Dífhoirmíochtaí na hithreach de bharr an reo
Faoi ghníomh an reo, reoiteann uisce saor gan sreabhadh ag 0°C agus leathnaíonn sé ag an am céanna faoi 9% dá thoirt. Mar sin féin, ní reonn uisce i gcaipiléir chaola ag 0°C, ach ag teochtaí níos ísle, a théann ó -1°C go -78°C. Rinneadh an teocht reo deiridh seo a chinneadh le trialacha saotharlainne i Meiriceá. Dá chúinge a bhíonn an feadán caipiléarach, is ea is ísle an teocht reo.
Tá pores san ithir atá ceangailte lena chéile i ngach treo agus a fhoirmíonn feadáin chaipiléire. Sa ghaineamh tá na pores mór agus cruthaíonn siad feadáin chaipiléire leathana, ina reoitear an t-uisce ag 0°C nó ag teocht beagán níos ísle. Reoitear an t-uisce go cothrom, agus foirmítear criostail oighir sna pores, agus ní chruthaíonn méadú a n-toirte de 9% aon dífhoirmiú suntasach ar an ithir. In ithir a bhfuil comhdhéanamh mín-ghráin inti tá na pores níos lú agus cruthaíonn siad feadáin chaipiléire cúnga ina reoitear an t-uisce ag teochtaí níos ísle ná 0°C. Mar sin féin, sa chiseal dromchla bíonn an ithir i gcónaí níos scaoilte le pores níos mó, ina reoitear an t-uisce ag 0°C agus cruthaíonn sé criostail oighir. Meallann na criostail seo an t-uisce fuaraithe chucu ó na pores cúnga le fórsa mór, an fórsa criostalaithe mar a thugtar air. Nuair a thagann an t-uisce mar sin meallta i dteagmháil leis na criostail oighir agus nuair a reoiteann sé féin, méadaíonn sé toirt na gcriostal oighir, a éiríonn ina lionsaí oighir, ar féidir a dtiús a bheith thart ar 0,1 go 10 mm. Cruthaíonn na lionsaí oighir a fhoirmítear dífhoirmiú suntasach ar an ithir le linn ghníomhaíocht an reo, rud a fhéadfaidh, faoi chúinsí an-neamhfhabhracha, dul suas go 30 agus 50 cm.
Braitheann cuma agus méid dhífhoirmiú na talún de bharr an tsneachta reoite den chuid is mó ar na 3 tosca seo a leanas:
-
Leibhéal an uisce faoin talamh
-
Fad na siocaireachta.
Ad 1) Ó thaobh an chomhdhéanaimh ghránmheitreach de, is é an éifeacht is mó ag an sioc ar ithir mhínghráinneach, a bhfuil a phóir sách beaga chun feadáin chaipileara chaola a chruthú, agus ag an am céanna tá tréscaoilteacht sách mór aici, rud a chuireann ar chumas cúrsaíocht thapa uisce le linn ghníomh an tsioic. Is í an ithir sin an ceann is íogaire don sioc, ó thaobh luas an chuma agus ó thaobh méid na ndífhoirmíochtaí de. Is ithreacha deannaí iad sin, a bhfuil gráin de mhéid 0,02-0,002 mm iontu den chuid is mó. Tá airde ardú caipileara íseal ag gráin de mhéid >0,02 mm, agus tá ardú caipileara mall ag gráin de mhéid < 0,002 mm, ionas nach féidir, sa dá chás, ach méid níos lú uisce a shroicheadh isteach sa chrios ina ngníomhaíonn an sioc fad a mhaireann sé. Má tá níos mó ná 25% cáithníní ar mhéid < 0,002 mm san ithir chré, tá tréscaoilteacht na hithreach an-íseal agus tá cúrsaíocht an uisce sna póir chomh mall sin go reoiteann sé sna póir sula bhféadfaidh na lionsaí oighir é a mhealladh.
Ad 2) Chomh maith leis an gcoinníoll maidir le comhdhéanamh gráinneach an talaimh, caithfear coinníoll eile a chomhlíonadh chun go dtarlóidh dífhoirmíochtaí sa talamh de bharr an reo. Sin é go mbeidh féidearthacht ann uisce a sholáthar isteach sa chrios ina bhfeidhmíonn an reo. Mura gcomhlíonfaí an coinníoll seo, i.e. mura mbeadh na caiplirí san ithir i gceangal leis an uisce a bheidh ag sreabhadh tríothu i gcónaí le linn na hoibríochta reo, ní tharlóidh dífhoirmíochtaí de bharr an reo, cibé a bheadh comhdhéanamh gráinneach an talaimh.
