• 제목/요약/키워드: soil water retention curves

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Consumption and Production of NO from European Forest Soils: Effects of Forests and Textures

  • Kim, D.S.;Dijk, S.M.Van;Meixner, F.X.
    • Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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    • 제24권E1호
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    • pp.12-23
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    • 2008
  • Relationship between the optimum soil water content and clay content on soil samples from mid-latitude European forest was tested. Soil samples from 4 different experimental sites (two forest sites in the Netherlands and a Danish forest) were collected, and analyzed for the soil physical and chemical characteristics. Water retention curves for the soil samples were determined according to the standard procedure ISO 11274, and pF decreased with increase in soil water contents. NO is simultaneously produced and consumed by microbiological processes, which comprise of nitrification and denitrification. NO consumption and production rates were determined from the soil samples and compared to their corresponding water retention curves in order to find the optimum soil water content and matric potential for maximum NO release from mid-latitude soils. NO consumption rate coefficient (k) in Hollandse Hout was significantly lower than those in other soil sites. Maximum NO production was observed at an intermediate soil moisture ($0.2{\sim}0.3kg/kg$) in all the soil samples. Resulting from the NO consumption and production rates for the soils, the empirical NO fluxes of the different soils were calculated in the laboratory.

증발법과 냉각거울법에 의한 불포화토의 함수특성 획득기법 연구 (A Study on the Acquisition Technique of Water Retention Characteristics Based on the Evaporation Method and the Chilled Mirror Method for Unsaturated Soils)

  • 오세붕;유영근;박규순;김성진
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.11-20
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    • 2022
  • 불포화층의 수리특성을 획득하기 위하여 증발법, 압력판추출시험, 냉각거울법으로 함수특성시험을 수행하고 비교하였다. 증발법과 냉각거울법은 신시험법으로서 신속하고 정확하게 불포화토의 함수특성곡선을 획득할 수 있다. 증발법과 압력판추출시험에서는 100kPa 범위의 모관흡수력까지 함수특성을 획득하여 비교하였으며, 이로부터 증발법 시험결과를 검증할 수 있었다. 매우 높은 수준의 모관흡수력에서는 냉각거울법을 통하여 함수특성을 측정하고 이로부터 전체적인 함수특성곡선의 양상을 파악할 수 있었다. 모든 함수특성시험을 통하여 얻은 함수특성의 대표곡선을 구하고 각 시험법의 적용성을 비교하였다. 증발법 및 냉각거울법 시험을 병행하면 전체 모관흡수력 범위에서 함수특성곡선을 합리적으로 획득할 수 있었다.

실트질 사질토의 삼축시험 시 함수특성에 따른 불포화 유효응력 (Unsaturated Effective Stress Based on Water Retention Characteristics for Triaxial Tests of Silty Sand)

  • 이영휘;오세붕;백승철;김상민
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.69-75
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    • 2013
  • 함수특성곡선으로부터 흡수응력을 정의하여 불포화토의 유효응력을 구할 수 있다. 불포화토의 압밀 및 전단 시 유효응력을 분석하기 위하여 실트질 모래의 $K_0$ 압밀 삼축시험을 수행하였다. 삼축시험 시 압밀응력과 전단강도로부터 흡수응력을 구하고 함수특성곡선을 이용하여 계산한 유효응력과 비교하였다. 유효응력으로 나타낸 압밀응력 및 전단강도는 각각 유일한 직선상에 존재하며 포화토와 동일한 것으로 나타났다. 또한 함수특성곡선으로부터 구한 유효응력은 삼축시험 시 압밀응력 및 전단강도와 유사하게 나타나는 것을 알 수 있었다.

Modelling the hydraulic/mechanical behaviour of an unsaturated completely decomposed granite under various conditions

  • Xiong, Xi;Xiong, Yonglin;Zhang, Feng
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제25권2호
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    • pp.75-87
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    • 2021
  • Because the hydraulic/mechanical behaviour of unsaturated soil is more complicated than that of saturated soil, one of the most important issues in modelling unsaturated soil is to properly couple its stress-strain relationship with its water retention characteristics. Based on the results of a series of tests, the stress-strain relationship and the changes in suction and saturation of unsaturated completely decomposed granite (CDG, also called Masado) vary substantially under different loading/hydraulic conditions. To precisely model the hydraulic/mechanical behaviour of unsaturated Masado, in this study, the superloading concept was firstly introduced into an existing saturated/unsaturated constitutive model to consider the structural influences. Then a water retention curve (WRC) model considering the volumetric change in the soil, in which the skeleton and scanning curves of the water retention characteristics were assumed to shift in parallel in accordance with the change in the void ratio, was proposed. The proposed WRC model was incorporated into the constitutive model, and the validity of the newly proposed model was verified using the results of tests conducted on unsaturated Masado, including water retention, oedometer and triaxial tests. The accuracy of the proposed model in describing the stress-strain relationship and the variations in suction and saturation of unsaturated Masado is satisfactory.

