PODSTAWY MELIORACJI
Ćwiczenie 2
Podstawowe pojęcia i definicje z zakresu uwilgotnienia gleb
Dominika Matuszewska, grupa 5
Ćwiczenie 2 składa się z czterech części. W każdej z nich poznajemy pojęcia i definicje z zakresu uwilgotnienia gleb, sposoby ich obliczenia czy narysowania.
Do części 1 mamy daną pobraną próbkę gleby o wymiarach 0.1 x 0.1 x 0.1m i całkowitej masie 1,65kg. Po wysuszeniu masa próbki wynosiła 1,20kg. Zakładając gęstość wody (równą 1000i gęstość fazy stałej obliczamy:
wilgotność wagową gleby -
wilgotność objętościową gleby -
gęstość gleby -
porowatość – P
objętość wody w odniesieniu do jednostki powierzchni - D
Wykonując powyższe zadanie poznaliśmy takie pojęcia jak:
wilgotność wagowa gleby – stosunek masy wody zawartej w glebie do masy fazy stałej gleby (u nas wynosi 0,375),
wilgotność objętościowa gleby – stosunek objętościowy wody w glebie do objętości całej próby gleby (u nas – 0,45),
gęstość gleby – stosunek masy próby gleby do objętości próby (1200),
porowatość – stosunek różnicy objętości gleby i wysuszonej próbki do objętości gleby (0,54),
i objętość wody w odniesieniu do jednostki powierzchni – iloczyn wilgotności objętościowej i wysokości wody (45mm).
Część 2 polega na obliczeniu ilości wody na powierzchni 1-go ha i wyrażeniu jej w i , wiedząc że gęstość gleby wynosi 1400 i wilgotność wagowa gleby
w 1-metrowej warstwie gleby wynosi średnio 15% wagowej.
Dzięki temu ćwiczeniu nauczyliśmy się obliczać objętość wody na danej powierzchni i wyrażać ją w różnych jednostkach. Moje wyniki to:
Trzecie zadanie polega na narysowaniu i obliczeniu zapasu wody w 1-metrowej warstwie profilu glebowego dysponując następującymi danymi:
| Głębokość [cm] | Wilgotność objętościowa [%] | Porowatość [%] |
|---|---|---|
| 10 | 30 | 55 |
| 30 | 35 | 50 |
| 50 | 40 | 50 |
| 80 | 45 | 45 |
Rozkład uwilgotnienia jest narysowany na karcie z poleceniami.
Aby obliczyć całkowity zapas wody w profilu glebowym (), należy uprzednio policzyć zapas wody na poszczególnych głębokościach, po czym wszystkie uzyskane wyniki zsumować.
Z powyższych obliczeń wynika, że całkowity zapas wody w tym profilu glebowym wynosi 387,5mm.
Dysponując tymi danymi można jeszcze obliczyć:
średnią wilgotność objętościową:
maksymalny zapas wody w profilu glebowym:
i porowatość:
W zadaniu czwartym mamy narysować przebieg zależności pomiędzy uwilgotnieniem objętościowym () gleby a stałą dielektryczną (K) na podstawie równania Malickiego, wiedząc że gęstość gleby wynosi 1,55 .
Równanie Malickiego ma postać:
By narysować przebieg tej zależności należy do równania Malickiego podstawiać różne stałe dialektyczne. Ja zaczęłam od 0, a następnie co 3 aż do – porowatości, którą obliczyłam następująco (zakładając gęstość próbki równą 2,65 ):
Zależność pomiędzy stałą dialektyczną a uwilgotnieniem objętościowym zapisałam w postaci tabeli:
| K | |
|---|---|
| 0 | -16,202 |
| 3 | 2,915572 |
| 6 | 10,83432 |
| 9 | 16,9106 |
| 12 | 22,03313 |
| 15 | 26,54617 |
| 18 | 30,62628 |
| 21 | 34,37832 |
| 24 | 37,87063 |
| 27 | 41,15069 |
Rysunek tej zależności znajduje się na kartce z poleceniami.
Metoda TDR polega na dielektrycznym pomiarze wilgotności z zastosowaniem reflektometrii domenowo – czasowej (Time Domain Reflectometry). Działanie urządzenia TDR polega na pomiarze prędkości rozchodzenia się fal elektromagnetycznych w badanym ośrodku, zależnej od wielkości stałej dielektrycznej ośrodka.