Ny firafitry ny tany
Ny firafitry ny tany dia midika ny fandaminan’ny dingana mafy ao anatin’ny vatan-tany. Araka ny fantatra, ny tany dia ahitana sombintsombiny mafy sy lavaka feno rano, rivotra na etona an-drano, matetika ampahany rivotra ampahany rano. Araka ny fandaminan’ireo sombintsombiny mafy ao amin’ny tany no mamaritra ny firafiny. Samy hafa be ny firafitry ny tany malalaka sy ny tany miray.
Firafitry ny tany malalaka
Ny firafitry ny tany tsy mifamatotra dia mivoatra eo ambanin’ny fiantraikan’ny hery misintona. Lehibe kokoa ireo singa mafy ao amin’ity tany ity ary mianjera midina, mipetraka noho ny herin’ny fisintonana, raha toa kosa ka tsy misy na kely dia kely ny hery mifampisintona molekiola amin’ireo singa ireo ary resin’ny hery misintona. Noho izany, amin’ny tany tsy mifamatotra dia mifandamina mifanolotra ireo singa mafy, mameno ny habaka malalaka eo anelanelan’ireo singa voalamina (sary 1_a_). Raha manakaiky ny boribory ny endrik’ireo singa ao amin’ny tany tsy mifamatotra ary mitovy habe, toy ny mety ho amin’ny fasika mitovy firafitra, dia mety ho mangidihidy indrindra ny firafitra (sary 1_b_) na malalaka indrindra (sary 1_c_), arakaraka ny fipetrahan’ireo singa mafy ao amin’ny tany. Ny firafitra mangidihidy indrindra dia mifanaraka amin’ny fahafaha-mifampitohitohy ambony indrindra amin’ny tany tsy mifamatotra ary ny porosité-ny dia nmin=26%. Ny firafitra malalaka indrindra dia mifanaraka amin’ny fahafaha-mifampitohitohy ambany indrindra azo atao amin’ny tany tsy mifamatotra ary ny porosité-ny dia nmax=48%. Ohatra, ny fasika malalaka eny amin’ny dongom-pasika dia manana n=47%.
Sl. 1 Firafitry ny tany tsy mifamatotra
Raha tany tsy mifatotra manana haben’ny voa samihafa no misy, ka ny potikely madinika no mameno ny banga eo anelanelan’ny lehibe kokoa (sary 2), dia kely lavitra ny porositan’ny tany (n=20% sy ambany kokoa).
Sary 2. Firafitry ny tany tsy mifamatotra misy haben’ny voa samihafa
Firafitry ny tany mifatotra
Ao amin’ny tany mifatotra dia hafa ny rafitra noho ny amin’ny tsy mifatotra. Ao amin’ny tany mifatotra dia miseho ny hery kohesiona, izay mahery noho ny herin’ny fisintonan’ny gravité amin’ireo sombiny madinika ary mampiraikitra azy ireo amin’ny velaran’ny fifampikasihana. Noho izany dia tsy mianjera tsirairay midina ireo sombiny ireo, fa mijanona miraikitra iray ambonin’ny iray sy iray eo akaikin’ny iray (sary 3_a_), ka mamorona rafitra toy ny rojo sy tambajotra (sary 3_b_), toy ny voamaina madinika (sary 3_c_) sns., izay antsoina hoe rafitra amin’ny ambaratonga ambony. Manana porosité lehibe ireo rafitra ireo, izay mety hahatratra 60-80% amin’ny fitambaran’ny masiny, ka tsy azo amin’ny tany tsy mifatotra izany.
Sary. 3. Firafitry ny tany mifatotra
Porozité sy ny koefisian’ny porozité
Ny porosité an’ny tany dia faritana amin’ny tahan’ny habetsahan’ny poara sy ny habetsahan’ny tany manontolo (sary 4).
Sary 4. Porosité sy koefisien’ny porosité amin’ny tany
Raha asiana marika amin’ny
- Vp = volume des pores ao amin’ny tany
- Vm = ny habetsahan’ny potika mafy
- V = ny habetsahan’ny tany manontolo,
Ny porosité an’ny tany n dia, araka ny famaritana,
n = VP / V = VP / (VP + Vm),
na amin’ny % amin’ny habetsahan’ny tany manontolo
n = 100 * VP / (VP + Vm) %.
Ny koefisien’ny porosity-n’ny tany dia faritana amin’ny tahan’ny habetsahan’ny lavaka amin’ny habetsahan’ny singa mafy:
e = VP / Vm.