De réir mar a bhíonn leibhéal an uisce screamhuisce níos airde, is ea is mó an seans go dtarlóidh dífhoirmíochtaí san ithir de dheasca gníomhaíocht an reo. Má tá leibhéal an uisce screamhuisce níos doimhne ná airde ardaithe caplaí an uisce san ithir áirithe sin, bíonn na dífhoirmíochtaí de bharr an reo neamhshuntasach.
Ad 3) Dá fhaide an tréimhse aimsire ina maireann an reo gan bhriseadh, is ea is mó na dífhoirmíochtaí de bharr an reo, mar gheall ar fhoirmiú lionsaí níos mó agus níos líonmhaire. Cruthaíonn reo láidir gearrthréimhseach níos lú dífhoirmíochtaí, toisc go dtarlaíonn reo tobann an uisce sna poill agus briseadh ar shreabhadh caipilíneach an uisce sa chás sin. Os a choinne sin, cruthaíonn reo meánach agus fada níos mó dífhoirmíochtaí de bharr foirmiú neamhoibritheach lionsaí oighir.
Éifeacht díthriallaithe
Le linn an díreoite, leáíonn na lionsaí oighir ar dtús sa chuid uachtarach den ithir dhromchla, agus fanann sraith reoite, agus dá bhrí sin do-athréscaoilteach, díreach faoina bhun. Ós rud é go dtugann na lionsaí oighir leáite méid mór uisce, nach féidir dul tríd an gciseal íochtarach reoite, sáraíonn an méid méadaithe uisce seo sa chiseal dromchla an ithir agus cruthaíonn sé mais leachta as, nach bhfuil aon chruas aici, ach a bhrúitear amach ar an taobh faoi bhrú. Is féidir le dífhoirmíochtaí ithreach de bharr gníomhaíocht an díreoite a bheith suntasach agus, i gcásanna áirithe, contúirteach. Bíonn na dífhoirmíochtaí seo coitianta i ngearrthacha ar línte iarnróid agus ar bhóithre, áit a dtarlaíonn sleamhnú páirteach na bhfánaí san earrach de bharr sáithiú na hithreach le huisce ó lionsaí oighir leáite, chomh maith le ar bhóithre a ndífhoirmíonn a gcuid dromchlaí tráchta ar ithir a chaill a cumas iompair de bharr sáithiú le huisce.
Critéar chun tionchar an reoite ar an ithir a mheas
Trí staidéar a dhéanamh ar éifeacht an reo ar chineálacha éagsúla ithreach, thángthas ar an gconclúid gur gá dhá chineál ithreach a idirdhealú i dtéarmaí iompair faoin reo: sábháilte agus contúirteach ó thaobh an reo de.
Ithreacha atá slán ó thaobh an reo de is ea iad siúd nach mbíonn lionsaí oighir iontu, is cuma cé chomh fada agus a mhaireann an sioc. Sa chineál seo ithreach, ní tharlaíonn ach reo an uisce sna póiri agus cruthú criostal oighir, le dífhoirmíochtaí beaga faoi ghníomh an reo. Sa ghrúpa seo tá gairbhéal, gaineamh agus ithreacha comhchosúla.
Is iad na hithreacha atá contúirteach ó thaobh an fhuachta iad siúd a mbíonn lionsaí oighir iontu, rud a d’fhéadfadh dífhoirmíochtaí níos mó a chur faoi deara. Bíonn éifeacht leáite freisin ag uisce carntha sa chiseal dromchla i bhfoirm lionsaí oighir le linn gníomhaíocht an fhuachta. Sa ghrúpa seo tá ithreacha áirithe púdrach-arglacha agus, go háirithe, ithreacha púdracha.
Tá roinnt critéar ann chun friotaíocht ithreach in aghaidh an reo a mheas, agus i measc na gceann is cáiliúla tá critéir Arthur Casagrande agus Rukli, a chuirfimid síos orthu anseo.
Critéar A. Casagrande
Tá an critéar seo bunaithe ar chomhdhéanamh gráinneach na hithreach agus is mar seo a leanas é:
a) I gcás ithreach de chomhdhéanamh aonfhoirmeach, a bhfuil an méid neamh-aonfhoirmeachta U < 5, tá an ithir contúirteach ó thaobh sioc de má tá níos mó ná 10% de ghráinní aici atá níos lú ná 0,02 mm.
b) I gcás ithreach le comhdhéanamh neamhchothrom, a bhfuil a céim neamh‑aonfhoirmeachta U > 15, bíonn an ithir i mbaol sioc má tá níos mó ná 3% grán de mhéid faoi bhun 0,02 mm inti.
