• 제목/요약/키워드: soil saturation

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Assessment of the unconfined compression strength of unsaturated lateritic soil using the UPV

  • Wang, Chien-Chih;Lin, Horn-Da;Li, An-Jui;Ting, Kai-En
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제23권4호
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    • pp.339-349
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    • 2020
  • This study investigates the feasibility of using the results of the UPV (ultrasonic pulse velocity) test to assess the UCS (unconfined compressive strength) of unsaturated soil. A series of laboratory tests was conducted on samples of unsaturated lateritic soils of northern Taiwan. Specifically, the unconfined compressive test was combined with the pressure plate test to obtain the unconfined compressive strength and its matric suction (s) of the samples. Soil samples were first compacted at the designated water content and subsequently subjected to the wetting process for saturation and the following drying process to its target suction using the apparatus developed by the authors. The correlations among the UCS, s and UPV were studied. The test results show that both the UCS and UPV significantly increased with the matric suction regardless of the initial compaction condition, but neither the UCS nor UPV obviously varied when the matric suction was less than the air-entry value. In addition, the UCS approximately linearly increased with increasing UPV. According to the investigation of the test results, simplified methods to estimate the UCS using the UPV or matric suction were established. Furthermore, an empirical formula of the matric suction calculated from the UPV was proposed. From the comparison between the predicted values and the test results, the MAPE values of UCS were 4.52-9.98% and were less than 10%, and the MAPE value of matric suction was 17.3% and in the range of 10-20%. Thus, the established formulas have good forecasting accuracy and may be applied to the stability analysis of the unsaturated soil slope. However, further study is warranted for validation.

침투해석시 토층심도 및 불투수층 유무에 따른 지반의 포화특성 분석 (Analysis of Soil Saturation Characteristics According to the Presence or Absence of Soil Layer Depth and Impervious)

  • 이승우;장범수;김용수;이종건;이주용
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.21-26
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    • 2013
  • 최근 많은 연구를 통해 비탈면의 우기시 안정성 검토 방법이 기존의 해석 방법에 비해 강우를 고려한 침투해석이 보다 경제적이고, 현실적이라는 주장이 제기되고 있다. 최근 개정된 건설공사 비탈면 설계기준에서도 보다 현실적인 안정성 검토를 위해우기 시 강우를 고려하여 침투해석을 실시할 수도 있게 개정되었다. 그러나 침투해석 과정에는 지반의 불투수특성과 강우강도등 고려되는 인자들로 인해 그 과정이 복잡하다는 애로사항이 있다. 본 연구에서는 침투해석을 이용한 보다 효과적인 안정성 검토 방법을 제시하기 위해 흙의 종류와 지속강우 특성에 따른 침투 조건을 변화시켜 일반적인 침투양상을 파악하였다. 그 결과를 이용하여 지표면까지 포화된다는 가정하에 해석을 실시할 수 있는 조건을 제시할 수 있었다.

사질누수답에 있어서 용성인비의 시용이 수도수량에 미치는 영향 (Studies on the Effect of the Application of Fused Phosphate on Yield of Rice in Sandy Paddy Field (Very Rapid Permerbitily))

  • 채상석;장영선;이화수
    • 한국작물학회지
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    • 제14권
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    • pp.71-77
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    • 1973
  • 저위생산지인 누수성 사질토에 대한 종합 개량자재로서의 용성인비에 대한 시용효과시험을 실시한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 수도 수량은 용린 시용량 증가와 더불어 33-93kg 정도의 수량증가로 지수 10-27%까지 증수성을 나타내고 있으며 이는 수량구성요소중 수수, 및 등숙비율이 증가하였고 도열병 병반률이 적은데 있으며 시용적량은 200-250kg/10a 정도이다. 2. 시험후 토양중의 각 요소별 함량변화에 있어 시용량이 증가함에 따라 pH치, 유효인산, 가용성규산, 치환성석회 치환성고토 및 염기치환용량 등이 증가되었으며 치환성 가리는 변화가 없었다. 3. 토양중 각 요소별 수량 및 수량구성요소간의 상관을 보면 인산 및 규산은 현미수량, 등숙비율 및 수수(규산에 한함)에 있어서 통계적 유의한 정의 상관이 있었으며 그 밖에는 유의적상관관계를 인정할 수 없었다.

