| Суглинки и глины | Песок мелкий, супесь | Песок крупный, гравелистый | Крупно обломочные грунты | |
| Москва | 1.05 м | 1.28 м | 1.37 м | 1.56 м |
| Новомосковский АО | 1.15 | 1.4 | 1.5 | 1.7 |
| Троицкий АО | 1.18 | 1.44 | 1.54 | 1.74 |
Внимание. До недавнего времени для расчета глубины промерзания грунта использовался Свод правил СП 131.13330.2012 (СНиП 23-01-99*) утративший силу с 2020 года в связи признанием Приказа Минстроя России от 28.11.2018 N 763/пр, утвердившего новый Свод правил СП 131.13330.2018.
Таблица нормативной глубины промерзания грунта по СНиП 23-01-99 (устаревший)
| Суглинки и глины | Песок мелкий, супесь | Песок крупный, гравелистый | Крупно обломочные грунты |
| 1.11 м | 1.34 м | 1.44 м | 1.63 м |
Значения расчетной глубины промерзания в Москве при различных типах строения
Постройки значительно снижают глубину промерзания. Так, при постоянном проживании в доме с полами по грунту, глубина промерзания грунта снижается почти в два раза.| Тип грунта | Расчетная глубина промерзания грунта (м) при среднесуточной температуре воздуха внутри помещения до | ||||
| 0º С | 5º С | 10º С | 15º С | 20º С и более | |
| Строения без подвалов с полами по грунту | |||||
| — глина и суглинок | 0.99 | 0.88 | 0.77 | 0.66 | 0.55 |
| — супесь, песок мелкий и пылеватый | 1.21 | 1.07 | 0.94 | 0.8 | 0.67 |
| — песок гравелистый, крупный и средней крупности | 1.29 | 1.15 | 1 | 0.86 | 0.72 |
| — крупнообломочные грунты | 1.46 | 1.3 | 1.14 | 0.98 | 0.81 |
| Строения без подвалов с полами по деревянным лагам | |||||
| — глина и суглинок | 1.1 | 0.99 | 0.88 | 0.77 | 0.66 |
| — супесь, песок мелкий и пылеватый | 1.34 | 1.21 | 1.07 | 0.94 | 0.8 |
| — песок гравелистый, крупный и средней крупности | 1.44 | 1.29 | 1.15 | 1 | 0.86 |
| — крупнообломочные грунты | 1.63 | 1.46 | 1.3 | 1.14 | 0.98 |
| Строения без подвалов с полами по утепленному цокольному перекрытию | |||||
| — глина и суглинок | 1.1 | 1.1 | 0.99 | 0.88 | 0.77 |
| — супесь, песок мелкий и пылеватый | 1.34 | 1.34 | 1.21 | 1.07 | 0.94 |
| — песок гравелистый, крупный и средней крупности | 1.44 | 1.44 | 1.29 | 1.15 | 1 |
| — крупнообломочные грунты | 1.63 | 1.63 | 1.46 | 1.3 | 1.14 |
| Строения с подвалами или с техническими подпольями | |||||
| — глина и суглинок | 0.88 | 0.77 | 0.66 | 0.55 | 0.44 |
| — супесь, песок мелкий и пылеватый | 1.07 | 0.94 | 0.8 | 0.67 | 0.54 |
| — песок гравелистый, крупный и средней крупности | 1.15 | 1 | 0.86 | 0.72 | 0.57 |
| — крупнообломочные грунты | 1.3 | 1.14 | 0.98 | 0.81 | 0.65 |
| Строения с неотапливаемыми помещениями | |||||
| — глина и суглинок | 1.21 | ||||
| — супесь, песок мелкий и пылеватый | 1.47 | ||||
| — песок гравелистый, крупный и средней крупности | 1.58 | ||||
| — крупнообломочные грунты | 1.79 | ||||
Под опорой, загруженной весом дома, грунт уплотняется и становится слабопучинистым. Если возведение фундамента и дома выполняется в один сезон, то глубину заложения фундамента на пучинистых грунтах можно уменьшить на 30-40 см. относительно расчетной глубины промерзания. Этот прием используют в регионах с глубиной промерзания более 2х метров. Для дополнительного уменьшения глубины бурения, вокруг дома выполняют грунтовую подсыпку.
Температура грунта в Москве по месяцам
Для лучшего понимания как происходит промерзание и оттаивание грунтов можно ознакомиться с данными приведенными в книге «Справочник работника газовой промышленности» 1989 года. В таблице переведены средние значения температуры грунта по месяцам по данным вытяжных термометров на глубине 0,4 0,8 метра.| Таблица температур грунта в Москве по месяцам | |||
| Месяц | 80 сантиметров | 120 сантиметров | 160 см |
| Средняя | 7,7 °С | 8 °С | 8,3 °С |
| Январь | 1,4 °С | 2,7 °С | 3,8 °С |
| Февраль | 1,1 °С | 2,2 °С | 3,7 °С |
| Март | 0,8 °С | 1,8 °С | 2,6 °С |
| Апрель | 1,4 °С | 1,9 °С | 2,4 °С |
| Май | 7,8 °С | 6,4 °С | 5,6 °С |
| Июнь | 13,1 °С | 11,4 °С | 10,3 °С |
| Июль | 16,9 °С | 15,4 °С | 14 °С |
| Август | 17,6 °С | 17 °С | 16,1 °С |
| Сентябрь | 14,6 °С | 15,2 °С | 15,3 °С |
| Октябрь | 9,7 °С | 11,1 °С | 12,1 °С |
| Ноябрь | 5,1 °С | 7 °С | 8,5 °С |
| Декабрь | 2,5 °С | 4,1 °С | 5,5 °С |
Средняя температура почвы в Московской области в зависимости от глубины
Средняя многолетняя температура почвы на глубинах (по вытяжным термометрам) по СП 20.13330.2016 (Приложение Г, таблица Г.1).| Средняя температура почвы в Московской области в зависимости от глубины | |||||
| t, °C на глубине 0,8 м | t, °C на глубине 1,6 м | t, °C на глубине 3,2 м | |||
| tmax | tmin | tmax | tmin | tmax | tmin |
| 15,4 | 0,6 | 13,3 | 1,8 | 11,2 | 3,8 |
Карта промерзания грунта в Московской области
Глубина промерзания грунта напрямую зависит от типа грунта, климатических условий данной местности, уровня грунтовых вод, растительности, уровня снежного покрова, рельеф местности, влажность грунта и других факторов. Параметры и особенности промерзания необходимо знать и учитывать при бурении скважин в разных районах Московской области.