마이크로 멤브레인을 이용한 풍화토의 함수특성곡선 분석 (An Interpretation of Soil Water Retention Curves of Weathered Soils Using Micro-Membrane)

  • 오세붕;김성진
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제37권1호
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    • pp.17-27
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    • 2021
  • 불포화토의 함수특성시험은 오랜 기간이 소요된다. 이를 줄이기 위하여 고압 공기합입치 디스크를 마이크로 멤브레인으로 대체하였다. 마이크로 멤브레인을 적용한 함수특성시험을 수행하여 그 결과를 세라믹 디스크를 이용한 시험결과와 비교하였다. 5개 지역에 대하여 많은 시료를 분석한 결과 마이크로 멤브레인을 적용한 함수특성곡선은 세라믹 디스크를 이용한 시험결과와 유사한 것으로 검증되었다. 이로 인하여 마이크로 멤브레인을 이용하여 신속한 절차기법을 개발하여 많은 양의 함수특성 성과를 획득할 수 있게 되었다. 그리고 마이크로 멤브레인을 이용한 시험을 포함하여 총 5개지역 29개 시료에 대한 함수특성곡선 데이터베이스를 구축하였다. 국내 풍화토에 대하여 불포화 수리특성은 세 그룹으로 분류할 수 있었다. 각 그룹은 van Genuchten 모델 물성치 n값에 따라서 분류되며 n값은 간극비의 함수로 상관관계를 찾을 수 있었다.

구속응력에 따른 함수특성곡선이 변포화토의 유효응력에 미치는 효과 (The Effect of Soil Water Retention Curves under Confining Stress on the Effective Stress in Variably Saturated Soils)

  • 오세붕;이영휘;배임수;김상민
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권4C호
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    • pp.169-175
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    • 2012
  • 불포화토의 함수특성은 구속효과 및 이력현상에 따라 변화한다. 이로 인하여 불포화 지층의 유효응력을 정의할 때, 모관흡수력이 기여하는 효과가 깊이에 따라 변화하거나 침투 및 증발과정에서 상이하게 나타난다. 불포화토의 유효응력은 흡수응력 특성곡선에 근거하여 일반화 할 수 있다. 이러한 일반화를 위해서, 구속응력과 함수특성곡선의 관계를 찾는 것이 필요하다. 본 연구에서는 다양한 구속응력을 가한 상태에서 압력판 추출시험을 수행하고 건조 및 습윤과정에서 나타나는 함수특성의 이력현상을 획득하였다. 그리고 각 이력과정에 대한 유효 체적함수비와 모관흡수력 관계를 구할 수 있었다. 이로부터 모관흡수력에 따른 흡수응력 특성곡선을 정의할 수 있었다. 또한 삼축시험시 구한 불포화 전단강도로부터, 흡수응력과 유효응력을 모관흡수력으로부터 구할 수 있었다. 함수특성에 근거한 유효응력 파괴규준은 유일하게 나타났으며 포화시 파괴포락선과 일치하였다. 삼축시험으로부터 구한 흡수응력은 대표 함수특성곡선으로부터 구한 것과 유사하게 나타났다. 따라서 각 이력과정에서 구속효과에 대하여 함수특성곡선이 유일하게 정의될 수 있음을 입증하였다.

