جامعة الأنبار - Copy.pptx
- 1. األنبار جامعة
الزراعة كلية
المائية الموارد و التربة علوم قسم
التربة فيزياء
SOIL PHYSICS
مشبعة الغير الترب في الماء جريان
الطالب اعداد
:
حميد هللا عبد سعد
اشراف
:
الخطيب الدين بسام الدكتور األستاذ
- 2. المشبعة غير الترب في الماء جريان
WATER FLOW IN
UNSATURATED SOIL
با مملوءة المسامي الوسط مسامات تكون عندما مشبعة غير التربة تعتبر
القس و لماء
األخر م
بالهواء مملوءة
.
األرضي الماء سطح مستوى من األعلى الجزء تمثل و
.
سمك يتباين و
هذا
الجافة المناطق في أمتار عدة إلى المستنقعات مناطق في صفر من الجزء
.
في يتم و
هذا
ال للمحيط أهميتها إلى إضافة الغذائية العناصر و الماء تخزين الجزء
حيوي
.
يكون و
هذه دور
فيه العذبة المياه كمية ألن الهيدروليكية الدورة في ًاثانوي الطبقة
قليل ا
.
معظ أن
التفاعالت م
اإل نشاطات و المجهرية األحياء نشاط و الجذور فعاليات و الكيميائية
و الزراعية نسان
المدنية
خاللها تكون
.
- 3. تأثي تحت المشبعة غير أو المشبعة الترب في كان سواء الماء حركة تتم
االنحدار ر
المائية االيصالية و الهيدروليكي
.
المشبع غير المسامي الوسط إلى الماء دخول عند
إحالل يتم
المائي محتواها و التربة رطوبة من يزيد مما الهواء من ًالبد الماء
معاد مع متوافقة هذه و
لة
في التغير يساوي الخارج و الداخل الماء بين الفرق حيث االستمرارية
الخزين
.
تت
أثر
الج يوضح و متغيرات بعدة المشبعة غير المنطقة في المائية االيصالية
ا ادناه دول
بين لفرق
المشبع غير و المشبع الجريان
:
- 5. •
م الحجم صغيرة و الكبيرة المسامات جميع تكون المشبعة الترب حالة في
با ملوءة
و لماء
المسام قطر كبر كلما التربة إيصالية ًاأيض تزداد
.
المش غير الترب حالة في أما
فأن بعة
بالما مملوءة الشعرية المسامات تبقى و الماء تبزل الكبيرة المسامات
اال تعتمد و ء
يصالية
الط للترب المائية االيصالية تكون الشد نفس تحت لذلك عليها المائية
أك ينية
الترب من بر
الرملية
.
•
مت قيمته تكون عندما و الهيكلي الشد قوة هي للماء المحركة القوة أن
طول على ماثلة
المقطع
استقرار حالة تحصل المسامي
.
الن من تكون الماء حركة فأن التماثل عدم حالة في و
قطة
العالي الهيكلي الشد منطقة إلى الواطئ الشد ذات
.
بش الماء حركة تحصل أن ممكن و
كل
التربة مقطع داخل بخار
.
- 6. مشبعة الغير األراضي في الماء تدفق دراسة أهمية ترجع
إلى
أن
:
•
*
عدم ظروف في تتم المحاصيل لمعظم النباتات جذور منطقة في الماء حركة
التشب
ع
.
•
*
مشبعة بالغير بالمقارنة قصير باألرض المشبعة الحالة زمن
.
•
*
ومحتوى حالة لتغير نظرا معقدة عملية مشبعة الغير الظروف في التدفق
األرض
أثناء
التدفق
.
•
*
المحتوى
الرطوبي
توصيل معامل لها ولذلك لألرض الزمن مع ثابت التشبع عند
واحد هيدروليكي
(
KS
.)
•
*
المحتوى يتغير
الرطوبي
أو إضافة نتيجة الزمن بتغير مشبعة الغير لألرض
الماء فقد
.
•
*
تبعا الهيدروليكي التوصيل لمعامل مختلفة قيما التربة تأخذ وبالتالي
للمح
توى
الرطوبي
K)Ө(
الشد لجهد تبعا أو
(
السالب الضغط
)
التربة في الماء عليه الذي
(
Ψ
)
.K
- 7. الرطوبة و بالشد المائي التوصيل عالقة
:
•
الجهد فرق ان ، سحب تحت الماء فيها يجري مشبعة غير تربة الشكل يوضح
بين
نقطتي
ال الساكن الماء ضغوط فرث بواسطة ليس عليها يحافظ الماء وخروج دخول
ولك موجب
ن
السحب بواسطة
.
