Физико-структурные характеристики почвы и их влияние на энерго-массообмен между почвой и нижней атмосферой тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.29, кандидат физико-математических наук Храмченкова, Резида Хавиловна

• Храмченкова, Резида Хавиловна
• кандидат физико-математических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Храмченкова, Резида Хавиловна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Термодинамика почвенной влаги. Набухание почвенных частиц

Раздел 1.1. Ограничение на массообмен в системе почвенная частица - раствор». Осмотическая 22 ячейка

Раздел 1.2. Связывание почвенной влаги осмотическими ячейками

ГЛАВА 2. Влияние почвы на гидросферу. Модели и задачи гидрофизики почв

Раздел 2.1. Уравнения физико-химической механики почвы и почвенной влаги как компоненты гидросферы Раздел 2.2. Оценка техногенного механического воздействия на почву и почвенную влагу

Раздел 2.3. Усадка/набухание почвы. Влияние различных факторов на способность почвы к набуханию.

ГЛАВА 3. Процессы массопереноса в почве. Буферная функция почвы при загрязнении гидросферы

Раздел 3.1. Конвективный массоперенос в почвах. Задача о хранилище загрязнений

Раздел 3.2. Диффузионный массоперенос в почвах.

Влияние загрязнения на диффузию в почве

Раздел 3.3. Электрохимия почв. Влияние загрязнения на электрохимические свойства почвы

ГЛАВА 4. Изучение и моделирование физико-структурных характеристик почвы как границы между атмосферой и гидросферой

Раздел 4.1. Динамика формирования надмолекулярных органо-минеральных комплексов

Раздел 4.2. Изучение и моделирование переноса вещества в биокосных системах

Раздел 4.3. Формирование водопрочной агрегатной структуры почвы как регулятора влагообмена между почвой и атмосферой

ГЛАВА 5. Влияние физико-структурных характеристик почвы на энерго-массообмен почвы и нижней атмосферы

Раздел 5.1. Физико-структурные характеристики и некоторые теплофизические параметры почв.

Раздел 5.2. Влияние физико-структурных характеристик почвы на суточный и годовой ход температуры почвы

Раздел 5.3. Влияние физико-структурных характеристик почв на испарение почвенной влаги

Раздел 5.4. Влияние физико-структурных характеристик почв на влаго- и теплообмен между почвой и турбулентной атмосферой

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Физико-структурные характеристики почвы и их влияние на энерго-массообмен между почвой и нижней атмосферой»

В последнее время усилился интерес к изучению почвы как одной из важнейших составляющих экосистемы Земли. Почва оказывает влияние на все оболочки Земли - атмосферу, гидросферу и литосферу. Так, в частности, почва участвует в формировании и поверхностного и подземного стока и водного баланса, является одним из важнейших факторов биопродуктивности водоемов, участвует в формировании и эволюции газового состава атмосферы. Велико влияние почвы на энерго-массообмен с атмосферой, включая сюда и влагооборот атмосферы. С геологической точки зрения, почва - это верхняя часть коры выветривания горных пород, в которой горные породы подвергаются наиболее энергичному воздействию как неорганических компонентов выветривания, так и компонентов, мобилизуемых биотой. Почва является средой, на которой протекает хозяйственная деятельность человека. С этим связана одна из наиболее актуальных экологических проблем в настоящее время - воздействие агрессивных компонентов и отходов промышленного производства, а также масштабной деятельности человека в области сельского хозяйства и добывающей промышленности на почвенный покров. Использование тяжелой техники, химических препаратов наносит непоправимый ущерб в виде разрушения почвы как таковой.

По мере накопления разнообразных экспериментальных результатов по свойствам почв и их теоретического обобщения становилось ясно, что общим для многообразных функций почвы является их неразрывная взаимосвязь. Достаточно подробно об этом идет речь, например, в монографии (Добороволъский и др., 1990). Для исследования функций почв применяется весь инструментарий, который развили физическая химия, минералогия, физика и ряд других наук. В последнее время с большой интенсивностью развивается еще одно направление - моделирование функций почвы и процессов в ней. В результате свойства почвы выступают в виде ряда взаимосвязанных математических зависимостей.

