ERGASTHRIO 7O Eisagwg Tac thta di qhshv kai trhs thv l getai arcik dihqhtik thta telik basik dihqhtik thta M trhsh thv tac thtav di qhshv ston agr

Transcript

1 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 7 Ο Ενότητα: Κίνηση του νερού στο έδαφος Εισαγωγή Το φαινόμενο της διήθησης είναι η διείσδυση του νερού στο έδαφος. Εξαρτάται από την κατάσταση της επιφάνειας, τη δομή και την υφή, τη σε βάθος ομοιογένεια και στα αρχικά στάδια, από την εδαφική υγρασία. Η ταχύτητα διήθησης μετράται συνήθως με το βάθος (mm) της στάθμης του νερού που μπορεί να εισέλθει στο έδαφος σε μία (1) ώρα (mm/h). Έτσι, η τιμή των 15mm/h σημαίνει ότι για ένα δεδομένο έδαφος, μια στρώση νερού ύψους 15mm θα διηθηθεί μέσα σε 1 ώρα. Ταχύτητα διήθησης και μέτρησή της Η ταχύτητα με την οποία το νερό διηθείται στο έδαφος δεν είναι σταθερή με το χρόνο. Αρχικά, ιδιαίτερα στα ξερά εδάφη, αυτή η ταχύτητα είναι πολύ μεγάλη. Καθώς το νερό όμως αντικαθιστά τον αέρα στους πόρους του εδάφους, με την πάροδο του χρόνου η ταχύτητα διήθησης ελαττώνεται σημαντικά, μέχρι κάποιο όριο όπου από κει και μετά παραμένει σταθερή. Η ταχύτητα διήθησης στην αρχή του φαινομένου λέγεται αρχική διηθητικότητα και η σταθερή τιμή που λαμβάνει μετά από την πάροδο μεγάλου χρονικού διαστήματος λέγεται τελική ή βασική διηθητικότητα. Στον παρακάτω πίνακα (1) παρουσιάζονται ενδεικτικά τιμές της βασικής διηθητικότητας. 1. ΕΔΑΦΙΚΟΣ ΤΥΠΟΣ 2. ΒΑΣΙΚΗ ΔΙΗΘΗΤΙΚΟΤΗΤΑ (MM/H) 3. Αμμώδες 4. Μέχρι Αμμώδης πηλός Πηλώδες Αργιλώδης πηλός Αργιλώδες Πίνακας 1. Τιμές βασικής διηθητικότητας για διάφορους τύπους εδαφών Μέτρηση της ταχύτητας διήθησης στον αγρό 1. Απαιτούμενα υλικά: 2. Φτυάρι 3. Σφυρί (2 kg) -1-

2 4. Ρολόι 5. Κουβάς 5 lt 6. Δοκάρι (75x75x400 mm) 7. Τουλάχιστο 100 lt νερό 8. Μετροταινία 9. Συσκευή αποτελούμενη από δύο ομόκεντρους κυλίνδρους διαμέτρου 30 και 60 cm αντίστοιχα για την αποφυγή πλευρικής διήθησης. 13. Στην εικόνα 1, παρουσιάζεται η διάταξη και τα αριθμητικά μεγέθη σχετικά με την εγκατάσταση της διάταξης των ομόκεντρων κυλίνδρων στο έδαφος. Εικόνα 1: Η διάταξη των ομόκεντρων μεταλλικών κυλίνδρων που χρησιμοποιείται στο τέστ μέτρησης διηθητικότητας Διαδικασία 1. Χτυπούμε με σφυρί τους δύο κυλίνδρους (πάνω στο προστατευτικό δοκάρι) ώστε να φτάσουν σε βάθος cm. Περίπου 12 cm του ύψους των δύο κυλίνδρων θα βρίσκεται πάνω από την επιφάνεια του εδάφους. Προσοχή ώστε η διάταξη να τοποθετηθεί κάθετα προς την επιφάνεια του εδάφους 2. Η μέτρηση ξεκινά ρίχνοντας νερό μέχρι το ύψος των mm. Προσοχή: το νερό πρέπει να προστεθεί ταυτόχρονα και γρήγορα και στους δύο κυλίνδρους για να φτάσει ταυτόχρονα στο ίδιο ύψος. Το νερό στον εξωτερικό δακτύλιο είναι για να αποφευχθεί η οριζόντια εξάπλωση του νερού εκτός του διηθητόμετρου. 3. Καταγράψτε το χρόνο έναρξης της μέτρησης μόλις αρχίσει η μέτρηση και σημειώστε τη στάθμη με τη μετροταινία, σημειώνοντας παράλληλα και με μια κιμωλία την αρχική στάθμη του νερού. -2-

