An assessment of hysteresis in studies on the hydraulic conductivity of peat soils

• Autorzy: Brzostowski E. , Olszta W.

Warianty tytułu

PL

Ocena zjawiska histerezy w badaniach przewodności hydraulicznej gleb torfowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The value of hydraulic conductivity (K) has considerable theoretical and practical significance for the water economy of soils and plants. Measurements of hydraulic conductivity conducted for peat soils in the process of soil monolith drying and wetting indicated the occurrence of capillary hysteresis in the soils under study. Data presented in the paper may indicate that the phenomenon is directly affected by the physical-hydraulic properties of the soils. The hysteresis loop surface areas determined in the study may be insufficient to fully reflect the true situation as there is a lack of measurements of the soil water potential in the zone close to full saturation. Values of the surface area calculated according to statistical methods differ from values calculated according to Brooks and Corey’s formulae. A significant factor affecting the difference is the value of effective conductivity (Kₑ) which is one half of the conductivity at full saturation (Ks).

PL

Wielkość przewodnictwa hydraulicznego (K) ma istotne znaczenie teoretyczne i praktyczne dla gospodarki wodnej gleb i roślin. Dokonane pomiary przewodności hydraulicznej K(h) gleb torfowych dla procesu osuszania i nawilżania monolitu glebowego wskazują na występowanie zjawiska histerezy kapilarnej w badanych glebach. Podane w pracy przykłady mogą świadczyć, że bezpośredni wpływ na to zjawisko mają ich właściwości fizyko-wodne. Określone tu powierzchnie pętli histerezy mogą nie w pełni odzwierciedlać stan faktyczny, gdyż brak jest pomiarów potencjału wodnego gleby w strefie bliskiej pełnego nasycenia. Powierzchnie te obliczone metodami statystycznymi różnią się od wartości obliczonych wzorami Brooks’a i Corey’a. Istotnym czynnikiem wpływającym na tę różnicę jest wielkość efektywnej przewodności (Kₑ) która stanowi połowę przewodności w stanie pełnego nasycenia (Ks).

Słowa kluczowe

EN

hydraulic conductivity; soil water potential; hysteresis; peat soil

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 1996
• Tom: 436
• Opis fizyczny: p.5-11,fig.,ref.

Twórcy

autor

Brzostowski E.

• Institute for Land Reclamation and Grassland Farming, Gleboka 29, 20-612 Lublin, Poland

autor

Olszta W.

• Institute for Land Reclamation and Grassland Farming, Gleboka 29, 20-612 Lublin, Poland
• Department of Water Supply and Waste-Water Disposal, Technical University, Nadbystrzycka 40, 20-618 Lublin, Poland

Bibliografia

• 1. Bloemen G. W.: Calculation of conductivities and capillary rise in peat soils from bulk density and solid matter volume. Instituut voor Culturtechniek en Waterhuishounding, Wageningen, 1981.
• 2. Boweles E. J.: Physical and geotechnical properties of soil. McGraw-Hill Book Company, New York, 1984.
• 3. Brooks R. H., Corey T.: Hydraulic properties of porous media. Colorado State University Hydrol., 3, 27, 1964.
• 4. Chen F. H.: Foundation on Expensive Soils. Elsevier, Amsterdam, 1988.
• 5. Davidson J. M., Nilsen D. R., Blggar J. W.: The dependence of soil water uptake and release upon the apllied pressure increment. Soil Sci. Soc. Am., Proc. 30, 298 - 304, 1966.
• 6. Enderby A. J.: The domain model of hysteresis. Trans. Faraday Soc., 51, 835, 1955.
• 7. Enderby A. J.: The domain model of hysteresis: 2 Trans. Faraday Soc., 2, 106, 1956.
• 8. Everett D. H., Whitton W. J.: A general approach to hysteresis: 1, Trans. Farady Soc., 48, 749, 1952.
• 9. Everett D. H., Smidth F. W.: A general approach to hysteresis: 2, Trans. Faraday Soc., 50, 187, 1954.
• 10. Everett D. H.: A general approach to hysteresis: 4, Trans. Faraday, Sco. 51, 1551, 1955.
• 11. Horawski H.: Agricultural Pedology (in Polish). University of Agriculture, Kraków, 1981.
• 12. Konstankiewicz K., Pukos A., Walczak R.: Domain theory of hysteresis for thermodynamic processes in soil (in Polish). Problemy Agrofizyki, PAN, Wydawnictwo Ossolińskich, Wrocław, 11, 1974.
• 13. Okruszko H., Piaścik H.: Characteristic of hydrogenic soils (in Polish). Agricultural-Technical University, Olsztyn, 1990.
• 14. Olszta W.: Investigation of the influence of grond-water table and transpiration on moisture distribution in peat-muck soil profile with the simulation modeling method (in Polish). Roczn. Glebozn., XXXI, 3/4, 1980.
• 15. Olszta W., Zaradny H.: Experimental and calculated methods of determination of soil hydraulic conductivity coefficient at not complete saturation (in Polish). Institute for Land Reclamation and Grassland Farming, Falenty, 1993.
• 16. Poulovassilis A.: The effect of hysteresis of porewater on the hydraulic conductivity. Soil Sci., 20, 52, 1969.
• 17. Topp G. C., Miller E. E.: Hysteresis moisture characteristics and hydraulic conductivities for glass bead media. Soil Sci. Soc. Amer., Proc., 30, 156, 1966.
• 18. Uggla H.: Soil Science of Agriculture (in Polish). PWN, Warszawa, 1981.
• 19. Zawadzki S., Olszta W.: The use of sand box method for determination of soil evapotranspiration under laboratory conditions. Polish J. Soil Sci., 2, 2, 1969.