Глубина промерзания грунтов – это случайная величина, которая не может быть постоянной, потому что одни уз выше указанных факторов, практически, не меняются со временем – это тип грунта, рельеф местности, другие же, наоборот, постоянно меняются – это высота снежного покрова, влажность грунта, продолжительность и интенсивность минусовой температуры, уровень залегания грунтовых вод и другие.
Карта промерзания грунта Московской области
Можно скачать программу для расчета глубины промерзания грунта. скачать…
Калькулятор промерзания грунта (скриншот)
Видео инструкция к программе
Величины промерзания грунтов Московской области
Надо отметить, что величина промерзания грунта в различных районах Московской области колеблется от полуметра до одного метра восьмидесяти сантиметров. Естественно, такой разрыв связан с совершенно разной плотностью грунта. Разумеется, чем плотнее грунт и чем сильнее морозы, тем он сильнее промерзает. Так же сухой грунт промерзает меньше, чем грунт, насыщенный влагой. Средней величины промерзания в Подмосковье как таковой нет, а расчетной принято считать один метр сорок сантиметров. Но это учитываются крайне суровые условия – очень сильные морозы, высокий уровень грунтовых вод и отсутствие какого-либо снежного покрова. Но это лишь нормативные данные. На самом деле, реальная глубина промерзания, как показывает практика, довольно сильно отличается от нормативных данных и часто не превышает одного метра. По некоторым данным, на западе Московской области, грунт промерзает где-то до шестидесяти пяти сантиметров, а на юге, севере и востоке Подмосковья до семидесяти пяти сантиметров. В очень холодные зимы с маленьким снежным покровом, глубина промерзания грунта может доходить до одного метра пятидесяти сантиметров.
Промерзание грунтов Московской области
Как правило, песчаные грунты промерзают на большую глубину, чем глинистые грунты. Это связано с тем, пористость песка меньше пористости глины. В Московской области, в основном, преобладают крупнообломочные грунты, песчаные грунты, суглинки, супесь и торфяные грунты. Например, крупнообломочные грунты, которые состоят из кусков скальных и полускальных грунтов, начинают замерзать уже при нулевой температуре. Поэтому максимально точно определить глубину промерзания грунта в конкретном районе Подмосковья и в определенном месте, могут лишь специалисты, которые при расчетах учитывают все возможные факторы влияния.
Нормативная глубина промерзания грунта СНИП Состояние грунта с высоким содержанием влаги при отрицательных температурах и положительныхПунктирной линией показана граница промерзания грунта
Конечно такие свойства воды, содержащейся в грунте крайне опасны для фундаментов, поэтому это необходимо всегда учитывать при лубом строительстве, располагая подошву фундамента ниже линии промерзания!
Промерзания почвы на территории центральной РоссииНормативные глубины промерзания (по данным СНиП) в сантиметрах для разных городов и типов грунта представлены в таблице.
| Город | глина, суглинки | пески, супеси |
| 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 |
Глубина промерзания грунта в Московской области
Таблица глубины промерзания грунта в МО
Глубина промерзания грунта – именно эта характеристика является лучшим подтверждением тезиса о зависимости результата усилий строительной компании от самых незначительных (на первый взгляд) факторов. И действительно, с точки зрения большинства заказчиков строительных работ, эта характеристика может взволновать только любителей «дачных экспериментов» с экзотическими растениями. Но такое мнение ошибочно.
В действительности, данный критерий относится к категории наиважнейших показателей, от значения которых будет зависеть сама возможность реализации строительных работ на конкретном участке. И окончательным подтверждением значимости этой характеристики служит упоминание критерия «глубина промерзания грунта» в отдельном разделе «Строительных нормативов и правил». Причем, такой чести удостаиваются далеко не все характеристики почвы.
Современные СНиП настаивают, как минимум, на взаимосвязи показателей сезонного промерзания грунта с глубиной заложения фундамента строения. Важность критерия « глубина промерзания грунта » для строительного дела определяется таким физическим процессом, как «пучение почвы». Суть этого явления состоит в изменении расчетного сопротивления и объема грунта под влиянием низких температур.
Ведь содержащаяся в почве вода под воздействием низких температур превращается в лед и увеличивается в объеме на 10 процентов. И под влиянием такого прироста объема при замерзании почвы происходит деформация пучения, выталкивающая фундамент из грунта, а при оттаивании – деформация, засасывающая основание строения в грунт.
И именно поэтому, те документы, где можно встретить упоминания о критерии глубина промерзания грунта – СНиП 2.02.01-83 от 1995 года и прочие справочники – настаивают на взаимосвязи данной характеристики (в сочетании с прочими определяющими факторами) с расчетной глубиной заложения фундамента. А это значит, что глубина промерзания почвы имеет непосредственное отношение к процессу составления сметы земляных и строительных работ «нулевого цикла».
При этом стоит учитывать, что по данным тех же СНиП, показатель промерзания грунта является переменой величиной, значение которой зависит и от вида почвы, и от климатических условий, и от уровня влажности грунта. Например, глубина промерзания грунта в Московской области может колебаться в пределах от 1,2 до 2 метров. И максимальным влиянием на конечное значение обладает именно состав почвы. Так, по данным отчетов изыскательских групп, наименьшую глубину промерзания (1,2 метра) имеют суглинки и глины, а наибольшую (2 метра) – крупнообломочные грунты.
Причем, указанная глубина промерзания грунта в Московской области, определялась по довольно сложной методике, основанной на, как минимум, десятилетнем наблюдении за данным показателем. Для получения конечной цифры на ровном участке с глубиной залегания грунтовых вод ниже предполагаемой отметки промерзания, устанавливались особые приборы – мерзлотомеры, с которых снимались показания для расчета глубины промерзания. А сам результат основывался на усредненных данных по сезону.
Разумеется, далеко не каждая строительная компания решится на подобные исследования. Да и заказчик строительных работ не будет ждать результатов 10-летних изысканий. Поэтому, большинство строителей пользуются особыми справочниками или картами, указывающими на расчетную глубину промерзания. А любители перестраховаться могут ориентироваться на «крайние» показатели из таких таблиц.
Например, по данным большинства справочников глубина промерзания грунта в Московской области не превышает двухметровой отметки, а это значит, что заглубленный на 2-2,5 метра фундамент будет гарантированно защищен от деформации пучения.