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Numerical Modeling of Water Transfer among Precipitation, Surface Water, Soil Moisture and Groundwater

  • Chen, Xi;Zhang, Zhicai;Chen, Yongqin
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.2-11
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    • 2006
  • In the processes of hydrological cycle, when precipitation reaches the ground surface, water may become surface runoff or infiltrate into soil and then possibly further percolate into groundwater aquifer. A part of the water is returned to the atmosphere through evaporation and transpiration. Soil moisture dynamics driven climate fluctuations plays a key role in the simulation of water transfer among ground surface, unsaturated zone and aquifer. In this study, a one-layer canopy and a four-layer soil representation is used for a coupled soil-vegetation modeling scheme. A non-zero hydraulic diffusivity between the deepest soil layer modeled and groundwater table is used to couple the numerical equations of soil moisture and groundwater dynamics. Simulation of runoff generation is based on the mechanism of both infiltration excess overland flow and saturation overland flow nested in a numerical model of soil moisture dynamics. Thus, a comprehensive hydrological model integrating canopy, soil zone and aquifer has been developed to evaluate water resources in the plain region of Huaihe River basin in East China and simulate water transfer among precipitation, surface water, soil moisture and groundwater. The newly developed model is capable of calculating hydrological components of surface runoff, evapotranpiration from soil and aquifer, and groundwater recharge from precipitation and discharge into rivers. Regional parameterization is made by using two approaches. One is to determine most parameters representing specific physical values on the basis of characterization of soil properties in unsaturated zone and aquifer, and vegetations. The other is to calibrate the remaining few parameters on the basis of comparison between measured and simulated streamflow and groundwater tables. The integrated modeling system was successfully used in the Linhuanji catchment of Huaihe plain region. Study results demonstrate that (1) on the average 14.2% of precipitation becomes surface runoff and baseflow during a ten-year period from 1986 to 1995 and this figure fluctuates between only 3.0% in drought years of 1986, 1988, 1993 and 1994 to 24.0% in wet year of 1991; (2) groundwater directly deriving from precipitation recharge is about 15.0% t of the precipitation amount, and (3) about half of the groundwater recharge flows into rivers and loses through evaporation.

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Crop Residues Management for Rice-Wheat Cropping System in Saline-Sodic Soil

  • Ahmed, Khalil;Qadir, Ghulam;Jami, Abdul-Rehman;Rafa, Hafeezullah;Mehmood, Muhammad Aamer;Han, Kyung-Hwa;Ibrahim, Muhammad
    • 한국토양비료학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.269-274
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    • 2014
  • Series of field experiments were conducted to evaluate the long term effect of gypsum and crop residue on crop yield and soil health in rice-wheat crop rotation system in salt affected soil. A saline-sodic field having $EC_e$ (electrical conductivity of the saturation extract) 4.77 ($dSm^{-1}$); pH ($H_2O$) 8.96; SAR 43.78 ($mmol\;L^{-1}$) and gypsum requirement (G.R.) 2.86 (Mg $acre^{-1}$) was selected on Soil Salinity Research Institute Farm. Five treatments consisting of ($T_1$) control, ($T_2$) gypsum at 100% G.R., ($T_3$) gypsum at 25% G.R. + wheat straw at $3Mg\;ha^{-1}$, ($T_4$) gypsum at 25% G.R. + rice straw at $3Mg\;ha^{-1}$, ($T_5$) gypsum at 25% G.R.+ rice and wheat straw at $3Mg\;ha^{-1}$ were replicated four times under completely randomized block design. The data indicated that grain and straw yield of rice and wheat was significantly (P<0.05) increased by all the amendments used either single or in combination. $T_2$ (gypsum at 100% G.R.) significantly (P<0.05) increased grain and straw yield of rice and wheat crops followed by $T_3$ (gypsum at 25% G.R. + wheat straw at $3Mg\;ha^{-1}$) when compared with control. Soil properties were also improved by used amendments, pronounced decreased in $EC_e$, $pH_s$ and SAR were recorded in $T_2$ followed by $T_3$. The efficiency of the treatments could be arranged in following order gypsum at 100% G.R.> gypsum at 25% G.R. + wheat straw at $3Mg\;ha^{-1}$ > gypsum at 25% G.R. + rice and wheat straw at $3Mg\;ha^{-1}$ > gypsum at 25% G.R. + rice straw at $3Mg\;ha^{-1}$ > control.

