عمار جابر
01-08-2009, 07:38 PM
نفاذية التربه للماء
soil permeability
تعتبر المياه بحركتها ومحتوياتها عنصرا مهما في التربه سواء كان ذلك لحركة الالات ، للانشاءات أو الزراعه ولذلك فعلى المهندس أن يلم بكافة التفاصيل المتعلقة بمياه التربة .تتواجد المياه الأرضيه في فراغات التربه في عدة صور يمكن توضيحها علي النحو التالي :
الرسم التالي يوضح المياه الجوفيه والمياه الشعريه والمياه الموجودة في طبقات الأرض المختلفه.
شكل يوضح طبقات المياه الارضيه
كلما تبخرت المياه عند سطح الأرض بفعل درجة الحراره أو تيارات الهواء ،فان المياه المفقوده يتم تعويضها بارتفاع المياه من منسوب المياه الجوفيه خلال الأنابيب الشعريه المتكونه باتصال الفراغات في التربه ينتج عن ذلك سريان مستمر للمياه الأرضيه في الفراغات الي أعلي لاعادة اتزان المياه .
يطبق قانون دارسي Darcy law لسريان المياه في الأنابيب علي سريان المياه خلال فراغات التربه تحت تأثير فرق ضغط هيدروليكي لوجودها علي مستويات رأسيه مختلفه ممايسبب ميل هيدروليكي بين أي نقطتين علي خط السريان .
ينص القانون :-
أن سرعة سريان المياه تتناسب مع الميل الهيدروليكي : V=Ki , V&i
V = سرعة التصرف , K= ثابت يسمي معامل النفازيه
i= الميل الهيدروليكي =h/L D
K=VL, V=KD h/L D h
لكن K=Q\D H : Q=VL
حيث Q= معدل تصرف المياه بين أي نقتطين .
يفترض قانون دارسي أن السريان مستمر وخطي وهما ينطبق غالبا علي سريان المياه في الرمل الناعم والطمي والطين ولكن لا ينطبق في الغالب علي الرمل الخشن والزلط .
كذلك فان القانون يفترض أن سريان المياه في خط مستقيم وأن معدل فقد الطاقه ثابت علي طول الخط .
بالرغم من عدم دقة هذه الفروض فان قانون دارسي يمثل دعامه حقيقيه لدراسه نفازيه التربه .
هنالك سرعتان للمياه في التربه : سرعه ظاهريه تسمي بسرعة السريان يتم حسابها بقسمه تصريف المياه خلال مساحه معينه من التربه علي تلك المساحه Q\VP=AT :VP=Q\AT
السرعه الثابته هي سرعة حقيقية تسمي بسرعة التسرب وهي تزيد عن سرعة السريان حيث يتم تقديرها من المساحه الحقيقيه للفراغات وليس المساحه الكليه لقطاع التربه :VS=Q/AV
وحيث أنه من المفترض أن التربه متجانسه فان مساحة الفراغات الي المساحه الكليه لقطاع التربه هي نفس حجم الفراغات الي الحجم الكلي للتربه والمعبر عنها بالمساميه (n)
سرعة السريان = VP = AT / Q X AV = AV =
سرعة التسرب Vs Q AT
= VP :.
معامل النفازيه K يعبر عن خواص التربه ويعتمد علي التوزيع والتدروج الحبيبي وتركيب التربه ويتناسب مع نسبه الفراغات . يمكن تحديد معامل النفازيه معمليا وحقليا
ويعتبر الحقل اكثر دقه من المعمل . هنالك طريقتان لتحديد K معمليا وذلك باستخدام جهاذان مختلفان في فارق الجهد بين مدخل ومخرج المياه من عينه التربه .
الجهاز الأول يسمي جهاز النفازيه ثابت الجهد والثاني جهاز النفازيه متناقص الجهد . يستخدم الاول لتعيين K للتربه غير المتماسكة (معامل نفازية كبير).
ويستخدم الثاني لتعين k للتربه المتماسكه (معامل النفازيه صغير) .
كذلك يمكن تقدير معامل النفازيه K في تربه أفقيه حسب فرق ارتفاع الماء بين النقطتين وطول العينه
تختلف التربه في نفازيتها للمياه علي حسب المكونات الحبيبيه, فبينما نجد التربه الرمليه ذو نفازيه عاليه , نجد التربه الطينيه ذو نفازيه ضعيفه وبطيئه وبالتالي عند تعرض التربه الطينيه لقوي وضغوطات خارجيه فان خروج المياه من المسامات يكون بطيئا جدا .
أما في التربه الزراعيه فان هذه النفازيه غير منتظمه وتختلف من مكان الي اخر لعدم تجانس مكونات التربه الزراعيه .
