WATER CONTENT

Kandungan air dalam tanah biasanya dinyatakan sebagai rasio berdimensi dua massa atau dua volume, atau diberikan sebagai rasio massa per satuan volume. Rasio ini berdimensi dapat dilaporkan sebagai pecahan desimal atau persentase, jika dikalikan dengan 100. Untuk menghindari kebingungan antara dua rasio kadar air berdimensi, dasar mereka (yakni, massa atau volume) harus selalu dinyatakan. Namun, dalam kasus di mana indikasi tidak diberikan, sosok itu adalah diasumsikan berdasarkan massa karena dalam penentuan kadar air tanah, sosok massa-dasar biasanya diperoleh pertama dan kemudian diubah menjadi sosok volume-basis (Gardner 1986). Dalam RESRAD, input data yang berhubungan dengan kadar air dalam bahan tanah dimasukkan secara volume (kadar air volumetrik). 

Kandungan air dalam tanah secara massal, w, didefinisikan sebagai rasio massa dari fase cair (air), M l, pada sampel tanah yang diberikan kepada massa bahan padat, M s, sesuai dengan ekspresi berikut: 

Kadar air volumetrik,, di dalam tanah (juga disebut basah fraksi volume atau volume air tanah) merupakan sebagian kecil dari total volume tanah yang ditempati oleh air yang terkandung dalam tanah. Dengan asumsi bahwa l V adalah volume fase cair (air) dalam sampel tanah dan bahwa t V adalah volume total sampel, kadar air volumetrik,, kemudian dapat didefinisikan sebagai berikut: 

dimana V s dan p V mewakili, masing-masing, volume fase padat dan ruang pori. 

Dari definisi yang disajikan dalam Persamaan 6.1 6.2, dan kadar air volumetrik,, dapat dinyatakan dalam hal kadar air, massa-w dasar, menurut rumus berikut: 

di mana b adalah densitas bulk tanah (lihat Bagian 2) dan w adalah densitas air. Kadar air volumetrik juga diungkapkan dalam hal porositas total, t p, dan saturasi air (atau rasio saturasi), R s, sesuai dengan ekspresi berikut: 

dimana t p adalah porositas total (Bagian 3.1 untuk definisi parameter), dan R s, rasio saturasi, didefinisikan sebagai rasio dari volume air, V l, dengan volume ruang pori, V p. Oleh karena itu, mengingat definisi t p dan s R, istilah untuk kadar air volumetrik dapat ditulis ulang sebagai berikut: 

Nilai yang mungkin berkisar dari mendekati nol untuk tanah kering kejenuhan mendekati nol, sampai dengan nilai porositas total tanah jenuh sepenuhnya. Batas bawah nol untuk kadar air volumetrik sulit dicapai karena sulit untuk sepenuhnya menghilangkan air dari tanah. Pada tanah berpasir, batas atas, yang sama dengan tp porositas total, juga tidak dapat dicapai karena sulitnya menghilangkan semua gelembung udara dalam tanah dalam rangka jenuh sepenuhnya. Namun, karena tanah lempung membengkak pada pembasahan, nilai-nilai atas tanah dapat melebihi porositas total

Kadar air atau kadar air adalah jumlah air yang terkandung dalam material, sepertitanah (kelembaban tanah disebut), batu , keramik , buah, atau kayu . Kadar air digunakan dalam berbagai bidang ilmiah dan teknis, dan dinyatakan sebagai rasio, yang bisa berkisar dari 0 (benar-benar kering) dengan nilai bahan ' porositas di saturasi. Hal ini dapat diberikan atas dasar (gravimetri) volumetrik atau massa.

Volumetrik kadar air, θ, matematis didefinisikan sebagai:

dimana w V adalah volume air dan V T = V s + V v = V s + V w + V adalah volume total (yaitu tanah volume + volume air + ruang udara).

kadar air Gravimetric [1] dinyatakan dengan massa (berat) sebagai berikut:

dimana w m adalah massa air dan b m adalah massa massal. Massa massal diambil sebagai massa total, kecuali untuk geoteknik aplikasi ilmu tanah dan mana-kering oven tanah (s m, lihat diagram) secara konvensional digunakan sebagai b m.

Untuk mengkonversi kadar air gravimetri ke air volumetrik, kalikan kadar air gravimetri oleh sebagian besar berat jenis material.

Tanah komposisi oleh fase: s-tanah (kering), v-void (pori-pori diisi dengan air atau udara), w-air, udara. V adalah volume, M adalah massa.