Впрочем, не стоит забывать и о том, что зависящая от коэффициента среднемесячных зимних температур, нормативная глубина промерзания грунта – СНиП настаивает именно на такой формулировке – оказывает сильнейшее влияние и на трудоемкость строительных работ. Поэтому, в большинстве случаев, строительные компании прибегают к комплексу мероприятий, позволяющих повлиять на количественное выражение данного показателя. Причем, почти всегда, данные мероприятия направлены на повышение теплостойкости самого грунта.
В завершении хочется отметить, что столь важный критерий, как глубина промерзания грунта – СНиП и прочие справочные или нормативные издания только подтверждают этот факт – разумеется, важен для процесса строительства, но относиться к этому показателю нужно «без фанатизма». В конце концов, как показывает практика, для определения заложения фундамента достаточно использовать даже усредненный показатель. Ведь конечная характеристика все равно изменится на 15-20 процентов после строительства на участке постоянно отапливаемого сооружения.
Нормативная глубина промерзания грунта | Расчет сезонного промерзания грунта по СНиПу
Калькулятор ГПГ-Онлайн v.1.0
Калькулятор по расчету нормативной и расчетной глубины промерзания грунта для регионов РФ, Украины, Белоруссии и др. Два поиска: быстрый (по названию города) и расширенный. Пояснения и рабочие формулы можно найти под калькулятором.
Расширенный поиск:
Страна Выберите странуРоссийская ФедерацияАзербайджанская республикаРеспублика АрменияРеспублика БеларусьГрузияРеспублика КазахстанКыргызская республикаРеспублика МолдоваРеспублика ТаджикистанРеспублика УзбекистанУкраина
Республика, край, область Выберите регион:
Город Выберите город:
Нормативная глубина промерзания (СП 131.13330.2012)
| Город | Грунт | Глубина промерзания, м |
| — | Глина или суглинок | 0 |
| Супесь, песков пылеватый или мелкий | 0 | |
| Песок средней крупности, крупный или гравелистый | 0 | |
| Крупнообломочные грунты | 0 |
Нормативная глубина сезонного промерзания грунта
Источники данных: СНиП 23-01-99* (СП 131.13330.2012); СНиП 23-01-99; СП 22.13330.2011 (СНиП 2.02.01-83*); СНиП 2.02.01-83
Нормативная глубина сезонного промерзания грунта принимается равной средней из ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания грунтов (по данным наблюдений за период не менее 10 лет) на открытой, оголенной от снега горизонтальной площадке при уровне подземных вод, расположенном ниже глубины сезонного промерзания грунтов.
Нормативную глубину сезонного промерзания грунта dfn, м, при отсутствии данных многолетних наблюдений следует определять на основе теплотехнических расчетов. Для районов, где глубина промерзания не превышает 2,5 м, ее нормативное значение допускается определять по формуле:
dfn = d0 * √Mt
где Mt — безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемых по СНиП по строительной климатологии и геофизике, а при отсутствии в них данных для конкретного пункта или района строительства — по результатам наблюдений гидрометеорологической станции, находящейся в аналогичных условиях с районом строительства;
d0 — величина, принимаемая равной, м, для:
суглинков и глин — 0,23;
супесей, песков мелких и пылеватых — 0,28;
песков гравелистых, крупных и средней крупности — 0,30;
крупнообломочных грунтов — 0,34.
Значение d0 для грунтов неоднородного сложения определяется как средневзвешенное в пределах глубины промерзания.
Расчетная глубина сезонного промерзания грунта
Расчетная глубина сезонного промерзания грунта df, м, определяется по формуле:
df = kh * dfn
где dfn — нормативная глубина промерзания, определяемая;
kh — коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый: для наружных фундаментов отапливаемых сооружений — по табл.1; для наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых сооружений kh = 1,1, кроме районов с отрицательной среднегодовой температурой.
П р и м е ч а н и я
- В районах с отрицательной среднегодовой температурой расчетная глубина промерзания грунта для неотапливаемых сооружений должна определяться теплотехническим расчетом в соответствии с требованиями СП 25.13330. Расчетная глубина промерзания должна определяться теплотехническим расчетом и в случае применения постоянной теплозащиты основания, а также если тепловой режим проектируемого сооружения может существенно влиять на температуру грунтов (холодильники, котельные и т.п.).
- Для зданий с нерегулярным отоплением при определении kh за расчетную температуру воздуха принимают ее среднесуточное значение с учетом длительности отапливаемого и неотапливаемого периодов в течение суток.
Таблица 1
Особенности сооружения | Коэффициент kh при расчетной среднесуточной температуре воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам, °С | ||||
0 | 5 | 10 | 15 | 20 и более | |
| Без подвала с полами, устраиваемыми: | |||||
| по грунту | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,5 |
| на лагах по грунту | 1 | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 |
| по утепленному цокольному перекрытию | 1 | 1 | 0,9 | 0,8 | 0,7 |
| С подвалом или техническим подпольем | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,5 | 0,4 |
| П р и м е ч а н и я 1 Приведенные в таблице значения коэффициента kh относятся к фундаментам, у которых расстояние от внешней грани стены до края фундамента af< 0,5 м; если af 1,5 м, значения коэффициента kh повышают на 0,1, но не более чем до значения kh= 1; при промежуточном значении af значения коэффициента kh определяют интерполяцией. 2 К помещениям, примыкающим к наружным фундаментам, относятся подвалы и технические подполья, а при их отсутствии – помещения первого этажа. 3 При промежуточных значениях температуры воздуха коэффициент kh принимают с округлением до ближайшего меньшего значения, указанного в таблице. | |||||
Строительные калькуляторы
(PDF) Динамика сезонного промерзания почв в Центральной России
253
Динамика сезонного промерзания почв в Центральной России
А. Маслаков, В. Гребенец, Д. Аблязина, Д. Шмелев, А. Радостева, В. Пастухов,
В. Антонов, А. Быковский, Г. Гаврилов, А. Горбатюк, Д. Манджиев, П. Мельник, А. Савелева,
А. Смирнов, Г. Хмельницкий, А. Шпунтова
Ломоносов Москва Государственный университет, географический факультет, Москва, Россия
г.Краев
Центр экологии и продуктивности лесов РАН
Д.А. Стрелецкий
Университет Джорджа Вашингтона, Вашингтон, округ Колумбия, США
Аннотация
Пространственные закономерности сезонного промерзания зависят от климатических условий, литологических свойств, условий теплообмена
на поверхности земли, структуры ландшафта и других факторов. Наблюдения показали, что сезонно-мерзлый слой
в «Центральной» России был в основном подвержен «микроклиматическим» и «наземным» условиям.«Исследования» позволили
нам установить корреляцию глубины промерзания и криогенных структур со структурой снежного покрова и с метеорологическими характеристиками
. Оценка динамики промерзания грунта позволяет прогнозировать развитие
деформаций, «связанных» с «криогенным» сдвигом, «улучшить» параметризацию »оценок« пружины »и«
». для «включения» влияния «сезонного» замораживания на сельскохозяйственные и почвенные процессы.