الرطوبة من كال فان التربة نموذج طول على السحب يتغير عندما
لذلك تبعا سيتغيران والتوصيل
.
نقطتي عند السحب عمود على المحافظة تم اذا
الدخول
السح انحدار ولكن ،مستقرة ستكون الجريان عملية فان للنموذج والخروج
يكون ب
ًامتغير
المائي التوصيل في االنحدار ضرب حاصل ان وبما النموذج محور طول على
ث يكون
ابتا
المستقر للجريان
,
ا زيادة عند المائي التوصل انخفاض عند سيزداد االنحدار فان
لسحب
النموذج طول على
.
- 10. مع من مختلفة لقيم السحب انحدار ضد للتدفق متعاقبة قياسات اجريت لو
ستكو السحب دل
القياس نتائج ن
الشكل في كما
:
- 11. مختلفة لترب والسحب المائي التوصيل بين العالقة الشكل يبين كما
النسجة
,
على انه ويبدو
ا للترب منه اكبر الرملية للترب المشبع المائي التوصيل ان من الرغم
اال لطينية
التوصيل ان
وتصبح السحب زيادة مع بشدة ينخفض الرملية للترب المشبع غير المائي
م اقل
للطينية نها
واضحة بدرجة
.
- 13. -
المشبعة الرملية لألرض الهيدروليكي التوصيل معامل
(
KS1
)
الطينية األرض من أعلي
المشبعة
(
KS2
.)
-
الشد زيادة مع شديد بانحدار الرملية األراضي في المنحنى يقل
أى
المحتو نقصان
ى
الرطوبي
.
-
قيم تصبح
K
الطينية األراضي في منه أقل الرملية األراضي في
.
تدف إلى ذلك يرجع
الماء ق
شد تواجد عند بشدة يقل مشبعة الغير الرملية األراضي في
(
سالب ضغط
)
منخفض
.
تفقد حيث
األر لهذه الحجم الكبيرة الحبيبات بين استمراريتها المائية األغشية
الرملية اض
.
- 14. معادالت
حساب
للشد كدالة الهيدروليكي التوصيل معامل
(
Ψ
)
K
كدالة أو
للمحتوى
الرطوبي
(
Θ
)
K
•
K (Ψ)=A /(B + ΨM)
•
الرملية لألراضي
M ≥ 4
•
الطينية ولألراضي
M ≤ 2
•
K (ӨV) = KS (ӨV/E)M
•
حيث
:
•
A, B, M
التجريبية العالقة ثوابت
.
•
KS
المشبعة الحالة في الهيدروليكي التوصيل معامل
.
•
ӨV
المحتوى
الرطوبي
الحجم أساس على
.
•
E
المسامية
.
- 15. •
ال التوصيل معامل أن االعتبار في األخذ مع دارسي قانون تطبيق ويمكن
هيدروليك
في ي
المحتوى أو الشد الرتفاع دالة يكون المشبعة الغير األحوال
الرطوبي
.
•
Q = -K )Ψ(I=-K)Ψ()ΔH/ΔS(
•
= K )Ө(I =- K)Ө()ΔH/ΔS(
- 16. ال التوصيل لعالقة نظري اساس ذات معادالت لتطوير عديدة محاوالت جرت
بالس مائي
او حب
معتمد مسبق توقع على الحصول في دقيقة غير تزال ال انها اال الرطوبة
للتو كدالة
صيل
االساسية التربة منصفات المشبع غير المائي
كالنسجة
.
المعادالت من العديد هنالك
التجريبية
قبل من المقترحة
GARDNER (1960
)
وهي
:
- 18. الهيدروليكي التوصيل معامل قياس طرق
مشبعة الغير األراضي في
•
1
-
المعمل في
:
الخارج التدفق طريقة
OUT FLOW METHOD
في الموضوعة العينة من الخارج الماء معدل قياس
PRESSURE CELL
الضغط بزيادة
.
•
2
-
الحقل في
:
الداخلي الصرف طريقة
.
المحتوى قياس
الرطوبي
الن أو البخر منع مع الصرف أثناء الزمن بتغير الشد وجهد
تح
.
- 19. مثـــــــــــال
:
•
التشبع عند الهيدروليكي التوصيل معامل كان أرض في
•
KS = 2X10-7MS-1
هي المعادلة ثوابت وكانت ،
:
A=0.2 B=104,
,
M=2
عند الهيدروليكي التوصيل حساب والمطلوب
.