Разработка математических моделей протекающих в почве процессов позволяет с единых теоретико-экспериментальных позиций физики почв рассматривать вклад того или иного явления в процесс в целом. Кроме того, математические модели позволяют выработать количественные рекомендации по предотвращению негативных воздействий на почву или усилению позитивного влияния, что дает возможность подойти к выработке рациональных инженерных решений и управляемого позитивного воздействия на почвенный покров (инженерный аспект). При решении задач корректного математического описания физико-химических процессов в почве и связанных с ней важнейших сферах Земли (гидросфера, атмосфера и литосфера) необходимо учитывать как накопленные экспериментальные и теоретические результаты по изучаемым процессам, так и разрабатывать новые подходы к дополнению и объединению таких результатов, причем с единых методологических позиций.

Особую важность здесь имеет экологический аспект решаемых задач с точки зрения поведения почвы в качестве разделительной границы между литосферой и атмосферой. Дело в том, что почва, как известно, является одной из важнейших составляющих биосферы. В связи с этим изучение влияния различных загрязнений на процессы, протекающие в почвах, особенности миграции загрязнений в почвах и подземных водах являются актуальными с точки зрения их влияния на все более усиливающееся загрязнение гидросферы и атмосферы.

В представленной к защите работе речь пойдет о некоторых базовых элементах математического моделирования физико-структурных характеристик почвы и их влияния на энерго-массообмен с нижней атмосферой как средой, наиболее активно участвующей в таком обмене. Необходимо отметить, что в огромном числе работ по математическому описанию свойств почвы реальным объектом является не почва как таковая, а ее модель - в простейшем (и наиболее популярном) случае модель недеформируемой и ненабухающей пористой среды в условиях неполного насыщения влагой. Важнейшим процессом в такой модели является движение почвенной влаги под действием капиллярных и гравитационных сил - ненасыщенная фильтрация. С момента появления уравнений для описания процесса ненасыщенной фильтрации столь простой, на первый взгляд, объект является предметом пристального научного интереса в течение достаточно длительного промежутка времени. Собственно почва представлена в таком объекте лишь присутствием капилляров сложной формы.

Почвы принадлежат к пористым средам с внутренней структурой, обусловленной прежде всего особенностями процесса почвообразования. Для процесса почвообразования характерно то, что он протекает на контакте атмосферы, гидросферы и литосферы, оказывая обратное влияние на каждую из этих оболочек Земли. Почвообразовательный процесс имеет как бы два «измерения». Первое обусловлено транспортом органических веществ, воды и растворенных в ней компонентов сверху вниз вместе с атмосферными осадками. Этот процесс, сопровождающийся трансформацией минералов почвообразующей породы, приводит к формированию свойственного только почвам феномена - почвенного профиля. Второе «измерение» имеет внутреннее направление. В каждом слое почвенного профиля (горизонте), однородном по своим характеристикам, идет еще один процесс -взаимодействие органических и минеральных компонентов друг с другом. Этот процесс приводит к формированию характерных почвенных структур -водопрочных агрегатов. Агрегированные почвенные частицы формируют более крупные образования, предопределяя тем самым сложное протекание процесса переноса в таких системах.

Наличие внутренней структуры почвенных частиц обуславливает дифференцированное протекание процессов массопереноса в почве (внутренний и внешний массообмен). Модели массопереноса для простейших типов таких систем (бипористые системы) достаточно хорошо изучены (Баренблатт и др., 1984; Волков, 1989; Ромм, 1985). Тем не менее, остается открытым вопрос в случае, когда почвенные частицы предоставляют не просто дополнительную пористость, а дают нелинейный вклад в общее удержание влаги или примеси пористой средой. Столь же существенным оказывается влияние последнего фактора и на диффузионный перенос в почве (Letey et ah, 1960; Храмченков, 2003).

Таким образом, расширение «классического объекта» физики почв, , предпринятое в настоящей работе, состоит в следующем. Объектом исследования будет деформируемая набухающая пористая среда, обладающая свойством нелинейного удержания влаги и примеси в своем составе. Кроме того, будет представлена модель, позволяющая объяснить образование частиц такой среды из более элементарных составляющих как органической, так и неорганической природы. В качестве основного метода исследования будет выбрано математическое моделирование, потому что именно недостаток адекватных физико-математических моделей процессов массопереноса в почвах служит причиной некоторой методологической сумбурности в современной физике почв.