Ключевые слова: криогенное пучение; пейзаж; Центральная Россия; литология; сезонное замораживание; снежный покров.
Введение
Сезонные заморозки происходят почти повсеместно в Центральной России. Он характеризуется переменной интенсивностью, пространственной неоднородностью и значительной временной изменчивостью.
Пространственные и временные закономерности сезонного промерзания
подвержены влиянию нескольких факторов, включая метеорологические,
климатические, геологические и ландшафтные условия, а также
антропогенные преобразования.Глубина сезонного промерзания —
, непосредственно отслеживается только в нескольких зональных метеорологических обсерваториях
. Однако обсерватории не выявляют влияния
различных географических комплексов, характерных для региона
, а также различий в снежном покрове и литологии.
Одной из основных задач современной криолитологии и
гидрометеорологии является определение реакции криосферы
на климатические изменения. Как один из элементов криосферы
, «сезонно-замороженный» слой также отражает
таких откликов.Он часто определяет развитие
географических комплексов, влияет на обмен газом
между почвой, растительностью и атмосферой, а
влияет на формирование микрорельефа, а также условия
стока с территории. Фенофазы растительного покрова
различны при разной глубине промерзания. Сезонное «промерзание» почвы
оказывает достаточно существенное влияние на
работу хозяйственных объектов.Таким образом, мониторинг
развития сезонно мерзлого слоя имеет практическое значение
для управления природной средой.
Методы исследования
Основными задачами 13-летнего мониторинга динамики сезонно промерзшего слоя
в Центральной России
были определение основных факторов, определяющих глубину
сезонного промерзания, и оценка вклад каждого фактора
в изменчивость сезонно мерзлого слоя в
различных ландшафтных и наземных условиях при различных метеорологических условиях
.
Полевые исследования проводились в зоне смешанных лесов
Средней России: в Калужской области,
Владимирской области, Московской области. Необходимые для анализа результатов метеорологические данныебыли получены на ближайших метеостанциях
.
Динамика сезонных промерзаний отслеживалась на
следующих территориях (рис. 1):
• Среднее течение реки Протва на территории
Учебно-исследовательская полевая база Сатино
Государственный университет (МГУ) зимой 1999–2003 гг .;
• Среднее течение реки Клязьмы в окрестностях
«Учебно-научная база» МСУ вблизи »
г. Петушки зимой 2003–2004 гг. ;
• Правый берег Москвы-реки в районе Звенигорода
Биологическая станция МГУ зимой 2004–2006 гг.,
2007–2009 и 2011–2012 гг .;
• Правый берег реки Оки в районе города
Пущино Московской области зимой
2006–2007;
• Берег Можайского водохранилища у д.
Красновидово зимой 2009–2010 гг.
Рисунок № 1. «Карта» области «полевых исследований»: № 1 – Сатино; № 2 –
Петушки; 3 — Звенигород; 4 — Пущино; 5 — Красновидово.
Почему в Подмосковье разная глубина промерзания почвы?
Глубина промерзания почвы зависит от ее типа, климата, местности, влажности и других факторов. Особенности и параметры учитываются при бурении, строительстве и других видах хозяйственной деятельности.
Какая глубина сезонного промерзания почвы? Что это за мера?
Это случайная величина и не может быть постоянной.Это связано с тем, что некоторые факторы, влияющие на производительность, с течением времени практически не меняются (например, тип почвы, рельеф), а другие — наоборот, постоянно меняются (влажность почвы, высота снежного покрова, интенсивность и продолжительность действия пониженной температуры). , так далее.). При строительстве зданий большое значение имеет глубина промерзания грунта. В Подмосковье сегодня ведется активное строительство. Насколько глубоко промерзнет грунт, зависит от глубины проникновения конструкции фундамента. При строительстве учтите, что в зимний период (в случае постоянного проживания) территория под домом теплая.За счет этого расчетную глубину промерзания почвы можно уменьшить на пятнадцать-двадцать процентов. Обеспечить максимальное сохранение тепла почвы способна качественная изоляционная лента шириной от полутора до двух метров. Его размещают по всему дому, создавая тем самым теплоизоляционную отмостку.
Чем отличается глубина промерзания почвы в Подмосковье?
Диапазон значений от 50 см до 1 м 80 см. Эту разницу специалисты объясняют разной плотностью почвы. Чем больше заморозков и плотнее почва, тем больше промерзнет земля.В насыщенной влагой почве показатели будут выше, чем в сухой. Таким образом, среднее значение в Подмосковье отсутствует. Но есть нормативная глубина промерзания почвы. СНиП устанавливает следующий размер — 1 метр 40 см. Но следует сказать, что при его определении были учтены крайне суровые климатические условия: высокие грунтовые воды, сильный мороз, отсутствие снега. На самом деле глубина промерзания грунта в Подмосковье отличается от существующих нормативов. Часто он не превышает одного метра.Если зима очень холодная, снега почти нет, то уровень может доходить до полутора метров. На западе Подмосковья почва промерзшая около 65 см, а на востоке, севере, юге — до 75 см.
Рекомендовано
Происхождение славян. Влияние разных культур
Славяне (под этим названием), по мнению некоторых исследователей, появились в повести только в 6 веке нашей эры. Однако язык национальности несет в себе архаичные черты индоевропейского сообщества.Это, в свою очередь, говорит о том, что происхождение славян h …
Влияние типа почвы
Глубина промерзания почвы в Подмосковье зависит от разных факторов. Один из них — тип почвы. Итак, почва промерзает очень сильно, по сравнению с глинистой глубиной. Это потому, что глина более пористая, чем песок. Для Подмосковья характерны песчаные почвы, суглинки, крупнозернистые почвы, торф и супеси. Точно уровень могут определить специалисты, учитывая при расчетах все факторы в совокупности.Например, крупнозернистый грунт начинает промерзать при температуре 0 градусов. Для песков и супесей глубина промерзания — 132 см, для суглинистых и глинистых грунтов — 1,2 м.
Почему в Подмосковье разная глубина промерзания?