Derajat kejenuhan

Dalam mekanika tanah dan teknik perminyakan , saturasi air istilah atau derajat kejenuhan, S w digunakan, didefinisikan sebagai

dimana φ = v V / T V adalah porositas dan v V adalah volume atau pori ruang kosong.

Nilai S w dapat berkisar dari 0 (kering) untuk 1 (jenuh). Pada kenyataannya, w S tidak pernah mencapai 0 atau 1 - ini adalah idealisasi untuk penggunaan rekayasa.

volumetrik kadar air Normalized

Kadar air normal, Θ, (juga disebut saturasi efektif atau S e) merupakan nilai berdimensi didefinisikan oleh van Genuchten [2] sebagai:

di mana θ adalah kadar air volumetrik, r θ adalah kadar air sisa, yang didefinisikan sebagai kadar air yang gradien d θ / d h menjadi nol, dan,s θ adalah kadar air jenuh, yang setara dengan porositas, φ .

Metode Langsung

Kadar air dapat langsung diukur dengan menggunakan volume diketahui materi, dan pengeringan oven . Volumetrik kadar air, θ, dihitung [3]dengan menggunakan:

Dimana:

m basah dan m kering adalah massa sampel sebelum dan sesudah pengeringan dalam oven;

w ρ adalah densitas air; dan

V b adalah volume sampel sebelum pengeringan sampel.

Untuk bahan yang perubahan volume dengan kadar air, seperti batubara , kadar air, u, yang dinyatakan dalam massa air per satuan massa dari spesimen basah:

Namun, para ahli geoteknik memerlukan kadar air untuk dinyatakan sebagai persentase berat kering yaitu adalah kelembaban% konten sampel = u * 100

Dimana:

Untuk kayu , konvensi ini untuk melaporkan kadar air secara on-kering oven (yaitu pengeringan sampel umumnya dalam oven ditetapkan sebesar 105 derajat Celcius selama 24 jam). Dalam pengeringan kayu , ini merupakan konsep penting.

Metode Laboratorium

Metode lain yang menentukan kadar air sampel termasuk kimia titrasi (misalnya titrasi Karl Fischer ), menentukan massa yang hilang pada pemanasan (mungkin di hadapan gas inert), atau setelah pengeringan beku . Dalam industri makanan -metode Dean Stark juga sering digunakan.

Dari Buku Tahunan ASTM (American Society untuk Pengujian dan Material) Standar, dengan kadar air evaporable total pada Agregat (C 566) dapat dihitung dengan rumus:

dimana p adalah fraksi evaporable kadar air total contoh, W adalah massa dari sampel asli, dan D adalah massa sampel kering.

Metode Geofisika

Ada beberapa geofisika metode yang tersedia yang dapat mendekati kadar air tanah situ. Metode ini termasuk: -domain reflectometry waktu(TDR), neutron probe , domain sensor frekuensi , probe kapasitansi , tomografi resistivitas listrik , penetrasi radar tanah (GPR), dan lain-lain yang sensitif terhadap sifat fisika

air . [4] Geofisika sensor sering digunakan untuk memantau kelembaban tanah terus menerus dalam aplikasi pertanian dan ilmiah..

Air Tanah

Dalam jenuh air tanah akuifer , semua tersedia pori ruang yang diisi dengan air (kadar air volumetrik = porositas ). Di atas pinggiran kapiler , ruang pori memiliki udara di mereka juga.

Kebanyakan tanah memiliki kadar air kurang dari porositas, yang merupakan definisi kondisi tak jenuh, dan mereka membuat subjek zona vadose hidrogeologi. Para pinggiran kapiler dari tabel air adalah garis pemisah antara jenuh dan tak jenuh kondisi. Kadar air di pinggiran kapiler berkurang dengan bertambahnya jarak di atas muka air permukaan.

Salah satu komplikasi utama yang muncul dalam mempelajari zona vadose, adalah kenyataan bahwa konduktivitas hidrolik jenuh adalah fungsi dari kadar air bahan. Sebagai material mengering, jalur basah terhubung melalui media menjadi lebih kecil, konduktivitas hidrolik penurunan dengan kadar air rendah dengan cara yang sangat non-linear.

Sebuah kurva retensi air adalah hubungan antara kadar air volumetrik dan potensi air dari medium berpori. Ini adalah karakteristik untuk berbagai jenis media berpori. Karena histerisis , membasahi berbeda