Обычно «львиную долю» объема «стандартной работы» по физике почв составляет обсуждение вида и свойств уравнений влагопереноса (ненасыщенной фильтрации) в почве. По этому вопросу имеется обширная литература, но можно выделить лишь работы, ставшие классическими (Полубаринова-Кочина, 1977; Филипп, 1972). Не будем подробно затрагивать здесь эти вопросы, поскольку уравнения ненасыщенного влагопереноса с учетом дополнительных факторов для сложной среды, заявленной здесь как объект наших исследований, представляют собой более сложные нелинейные уравнения по сравнению с классическими. Получение их решений и обсуждение свойств этих решений, а также идентификация входящих в них параметров должны составлять тему отдельного исследования. В нашей работе будут предъявлены лишь простейшие решения этих уравнений, играющие, тем не менее, важную роль для демонстрации физических особенностей протекающих в почве процессов, а также для комплексного анализа последствий загрязнения или разрушения структуры почв.

Из всего выше сказанного следует актуальность темы диссертации -теоретическое и экспериментальное изучение процессов тепломассопереноса в почве и ее взаимодействия с контактирующими с ней подземной гидросферой и нижней атмосферой. Это изучение будет проводиться с точки зрения влияния на процессы почвенного тепломассопереноса основных физико-структурных характеристик почвы и выяснения механизма такого влияния. Такой подход актуален как с точки зрения взаимодействия почвы с поступающей в почву влагой, т. е. с гидросферой, так и с точки зрения влияния процессов тепло- влагообмена почвы и нижней атмосферы, активно влияющих на формирование климата, а, следовательно, приобретающих глобальное значение.

Цель работы: изучение физико-структурных характеристик почвы и их влияния на энерго-массообмен между почвой и нижней атмосферой. Поставленную в работе цель предполагается достичь, решив следующие основные задачи исследования:

1. На основе методов термодинамики набухающих систем разработать модели массообмена в набухающих почвах и исследовать в рамках этих моделей влияние различных факторов на физико-структурные характеристик почв.

2. На основе объединения методов теории массопереноса в пористых средах и методов термодинамики набухающих систем разработать модель физико-механических и физико-химических свойств почвы, позволяющую с единых позиций подойти к анализу широкого комплекса вопросов о влиянии загрязнения на важнейшие характеристики почв (реология почв, перенос и диффузия в почвах, электрохимические и буферно-емкостные свойства почв).

3. На базе методов теории массопереноса в набухающих средах разработать модель изменения важнейших транспортных характеристик почвы, связанных с протеканием процессов переноса загрязнений в почвах.

4. На базе проведенных экспериментальных исследований и теоретического анализа процесса агрегатообразования в почвах при взаимодействии неорганической и органической составляющих почвенной матрицы проанализировать основные свойства почвенных агрегатов, в том числе свойство водопрочности.

5. На основе полученных результатов разработать модели, учитывающие влияние физико-структурных характеристик почвы на энерго-массообмен почвы и турбулентной атмосферы, а также изучение последствий изменения этих параметров.

Выбранные для решения основных задач работы методы исследования заключаются в построении математических моделей для описания основных физико-структурных характеристик почвы и их влияния на энерго-массообмен почвы и нижней атмосферы, дополненных при необходимости экспериментальными исследованиями выше названных процессов. Достоверность научных результатов обеспечивается применением при разработке физико-математических моделей общих законов и уравнений термодинамики и механики сплошных сред. Проведенный сравнительный анализ решений полученных уравнений показывает хорошее соответствие этих результатов в частных случаях с экспериментальными данными. л

На защиту выносятся:

1. уравнения физико-химической механики почвы и оценка влияния негативного механического воздействия на почву;

2. модель буферных свойств почвы;

3. модель электрохимических свойств почв;

4. модель формирования водопрочной агрегатной структуры почвы;

5. модель для оценки влияния физико-структурных характеристик почвы на процесс энерго-массообмена почвы и нижней атмосферы.