•
1
-
الحقلية السعة
.
•
2
-
المستديم الذبول نقطة
.
•
3
-
قدره شد جهد
10
ماء متر
.
•
4
-
قدره شد جهد عند
25
ماء متر
.
- 20. الحـــــــــــــــــــــل
:
•
(
M Ψ = A/(B+
(
K(Ψ
•
أن مراعاة ويجب
(
Ψ
)
الشد أنها أساس على تطبق
بالسنتيمترماء
.
•
الحقلية السعة عند الهيدروليكي التوصيل معامل
:
•
Ψ =1/3 BAR =330 CM H2O
•
K(Ψ) = 0.2 /(104 + 3302) = 1.68 X 10-6 CMS-1
•
=1.68 X 10-8 MS-1
- 21. •
المستديم الذبول نقطة عند
:
•
Ψ=15 BAR =15000 CM H2O
•
K (Ψ) = 0.2 /(104 + 150002) = 8.89 X 10-10 CMS-1
•
= 8.89 X 10-12 MS-1
•
قدره شد عند
10
متر
:
•
Ψ=10M X 100 =1000 CM H2O
•
K(Ψ)= 0.2 /(104 + 10002) =2 X 10-7 CMS-1
•
= 2 X 10-9 MS-1
- 22. •
قدره شد عند
25
متر
:
•
Ψ= 25M X 100 =2500 CM H2O
•
K)Ψ( = 0.2 /(104 + 25002) = 3.19 X 10-8 CMS-1
•
= 3.19 X 10-10 MS-1
•
أو الشد جهد تزايد مع الهيدروليكي التوصيل معامل تناقض هنا ويالحظ
الم تناقص
حتوى
الرطوبي
.
- 23. المشبع غير للجريان العامة المعادلة
:
-
معادلة
اإلستمرارية
:
تصور
حجم
من
التربة
على
شكل
موشور
سداسي
األوجه
و
متوازي
و
قائم
األضالع
موج
ود
في
مجال
معرف
بمجموعة
من
المحاور
المتعامدة
X,Y,Z
,
افترض
بأن
ابعاد
وحدة
الحجم
هذه
هي
∆X , ∆Y , ∆Z
و
عليه
يكون
حجمها
∆X ∆Y ∆Z
,
االن
تصور
وقتيا
بأن
صافي
الجريان
بإتجاه
محور
X
,
ان
التدفق
الناتج
من
خالل
الوجه
األيمن
يتجاوز
التدفق
الداخل
م
ن
الوجه
األيسر
بكمية
تساوي
(∂Q/∂X)∆X
,
لذلك
فإن
الفرق
في
التصريف
(
حجم
الماء
لوحدة
الزمن
)
الجاري
خالل
الوجهين
يجب
ان
يكون
ًامتساوي
(
حيث
ان
التصريف
يس
اوي
حاصل
ضرب
التدفق
في
المساحة
(
( ∆Y ∆Z
:
- 24. •
الحج وحدة من الماء ربح معدل يساوي ان يجب الداخل الجريان صافي اذن
زمن لوحدة للتربة م
,
يعني هذا و
:
بدال عنها يعبر ان يمكن التي التربة حجم وحدة من الماء ربح معدل ان
الحجم التركيز في للتغير الزمني المعدل لة
للماء ي
)
Θ
)
الوحدة حجم في مضروبا
,
لذلك
:
- 26. لبعضهما مساويان البديلين التعبيرين نجعل اآلن و
,
على نحصل و
:
في التدفق أيضا تصورنا اذا و
إتجاهي
Z , Y
معادلة على نحصل
اإلستمرارية
ثالث في
إتجاهات
,
هي و
:
- 27. ان حيث
QZ , QY , QX
في التدفق تمثل
اإلتجاهات
X,Y,Z
التوالي على
,
األخير المعادلة فإن مختصر رياضي بتعبير و
بشكل تكتب ان يمكن
:
المختصر ان حيث
𝛻
(DEL)
المتجه التفاضلي بالمعامل يعرف
ممثال
لإلنحدار
ثالثي
اإلتجاهات
مجال في
(
حالت في و
هذه نا
هو
اإلنحدار
الموقعي
للتدفق
Q
)
,
العددي الضرب حاصل ان
(
المتجه غير
SCALAR
)
للعامل
(DEL)
تدعى متجهة دالة و
باإلنحراف
DIV
السابقة للمعادلة بديل كتعبير و
,
اذن
: