• Title/Summary/Keyword: volumetric water contents

검색결과 58건 처리시간 0.024초

TDR(Time Domain Reflectometry)을 이용한 토양수농도 측정에 관한 연구 (A study on the Measurement of Soil Water Concentration by Time Domain Reflectometry)

  • 박재현
    • 한국수자원학회논문집
    • /
    • 제31권2호
    • /
    • pp.123-132
    • /
    • 1998
  • 비포화대에서의 지하수 오염원의 이송을 관측하는 것은 매우 어려운 거승로 알려져 있다. 본 연구에서는 함수량과 농도가 다른 시료를 이용하여 비포화 용존 오염원의 농도를 측정하기 위한 TDR의 적용가능성에 대한 검정실험을 수행하였다. 초기전자기파에 대한 TDR반향파의 감쇄정도를 이용하여 토양의 총전기전도도를 측정하게 되는데 이때 함수량이 일정할 경우 총전기전도도와 토양수의 농도관계는 선형관계를 유지한다는 가정을 기본으로한다. 본 연구에서는 세가지의 농도와 체적함수량을 갖는 시료를 성형하고 이때의 TDR 반향곡선을 측정하여 Dalton 등(1984), Topp 등(1988), Yanuka 등(1988), Zegelin 등 (1989)이 제안한 추정식으로 통초양전기전도도를 구하였다. 실험결과 Zegelin등이 제안한 식을 제외한 세 가지 식들은 매우 좋은 토양수의 농도와 총전기전도도의 선형관계를 나타내었다. 따라서 이 세가지 추정식들은 용존 오염원의 농도를 추정함에 있어 매우 유용한 식으로 판단되며 이 추정식들을 이용하는 TDR 비포화 용존 오염원 측정법은 실내실험과 현장실험에 있어 매우 유용하리라 판단된다.

  • PDF

Effect of Soil Textures on Fruit Yield, Nitrogen and Water Use Efficiencies of Cucumber Plant as Affected by Subsurface Drip Fertigation in the Greenhouse

  • Lim, Tae-Jun;Park, Jin-Myeon;Park, Young-Eun;Lee, Seong-Eun;Kim, Ki-In
    • 한국토양비료학회지
    • /
    • 제48권5호
    • /
    • pp.372-378
    • /
    • 2015
  • Growing crops under different soil textures may affect crop growth and yield because of soil N availability, soil N leaching, and plant N uptake. The objective of this study was to evaluate effects of three different soils (sandy loam, loam, and clay loam) on cucumber (Cucumis sativus L.) yield, nitrogen (N) use efficiency (NUE), and water use efficiency (WUE) by subsurface drip fertigation in the greenhouse. Three different soil textures are sandy loam, loam, and clay loam with 3 replications. The dimension of each lysimeter was $1.0m(W){\times}1.5m(L){\times}1.0m(H)$. Cucumber was transplanted on April $8^{th}$ and Aug $16^{th}$ in 2011. The subsurface drip line and tensiometer was installed at 30 and 20 cm soil depth, respectively. An irrigation with $100mg\;NL^{-1}$ concentration was automatically applied when the tensiometer reading was 10 kPa. Volumetric soil water content for cucumber cultivation was the highest in 30 cm soil depth regardless of soil texture and was lowered when soil depth was deeper. The volumetric soil water contents at soil depths of 10, 30, 50, and 70 cm were the highest at clay loam, followed by loam, and sandy loam. The growth of cucumber at the $50^{th}$ day after transplanting was the lowest at sandy loam. Cucumber fruit yields were similar for all three soil textures. The highest amount of water use at sandy loam was observed. Nitrogen and water use efficiencies for cucumber were higher for clay loam, followed by loam and sandy loam, while the amount of N leaching was the greatest under sandy loam, followed by loam, and clay loam. Overall, growing cucumber on either loam or clay loam is better than sandy loam if subsurface drip fertigation is used in the greenhouse.

수분 재분포를 고려한 강우 침투 시 자연 사면에서의 포화깊이 산정 (Estimation of Saturation Depth by Reflecting Water-redistribution Phenomena at a Natural Slope)

  • 김웅구;장병욱;차경섭
    • 한국농공학회논문집
    • /
    • 제48권1호
    • /
    • pp.71-79
    • /
    • 2006
  • In Korea, most landslides occurred during the rainy season and had a shallow failure plane parallel to the slope. For these types of rainfall-induced failures, the most important factor triggering slope unstability is decrease in the matric suction of unsaturated soils with increasing saturation depth by rainfall infiltration. The saturation depth was readily estimated using modified Green-Ampt model proposed by Chu et al. (Chu Model) at present. But Chu Model involves some problems for application, because water-redistribution phenomena were not effected. So the modified Chu Model (MCGAM) which reflect water redistribution phono mens was developed. The results showed that the MCGAM had a better agreement with measured volumetric water contents than existing Chu Model.

풍화화강토 사면에서 강우로 인한 모관흡수력 변화에 대한 실험 연구 (In-situ Monitoring of Matric Suctions in a Weathered Granite Soil Slope)

  • 이인모;조우성;김영욱;성상규
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
    • /
    • pp.509-516
    • /
    • 2002
  • Rainfall-induced landslides in a weathered granite soil slope have mostly relative shallow slip surfaces above the groundwater table The pore-water pressure of soil above the groundwater table is usually negative. This negative pore-water pressure(or matric suction) has been found to make a large contribution to the slope stability. Therefore, the variation of in-situ matric suction profiles with time in a soil slope should be understood. In this study, a field measurement program was carried out from June to August, 2001 to monitor in-situ matric suctions and volumetric water contents in a weathered granite soil slope. The influence of climatic conditions on the variation of in-situ matric suctions could be found to decrease rapidly with depth. It could be found that decrement of matric suction induced by precipitation is affected not only by the amount and duration of rainfalls but also by the initial matric suction just prior to rainstorms. The soil-water characteristic from the field monitoring tends toward the wetting path of SWCC obtained from the laboratory test.

  • PDF

Saturated - Unsaturated Transient Subsurface Flow Model on a Hillslope

  • Choi, Eun-Ho;Nahm, Sun-Woo
    • Korean Journal of Hydrosciences
    • /
    • 제2권
    • /
    • pp.13-24
    • /
    • 1991
  • The governing partial differential equation of flow in porous media is developed on the bases of the continuity equation of fluid for transient flow through a saturated-unsaturated zone, and substitution of Dercy's law. The numerical solution is obtained by the Galerkin finite element method based on the principle of weighted residuals. The analysis is carried out by using the unsteady storm data observed and the functional relationships between the hydraulic conductivities, capillary pressure heads, and volumetric water contents under saturated-unsaturated conditions. As the results the hydraulic conductivities, rates of change of storage and initial moisture conditions are significantly influened on the responses of subsurface flow on a hillslope.

  • PDF

충전(充塡) 사양토(砂壤土)에서 용적밀도(容積密度), 용적수분(容積水分) 및 자갈함량(含量)이 경도(硬度)에 미치는 영향(影響) (Effects of Bulk Density, Volumetric Water and Gravel Contents on Hardness in Prepared Sandy Loam)