호남야산(湖南野山)에 분포(分布)하고있는 적황색토(赤黃色土)에 관(關)한 연구(硏究) - 예산통(禮山統) 및 송정통(松汀統)의 형태적(形態的) 및 이화학적(理化學的) 특성(特性)에 관(關)하여 - (Studies on the Red-Yellow Soils in Honam Rolling Area: The morphology, physical and chemical characteristics of the Yesan and Songjeong series)

  • 채상석
    • 한국토양비료학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.1-8
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    • 1973
  • 호남야산(湖南野山) 지역(地域)에 분포(分布)하고있는 화강암풍화잔적층(花崗岩風化殘積層)에 발달(發達)된 적황색토중(赤黃色土中) 조립질(粗粒質)인 예산통(禮山統)과 세립질(細粒質)인 송정통(松汀統)에 대(對)한 형태적(形態的) 이화학적(理化學的) 특성(特性)에 관(關)하여 조사(調査)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 형태적(形態的) 특성(特性)에 있어서 예산통(禮山統)의 경우 표토(表土)(A층(層))는 진갈색(眞褐色) 내지(乃至) 갈색(褐色)의 사양토(砂壤土)이며 심토(心土)(B층(層))는 황적색(黃赤色) 내지(乃至) 적색(赤色)의 사질식양토(砂質埴壤土) 내지(乃至) 사양토(砂壤土)이고 구조(構造)의 발달(發達)이 매우 약(弱)하다. 송정통(松汀統)의 경우 표토(表土) (A층(層))은 침식(浸蝕)에 의(依)하여 심토부위(心土部位)가 노출(露出)된 암적색(暗赤色)의 미사질식양토(微砂質埴壤土)이며 심토(心土) (B층(層))는 적색(赤色)의 미사질식양토(微砂質埴壤土)이고 구조표면(構造表面)에 엷은 점토피막(粘土皮膜)이 형성(形成)되여 있다. 기층(基層)은 양토양(兩土壤) 공(共)히 심(甚)하게 풍화(風化)된 화강암(花崗岩)의 잔적모재(殘積母材)이며 토양(土壤)의 깊이는 50~100m이다. 2. 이화학적(理化學的) 특성(特性)에 있어는 예산통(禮山統)의 경우 점토함량(粘土含量)은 17%내외(內外), 산성(酸性) (표토(表土)6.0심토(心土) 4.5~5.0)이고 유기물(有機物) 함량(含量)은 표토(表土)에서 1.8% 심토(心土)에서 0.1~0.4%이며 유효인산은 40ppm. 염기치환용량(鹽基置煥容量)은 4~8me/100gr로써 매우 낮으나 염기포화도(鹽基飽和度)는 표토(表土)에서 57.8% 심토(心土)에서 46.3%에서 46.3%로서 중용(中庸)이다. 송정통(松汀統)의 경우 점토함량(粘土含量)은 30~40% 내외(內外), 산성(酸性)(5.7~6.0)이고 유기물(有機物) 함량(含量)은 표토(表土)에서 1.25%, 심토(心土)에서 0.1~0.4이며 유효인산은 4ppm. 염기치환용량(鹽基置換容量)은 표토(表土)에서 6.2me/100gr. 심토(心土)에서 2.6me/100gr로써 매우 낮음과 동시(同時) 염기포화도(鹽基飽和度)는 표토(表土)에서 28% 심토(心土)에서 16~23%로서 낮다. 3. 예산통(禮山統) 및 송정통(松汀統)은 온난습윤기후하(溫暖濕潤氣候下)에서 생성(生成)되며 적황색토(赤黃色土)라고 분류(分類) 명명(命名)할수 있으며 미(美) 농무성(農務省) 7차(次) 시안(試案)에 의(依)하면 예산통(禮山統)은 Inceptisols 중(中) Typic Dystrochrepths에 송정통(松汀統)은 Ulti sols 중(中) Typic Hapludults에 속(屬)한다.

