Поиск

Метод исследования капиллярного гистерезиса
13.03.2013

Для экспериментального определения зависимости капиллярно-сорбционного потенциала воды от влажности почвы в капиллярной области (Основная гидрофизическая характеристика почвы - ОГХ) широко применимы методы капилляриметров и тензиостатов. В этих методах почвенный образец последовательно обезвоживается при заданном отрицательном давлении. В результате получают ОГХ на цикле иссушения. Однако измерить потенциал воды при заданной влажности почв эти методы не позволяют.
Прецизионно измерить потенциал воды при любых изменениях влажности почвы на циклах иссушения и увлажнения можно с помощью метода «нуль-тензиометра». Этот метод незаменим при исследовании капиллярного гистерезиса зависимости Ψ(W), в особенности получения развертки гистерезиса, т.е. кривых 1-го, 2-го и более порядков.
Методика измерения давления почвенной влаги на лабораторном тензиометре нулевого типа.
Установка состоит из двух стеклянных капилляров (1), (2) длиной 160-180 сантиметров керамического фильтра №5 (4), бюретки (5) для заполнения системы водой, бюретки (6) для увлажнения почвы водой, буферной емкости объемом 3-5 литров, водоструйного насоса и U-образного ртутного манометра (рис. VII.14). Буферная емкость позволяет поддерживать в системе стабильность разряжения.

Метод исследования капиллярного гистерезиса

Резервуар под пластиной и система капилляров (1) и (2) заполнены водой лишенной воздуха. Стеклянный капилляр (1) диаметром около 1 мм служит для измерения давления воды. Капилляр (2) диаметром 2 мм является измерительной системой воды, удаляемой из образца при дренировании на циклах иссушения или впитывания воды образцом почвы на циклах увлажнения.
Исследуемый образец (3) ненарушенной структуры диаметром 4 и высотой 1 см помещают на пористую мембрану (4) керамического фильтра №5. При измерении давления почвенной влаги в образце почвы капилляр (2) закрыт зажимом (7). Мениск на капилляре (1) выведен в среднее положение. Почва, обладающая сосущей силой вызовет движение мениска к пластине. Чтобы удержать мениск в первоначальном среднем положении, необходимо к открытому концу капилляра (1) приложить отрицательное давление с помощью вакуумного насоса. При равновесии между сосущей силой почвы и приложенным отрицательном давлении мениск на капилляре (1) будет оставаться в начальном среднем положении. Отрицательное давление, измеренное ртутным манометром, будет соответствовать давлению воды в почве при данной влажности. Равновесное состояние давления почвенной влаги в образце достигается через 5 часов в зависимости от гранулометрического состава почвы. Почвы легкого состава требуют минимального, тяжелого максимального времени для измерения одного значения давления влаги.
Чтобы изменить влажность в образце почвы, необходимо зажимом (8) перекрыть капилляр (1), открыть капилляр (2), с помощью которого измеряется количество воды удаляемой или впитываемой в образец почвы. Удаление воды из образца производится с помощью вакуумного насоса, создающего соответствующее разряжение. После удаления воды из образца или впитывания необходимо перекрыть капилляр (2) зажимом (7), открыть капилляр (1) и измерить давление воды в почве соответствующей влажности в данный момент времени.
Капилляр (2) должен быть откалиброван с помощью мерной бюретки (6). Например, 1.0 миллилитр воды из бюретки (6) заполняет капилляр (2) на 45 см. Следовательно, 1 сантиметр капилляра (2) занимает объем 0.022 мл. Таким образом, если при дренировании почвы мениск воды в капилляре (2) сместился вправо от керамической пластины, или при впитывании влево к пластине на 15 см, то образец почвы потерял или впитал объем воды равный V=15x0.022=0.33 мл. Расходы воды на дренирование почвы или ее впитывание учитываются при обратном пересчете влажности почвы для каждого измеренного значения потенциала воды.
Диапазон измерения давления почвенной влаги в тензиометре нулевого типа определяется также как и в других тензиометрах и тензиостатах размером пор керамической мембраны.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Введите два слова, показанных на изображении: *