Глубина промерзания почвы напрямую зависит от ее типа, климатических условий местности, влажности и прочего. Особенности и параметры учитываются при бурении скважин, строительстве и других видах хозяйственной деятельности.
Какова глубина сезонного промерзания почвы? На что влияет этот показатель?
Это случайная величина и не может быть постоянной. Это связано с тем, что одни факторы, влияющие на параметры, не меняются со временем (например, тип почвы, рельеф), а другие, наоборот, постоянно меняются (влажность почвы, высота снежного покрова, интенсивность и продолжительность снижения температура и т. д.). При строительстве зданий большое значение имеет глубина промерзания грунта. Сегодня Подмосковье активно застраивается.От того, насколько глубоко промерзнет грунт, зависит глубина фундамента конструкции. При строительстве следует учитывать, что зимой (в случае постоянного проживания) участок под домом утепляется. За счет этого расчетная глубина промерзания почвы может быть уменьшена на пятнадцать-двадцать процентов. Обеспечить максимальное сохранение тепла почвы способна лента качественного утеплителя шириной от полутора до двух метров. Его укладывают по всему дому, создавая тем самым теплоизолирующую шторку.
Что вызывает разную глубину промерзания в Подмосковье?
Диапазон значений от 50 см до 1 м 80 см. Эту разницу специалисты объясняют разной плотностью грунта. Чем сильнее мороз и чем плотнее почва, тем сильнее промерзает земля. В насыщенном влагой грунте показатели будут выше, чем в сухом. Таким образом, среднее значение по Московской области отсутствует. Но есть нормативная глубина промерзания почвы. СНиП устанавливает следующее расчетное значение — 1 метр 40 см.Но надо сказать, что при его определении учитывались исключительно суровые климатические условия: высокий уровень грунтовых вод, сильный мороз, отсутствие снега. На самом деле глубина промерзания почвы в Подмосковье отличается от существующих нормативов. Часто он не превышает одного метра. Если зима очень холодная, снега практически нет, то уровень может доходить до полутора метров. На западе Подмосковья почва промерзает примерно на 65 см, а на востоке, на севере, в южной части — до 75 см.
Влияние типа почвы
Глубина промерзания почвы в Московской области зависит от различных факторов. Один из них — тип почвы. Таким образом, песчаный грунт промерзает на большую глубину, чем глинистый. Это связано с тем, что глина более пористая, чем песок. Для Подмосковья характерны песчаные почвы, суглинки, крупнозернистые почвы, торфяные болота и супеси. Специалисты, учитывающие все факторы в комплексе, могут максимально точно определить уровень.Например, крупнозернистый грунт начинает промерзать при температуре 0 градусов. Для песков и супесей глубина промерзания составляет 132 сантиметра, для суглинистых и глинистых почв — 1,2 м.
Исследователи рассчитали глубину промерзания почвы по спутниковым данным | Московского физико-технического института
Иллюстрация. Вечная мерзлота. Фото: Елена Хавина / Пресс-служба МФТИГруппа исследователей из Института космических исследований Российской академии наук (РАН), Института водных и экологических проблем Сибирского отделения РАН и Московского института физики и окружающей среды. Технология (МФТИ) предложила способ определения глубины промерзания почвы на основе спутниковой микроволновой радиометрии.Результаты были опубликованы в русскоязычном журнале РАН «Изучение Земли из космоса» *.
Вечная мерзлота, морской лед, снег и ледяной покров, ледяные щиты, горные ледники и системы ледяных облаков являются ключевыми компонентами криосферы Земли. Изучение криосферы важно для решения проблемы изменения климата, деградации вечной мерзлоты, изменения уровня моря и управления водными ресурсами. Однако регионы, в которых находятся компоненты криосферы, обычно обширны, труднодоступны и характеризуются суровыми климатическими условиями.
Спутниковая микроволновая радиометрия — лучший метод дистанционного зондирования труднодоступных и даже ранее неизвестных областей на планете.
«Этот метод имеет много преимуществ: сбор данных с больших территорий независимо от солнечного освещения и атмосферных условий, высокая частота наблюдений в высоких широтах, чувствительность к подземным процессам и относительная дешевизна», — сказал доцент Василий Тихонов из кафедрой космической физики МФТИ, который одновременно является старшим научным сотрудником Института космических исследований РАН.«Мы проверили надежность метода на Кулундинской равнине, обширной степи на юго-востоке Западно-Сибирской равнины в России. С этой целью мы сравнили данные спутниковой микроволновой радиометрии с фактическими параметрами почвы и климатическими показателями, измеренными на месте на метеостанциях ».
Оказалось, что одинаковые наборы спутниковых данных могут соответствовать разной глубине промерзания почвы. Дополнительными факторами являются влажность, засоление и состав почвы, которые могут влиять на способность почвы к микроволновому излучению.Исследователи также обнаружили, что однократные радиометрические наблюдения не дают надежных результатов, потому что радиоволны могут отражаться на границе раздела между мерзлой и незамерзшей почвой.
Команда учла эти результаты в своих расчетах, предложив метод, который определяет глубину промерзания почвы с высокой точностью на основе данных со спутника «Влажность почвы и соленость океана» (SMOS). Чтобы дистанционно определить глубину промерзания почвы, исследователи использовали ежедневные серии измерений теплового излучения, а также свою собственную модель выбросов, которая учитывает характеристики почвы.Период времени, рассматриваемый в исследовании, начался с даты замерзания, определяемой как всплеск теплового излучения, улавливаемого спутником. Закончился он первым днем оттепели, когда количество теплового излучения резко упало.
Рис. 1. Толщина слоя мерзлого грунта, измеренная и рассчитанная с использованием модели. Цифры с 1 по 4 обозначают четыре изученных участка на Кулундинской равнине в Алтайском крае, Россия. Черные символы соответствуют непосредственно измеренным значениям, а красные треугольники — расчетным значениям.Предоставлено: Д.А. Боярский и др. / Изучение Земли из космоса *Команда сравнила прогнозы своих моделей с измерениями на месте, выполненными в четырех испытательных зонах (рис. 1). Значения совпадают до такой степени, что этот метод полезен для определения глубины промерзания почвы по спутниковым данным.
___
* Русскоязычный журнал, публикующий оригинальную исследовательскую работу, официально известен как Исследования Земли из Космоса , что на русском языке означает «Изучение Земли из космоса.”
SMOS обнаруживает промерзание почвы, когда зима берет верх.