  • 조재현;김광래
    • 한국토양비료학회지
    • /
    • 제30권1호
    • /
    • pp.46-50
    • /
    • 1997
  • 화강암(花崗岩)을 모재(母材)로 한 사양토(砂壤土)에 있어서 용적밀도(容積密度)(BD), 용적수분함량(容績水分含量)(Wc), 자갈함량(含量)(Gc), 토양경도(土壤硬度)(SH)의 상호(相互) 관련성(關聯性)을 알아보고자, 다양한 압밀조건(壓密條件)과 피복방법(被覆方法)을 달리하여 250개(個) 토양시료(土壤試料)를 채취(採取)하고, 채취한 토양(土壤)의 물리성(物理性)을 측정하여 상호관계(相互關係)를 분석(分析)한 실험결과(實驗結果)를 요약(要約)해 보면 다음과 같다. 1. 토양경도(土壤硬度)와 용적밀도(容積密度)(R=0.482), 용적밀도(容積密度)와 용적수분함량(容積水分含量)(R=0.437)은 1% 수준(水準)의 고도(高度)한 정상관(正相關)을, 토양경도(土壤硬度)와 용적수분함량(容積水分含量)(R=-0.394), 토양경도(土壤硬度)와 자갈함량(含量)(R=-0.210)이 1%수준(水準)의 고도(高度)한 부상관(負相關)을 보였으며, 용적밀도(容積密度)과 자갈함량(含量)(R=-0.122)은 5%수준(水準)의 부상관(負相關)을 보였다. 2. 토양경도(土壤硬度)와 각(各) 물리성(物理性) 사이에 추출(抽出)된 단순회귀식(單純回歸式)은 SH=-28.88+28.09BD ($R^2=0.233$). SH=28.36-0.48Wc ($R^2=0.155$), SH=24.19-0.33Gc ($R^2=0.044$)로 나타나, 토양경도(土壤硬度)에 미치는 토양물리성(土壤物理性)은 용적밀도(容積密度)가 가장 지배적으로 분석되었으며, 다음으로 수분함량(水分含量), 자갈함량(含量)의 순(順)으로 나타났다. 3. 토양경도(土壤硬度)와 기타 물리성(物理性) 이인자(二因子)들의 조합(組合)에 의해 추출(抽出)한 다중회귀식(多重回歸式)은 SH=-27.46-0.92Wc+47.09BD ($R^2=0.684$)으로써, 타(他) 조합(組合)에 비해 비교적 높은 결정계수(決定係數)($R^2$)를 보였으며, 단순회귀식(單純回歸式) 추출(抽出) 결과 $R^2=0.155$로 토양경도(土壤硬度)에 그다지 영향(影響)을 미치지 않은 것으로 나타난 용적수분함량(容積水分含量)이 용적밀도(容積密度)와의 조합(組合)에 의하여 토양경도(土壤硬度)에 높은 영향(影響)을 미치고 있었다. 4. 토양경도(土壤硬度)와 기타 물리성(物理性) 삼인자(三因子)들을 이용한 다중회귀식(多重回歸式)은 SH=-18.66-0.22Gc-0.91Wc+46.03BD 그리고, 결정계수(決定係數)($R^2$)치(値)가 0.703으로 나타나, 용적밀도(容積密度)와 용적수분함량(容積水分含量)으로 조합(組合)된 다중회귀식(多重回歸式)의 결정계수(決定係數)($R^2$)치(値)인 0.684와 비교(比較)하여 볼 때 그다지 크게 향상되지 않았다.

  • PDF

불포화 점성토의 거동예측을 위한 구성식 개발 (Development of Constitutive Model for the Prediction of Behaviour of an Unsaturated Clayey Soil)

  • 송창섭;장병욱
    • 한국농공학회지
    • /
    • 제38권3호
    • /
    • pp.101-110
    • /
    • 1996
  • The aim of the work described in this paper is to develope a constitutive model for the prediction of an unsaturated clayey soil and to confirm the application of the model. To this end a series of suction controlled isotropic and triaxial compression tests are conducted on clayey soils. Matric suction is controlled by the axis translation technique using high air entry ceramic disk. Total volume change, air and water volume changes are measured by the device made for the experiment. The specimens are compacted by dynamic compaction using a half of Proctor compaction energy with the water contents of 5% drier than the optimum moisture contents. From test results, volume changes and deviator stresses are analyzed at each state and their relationships are formulated. And the application of the model to clayey soils is confirmed by the comparison between test and predicted results. During drying-wetting and loading-unloading processes for isotropic states, the agreement between predicted and test results are satisfactory. And predicted deviator stresses are well agreed with the test results in shearing process, but volumetric strain is not well agreed with the test results in high suctions.

  • PDF

모형토조실험을 이용한 강우시 토층의 포화속도 산정 (Estimation of Saturation Velocity in Soils During Rainfall using Soil Box Test)

