1 / 19

جهد الماء الأرضى SOIL WATER POTENTIAL

جهد الماء الأرضى SOIL WATER POTENTIAL. الباب السابع. جهد الماء الأرضى Water potential. يعرف الجهد المائي بأنه كمية الشغل اللازم بذله للحصول على وحدة الكمي ه من الماء لكي تنتقل من المستوى القياسي إلى موضع الدراسة. (أي النقطة المراد معرفة الجهد عندها) عند نفس درجة الحرارة .

evita
Download Presentation

جهد الماء الأرضى SOIL WATER POTENTIAL

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. جهد الماء الأرضىSOIL WATER POTENTIAL الباب السابع

  2. جهد الماء الأرضىWater potential • يعرف الجهد المائي بأنه كمية الشغل اللازم بذله للحصول على وحدةالكميه من الماءلكي تنتقل من المستوى القياسي إلى موضع الدراسة. (أي النقطة المرادمعرفة الجهد عندها) عند نفسدرجة الحرارة. • المستوى القياسي يمكن اعتباره سطحماء نقي حر عند الضغط الجوي(مستوى الماءالأرضي).

  3. يمكن التعبير عن جهد الماء علي الأسس الثلاث التالية على أساس الحجم: Energy/Volume = (ML2T-2)/ (L3) = ML-1T-2 وهي تساوي أبعاد الضغط وفي هذه الحالة تكون الوحدات :Pa, Kg m-1s-2, Jm-3 على أساس الكتلة: Energy/mass = (ML2T-2)/ (M) = L2T-2 ويعبر عنها بوحدة :JKg-1,m2s-2. على أساس الوزن Weight basis: حيث أن الوزن عبارة عن قوة Energy/Weight = (ML2T-2) / (MLT-2) = L • ويعبر عنها بوحدة المتر (m). • هي الأكثر شيوعا والأسهل استخداما في الأرض. • يعبر عن الجهد في هذه الحالة بارتفاع عمودالماء.

  4. ويمكن التحويل بين الوحدات المختلفة باستعمال ثوابت التحويل التالية: 1bar = 100 cb = 1000mb = 1022 cm water = 1000 H2O = 75.01 cm Hg = 0.9869 atom or = 1 atom = 100 J Kg-1 = 106 erg gm-1 = 106 dynecm-2

  5. ويعبر عن جهد الماء wψ بدلالة مكوناته كالآتي : ψw = ψp + ψm + ψs حيث: • ψp ترمز إلى جهد الضغط خاص بالأرض المشبعة والفوق مشبعة (وقيمته موجبة). • ψm ترمز إلى جهد الشد (الضغط السالب) خاص بالأراضي الغير مشبعة(قيمة سالبة). • ψs ترمز إلى الجهد الإسموزي للماء النقي = صفر خاص بالأملاح الذائبة في الماء (أرض متأثرة بالأملاح). • ويكون الجهد الكلي للماء (ψt) عبارة عن مجموع جهد الماء مضافا إليه جهد الجاذبية الأرضية (ψg). ψt = ψw + ψg

  6. جهد الجاذبية الأرضيةGravitational Potential طاقة جهد الجاذبية الأرضية. Eg = m g z حيث: Eg طاقة جهد الجاذبية الأرضية ، g عجلة الجاذبية ، z الارتفاع ، m كتلة الماء

  7. جهد الجاذبية الأرضية هو عبارة عن قيمة الفرق في ارتفاع النقطة المراد قياسها عن مستوى قياس افتراضي فإذا كانت النقطة المراد معرفة جهدها فوق المستوى القياسي فإن القيمه تأخذ إشارة موجبة والعكس في حالة وجودها تحت المستوى القياسي فإن القيمة تأخذ إشارة سالبة كما في الشكل التالي: + الموجبة فوق المستوى القياسي Ref = + g z Ref = - g z تحت المستوى القياسي - السالبة

  8. جهد الضغط Pressure Potential وهو ما يحدث عندما يكون الماء الأرضي عند ضغط هيدروستاتيكي أكبر من الضغط الجوي وعليه فإن الماء المتواجد تحت سطح ماء حر يكون تحت جهد ضغط موجب بينما يكون جهد ضغط الماء عند هذا السطح مساوي (صفر) فالضغط الهيدروستاتيكي (P) للماء بالنسبة للضغط الجوي يكون: P = ρw g h حيث: ρw كثافة الماء ، h عمق النقطة تحت سطح الماء الحر. وتكون طاقة جهد الضغط Epكالآتي : Ep = P(dv) = ρw g h (dv)

  9. وعلى أساس وحدة الوزن يكون جهد الضغط ψp كالآتي: • ψp = h • عندما تكون وحدة الكمية من الماء معبرا عنها على أساس الوزن يكون جهدالضغط عبارة عن ارتفاع سطح الماء الحرفوق النقطة المراد معرفة جهدها في التربة. • يكون عبارة عن المسافة الرأسية من النقطة وسطح الماء داخل البيزومتر Piezometers.