Применения14.12.2011 1765 просмотры 2 классов
СпутникESA SMOS предназначен для наблюдения за влажностью почвы и соленостью океана, но эта новаторская миссия показывает, что он также может предложить новое понимание углеродных и метановых циклов Земли путем картирования почвы по мере ее замерзания и оттаивания.
Запуск миссии по изучению влажности почвы и солености океана (SMOS) в ноябре 2009 года открыл новую эру мониторинга Земли с использованием новой техники дистанционного зондирования.
Спутник делает снимки «яркостной температуры». Эти изображения соответствуют микроволновому излучению, исходящему от поверхности Земли, и могут быть связаны с влажностью почвы и соленостью океана.
Изменчивость влажности почвы и солености океана является следствием непрерывного обмена водой между океанами, атмосферой и сушей — круговорота воды на Земле.
SMOS на орбитеХотя SMOS предоставляет важную информацию для понимания водного цикла, погоды и климатической системы, ученые из Финского метеорологического института недавно разработали метод использования данных для обнаружения и картирования мерзлых почв.
Можно отобразить не только экстент, но и глубину замороженного слоя.
На анимации, показанной выше, сравниваются данные за 26 ноября 2010 г. и 26 ноября 2011 г. В прошлом году большие части северной Финляндии были заморожены на глубину более 30 см. Однако в этом году осень была гораздо более мягкой, и к 26 ноября промерзла лишь небольшая территория.
Мерзлый грунт, 26 ноябряИнтересно, что, как показывают следующие карты, наступление зимы в этом году можно внимательно отслеживать.
Изображение слева показывает состояние почвы 26 ноября, а изображение ниже показывает, сколько еще почвы промерзло всего четыре дня спустя.
Поскольку почва ежегодно замерзает, в ней накапливается большое количество углерода и метана, которые возвращаются в атмосферу при весеннем оттаивании.
Кроме того, существует серьезная обеспокоенность по поводу того, что повышение глобальной температуры вызовет таяние вечной мерзлоты и вечной мерзлоты в высоких широтах, высвобождая огромные объемы углерода и метана и усугубляя парниковый эффект.
Мерзлый грунт, 30 ноябряД-р Киммо Раутиайнен из Финского метеорологического института (FMI) сказал: «Состояние почвы всегда вызывало особый интерес в северных широтах.
«Обнаружение мерзлых грунтов и глубины их промерзания из космоса было нерешенной научной проблемой.
«Однако теперь мы уверены, что новые наблюдения, предоставленные миссией SMOS, помогут улучшить наше понимание процессов, происходящих в холодных регионах.”
Используя данные SMOS, ученые разработали метод определения глубины мерзлого слоя.
В процессе промерзания яркостная температура увеличивается до тех пор, пока не промерзнут верхние 50 см почвы. Зимой показания остаются стабильными даже при наличии глубокого снега. Затем весеннее оттаивание приводит к снижению яркостной температуры.
Сайт СоданкюляДанные SMOS были подтверждены наблюдениями, полученными с наземного радиометра в Арктическом исследовательском центре FMI в Соданкюля, северная Финляндия.
В рамках исследования, проводимого в рамках проекта ESA Support to Science Element, методы обнаружения мерзлых грунтов будут усовершенствованы.
Предполагается, что аналогичные данные будут производиться и публиковаться для использования в таких приложениях, как численное прогнозирование погоды и гидрология.
КакСпасибо за лайк
Вам уже понравилась эта страница, вам может понравиться только один раз!
kz_angl_1_2019.indd
% PDF-1.6 % 1 0 объект > эндобдж 71 0 объект > поток 2019-07-04T16: 40: 33 + 06: 002019-07-04T16: 40: 21 + 06: 002019-07-04T16: 40: 33 + 06: 00PScript5.dll, версия 5.2.2application / pdf
$ MX # T = / iɘ_9’wc; ҷ˱ / G! t @ * ~ bnCH! = | -0yx = 0 + ~ ^ L8, +% x ^ ȳKeb} G_wUVWxs̾-TSͲuYuJvmʘ8.61 @ 2 || | ᛝ (1; — TvOn & W1 +: VQy \ j 欫 ٺ U [(&: «% EXN_
Влияние периодов замерзания-оттаивания на выбросы углекислого газа из почв при различной влажности и землепользовании | Углеродный баланс и управление
Паников Н.С.: Потоки CO 2 и CH 4 в водно-болотных угодьях высоких широт: измерение, моделирование и прогнозирование реакции на изменение климата. Polar Research 1999, 18: 237–244.
Артикул Google Scholar
Копонен Х.Т., Мартикайнен PJ: Содержание воды в почве и температура замерзания влияют на замораживание-оттаивание N 2 Производство O в органической почве. Круговорот питательных веществ в агроэкосистемах 2004, 69: 213–219. 10.1023 / B: FRES.0000035172.37839.24
CAS Статья Google Scholar
Копонен Х.Т., Яаккола Т., Кейнанен-Тойвола М.М., Кайпайнен С., Туомайнен Дж., Сервомаа К., и др. .: Микробные сообщества, биомасса и активность в почвах, подверженных влиянию циклов замерзания и оттаивания. Биология и биохимия почвы 2006, 38: 1861–1871. 10.1016 / j.soilbio.2005.12.010
CAS Статья Google Scholar
Паников Н.С., Фланаган П.В., Эчел В.К., Мастепанов М.А., Кристенсен TR: Микробная активность в почвах, промерзших до температуры ниже -39 ° C. Биология и биохимия почвы 2006, 38: 785–794. 10.1016 / j.soilbio.2005.07.004
CAS Статья Google Scholar
Song CC, Wang YS, Wang YY, Zhao ZC: Выбросы CO 2 , CH 4 и № 2 O из пресноводных болот в период оттаивания и замораживания на северо-востоке Китая. Атмосферная среда 2006, 40: 6879–6885. 10.1016 / j.atmosenv.2005.08.028
CAS Статья Google Scholar
Sommerfeld RA, Mosier AR, Musselman RS: CO 2 , CH 4 и № 2 Поток кислорода через сноупарк Вайоминга и последствия для мировых бюджетов. Nature 1993, 361: 140–142. 10.1038 / 361140a0
CAS Статья Google Scholar
Зимов С.А., Зимова Г.М., Давиодов С.П., Давиодова А.И., Воропаев Ю.В., Воропаева З.В., Просянников С.Ф., Просянникова О.В., Семилетова И.В., Семилетов И.П.: Зимняя биотическая активность и продукция CO 2 в почвах Сибири: фактор парникового эффекта. Журнал геофизических исследований 1993, 98: 5017–5023.
