この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序章
土壌含水量とマトリック圧は互いに関連しており、土壌の保水特性を決定します。自由水と平衡状態にある土壌水は、ゼロ マトリック圧 (または吸引) であり、土壌が飽和しているか、気相が小さな気泡としてのみ発生します。飽和した土壌が乾燥すると、マトリック圧が低下し (つまり、より負になり)、最大の細孔から水がなくなります。マトリックス圧の漸進的な減少は、最終的に水が最も微細な細孔にのみ保持されるまで、より微細な細孔を空にし続けます.土壌の細孔から水が除去されるだけでなく、土壌粒子の周りに保持されている水の膜が薄くなります。したがって、マトリック圧の減少は、土壌含水量の減少と関連しています[8],[9] 。これら 2 つのパラメータの実験室またはフィールド測定を行うことができます。この関係 (グラフ、表形式、または場合によっては方程式として報告できます) は、土壌保水特性と呼ばれます。この関係は、飽和土壌からオーブンで乾燥した土壌 (約 0 kPa から約 -10 6 kPa のマトリック圧) にまで及びます。
土壌の保水特性は、土壌の種類ごとに異なります。軸に対する曲線の形状と位置は、湿潤と乾燥の履歴に関連するテクスチャ、密度、ヒステリシスなどの土壌特性によって異なります。保水特性曲線上の個々の点は、特定の目的のために定義することができます。
透水係数は、土壌内の点から点へのマトリック圧の変動の影響下で、液体の水が土壌を通過できる速度の尺度です。不飽和土壌の透水係数は、土壌の保水特性と同じ要因に依存し、ヒステリシスも示します。飽和土壌が乾燥するにつれて、透水係数は減少します。土壌の保水特性に対応する透水係数をマトリックス圧力の減少の関数として表すと便利です。
これらの方法を使用して得られた結果は、たとえば次のように使用できます。
- 同等の細孔径分布の評価を提供する (例: マクロ孔とミクロ孔の識別)
- 土壌中の植物が利用できる水分の指標を決定し、それに応じて土壌を分類する (例: 灌漑用)
- 排水可能な細孔空間を決定するため（排水設計、汚染リスク評価など）。
- 土壌構造の変化を監視する（例えば、耕作、圧縮、有機物または合成土壌改良剤の添加によって引き起こされる）;
- 負のマトリック圧と他の土壌の物理的特性 (透水係数、熱伝導率など) との関係を確認する。
- 特定のマトリック負圧での含水量を測定するため (例: 微生物学的分解研究用);
- その他の土壌物性を推定する。
Introduction
Soil water content and matric pressure are related to each other and determine the water-retention characteristics of a soil. Soil water, which is in equilibrium with free water, is at zero matric pressure (or suction) and either the soil is saturated or the gaseous phase occurs only as small bubbles. As a saturated soil dries, the matric pressure decreases (i.e. becomes more negative), and the largest pores empty of water. Progressive decreases in matric pressure will continue to empty finer pores until eventually water is held in only the finest pores. Not only is water removed from soil pores, but the films of water held around soil particles are reduced in thickness. Therefore, a decreasing matric pressure is associated with decreasing soil water content [8],[9] . Laboratory or field measurements of these two parameters can be made; and the relationship (which can be reported graphically, in tabular form, or possibly as an equation) is called the soil water-retention characteristic. The relationship extends from saturated soil to oven-dry soil (approximately 0 kPa to about −106 kPa matric pressure).
The soil water-retention characteristic is different for each soil type. The shape and position of the curve relative to the axes depend on soil properties such as texture, density and hysteresis associated with the wetting and drying history. Individual points on the water-retention characteristic curve may be defined for specific purposes.
The hydraulic conductivity is a measure of the rate at which liquid water can move through the soil under the influence of variations in matric pressure from point to point within the soil. The hydraulic conductivity of unsaturated soil depends on the same factors as does the soil water-retention characteristic, also showing hysteresis. As a saturated soil dries, the hydraulic conductivity decreases, and it is convenient to express the hydraulic conductivity corresponding to the soil water-retention characteristic as a function of the decreasing matrix pressure.
The results obtained using these methods can be used, for example:
- to provide an assessment of the equivalent pore-size distribution (e.g. identification of macro- and micropores);
- to determine indices of plant-available water in the soil and to classify soil accordingly (e.g. for irrigation purposes);
- to determine the drainable pore space (e.g. for drainage design, pollution risk assessments);
- to monitor changes in the structure of a soil (caused by e.g. tillage, compaction or addition of organic matter or synthetic soil conditioners);
- to ascertain the relationship between the negative matric pressure and other soil physical properties (e.g. hydraulic conductivity, thermal conductivity);
- to determine water content at specific negative matric pressures (e.g. for microbiological degradation studies);
- to estimate other soil physical properties.