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복합토양층의 불포화대와 포화대에서 연속주입 추적자시험을 이용한 수리분산특성 연구 (A Study of Hydrodynamic Dispersions in the Unsaturated and the Saturated Zone of a Multi-soil Layer Deposit Using a Continuous Injection Tracer Test)

  • 정상용;강동환;이민희;손주형
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제11권4호
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    • pp.48-56
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    • 2006
  • 여러 개의 층으로 구성된 토양층에서 연속주입 추적자시험을 수행하여, 불포화대와 포화대 구간에서의 수리분산특성 차이를 추적자의 농도이력곡선, 시간에 따른 농도변화 및 농도변화율, 그리고 거리에 따른 농도비 분석을 통해 비교 연구하였다. 연속주입 추적자시험에 의하면, 약 160시간이 경과된 후에 불포화대와 포화대에서 Rhodamine WT 최대농도의 차이는 약 $13{\sim}15$배 정도에 달하였고, 시험시간 대 추적자 농도증가율의 차이는 약 10배 정도로 나타났다. 또한 시간에 따른 추적자 농도이력곡선의 변화와 농도변화율이 불포화대에 비하여 포화대에서 크게 나타났다. 주입공에서의 이격거리에 따른 추적자의 농도비는 포화대 구간에서 더 빠르게 선형적으로 감소하였으며, 그 이후에 농도비가 2배 이하로 완만해 지는데 걸린 시간은 포화대 구간이 더 길었다. 이러한 차이들은 여러 개의 층서로 구성된 토양층의 포화대에서는 지하수가 존재하며, 또한 매질의 불균질성이 크고 투수성이 다양하기 때문에, 비교적 균질한 층서를 이루는 불포화대에 비하여 추적자 용액의 농도는 낮고, 추적자의 확산이 느리게 진행되어진데서 기인하였다. 그리고 포화대 구간에서의 유효공극율은 $10.19{\sim}10.50%$, 종분산지수는 $0.80{\sim}l.98m$, 횡분산지수는 $0.02{\sim}0.04m$의 범위로 산정되었으며, 실내주상시험의 종분산지수와 비교할 때 12배 이상의 규모종속효과가 나타났다.

지형(地形), 토양(土壤) 및 기상인자(氣象因子)가 해송(海松)의 수고생장(樹高生長)에 미치는 영향(影響) (The Effects of the topographical, Soil and Meterological Factors on the Tree Height Growth in the Pinus thunbergii Stands)

  • 손영모;정영관
    • 한국산림과학회지
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    • 제83권3호
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    • pp.380-390
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    • 1994
  • 우리나라의 해안지역(海岸地域)에서 주로 생육(生育)하고 있는 해송임분(海松林分)을 대상으로 하여 그의 수고생장(樹高生長)과 생장(生長)에 영향(影響)을 미칠 것으로 예상(豫想)되는 16개의 지형인자(地形因子)와 13개의 토양인자(土壤因子) 그리고 9개의 기상인자(氣象因子)와의 관계(關係)를 분석(分析)하였다. 해송(海松)의 수고생장(樹高生長)에 영향(影響)을 미치는 인자(因子)는 지형인자(地形因子)의 국소지형, 토양견밀도, 토양B층깊이, 유효토심, 토양습도, 모암, 토성 등과 토양인자(土壤因子)의 유효인산, 전질소함량, 염기포화도, 치환성 $Ca^{{+}+}$ 등 그리고 기상인자(氣象因子)의 상대습도와 총강수량으로 나타나 이들 인자(因子)가 수고생장(樹高生長)에 기여(寄與)하고 있음을 알 수 있었다. 따라서 임목(林木)의 생장(生長)에는 지형(地形), 토양(土壤), 기상인자(氣象因子)등이 상호 복합적으로 관여(關與)하고 있으므로, 이들 관여인자(關與因子) 상호간의 관계를 구명(究明)하여 임지(林地)의 임목생산력(林木生産力)을 추정(推定)하고, 적지적수(適地適樹)를 판정(判定)하며, 비배관리(肥培管理) 지침(指針)을 설정(設定)하므로써 해송임분(海松林分)의 합리적(合理的) 경영관리(經營管理)에 기여(寄與)할 것으로 기대(期待)된다.