Артикул Google Scholar
Зимов С.А., Давиодов С.П., Воропаев Ю.В., Просянников С.Ф., Семилетов И.П., Чапин М.С., Чапин ФС: Сибирский СО 2 отток зимой в виде СО 2 источник и причина сезонности CO в атмосфере 2 . Изменение климата 1996, 33: 111–120. 10.1007 / BF00140516
CAS Статья Google Scholar
Oechel W, Vourlitis G, Hastings S: Холодный сезон CO 2 выбросы из арктических почв. Глобальные биогеохимические циклы 1997, 11: 163–172. 10.1029 / 96GB03035
CAS Статья Google Scholar
Winston GC, Sundquist ET, Stephens BB, Trumbore SE: Winter CO 2 потоков в бореальном лесу. Журнал геофизических исследований 1997, 102 (24): 28795–28804. 10.1029 / 97JD01115
CAS Статья Google Scholar
Паников Н.С., Дедыш СН: Холодный сезон СН 4 и CO 2 Эмиссия бореальных торфяников (Западная Сибирь): зимние потоки и динамика активизации оттаивания. Глобальные биогеохимические циклы 2000, 14: 1071–1080. 10.1029 / 1999GB
7CAS Статья Google Scholar
Лопес де Гереню В.О., Курганова И.Н., Розанова Л.Н., Кудеяров В.Н.: Годовая эмиссия углекислого газа из почв южно-таежных почв России. Евразийское почвоведение 2001, 34: 931–944.
Google Scholar
Замолодчиков Д.Г., Карелин Д.В.: Эмпирическая модель потоков углерода в российской тундре. Биология глобальных изменений 2001, 7: 147–161. 10.1046 / j.1365-2486.2001.00380.x
Артикул Google Scholar
Курганова И., Лопес де Гереню В., Розанова Л., Сапронов Д., Мякшина Т., Кудеяров В: Годовой и сезонный СО 2 потоков из почв южной тайги России. Tellus 2003, 55B: 338–344.
CAS Статья Google Scholar
Курганова И.Н., Розанова Л.Н., Мякшина Т.Н., Кудеяров В.Н.: Мониторинг СО 2 Эмиссия почв различных экосистем юга Подмосковья: анализ баз данных многолетних полевых наблюдений. Евразийское почвоведение 2004, 37: 74–78.
Google Scholar
Шимель Дж. С., Билбро С. Б., Велкер Дж. М.: Влияние изменения снежного покрова на круглогодичную динамику почвенного азота в экосистемах арктических тундр. Биология и биохимия почвы 2004, 36: 217–227. 10.1016 / j.soilbio.2003.09.008
CAS Статья Google Scholar
IPCC В Изменение климата 2001: научная база .Издательство Кембриджского университета, Кембридж; 2001.
Эдвардс А.С., Сизи Дж., Крессер МС: Влияние промерзания почвы на химический состав растворенных веществ в верхнем течении. Water Research 1986, 20: 831–834. 10.1016 / 0043-1354 (86)
-7CAS Статья Google Scholar
Teepe R, Brumme R, Beese F: Выбросы закиси азота из почвы в периоды замерзания и оттаивания. Биология и биохимия почвы 2001, 33: 1269–1275.10.1016 / S0038-0717 (01) 00084-0
CAS Статья Google Scholar
Dörsch P, Palojarvi A, Mommertz S: Зимние потоки парниковых газов в двух контрастирующих сельскохозяйственных средах обитания. Круговорот питательных веществ в агроэкосистемах 2004, 70: 117–133. 10.1023 / B: FRES.0000048473.11362.63
Артикул Google Scholar
Schimel JP, Clein JS: Реакция микробов на циклы замораживания-оттаивания в тундровых и таежных почвах. Биология и биохимия почвы 1996, 28: 1061–1066. 10.1016 / 0038-0717 (96) 00083-1
Артикул Google Scholar
Ларсен К.С., Джонассон С., Михельсен А: Повторяющиеся циклы замораживания-оттаивания и их влияние на биологические процессы в двух типах арктических экосистем. Прикладная экология почвы 2002, 21: 187–195. 10.1016 / S0929-1393 (02) 00093-8
Артикул Google Scholar
Goulden ML, Wofsy SC, Harden JW, Trumbore SE, Crill PM, Gower ST, Fries T, Daube BC, Fan SM, Sutton DJ, Bazzaz A, Munger JW: Чувствительность баланса углерода бореальных лесов к таянию почвы. Наука 1998, 279: 214–217. 10.1126 / science.279.5348.214
CAS Статья Google Scholar
Soulides DA, Allison FE: Влияние высыхания и замерзания почв на производство углекислого газа, доступные минеральные питательные вещества, агрегацию и популяцию бактерий. Почвоведение 1961, 91: 291–298. 10.1097 / 00010694-196105000-00001
CAS Статья Google Scholar
Burton DL, Beauchamp EG: Профиль концентраций закиси азота и углекислого газа в почве, подверженной промерзанию. Американское общество почвоведения 1994, 58: 115–122.