3 4. Μετά από 1-2 λεπτά καταγράψτε την πτώση της στάθμης του νερού στον εσωτερικό δακτύλιο και προσθέστε νερό για να επαναφέρετε το νερό περίπου στην αρχική του στάθμη (έχετε για σημάδι τη γραμμή από κιμωλία). Παράλληλα διατηρήστε τη στάθμη του νερού στον εξωτερικό δακτύλιο στο ίδιο επίπεδο με του εσωτερικού συμπληρώνοντας κι εδώ με νερό. 5. Συνεχίστε τις καταγραφές έως ότου η πτώση της στάθμης του νερού είναι σταθερή (στο ίδιο χρονικό διάστημα). Η συχνότητα λήψης μετρήσεων είναι ανα 1-2 λεπτά στην αρχή της μέτρησης και μεγαλώνουμε το μεσοδιάστημα μεταξύ των μετρήσεων καθώς περνά η ώρα (κάθε λεπτά). 6. Να σημειωθεί ότι τουλάχιστον δύο τεστ διηθητικότητας θα πρέπει να πραγματοποιούνται σε μια υπό εξέταση περιοχή, ώστε να διασφαλίζεται η ακρίβεια των αποτελεσμάτων. 7. Στη σελίδα που ακολουθεί παρουσιάζεται παράδειγμα καταγραφής της διηθητικότητας και του τρόπου καταγραφής του χρόνου, της στάθμης και της διήθησης -3-

4 ΤΟΠΟΘΕΣΙΑ: ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟ 6 ΕΔΑΦΙΚΟΣ ΤΥΠΟΣ: ΠΗΛΩΔΕΣ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΜΕΤΡΗΣΗΣ: ΕΝΔΕΙΞΕΙΣ ΡΟΛΟΓΙΟΥ ΔΙΑΦΟΡΑ ΑΘΡΟΙΣΜΑ ΜΕΤΡΗΣΗ ΣΤΑΘΜΗΣ ΠΡΙΝ ΤΟ ΜΕΤΑ ΤΟ ΓΕΜΙΣΜΑ ΓΕΜΙΣΜΑ ΔΙΗΘΗΣΗ ΑΘΡΟΙΣΤΙΚΗ ΔΙΗΘΗΤΙΚΟ- ΤΗΤΑ -4-

5 Στην προηγούμενη σελίδα, η στήλη 3 (Άθροισμα Ώρας) μαζί με την στήλη 8 της Αθροιστικής Διηθητικότητας, δίνουν το παρακάτω διάγραμμα (1). Με το διάγραμμα που παράχθηκε εξάγουμε συμπεράσματα για την ώρα που διαρκεί η διήθηση ορισμένου ύψους νερού. Για παράδειγμα, χρειάζονται 70min για να διηθηθούν 74mm νερού. Αθροιστική Διηθητικότητα (mm) 70 Άθροισμα ώρας (min) Διάγραμμα 1: Η παραγόμενη καμπύλη από την αποτύπωση της αθροιστικής διηθητικότητας και του αθροίσματος ώρας Η τελική (βασική) διηθητικότητα μπορεί να προσδιοριστεί από τον προηγούμενο πίνακα σε mm/h. Καθώς οι τιμές της ταχύτητας διήθησης είναι σταθερές, έχουμε φτάσει στην βασική διηθητικότητα. Στο παράδειγμα του πίνακα, η βασική διηθητικότητα είναι 27mm/h, και διαμορφώθηκε αυτή η τιμή μέσα σε διάστημα 60min. Μετά από 60 min η αθροιστική διηθητικότητα ήταν 69 mm. Έτσι, μετά την πάροδο 120 min, (2 ωρών), η αθροιστική διηθητικότητα θα είναι 69+27=96 mm. Κάτι το οποίο φαίνεται και στο διάγραμμα από τη διακεκομένη προέκταση της καμπύλης. Κατ αυτό τον τρόπο, μετά από 3 ώρες η αθροιστική διηθητικότητα θα είναι 123 mm, κ.λ.π. Έτσι και έχει γίνει η καμπύλη αυτή είναι δυνατό να προσδιορίζουμε πόσο θα διαρκεί η διήθηση συγκεκριμένης ποσότητας νερού. Η γνώση του χρόνου διήθησης είναι βασική παράμετρος κατά τον προσδιορισμό της διάρκειας της άρδευσης. -5-

6 Άσκηση: Σε χώρο του ΤΕΙ (έκταση που δεν έχει υποστεί μηχανική επεξεργασία) αφού καθαριστεί η επιφάνεια από διάφορα ζοζάνια, πραγματοποιήστε το τέστ διηθητικότητας και (a) Προσδιορίστε: Την τελική (βασική) διηθητικότητα Την αθροιστική διηθητικότητα Για την καταγραφή των μετρήσεών σας, σας δίνεται κενή σελίδα παρατηρήσεων στην επόμενη σελίδα. Στη συνέχεια να χρησιμοποιήσετε το διάγραμμα (2) για να: (b)κατασκευάσετε διάγραμμα υπολογισμού της αθροιστικής διηθητικότητας. Αθροιστική Διηθητικότητα (mm) Άθροισμα ώρας (min) -6-

7 ΤΟΠΟΘΕΣΙΑ: ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟ 6 ΕΔΑΦΙΚΟΣ ΤΥΠΟΣ: ΠΗΛΩΔΕΣ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΜΕΤΡΗΣΗΣ: ΕΝΔΕΙΞΕΙΣ ΡΟΛΟΓΙΟΥ ΔΙΑΦΟΡΑ ΑΘΡΟΙΣΜΑ ΜΕΤΡΗΣΗ ΣΤΑΘΜΗΣ ΠΡΙΝ ΤΟ ΜΕΤΑ ΓΕΜΙΣΜΑ ΤΟ ΔΙΗΘΗΣΗ ΑΘΡΟΙΣΤΙΚΗ ΔΙΗΘΗΤΙΚΟ- ΤΗΤΑ ΓΕΜΙΣΜ -7-