Cé gur cuireadh an critéar seo i bhfeidhm ar feadh i bhfad agus gur thug sé torthaí iontaofa i gcónaí, is é an locht atá air go mbunaíonn sé é féin ar ghraonadacht na hithreach amháin agus nach gcuireann sé na tosca eile ar fad a mbíonn tionchar acu ar ghníomh an reo san ithir san áireamh. Dá bhrí sin meastar inniu go bhfuil an critéar seo ró-dhian agus neamhleor ó thaobh eacnamaíochta de.
Critéar Rukliev
De réir an mhodha seo roinntear an ithir ina dhá chodán de réir chruas na gcáithníní soladacha, is é sin, an codán garbhghráinneach, gráin a bhfuil trastomhas d > 2 mm acu, agus an codán mínghráinneach, gráin a bhfuil trastomhas d < 2 mm acu. Chun friotaíocht na hithreach in aghaidh an reo a mheas, socraítear caidreamh idir méid an chodáin mhínghráinneach agus méid an chodáin gharbhghráinneach, agus tugtar an caidreamh seo leis an teorainn íochtarach agus leis an teorainn uachtarach (fig. 1).
Léiríonn an teorainn íochtarach an t-uaschéatadán incheadaithe de cháithníní soladacha le trastomhas d < 0,02 mm de mheáchan tirim an líonta, is é sin an chodán 0-2 mm, nach dtarlaíonn beagnach aon damáiste mar gheall ar an sioc faoi dhálaí neamhfhabhracha, amhail leibhéal ard uisce na screamhuisce, dálaí aeráide neamhfhabhracha (siocanna fada) agus taise nádúrtha mhór na hithreach.
Léiríonn an teorainn uachtarach an céatadán is mó de cháithníní d < 0,02 mm de mheáchan tirim na codán mínghráin a mbíonn, faoi choinníollacha fabhracha, gan mórán díobhála de bharr sioc ar chor ar bith, amhail leibhéal íseal an screamhuisce, coinníollacha aeráide fabhracha (sioca gearrthéarmacha) agus taise nádúrtha íseal na hithreach.
Fíor 1 Teorainn íochtair agus uachtair chun contúirt reo na hithreach a mheas de réir chritéar Ruklie
Cosaint i gcoinne ghníomhaíocht an reo san ithir
Braitheann doimhneacht ghníomhaíocht an reo san ithir ar na dálaí aeráide sa cheantar. Inár dtír féin is iondúil go mbíonn sí 0,8 go 1,0 m faoi dhromchla na talún. Dá réir sin, ní bheidh struchtúir a bhfuil bunús orthu ag doimhneacht atá comhionann le nó níos mó ná 1,0 m faoi ghníomh an reo.
Tá struchtúir atá bunaithe go héadomhain, ar nós dromchlaí bóithre, faoi réir ghníomh an reo, rud a d’fhéadfadh dífhoirmíochtaí agus damáistí móra a chruthú ar an ndromchla, le linn reo agus le linn leá freisin. Dá bhrí sin, agus dromchlaí bóithre agus rúidbhealaí aerfoirt á ndéanamh, is gá an ithir a scrúdú maidir le héifeacht an reo, agus má bhíonn an bhunithir i mbaol ó reo, ní mór bearta cosanta a ghlacadh. I gcás dromchlaí bóithre agus aerfoirt, is é an beart is éifeachtaí ná ciseal maolánach a dhéanamh, a gcinntear a thiús ionas go mbeidh tiús iomlán an dromchla agus an chiseal mhaolánaigh 0,80 m i gceist le trácht trom agus go 0,60 m i gceist le trácht éadrom. De ghnáth is leor ciseal maolánach le tiús 0,30 m faoin ndromchla mar chosaint ar éifeacht an reo.
De ghnáth is gaineamh nó gairbhéal gainmheach an t-ábhar don chiseal mhaolánach, agus caithfidh sé na coinníollacha seo a leanas a chomhlíonadh:
Innéacs plaisteachta IP < 5
Ábhar na coda d < 0,02 mm níos lú ná 3%
Leibhéal na neamhréidhe U > 7.
Níor cheart go mbeadh an chuid uachtarach den chiseal mhaoláin, le tiús 20 cm, ina ghaineamh aonchineálach mínghráinneach mar gheall ar dhlús neamhleor agus ar chumas iompair theoranta. Sa chuid seo, ba cheart gurb é gairbhéal gainmheach é an ciseal maoláin le 30-70% de ghráin mhéid 2-30 mm. Ní mholtar gráin níos mó ná 30 mm.
Tá ballaí imfhálaithe atá bunaithe go héadomhain faoi thionchar an sioc sa talamh freisin, rud a fhágann go claonann siad, agus faoi thionchar athfhillteach an tsioc le himeacht ama tagann siad chun casadh agus titim. Dá bhrí sin, ba chóir na ballaí seo a bhunú go 1,0 m doimhne, má tá an talamh i mbaol sioc.