Научная новизна работы. Результаты диссертации являются новыми.

Среди новых результатов, полученных автором диссертации, наиболее значительными представляются следующие:

• построение на основе теории массопереноса в почвах и термодинамики почв модели набухания и массообмена в почвах, позволяющих оценить влияние различных факторов на водоудерживающую способность почв;

• построение модели физико-механических и физико-химических свойств набухающих пористых сред и ее приложения к почвам и процессам энерго-массообмена с атмосферой;

• разработка модели массообмена в почвах;

• разработка модели электрохимических свойств почв и ее связи с физико-структурными характеристиками почвы;

• разработка модели, позволяющей проследить процесс взаимодействия минеральной и органической составляющей почвенной матрицы (биокосные процессы) и его влияния на формирование структуры почвы (процесс агрегатообразования);

• разработка модели энерго-массообмена почвы и турбулентной атмосферы и влияния на этот процесс основных физико-структурных характеристик почвы.

Научная значимость и практическая полезность работы заключается в следующем:

• создана модель набухания почвенной матрицы, описывающая влияние загрязнения на набухание и водоудерживающую способность почв;

• создана модель массопереноса в ненасыщенных пористых средах с набухающим скелетом, позволяющая оценить изменения свойств почв вследствие механического и химического воздействии на нее;

• построены решения основных задач по переносу загрязнений в почвах;

• разработана модель электрохимических свойств почв, учитывающая влияние загрязнения почвы;

• изучен процесс и предложена модель взаимодействий неорганической и органической составляющей почвенной матрицы, прослежено влияние такого взаимодействия на процесс формирования водопрочной структуры почвы, а также влияния на данный процесс загрязнения почвы;

• разработана модель прогноза влияния физико-структурных характеристик почвы на энерго-массообмен почвы и турбулентной атмосферы, а также некоторые глобальные аспекты такого влияния.

Результаты работы были частично реализованы при разработке программного комплекса для расчета переноса загрязнений в подземных водах, а также их удержания почвой, реализованного совместно со специалистами РФЯЦ - ВНИИЭФ.

Личный вклад диссертанта заключается в разработке модели формирования водопрочной структуры почвы, модели влияния физико-структурных характеристик почвы на теплофизические характеристики почвы и, тем самым, на энерго- массообмен почвы и нижней атмосферы, а также в проведении расчетов и обработке их результатов по всем разделам диссертации.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях:

• «Структура и динамика молекулярных систем», Яльчик, 2003 г.;

• Фундаментальные физические исследования в почвоведении и мелиорации», Москва, 2003 г.;

• «Структура и динамика молекулярных систем», Яльчик, 2004 г.;

• Euro-Conference on Rock Physics and Rock Mechanics, Potsdam, 2004.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав,

Заключение диссертации по теме «Физика атмосферы и гидросферы», Храмченкова, Резида Хавиловна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Подводя итог, остановимся на основных результатах работы: ^ ■ выведены уравнения физико-химической механики почвы, из анализа которых получены зависимости плотности набухающей почвы от приложенной нагрузки и влажности, определяющие энерго-массообмен почвы и атмосферы, а также выражение для характерного размера почвенного агрегата; получены формулы для коэффициента распределения примеси в почвенной влаге и для зависимости коэффициентов диффузии и электрохимических параметров почвы от концентрации раствора; выведены уравнения, описывающие формирование почвенного профиля ) и водопрочной агрегатной структуры; установлены связи теплофизических параметров почвы с основными к физико-структурными характеристиками почвы, прежде всего с влажностью и со способностью почвы к набуханию; получена зависимость коэффициента теплоусвоения от основных физико-структурных характеристик почвы, и их влияние на суточный и годовой ход температуры почвы, а также на энерго-массообмен между почвой и турбулентной атмосферой в целом.