يختلف معامل النفازيه أفقيا وراسيا في التربه كما يتأثر بكثافة التربه فيقل بزيادة الكثافه ويزيد بزيادة نسبة الفراغات
Log K& e , K&e, K=ae
soil permeability
تعتبر المياه بحركتها ومحتوياتها عنصرا مهما في التربه سواء كان ذلك لحركة الالات ، للانشاءات أو الزراعه ولذلك فعلى المهندس أن يلم بكافة التفاصيل المتعلقة بمياه التربة .تتواجد المياه الأرضيه في فراغات التربه في عدة صور يمكن توضيحها علي النحو التالي :
الرسم التالي يوضح المياه الجوفيه والمياه الشعريه والمياه الموجودة في طبقات الأرض المختلفه.
شكل يوضح طبقات المياه الارضيه
كلما تبخرت المياه عند سطح الأرض بفعل درجة الحراره أو تيارات الهواء ،فان المياه المفقوده يتم تعويضها بارتفاع المياه من منسوب المياه الجوفيه خلال الأنابيب الشعريه المتكونه باتصال الفراغات في التربه ينتج عن ذلك سريان مستمر للمياه الأرضيه في الفراغات الي أعلي لاعادة اتزان المياه .
يطبق قانون دارسي Darcy law لسريان المياه في الأنابيب علي سريان المياه خلال فراغات التربه تحت تأثير فرق ضغط هيدروليكي لوجودها علي مستويات رأسيه مختلفه ممايسبب ميل هيدروليكي بين أي نقطتين علي خط السريان .
ينص القانون :-
أن سرعة سريان المياه تتناسب مع الميل الهيدروليكي : V=Ki , V&i
V = سرعة التصرف , K= ثابت يسمي معامل النفازيه
i= الميل الهيدروليكي =h/L D
K=VL, V=KD h/L D h
لكن K=Q\D H : Q=VL
حيث Q= معدل تصرف المياه بين أي نقتطين .
يفترض قانون دارسي أن السريان مستمر وخطي وهما ينطبق غالبا علي سريان المياه في الرمل الناعم والطمي والطين ولكن لا ينطبق في الغالب علي الرمل الخشن والزلط .
كذلك فان القانون يفترض أن سريان المياه في خط مستقيم وأن معدل فقد الطاقه ثابت علي طول الخط .
بالرغم من عدم دقة هذه الفروض فان قانون دارسي يمثل دعامه حقيقيه لدراسه نفازيه التربه .
هنالك سرعتان للمياه في التربه : سرعه ظاهريه تسمي بسرعة السريان يتم حسابها بقسمه تصريف المياه خلال مساحه معينه من التربه علي تلك المساحه Q\VP=AT :VP=Q\AT
السرعه الثابته هي سرعة حقيقية تسمي بسرعة التسرب وهي تزيد عن سرعة السريان حيث يتم تقديرها من المساحه الحقيقيه للفراغات وليس المساحه الكليه لقطاع التربه :VS=Q/AV
وحيث أنه من المفترض أن التربه متجانسه فان مساحة الفراغات الي المساحه الكليه لقطاع التربه هي نفس حجم الفراغات الي الحجم الكلي للتربه والمعبر عنها بالمساميه (n)
سرعة السريان = VP = AT / Q X AV = AV =
سرعة التسرب Vs Q AT
= VP :.
معامل النفازيه K يعبر عن خواص التربه ويعتمد علي التوزيع والتدروج الحبيبي وتركيب التربه ويتناسب مع نسبه الفراغات . يمكن تحديد معامل النفازيه معمليا وحقليا
ويعتبر الحقل اكثر دقه من المعمل . هنالك طريقتان لتحديد K معمليا وذلك باستخدام جهاذان مختلفان في فارق الجهد بين مدخل ومخرج المياه من عينه التربه .
الجهاز الأول يسمي جهاز النفازيه ثابت الجهد والثاني جهاز النفازيه متناقص الجهد . يستخدم الاول لتعيين K للتربه غير المتماسكة (معامل نفازية كبير).
ويستخدم الثاني لتعين k للتربه المتماسكه (معامل النفازيه صغير) .
كذلك يمكن تقدير معامل النفازيه K في تربه أفقيه حسب فرق ارتفاع الماء بين النقطتين وطول العينه
تختلف التربه في نفازيتها للمياه علي حسب المكونات الحبيبيه, فبينما نجد التربه الرمليه ذو نفازيه عاليه , نجد التربه الطينيه ذو نفازيه ضعيفه وبطيئه وبالتالي عند تعرض التربه الطينيه لقوي وضغوطات خارجيه فان خروج المياه من المسامات يكون بطيئا جدا .
أما في التربه الزراعيه فان هذه النفازيه غير منتظمه وتختلف من مكان الي اخر لعدم تجانس مكونات التربه الزراعيه .
يختلف معامل النفازيه أفقيا وراسيا في التربه كما يتأثر بكثافة التربه فيقل بزيادة الكثافه ويزيد بزيادة نسبة الفراغات
Log K& e , K&e, K=ae