  10. جهد الشد (الضغط السالب) • وهو الجهد المرتبط بقوى الإدمصاص و الخاصية الشعرية بالتربة. • وهذه القوى تجذب الماء وتربطه و تخفض من طاقة جهده. • ولذلك فإن جهد الشد Ψm على أساس وحدة الوزن هي: Ψm = - h • في التربة يكون عبارة عن المسافة الرأسية بين النقطة المراد قياسها وبين سطح الماء داخل مانوميتر مملوء بالماء ومتصل بهذه النقطة عن طريق جزء مسامي كأسي الشكل وذلك عند الاتزان.

  11. أرض مانوميتر متصل بالأرض عن طريق جزء مسامي h جزء مسامي مانوميتر

  12. يوضع جهاز الشد في الأرض لتتبع التغيرات في المحتوى الرطوبي. • وبالتالي تغيرات جهد الشد وذلك نتيجة إضافات الماء أو نقصها بواسطة النباتات أوالعوامل الأخرى. • ولذ لك تستخدم قياسات الجهاز لجهود الشد المختلفة في تحديد مواعيد الري.

  13. على المستوى التجاري يكون مقياس التفريغ ذو التقسيم (صفر- 100) وهذا يقابل مدى شد من (صفر – 1000 سم). • أي أن كل علامة تمثل واحد سنتيبار (cb) ويكون تقسيم (صفر – 1000) لنفس مدى الشد فتكون كل علامة ممثلة واحد ملليبار(mb). • يكون حساب جهد الشد(Ψm) بالجهاز كما يلي : Ψm = - (RN) + Z0 • حيث : • R هي قراءة عداد مقياس التفريغ. • N تساوي (واحد) إذا كان المقياس مدرج لألف قسم.mb • N تساوي 10 (عشرة) إذا كان المقياس مدرج لمائة قسم.cb • تكون قيمة Ψm المتحصل عليها في الحالتين H2O cm. • Z0هي البعد الرأسي لمقياس التفريغ من الجزء السيراميكي المسامي.

  14. ويمكن استبدال مقياس التفريغ بالمانوميتر الزئبقي Mercury manometer ويكون حساب جهد الشد كالآتي: Hg – H2O H2O Ψm= -ZHg + Z0 • حيث: • Hg كثافة الزئبق وتساوي 13600 كجم م-3. • H2O كثافة الماء وتساوي 1000 كجم م-3. • Z تساوي (ZHg + Z0) ، ولذلك فالمعادلة النهائية هي: • Ψm=(-12.6 ZHg) + Z0 • حيث ZHg هو ارتفاع الزئبق في المانوميتر فوق السطح المعرض للضغط الجوي.

  15. الجهد الأسموزي • ويرجع لتأثير المواد الذائبة بالماء الأرضي. • وتقلل من طاقة الجهد الخاصة به وذلك بخفض الضغط البخاري للماء الأرضي. • الجهد الأسموزي للماء النقي يساوي صفر. • يمكن قياس مجموع جهد الشد والجهد الأسموزي للماء الأرضي بواسطة جهاز المزدوج الحراري السيكومتري Thermo Cupple Psychrometerلقياس الرطوبة الجوية. • ويتم ذلك بضمان وجود اتزان حراري وعدم وجود تأثير للجاذبية الأرضية. • في هذه الحالة يمكن أخذ جهد البخار مساويا لمجموع الجهد الأسموزي وجهد الشد. • الجهد الأسموزي له قيمة سالبة أوصفرا في الأراضي غير الملحية. • الجهد الأسموزي غير هام في حالة تدفق الماء لأن الأملاح تتحرك مع الماء وسريعا ما تتوازن بالأرض.

  16. مثــــــــــال وتدريب محلول في حالة جهاز شد رطوبي Tensiometer ذو قياس تفريغ مقسم من صفر إلى 100 كانت القراءة 31 لأرض متوسطة القوام وكانت المسافة الرأسية من المقياس إلى الجزء السيراميكي 80 سم والمطلوب حساب: أ- جهد الشد. ب- إرتفاع الزئبق داخل المانوميتر لو أن المقياس استبدل بمانوميتر زئبقي.

  17. الحــــــــل لحساب جهد الشد: Ψm = [-R x N)] + Z0 Ψm = [-(31 x 10)] + 80 = -310 + 80 = -230 cm H2O = -0.23 bar = -23 K Pa وهي في مجال السعة الحقلية (0.1 – 0.3 bar) or (10 – 33 KPa) لحساب ارتفاع الزئبق داخل المانوميتر الزئبقي: Ψm = (-12.6 ZHg) +Z0 -230 = (-12.6 ZHg) + 80 ZHg = (-230 – 80) / (-12.6)= -310 /-12.6 = 24.6 cm Hg

More Related