Необходимо еще раз отметить, что выбор задач в данной работе является неслучайным. Он естественно определяется ее главной целью -исходя из общих принципов явлений переноса в почве и атмосфере, основанных на законах термодинамики, дать по возможности полный анализ наиболее существенных явлений физического и физико-химического характера, протекающих в почве и прилегающей к ней части атмосферы. Главное, что, по мнению автора, удалось сделать - это разработать единый подход к описанию и изучению процессов массопереноса в почве и энерго-массообмена с атмосферой. Это единство обеспечивается применением разработанной концепции осмотической ячейки к набухающим средам в условиях неполного насыщения влагой, на основе чего Определяющим элементом диссертации в первую очередь являлась физика процессов и, во вторую очередь, связанное с этими явлениями исчерпывающее количественное моделирование. Исходя из этого, можно наметить перспективы дальнейших исследований: получить результаты численного моделирования процессов набухания/усадки почвы в полной постановке, т. е. для неравновесных условий протекания процесса переноса влаги и примесей в почвенном профиле их влияния на энерго-массообмен с атмосферой; провести сравнение результатов расчетов такой расширенной модели с имеющимися экспериментальными данными

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Храмченкова, Резида Хавиловна, 2006 год

1. Айлер Р. К. Коллоидная химия кремнезема и силикатов / Р. К. Айлер -М.: Госстройиздат, 1959. - 288 с.

2. Алпатьев А. М. Влагообороты в природе и их преобразования / А. М. Алпатьев- JL: Гидрометеоиздат, 1969. 323 с.

3. Ахтырцев Б. П. История формирования и эволюция почв надпойменнх террас среднерусской лесостепи / Б. П. Ахтырцев // Биология, экология, биотехнология и почвоведение: сб. ст. М.: Изд-во МГУ, 1994. - С. 212-218.

4. Базаров И. П. Термодинамика / И. П. Базаров М.: Высшая школа, 1991.-376 с.

5. Баренблатт Г. И. Движение жидкостей и газов в природных пластах / Г. И. Баренблатт, В. М. Ентов, В. М. Рыжик М.: Недра, 1984. - 211 с.

6. Брент Д. Физическая и динамическая метеорология / Д. Брент- Л.: Гидрометеоиздат, 1938.-398 с.

7. Ван Кампен Н. Г. Стохастические процессы в физике и химии / Н. Г. Ван Кампен М.: Высшая школа, 1990. - 376 с.

8. Васильев В. П. Термодинамические свойства растворов электролитов / Васильев В. П. М.: Высшая школа, 1982. - 320 с.

9. Веригин Н. Н., Шержуков В. С. Диффузии и массообмен при фильтрации жидкостей в пористых средах. В кн.: Развитие исследований по теории фильтрации в СССР. - М.: Наука, 1969. - С. 237-313.

10. Ю.Вериго С. А. Почвенная влага и ее значение в сельскохозяйственном производстве / С. А. Вериго, Л. А. Разумова. Л.: Гидрометеоиздат, 1963.-289 с.

11. П.Волков И. А. Моделирование процессов пьезо- и теплопроводности в бинарных средах во взаимосвязи с задачами теории колебаний: дис. . д-ра физ.-мат. наук. / И. А. Волков- Москва, 1989. 125 с.

12. Вороникевич С.Д. Основы технической мелиорации грунтов / С.Д. Вороникевич М.: Научный мир, 2005. - 504 с.

13. Гельферих Ф. Иониты. Основы ионного обмена / Ф. Гельферих М.: Изд-во иностр. лит., 1962. - 490 с.

14. Голубев В. С. Динамика геохимических процессов / В. С. Голубев- М.: Недра, 1981.-208 с.

15. Гуггенгейм Э. М. Современная термодинамика, изложенная по методу У. Гиббса / Э. М. Гуггенгейм М. - JL: Госхимиздат, 1941. - 188 с.

16. Дамаскин В. Б. Основы теоретической электрохимии / В. Б. Дамаскин, О. А. Петрий. М.: Высшая школа, 1978. - 239 с.

17. Де Грот С. Р. Термодинамика необратимых процессов / С. Р. Де Грот. -М.: ГИТТЛ, 1956.-280 с.

18. Де Грот С.Р. Неравновесная термодинамика / С. Р. Де Грот., П. Мазур -М.: Мир, 1964.-456 с.

19. Дерягин Б. В. Поверхностные силы / Б. В. Дерягин, Н. В. Чураев, В. М. Муллер М.: Наука, 1987. - 398 с.