  • 김철민;송영석;김학준
    • 지질공학
    • /
    • 제25권3호
    • /
    • pp.377-385
    • /
    • 2015
  • 본 연구에서는 강우강도에 따른 토층내 포화속도를 산정하기 위하여 모형실험장치를 개발하고 일련의 모형실험을 수행하였다. 모형실험장치는 모형토조, 강우재현장치 및 계측장치로 구성되어 있다. 모형지반(60 cm × 50 cm × 15 cm)은 상대밀도 75%의 주문진 표준사로 조성하였으며, 강우재현장치는 강우강도의 조절이 가능하도록 하였다. 그리고 토층내 강우침투시 깊이별 체적함수비 및 모관흡수력의 변화를 측정하기 위하여 TDR과 Tensiometer를 설치하였다. 모형실험결과 토층의 입도가 균등하고 투수계수가 상대적으로 크므로 강우시 지표면에서 습윤전선이 형성되어 하강하는 것이 아니라 하부 바닥면에서부터 지하수위가 형성되어 상승하면서 포화가 진행되었다. 강우시 토층내 흡입응력의 변화를 살펴본 결과 토층 내에서 체적함수비가 증가함에 따라 흡입응력은 감소하며, 체적함수비가 20-30% 사이에서 흡입응력은 비교적 빠르게 감소하였다. 강우강도와 토층의 평균포화속도를 회귀분석한 결과 강우강도에 따른 평균포화속도는 Vsavg (cm/sec) = 0.068IR (mm/hr)와 같이 제안할 수 있다.

Effect of Soil Water Contents on Urea Hydrolysis and Nitrification in a Newly Reclaimed Tidal Soils

  • Park, Mi-Suk;Kim, Hye-Jin;Chung, Doug-Young
    • 한국토양비료학회지
    • /
    • 제44권1호
    • /
    • pp.48-52
    • /
    • 2011
  • The effect of soil water content on the transformation potential of N compounds derived from hydrolysis of urea applied in a reclaimed tidal soils which was saline-sodic was observed to evaluate nitrification rates of urea. Soil samples were collected from Moonpo series at the newly reclaimed area in Saemanguem. For the transformation potential of N compounds from urea (46% N), newly reclaimed tidal soils (RS) were amended with urea at the rates of 0, 10, and 20 kg $10a^{-1}$. With leachate obtained from the incubated RS in a leaching tube at $25^{\circ}C$, urea hydrolysis and nitrification were measured for a total of 30days. The cumulative amounts of $NO_3{^-}$-N in each of the four soils treated with urea was linear with time of incubation. Results showed that increase in pH occurred with increasing application rate of urea and volumetric water content due to hydrolysis of urea. The total N in the RS was decreased with incubation time, indicating that rates of urea hydrolysis was influenced by soil moisture conditions. Also, the cumulative amount of nitrate in RS gradually increased with increase in time of incubation.

현장 강우계측을 통한 편마암 풍화토층의 침투특성 평가 (Evaluation of Infiltration Characteristics of Rainfall in Gneiss Weathered Soil by a Field Monitoring)

  • 김만일;채병곤;한병원
    • 지질공학
    • /
    • 제18권4호
    • /
    • pp.567-576
    • /
    • 2008
  • 강우에 의한 풍화토층의 침투 특성은 함수비 변화에 따른 침윤선 거동으로부터 파악이 가능하다. 토층내 침투수에 의한 침윤선 형성은 흙매질의 밀도와 입도분포 특성 및 투수계수와도 밀접한 관계를 갖고 있으며, 침윤선의 침투속도는 토층의 투수계수와 거의 동일한 개념으로 볼 수 있다. 이 연구에서는 편마암 분포지역의 산사태 현장모니터링 시스템을 이용하여 표토층을 기준으로 50 cm 및 80 cm 깊이에 대한 토층내 체적함수비 변화로부터 각각의 침투속도를 현장 스케일에서 산정하였으며, 이 지역 토층의 불교란 시료를 채취한 후 실내시험을 통해 구한 투수계수와 비교하였다. 불교란 시료의 투수계수는 $3.15{\times}10^{-3}cm/sec$이며, 체적함수비 변화로 계산된 침투속도는 평균 $1.87{\times}10^{-3}cm/sec$로써 두 배 가량 낮게 나타났다. 그 이유는 현장에서의 침투속도는 매질의 공극과 입도분포에 민감하게 영향을 받기 때문에 실내실험을 통해 산정된 값보다는 다소 낮은 값을 갖기 때문으로 판단된다. 표토층의 체적함수비 및 침투속도에 영향을 미치는 강우강도는 산악 지형을 고려해 볼 때, 일평균 20 mm 이상의 강우가 발생하였을 경우에 토층의 침윤선 범위를 확대시키는 것으로 나타났다.