CAS Статья Google Scholar
Ross DJ: Влияние замерзания и оттаивания верхнего слоя почвы некоторых лугов на поглощение кислорода и активность дегидрогеназы. Биология и биохимия почвы 1972, 4: 115–117. 10.1016 / 0038-0717 (72)
-XАртикул Google Scholar
Prieme A, Christensen S: Естественные возмущения, циклы сушки-смачивания и замораживания-оттаивания, а также выбросы закиси азота, диоксида углерода и метана из сельскохозяйственных органических почв. Биология и биохимия почвы 2001, 33: 2083–2091. 10.1016 / S0038-0717 (01) 00140-7
CAS Статья Google Scholar
Teepe R, Brumme R, Beese F: Выбросы закиси азота из мерзлых почв под сельскохозяйственными, залежными и лесными угодьями. Биология и биохимия почвы 2000, 32: 1807–1810. 10.1016 / S0038-0717 (00) 00078-X
CAS Статья Google Scholar
Teepe R, Ludwig B: Изменчивость CO 2 и № 2 Выбросы O во время циклов замерзания-оттаивания: результаты модельных экспериментов на ненарушенных кернах лес-почва. Journal of Plant Nutrition and Soil Science-Zeitschrift fur Pflanzenernahrung und Bodenkunde 2004, 167: 153–159. 10.1002 / jpln.200321313
CAS Статья Google Scholar
Morkved PT, Dörsch P, Henriksen TM, Bakken LR: N 2 Выбросы O и соотношение продуктов нитрификации и денитрификации в результате замораживания и оттаивания. Биология и биохимия почвы 2006, 38: 3411–3420. 10.1016 / j.soilbio.2006.05.015
CAS Статья Google Scholar
Морли С.Р., Трофимов Дж. А., Колман Д.К., Камбарделла C: Влияние стресса от замораживания-оттаивания на бактериальную популяцию в почвенных микрокосмах. Экология микробов 1983, 9: 329–340. 10.1007 / BF02019022
CAS Статья Google Scholar
Скогланд Т., Ломеланд С., Гоксойр Дж .: Респираторный взрыв после замораживания и оттаивания почвы: эксперименты с почвенными бактериями. Биология и биохимия почвы 1988, 20: 851–856. 10.1016 / 0038-0717 (88)
-2
Артикул Google Scholar
Herrmann A, Witter E: Источники углерода и азота, способствующие увеличению минерализации во время циклов замерзания и оттаивания в почвах. Биология и биохимия почвы 2002, 34: 1495–1505. 10.1016 / S0038-0717 (02) 00121-9
CAS Статья Google Scholar
Кузяков Я., Сапронов Д.В.: Разделение источников СО 2 смыв, вызванный промерзанием-оттаиванием пахотных и лесных почв. Тезисы докладов открытой научной конференции «Цикл парниковых газов в северном полушарии», Сисси-Лассити, Крит, 14–18 ноября. 77.
Дежу Дж. Ф., Рекус С., Мейнар Дж. М., Тренсутро I, Leterme P: Судьба азота из замороженных зимой листьев рапса: минерализация, потоки в окружающую среду и поглощение рапсовыми культурами весной. Растения и почва 2000, 218: 257–272. 10.1023 / А: 1014934924819
CAS Статья Google Scholar
Koursæth A, Henriksen TM, Bakken LR: Временные изменения минерализации и иммобилизации N во время разложения растительных материалов: последствия для поступления азота в растения и потерь азота. Биология и биохимия почвы 2002, 34: 789–799. 10.1016 / S0038-0717 (02) 00008-1
Артикул Google Scholar
Flessa H, Dörsch P, Beese F: Сезонное изменение N 2 O и CH 4 флюсов в пахотных почвах на юге Германии. Журнал геофизических исследований 1995, 100 (32): 115–124.
Google Scholar
Ludwig B, Wolf I, Teepe R: Вклад нитрификации и денитрификации в выбросы N 2 O в случае замораживания-оттаивания сельскохозяйственной почвы. Journal of Plant Nutrition and Soil Science-Zeitschrift fur Pflanzenernahrung und Bodenkunde 2004, 167: 678–684.10.1002 / jpln.200421462
CAS Статья Google Scholar
Людвиг Б, Типе Р, Лопес де Гереню В, Флесса Н: Н 2 О и СО 2 Выбросы глееватых почв российской тундры и немецких лесов в периоды морозов-оттепелей — исследование микромира. Биология и биохимия почвы 2006, 38: 3815–3819.10.1016 / j.soilbio.2006.06.006
Статья Google Scholar
Грант РФ, Патти E: Математическое моделирование выбросов закиси азота с сельскохозяйственных угодий во время весенней оттепели. Глобальные биогеохимические циклы 1999, 13 (2): 679–694. 10.1029 / 1998GB8
CAS Статья Google Scholar
Рустад Л.Е., Хантингтон Т.Г., Бун RD: Контроль дыхания почвы: влияние на изменение климата. Биогеохимия 2000, 48: 1–6. 10.1023 / A: 1006255431298
Артикул Google Scholar
Willis WO, Carlson CW, Allessi J, Haas HJ: Глубина промерзания и весенний сток в зависимости от полного уровня влажности почвы. Канадский журнал почвоведения 1961, 41: 115–123.
Артикул Google Scholar
Brown RJE, Williams JP: Замерзание торфяников. Технический документ 1972, 381: 128–138.
Google Scholar
Смагин А.В.: Газовая фаза почвы. Москва: Издательство МГУ; 1999. (на русском языке).
Google Scholar
Лопес де Гереню В., Курганова И., Лофтфилд Н., Типе Р: Вклад биологических и физико-химических процессов в СО 2 сток из почв при промерзании-оттаивании. Тезисы симпозиума по почвенным процессам в экстремальных метеорологических условиях, Байройт, Германия, 25–28 февраля 2007 г. , в печати.
Ананьева Н.Д., Благодатская Е.В., Демкина Т.С.: Влияние сушки-увлажнения и замораживания-оттаивания на устойчивость микробных сообществ почвы. Евразийское почвоведение 1997, 9: 1010–1014.
Google Scholar
Pajary B: Дыхание почвы на бедном возвышенном участке сосны обыкновенной, подверженной повышенным температурам и концентрации углерода в атмосфере. Растения и почва 1995, 168–169: 563–570. 10.1007 / BF00029369
Артикул Google Scholar
Ривкина Е.М., Фридман Е.И., Маккей С.П., Гиличинский Д.А.: Метаболическая активность бактерий вечной мерзлоты ниже точки замерзания. Прикладная и экологическая микробиология 2000, Август: 3230–3233.10.1128 / AEM.66.8.3230-3233.2000
Артикул Google Scholar
Flanagan PW, Bunnel FL: Активность микрофлоры и разложение. В Арктическая экосистема: прибрежная тундра Северной Аляски . Отредактировано: Brown J, et al. Нью-Йорк: Ван Ностранд Рейнхольд; 1980: 291–335.
Google Scholar
Loftfield N, Flessa H, Augustin J, Beese F: Автоматизированная газовая хроматографическая система для быстрого анализа атмосферных микрогазов: метана, диоксида углерода и закиси азота. Journal of Environmental Quality 1997, 26: 560–564.
CAS Статья Google Scholar
Hantschel R, Flessa H, Beese F: Автоматизированная система микромира для изучения экологических процессов в почве. Общество почвоведения Американского журнала 1994, 58: 401–404.
Артикул Google Scholar
Joergensen RG: Метод фумигации и экстракции для оценки микробной биомассы почвы: калибровка k EC значение. Биология и биохимия почвы 1996, 28 (1): 25–31. 10.1016 / 0038-0717 (95) 00102-6
CAS Статья Google Scholar
Joergensen RG, Mueller T: Метод фумигации и экстракции для оценки микробной биомассы почвы: калибровка k EN значение.