20. Добровольский Г. В.Функции почв в биосфере и экосистемах / Г. В. Добровольский, Е. Д. Никитин. -М.: Наука, 1990. 261 с.

21. Дриц В. А. Рентгеноструктурный анализ смешанослойных минералов / В. А. Дриц, Б. А. Сахаров // Труды Геологического ин-та АН СССР, вып. 295. М.: Наука, 1976. - 256 с.

22. Касрлоу Г. Теплопроводность твердых тел / Г. Касрлоу, Д. Егер М.: Наука, 1964.-488 с.

23. Константинов А. Р. Испарение в природе / А. Р. Константинов- JL: Гидрометеоиздат, 1968. 532 с.

24. Корн Г. Справочник по математике (для научных работников и инженеров) / Г. Корн, Т. Корн М.: Наука, 1977. - 832 с.

25. Костерин А. В. Модели и задачи механики насыщенных пористых сред / А. В. Костерин // На рубеже веков. НИИ математики и механики Казанского университета. 1998 2002 гг. : кн. - Казань: Изд-во Казан, матем. об-ва, 2003.-С. 310-318.

26. Костерин А. В. Массоперенос при фильтрации растворов в трещиновато-пористых средах / А. В. Костерин, Э. В. Скворцов, М. Г. Храмченков // Инженерно-физический журнал. 1991. - Т. 61. - №6. -С. 971-975.

27. Колосов Г. Ф. Определение содержания органического углерода в почвах / Г. Ф. Колосов, А. А. Шинкарев // Методические разработки к лабораторно-практическим для студентов по химическому анализу почв Казань: Изд-во КГУ, 1989. - 22 с.

28. Кройт Г. Р. Коллоиды. JL: Госхимтехиздат, 1933. - 200 с.

29. Кульчицкий JI. И., Усьяров О. Г. Физико-химические основы формирования свойств глинистых пород. М.: Недра, 1981. - 178 с.

30. Лазаренко Е. К. Курс минералогии. -М.: Высшая школа, 1963. 559 с.

31. Лосев А. П., Журина Л. Л. Агрометеорология. М.: КолосС, 2004. -301 с.

32. Лыгина Т. 3., Храмченков М. Г., Храмченкова P. X. Электрохимические свойства почв и грунтов // Разведка и охрана недр. -2005.-№8.-С. 50-56.

33. Левич В. Г. Физико-химическая гидродинамика. М.: ГИФМЛ, 1959. -699 с.

34. Манучаров А. С., Абрукова В. В., Черноморенко Н. И. Методы и основы реологии в почвоведении. М.: Изд-во Москов. гос. ун-та, 1990. 98 с.

35. Матвеев Л. Т. Физика атмосферы. СПб.: Гидрометеоиздат, 2000. -778 с.

36. Матвеев Л.Т., Матвеев Ю.Л. Облака и вихри основа колебаний погоды и климата. - СПб., 2005 - РГГМУ. - 327 с.

37. Мустафаев А. А. Деформации засоленных грунтов в основании сооружений. М.: Стройиздат, 1985. - 280 с.

38. Полубаринова-Кочина П. Я. Теория движения грунтовых вод. М.: Наука, 1977. - 664 с.

39. Пригожин И. Введение в термодинамику необратимых процессов. -X М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1960. 127 с.

40. Пригожин И., Дефей Р. Химическая термодинамика. Новосибирск: Наука, 1971.-509 с.

41. Рейнер М. Реология. М.: Наука, 1965. - 223 с.

42. Розанов Б. Г. Морфология почв. М.: Изд-во Академический проект, 2004.-432 с.

43. Ромм Е. С. Структурные модели порового пространства горных пород.i- JL: Недра, 1985. 240 с.

44. Русин И. Н., Тараканов Г. Г. Сверхкраткосрочные прогнозы погоды. -СПб.: Изд-во РГГМИ, 1996. 307 с.

45. Самарина B.C. Гидрогеохимия. JL: Изд-во Ленингр. ун-та, 1977. -4 360 с.

