Markens vattengenomsläpplighet
Från Rilpedia
Markens vattengenomsläpplighet är den mängd vatten som kan rinna igenom marken på en viss tid. Ibland används även termen hydraulisk konduktivitet för detta. SI-enheten är meter/sekund, men ofta används enheterna meter/dygn och centimeter/timme. Markens vattengenomsläpplighet definieras i Darcys lag.
Innehåll |
Variationer
Markens vattengenomsläpplighet varierar dels beroende på markens porstorleksfördelning, dels mellan olika vattenhalter i marken. Variationerna kan vara mycket stora.
Porstorleksfördelningens betydelse
Porstorleksfördelningen i marken har en avgörande betydelse för markens vattengenomsläpplighet. Generellt gäller att ju större markporer, desto större vattengenomsläpplighet. Speciellt närvaron av makroporer ger marken en mycket god vattengenomsläpplighet vid mättade flöden, vilket kan visas av ekvationen
där
- K = markens vattengenomsläpplighet (m/s)
- η = dynamisk viskositet (Pa s)
- τ = tortousitet (dimensionslös)
- θ = vattenhalt i marken (dimensionslös)
- r = markporens ekvivalentradie (m)
På grund av markens kapillaritet, blir det omättade flödet betydligt lägre i marken än det mättade flödet. Vattnet kan ju bara rinna i redan vattenfyllda markporer, vilket vanligtvis innebär de mindre markporerna. Sambandet mellan förändring i vattenhalt och markporens ekvivalentradie framgår av pF-kurvan.
Markens porstorleksfördelning är i praktiken en funktion av markens textur och struktur.
Enkelkorniga jordarter
Då markporernas storlek är proportionell mot kornstorleken, får sandjordar och grovmojordar ofta en god vattengenomsläpplighet. Mjälajordar får däremot ofta en låg vattengenomsläpplighet.
För kornfraktioner i renbestånd kan vattengenomsläppligheten beräknas med den förenklade ekvationen K = 5 D2 där
- K = markens vattengenomsläpplighet (m/s)
- D = korndiameter (m)
Leror
För lerorna är sambandet mera komplext, beroende på lerornas krympande och svällande egenskaper. Många lerjordar spricker upp vid torka. Dessa sprickor ger tillsammans med rotgångarna en mycket god vattengenomsläpplighet. På hösten när lerorna åter blir fuktiga, sväller lerorna upp och sprickorna försvinner. Då blir lerjorden mycket tät och svårgenomtränglig. Lermineralet bentonit används därför som tätningsmedel vid dammvallar och dylikt.
Moränjordar
Då moränjordar består av många olika kornstorlekar, tenderar de mindre partiklarna att sätta sig i mellanrummet mellan de större partiklarna. Det gör att markporerna ofta kan bli mycket små, vilket avsevärt kan sänka vattengenomsläppligheten i moränjorden.
Markvattenhalt
För de alla mineraljordar och de flesta organiska jordar finns markvattnet i de mindre porerna och markluften i de större porerna. Detta beror på den negativa bindningsvinkel mellan vattenmolekylen och markpartiklarna (kapillär bindning).
Markvatten kan bara rinna i de markporer, som redan är fuktiga. Sålunda är markens vattengenomsläpplighet mycket starkt beroende av dess vattenhalt. Vattenmättade jordar har således betydligt bättre vattengenomsläpplighet än torra jordar.
För t.ex. en torr sandjord som bevattnas, är det det inte ovanligt att det bildas stående ytvatten som inte kan infiltrera marken innan markprofilen har fuktats upp ordentligt.
Praktisk betydelse
Kännedom om markens vattengenomsläpplighet är av stor betydelse för val av lämpligt dikesavstånd vid täckdikning och vid materalval till dammvallar.
Se även
- Darcys lag
- Dränerbart markvatten
- Dräneringsbehov
- Fältkapacitet
- Grundvatten
- Hydraulisk konduktivitet
- Kapillaritet
- Konstbevattning
- Makropor
- Markluft
- Markvatten
- Markpor
- Permanent vissningsgräns
- pF
- pF-kurva
- Rotdjup
- Syrgasbrist
- Tension
- Tensiometer
- Transpiration
- Täckdike
- Tryckpotential
- Växttillgängligt vatten