유럽표준배지분석법에 의한 원예용 유기·무기성 배지의 수분보유특성 (Determination of Water Retention Characteristics of Organic and Inorganic Substrates for Horticulture by European Standard Method)

  • 강지영;박순남;이현행;김계훈
    • 한국토양비료학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.55-58
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    • 2004
  • 본 연구에서는 국내에서 사용중인 몇 가지 원예용 배지재료의 수분특성을 유럽표준배지분석법에 따라 수분보유곡선을 작성함으로써 살펴보았다. 유기성배지로는 피트모스, 코이어, 바크, 톱밥, 생왕겨를 사용하였고. 무기성배지로는 펄라이트. 팽화 버미큘라이트, 입상암면, 클레이볼을 사용하였다. 수분특성곡선은 유럽표준배지분석법을 사용하여 수두 변화에 따른 수분함랑(v/v)으로 작성하였다. 유기성배지 중 피트와 코이어는 유사한 수분특성을 나타내었으며 쉽게 이용 가능한 수분함량 (easily available water)이 30% 이상으로 식물생육에 적합한 보수성을 나타내었다. 반면 바크, 톱밥, 생왕겨와 무기성 배지들은 -10 cm의 낮은 수두하에서도 보유되는 수분함량이 매우 낮았고 식물이 쉽게 이용 가능한 수분함량 또한 매우 낮아 통기성은 충분하나 보수력이 부족하여 작물재배시 수분부족현상이 자주 발생할 것으로 보였다. 한편. 원예용 배지는 같은 종류의 배지라도 원산지에 따라 수분 특성에 차이를 보였으며, 입자가 미세하고, 시비 또는 부숙처리를 가한 것일수록 높은 수분보유능력을 나타내었다.

경량 성토재 활용을 위한 석탄 저회 물성 비교 (Comparison of Geotechnical Characteristics of Bottom Ash for Lightweight Fill Material)

  • 김윤기;이성진;신민호;이승래;이용식
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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    • pp.679-686
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    • 2010
  • Mechanical characteristics of bottom ash produced in coal-fired power plant are investigated to utilize as light-weight fill materials. Triaxial compression test, water retention test, and unsaturated direct shear test were conducted for weathered soil (WS), reclaimed bottom ash (RBA), and screened bottom ash (BA). RBA had larger frictional angle and lower effective cohesion than those of WS. Water retention charactersitics of RBA and BA existed within distributions of soil-water characteristic curves for domestic weathered soils. Unsaturated shear strength of RBA was similar to that of WS at matric suctions of 50 kPa and 100 kPa. As a conclusion, bottom ash can be used as fill materials to replace the conventional construction materials by.

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Use of water retention curves predicted from particle-size distribution data for simulation of transport of Benzo[a]pyrene in soil

  • 조영아;황상일;장용철;이동수
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2006년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.216-219
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    • 2006
  • Water retention curve (WRC), one of soil hydraulic properties, is often approximated by property-transfer models (PTMs). Using the PTMs, we can estimate the WRCs from other physical properties such as particle-size distribution (PSD). The objective of this work was to investigate the performance of two PTMs with different origins for numerical simulations on transport of Benzo[a]pyrene in a soil. To do this, we chose both PTMs with different origins, i.e., (1) the lognormal distribution model (L anti NL models), and (2) the modified $Kov\'{a}cs$ model (MK model). The MK model showed tile worse performance in estimation of the WRCs. When transport of B[a]P was simulated, the MK model predicted to move farther than the L and NL models did, indicating that transport of B[a]P in a soil can be greatly influenced by the choice of PTMs.

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Hydro-mechanical behavior of compacted silt over a wide suction range

  • Chen, Bo;Ding, Xiuheng;Gao, You;Sun, De'an;Yu, Haihao
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제22권3호
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    • pp.237-244
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    • 2020
  • To achieve a wide suction range, the low suction was imposed on compacted silt specimens by the axis translation technique and the high suction was imposed by the vapor equilibrium technique with saturated salt solutions. Firstly, the results of soil water retention tests on compacted silt show that the soil water retention curves in terms of gravimetric water content versus suction relation are independent of the dry density or void ratio in a high suction range. Therefore, triaxial tests on compacted silt with constant water content at high suctions can be considered as that with constant suction. Secondly, the results of triaxial shear tests on unsaturated compacted silt with the initial void ratio of about 0.75 show a strain-hardening behavior with a slightly shear contraction and then strain-softening behavior with an obviously dilation. As the imposed suction increases, the shear strength increases up to a peak value and then decreases when the suction is beyond a special value corresponding to the peak shear strength. The residual strength increases to fair value and those at high suctions are almost independent of imposed suctions. In addition, the contribution of suction to the strength of compacted silt would not diminish even in a high suction range.