46. Сиротенко О. Д. Математическое моделирование вводно-теплового А режима и продуктивности агроэкосистем. Л.: Гидрометеоиздат, 1981.-168 с.

47. Скорчеллети В. В. Теоретическая электрохимия. Л.: Госхимиздат, 1963.-608 с.

48. Смагин А. В., Садовникова Н. Б., Смагина М. В., Глаголев М. В., Шевченко Е. М., Хайдапова Д. Д., Губер А. К. Моделированиеф динамики органического вещества почв. М.: Изд-во Московск. ун-та,2001.-121 с.

49. Смагин А. В. Газовая фаза почв. М.: Изд-во МГУ, 2005. - 300с.

50. Спозито Г. Термодинамика почвенных растворов. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. - 240 с.

51. Тихонов А. Н., Самарский А. А. Уравнения математической физики. -^ М.: Наука, 1977.-736 с.

52. Уоррел У. Глины и керамическое сырье.-М.: Мир, 1978. 237 с.

53. Фахрутдинова А. Н., Храмченков М. Г., Храмченкова P. X., Чекаиин А. Н. Гидрофизические свойства и атмосферная функция почв // Вопросы атомной науки и техники, сер. Математическое моделирование физических процессов. 2006. - В печати.

54. Филипп Дж. Р. Теория инфильтрации. В кн.: Изотермическое передвижение влаги в зоне аэрации. - Д.; М.: Гидрометеоиздат, 1972. -С. 6-71.

55. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. М.: Наука, 1987. - 502 с.

56. Храмченков М. Г. Математическая модель массопереноса в почве с учетом свойств пленочной воды/ Казан, ун-т. — Казань, 1991. 5 с. -Деп. в ВИНИТИ 11.10.91, №3942-В91.

57. Храмченков М. Г. Элементы физико-химической механики природных пористых сред. Казань: Изд-во Казан, матем. об-ва, 2003. - 178 с.

58. Храмченков М. Г., Храмченкова P. X., Чекалин А. Н. Математическая модель усадки набухающего почвенного слоя // Вопросы атомной науки и техники, сер. Математическое моделирование физических процессов. 2004. - Вып. 3. - С. 72 - 75.

59. Храмченков М. Г. Точные решения некоторых задач подземного массопереноса.-Казань: Изд-во Казан, матем. об-ва, 2005.-128 с.

60. Храмченков М.Г., Храмченкова Р.Х. Введение в физико-химическую механику почв. Казань: Изд-во Казан, матем-го об-ва, 2005. - 100 с.

61. Храмченков М. Г., Храмченкова P. X. Теоретические основы гидрофизики набухающих почв // Георесурсы. 2006. - №1 (18). - С. 17-20.

62. Храмченков М.Г., Храмченкова Р.Х. Физико-химия и механика процессов набухания в почвах // В сб.: Фундаментальные физические исследования в почвоведении и мелиорации. М.: Изд-во МГУ, 2003. -С. 26--262.

63. Храмченкова Р.Х. Влияние физико-структурных характеристик почвы на энерго-массообмен почвы и нижней атмосферы / Р.Х. Храмченкова, М.Г. Храмченков, А.Н. Фахрутдинова. Препринт ПМФ - Казань: Изд-во Казан, мат-го об-ва, 2006. - 01. - 25с.

64. Хргиан А. X. Физика атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. - 647 с.

65. Хуанг К. Статистическая механика. М.: Мир, 1966. - 520 с.

66. Чураев Н. В. Физико-химия процессов массопереноса в пористых средах. Л.: Химия, 1990. - 272 с.

67. Шатилов И. С., Чудновский А. Ф. Агрофизические, агрометеорологические и агротехнические основы программирования урожая. Л.: Гидрометеоиздат. - 320 с.

68. Шеин Е. В., Архангельская Т. А., Гончаров В. М., Губер А. К., Початкова Т. Н., Сидорова М.А., Смагин А. В., Умарова А. Б. Полевые и лабораторные методы исследования физических свойств и режимов почв. М.: Изд-во МГУ, 2001. - 200 с.

69. Шеин Е. В. Фундаментальные проблемы современной физики почв. В сб.: Фундаментальные физические исследования в почвоведении и мелиорации. - М.: Московский государственный университет, 2003. -С. 34-36.

