これがそれがどのように機能するかの内訳です:
* 通常の細孔圧力: 飽和土壌では、毛穴の水は通常大気圧にあります。
* 負の細孔圧力: 土壌が部分的に不飽和である場合、水分子は表面張力のために土壌粒子に接着します。これにより、圧力勾配が作成され、毛穴から土壌粒子に向かって水を引っ張ります。これにより、周囲の大気と比較して細孔内の圧力が低くなります。
負の細孔圧を引き起こす因子:
* 蒸発: 土壌表面から水が蒸発すると、より深い層から水を引き出す吸引力が生じ、孔圧が負になります。
* 毛細血管作用: 土壌中の小さな毛穴は毛細血管管として作用し、重力に対して水を上に描きます。これは、負の細孔圧にもつながる可能性があります。
* ルートの取り込み: 植物の根は土壌から水を吸収し、根に向かって水を引く負圧を作り出します。
負の細孔圧の効果:
* 土壌強度の増加: 負の細孔圧は、粒子を一緒に保持することにより、土壌を強化します。これが、通常、乾燥土壌が湿った土壌よりも強い理由です。
* 透過性の低下: 負の細孔圧は、土壌を通る水の流れを減らします。これは侵食を防ぐのに有益ですが、排水を妨げる可能性もあります。
* 土壌収縮: 水が毛穴から引き出されると、土壌は収縮してよりコンパクトになります。これにより、土壌の量と構造の変化につながる可能性があります。
さまざまなアプリケーションにおける重要性:
* 地盤工学: 負の細孔圧は、斜面、基礎、および地球ダムの安定性における重要な要因です。
* 農業: 負の細孔圧力を理解することで、農家は灌漑を管理し、土壌の劣化を防ぐのに役立ちます。
* 環境科学: 負の細孔圧は、地下水の充電と土壌水分力学に役割を果たします。
測定:
負の細孔圧は、土壌の毛穴内の吸引力を測定する張力などのデバイスを使用して測定できます。
さまざまな分野では、否定的な細孔圧を理解することは、土壌と岩の行動と特性に影響を与えるため、重要です。それは複雑な現象ですが、その原因と効果を知ることは、建設、農業、環境管理などの分野で情報に基づいた意思決定を行うのに役立ちます。