Водопроницаемость почв

влияет ряд факторов: На проницаемость почв от размера частиц, примесей в воде, коэффициента пустотности , степени насыщения и адсорбированной воды до захваченного воздуха и органических материалов.

Фон

Аэрация почвы поддерживает уровень кислорода растений в корневой зоне , необходимый для микробного и корневого дыхания и важный для роста растений . Кроме того, уровень кислорода регулирует температуру почвы и играет роль в некоторых химических процессах, которые поддерживают окисление таких элементов, как Mn. ²⁺ и Fe ²⁺ это может быть токсичным. ^[1]

Определение коэффициента проницаемости

Лабораторные эксперименты:
1. Испытание на проницаемость с постоянным напором,
2. Тест на проницаемость низкого уровня,
3. Тест на горизонтальную проницаемость.

Полевые эксперименты:
1. Свободный водоносный горизонт,
2. Водоносный горизонт под давлением.

Состав

Существует большая изменчивость состава почвенного воздуха: растения потребляют газы, а микробные процессы выделяют другие. Почвенный воздух относительно влажный по сравнению с атмосферным воздухом, и концентрация CO ₂ обычно выше, а O ₂ обычно несколько ниже. Уровни O ₂ выше в хорошо аэрируемых почвах, которые также имеют более высокие уровни CH ₄ и N ₂ O , чем атмосферный воздух. ^[1]

Размер частиц

изучил Аллен Хейзен , что коэффициент проницаемости (k) почвы прямо пропорционален квадрату размера частиц (D). Таким образом, проницаемость крупнозернистой почвы очень велика по сравнению с проницаемостью мелкозернистой почвы. Проницаемость крупного песка может быть более чем в миллион раз выше, чем глины.

Примеси в почве

Присутствие мелких примесей в почве может снизить ее проницаемость из-за постепенного закупоривания ее пор.

Коэффициент пустотности (e)

Коэффициент проницаемости изменяется в зависимости от коэффициента пустотности как e /sup>/(1+e). Для данного грунта, чем больше коэффициент пустотности, тем выше значение коэффициента проницаемости. Здесь «е» — коэффициент пустотности.

На основании других представлений установлено, что водопроницаемость грунта изменяется как e ² или е ³/(1+е). Какими бы ни были точные соотношения, все почвы имеют график зависимости e от log k в виде прямой линии. ^[2]

Степень насыщения

Если почва не полностью пропитана, в ней имеются воздушные карманы. Проницаемость снижается из-за присутствия воздуха, который препятствует прохождению воды. ^[3] Следовательно, проницаемость частично насыщенного грунта значительно меньше, чем у полностью насыщенного. На самом деле закон Дарси не совсем применим к таким почвам.

Поглощенная вода

Мелкозернистые почвы имеют слой адсорбированной воды, прочно прикрепленный к их поверхности. Этот адсорбированный слой не может свободно перемещаться под действием силы тяжести. Это вызывает препятствие потоку воды в порах и, следовательно, снижает проницаемость почвы. Согласно Касагранде , это можно принять как коэффициент пустот, занимаемых абсорбированной водой, а проницаемость можно грубо предположить пропорциональной квадрату чистого коэффициента пустот (e - 0,1). ^[4]

Захваченный воздух и органические вещества

Захваченный в почве воздух и органические вещества блокируют прохождение воды через почву, поэтому проницаемость значительно снижается. Во избежание ошибок при испытаниях на проницаемость используемый образец грунта должен быть полностью насыщен водой. ^[5]

См. также

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б Энциклопедия почвоведения
^ Арора, КР Механика грунтов и проектирование фундаментов .
^ Ли, С (2018). «Динамика вязких захваченных насыщенных зон в частично смоченных пористых средах». Транспорт в пористых средах . 125 (2): 193–210. arXiv : 1802.07387 . дои : 10.1007/s11242-018-1113-3 . S2CID 53323967 .
^ Ситхарам, Т.Г. (2008). Геотехническая инженерия . Издательство С. Чанд. п. 89. ИСБН 978-8121924573 . Проверено 14 августа 2019 г. - через GoogleBooks.
^ «Учёные-строители» . Проверено 11 ноября 2014 г.

[encyclopedia-1] Перейти обратно: ^а ^б Энциклопедия почвоведения

[Arora-2] Арора, КР Механика грунтов и проектирование фундаментов .

[psz-3] Ли, С (2018). «Динамика вязких захваченных насыщенных зон в частично смоченных пористых средах». Транспорт в пористых средах . 125 (2): 193–210. arXiv : 1802.07387 . дои : 10.1007/s11242-018-1113-3 . S2CID 53323967 .

[4] Ситхарам, Т.Г. (2008). Геотехническая инженерия . Издательство С. Чанд. п. 89. ИСБН 978-8121924573 . Проверено 14 августа 2019 г. - через GoogleBooks.

[5] «Учёные-строители» . Проверено 11 ноября 2014 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]