70. Шинкарев А. А., Гиниятуллин К. Г., Колосов Г. Ф. Оптимизация условий фракционирования гумусовых веществ методом последовательного растворения. В кн.: Биология, экология, биотехнология и почвоведение. - М.: Изд-во МГУ, 1994. - С. 239 - 243.

71. Шинкарев А. А., Гиниятуллин К. Г., Кринари Г. А., Гневашев С. Г. Использование системного подхода при исследовании глинисто-гумусовых взаимодействий в почве. Почвоведение, 2003. - № 3. - С. 476-486.

72. Эверет Д. Введение в химическую термодинамику. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1963. - 294 с.

73. Эйриш М. В. О природе сорбционного состояния катионов и воды в монтмориллоните. Коллоидный журнал. - 1964. - Т. 26. - №5. - С. 633-639.

74. Якобсон А., Пуш Р. Явления тиксотропии в перемятых мягких глинах. В кн.: Инженерно-геологические свойства глинистых пород и процессы в них. М.: Изд-во Московск. ун-та, 1972. - С. 25 - 34.

75. Bear J. Dynamics of fluids in porous media. Elsevier, New York, 1972. -764 p.

76. Bear J., Bachmat Y. Introduction to modeling of transport phenomena in porous media, Kluwer Academic Publishers, 1990. 553 p.

77. Letey J., Klute A. A modified method of measuring transference numbers of ions in soils and clay pastes // Soil Science. 1960. - V. 90. - No. 3. - P. 121 -128.

78. Letey J., Klute A. Apparent mobility of potassium and chloride in soils and clay pastes // Soil Science. 1960. - V. 90. - No. 4. - P. 259 - 265.

79. Khramchenkov M.G., Khramchenkov E.M., Pleshcinskii N.B. Physico-chemical mechanics of clay swelling // Acta Geodyn. Geomater. Vol.2. -No.2,(138)-2005.P.47-52.

80. Khramchenkov M.G. Swelling's model: non-elasticity and scaling / M.G. Khramchenkov , R.Kh. Khramchenkova // EURO Conference on Rock Physics and Geomechanics, September 20-23, 2004.: Abs. Potsdam, 2004. -p.72-74.

81. Khramchenkov M.G. Rheological double-porosity model for clayey rocks / Khramchenkov M.G. // International journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2005. -V.42. - P. 1006 - 1014.

82. Marshall T. J., Holmes J. W. Soil physics (Second edition). Cambridge: Cambridge University press, 1988. 374 p.

83. Miller C. W., Benson L. V. Simulation of solute transport in a chemically reactive heterogeneous system: model development and application // Water Resour. Res. 1983. - V. 19. - No. 2. - P. 381 - 391.

84. Mitchell J. K. Fundamentals of soil behavior. New York: Wiley, 1983. 4221. P

85. Norrish K. Swelling of montmorillonite. Disc. Faraday Soc., 1954. - V. 18.-P. 120-134.

86. Norrish K., Raussel-Colom I. A. Low-angle X-ray diffraction studies of the swelling of montmorillonite and vermiculite. In : An. Tenth National Conf. on Clays and Clay Minerals. -1957. - P. 123 - 149.

87. Rubin J. Transport of reacting solutes in porous media: relation between mathematical nature of reactions // Water Resour. Res. 1983. V. 19. - No. 5.-P. 1231-1252.

88. Schlogl R., Helfferich F. Comment on the significance of diffusion potentials in the ion exchange kinetics. J. Chemical Physics. - 1957. - V. 26. - No. 1.-P.5-7.

89. Smiles D. E. Infiltration into swelling material // Soil Science. 1974. -V. 117, No. 3.-P. 140-147.

90. Sposito G., Gupta V. K., and R. N. Bhattacharga, Foundation theories of solute transport in porous media: a critical review. Adw. Water Res. -1979.-P. 59-68.

91. Thomas H. R., Rees S. W. The numerical simulation of seasonal soil drying in a unsaturated clay soil // J. for Numer. and Anal. Methods in Geomechanics. 1993. - V. 17. - P. 119 - 132.