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전남지역 시설재배 토양환경 실태조사 (Soil Environmental Investigation of Plastic Film House in Chonnam Area)

  • 김희권;박인진;김정근;김상철
    • 한국토양비료학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.40-46
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    • 2000
  • 시설재배 토양의 화학성, 미생물상 및 경종방법을 조사분석하여 시비관리 개선 및 연작장해의 사전 방지책 마련을 위한 자료를 얻고자 고추, 오이, 참외 재배지 60농가를 조사한 결과는 다음과 같다. 고추, 오이, 참외 재배농가의 시비량은 표준보다 인산은 2~2.5배, 칼리 2배였으며, 퇴비는 오이재배 농가에서 3배정도 많이 시용한 것으로 조사 되었으며 토양중 무기성분 함량이 대부분 적정치 이상이라 할지라도 고추, 오이, 참외 토양의 염기포화도가 40:18:12, 55:16:14, 40:27:11로 적정치의 60:15:5에 미치지 못하였을 뿐만아니라 양분 불균형으로 작물의 흡수 장해가 있었을 것으로 추정 되었다. 시설 하우스 토양의 미생물 B/F 값은 고추 91.2, 오이 80.4, 참외 18.8로 연작 년수가 긴 것으로 조사된 참외 재배토양의 미생물상이 열악한 것으로 나타났다. 토양 pH가 증가할수록 곰팡이와 Fusarium의 밀도는 감소 하고 방선균은 증가 하였으며, 토양 유기물 함양이 증가 할수록 모든 미생물의 밀도가 증가 하였으며 세균은 유의성이 안정 되었다. 세균, 곰팡이, 및 Fusarium의 밀도는 EC가 증과 할수록 감소 하였다. 따라서 시설하우스 재배시는 토양분석후 시비처방에 의해 인산과 칼리를 감비하고 염기포화도를 조절할 수 있도록 시비해야 할 것으로 사료되었다.

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부산석고 시용에 의한 밭 토양 특성과 마늘의 수량 및 품질에 미치는 영향 (Effects of Phosphogypsum Application on Field Soil Properties and Yield and Quality of Garlic (Allium sativum L.))

  • 김영남;조주영;윤영은;최현지;정미선;이미나;김권래;이용복
    • 한국환경농학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.33-39
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    • 2021
  • BACKGROUND: Globally, large amounts of phosphogypsum (PG), which is a by-product of the phosphate fertilizer production, is deposited in open areas. As PG contains calcium, phosphate, and sulphate, it can be used as a soil amendment in farmlands. This study was conducted to investigate the effects of PG application on properties of field soil and yield and quality of garlic (Allium sativum L.), and to seek appropriate level of PG application into the field. METHODS AND RESULTS: This experiment was conducted by applying PG at four different levels that were adjusted based on 65% calcium base saturation in the field soil: 0% (control), 50% (PG50, 100 kg/10a), 100% (PG100, 200 kg/10a), and 150% (PG150, 300 kg/10a). Following cultivation, soil electrical conductivity (EC), organic matter, available P and exchangeable Ca increased, whilst soil pH decreased. With increase in PG application level, soil EC and exchangeable Ca increased. PG application increased concentrations of water soluble Ca and SO4 across the soil profile, especially in PG150. The highest yield of garlic was found in PG100 treatment. The plant's uptake for N, P, Ca, and S increased by PG applications, but that for K decreased. Moreover, concentrations of S-related amino acids such as cysteine and methionine in garlic increased by PG applications. The increased content of nutrients and amino acids with PG supply might improve yield, quality, and favor of the crop. CONCLUSION: Overall, PG application at 200 kg/10a into a field had the best effect on improving soil fertility as well as yield and quality of garlic. Further studies are required to maximize efficiencies of PG supply in soil management and production of various crops.