Avy amin’ilay raikipohy ho an’ny porosity n dia manana isika:
nVP + nVm = VP, ka Vm = VP(1-n) / n.
Rehefa soloina ao amin’ny raikipohy ho an’ny e io sanda io dia mahazo isika
e = n / (1-n).
Avy amin’ity fampitoviana ity dia azontsika
e - ne = n; n = e / (1 + e).
Ny koefisientan’ny porosity dia mampiseho ny hakitroky ny tany. Raha lehibe kokoa ny koefisienta e, dia kely kokoa ny hakitroky ny tany, ary mifanohitra amin’izany koa. Raha misy tany mora mifikitra ka mihisatra eo ambanin’ny enta-mavesatra, dia azo faritana amin’ny alalan’ny koefisientan’ny porosity alohan’ny sy aorian’ny fihisatra ny haben’ny fihisatra Δ_h_.
Andeha hodinihintsika ny soson-tany mora mitsonika manana hatevina h (sary 5_a_). Raha ampiharina aminy ny enta-mavesatra, dia hilentika izy amin’ny haavo Δ_h_, ka hihena ho h1 ny hateviny noho ny enta-mavesatra. Noho izany
Δ_h_ = h – h1.
Satria ny fidinan’ny tany mora voaporitra dia mitranga noho ny fihenan’ny poara, satria saika tsy voaporitra ny poti-javatra mafy, ary koa ny rano raha feno azy ireo ampahany na tanteraka ny poaran’ny tany, dia azo aseho an-tsary araka ny sary 5_b_ io fidina io.
Sary 5. Fisolosoloana Δh amin’ny sosona tany azo tsindriana manana hateviny h eo ambanin’ny enta-mavesatra
Raha atao hoe h0 ny haavon-tsaina an-tsaina amin’ny soson’ireo sombintsombiny mafy tsy misy poara, antsoina hoe haavo ahena, dia azo aseho amin’ny alalan’ity fifandraisana ity ny fihenan’ny haavo Δ_h_ raha oharina amin’ny haavo ahena h0:
Raha jerena ny soson-tany iray izay mitovy amin’ny iray ny sakany sy ny halavany, dia ny haavo h, h1 ary h0 no maneho ny habetsahana, ka dia
izay e no fatran’ny porôsité alohan’ny, e1 aorian’ny fidinana. Avy amin’ny etsy ambony dia azo ny fidinana
Δ_h_ = h0 (e-e1).
Ny fidinana dia azo aseho raha ampitahaina amin’ny haavon’ny sosona h alohan’ny fidinana raha soloina ny sandan’ny haavo ahena h0:
h0 = h – nh = h (1-n) = h / (1+e),
satria n = VP / V = VP / h_,_ ka avy eo VP = nh.
Araka izany dia azo
Manana ireo sanda salan’isa manaraka ireto amin’ny porosity n sy ny koefisien’ny porosity e ny karazana tany tsirairay:
Hamandoan’ny tany
Karazan-drano ao amin’ny tany
Miseho ao anaty tany ny rano amin’ny endriky ny rano ao amin’ny mason-tsivana eo anelanelan’ny poti-maty mafy, izay antsoina hoe rano pora, avy eo ho rano adsorbée eo amin’ny poti-maty mafy ary ho rano konstitusionaly.
Ny rano anaty pora dia ahitana rano malalaka eo anelanelan’ny poti-javatra mafy, izay mihetsika araka ny lalàn’i Darcy, avy eo rano gravitationnel, izay mihetsika noho ny hery misintona avy eny ambony midina amin’ny lafiny rehetra, saingy tsy mihetsika araka ny lalàn’i Darcy, rano kapilara izay mihetsika noho ny hery kapilara, ary rano amin’ny tension amin’ny vela izay tazonin’ny tension amin’ny vela any amin’ny zoro eo anelanelan’ny poti-javatra mafy amin’ny tany ary antsoina koa hoe rano anaty pora zoro. Ity rano rehetra ity dia azo esorina tanteraka amin’ny fanamainana ny tany amin’ny mari-pana 110oC.
Rano adsorbée dia ilay manarona ny poti-maty mafy, izay ifatorany amin’ny hery molekiola. Io ilay antsoina hoe sarimihetsika rano, izay miova 6-80 µµ (1µµ=10-6 mm, milimikron). Kely ny fiantraikan’ny rano adsorbée amin’ny poti-lehibe kokoa, nefa rehefa madinika kokoa ny poti dia vao mainka mitombo ny fiantraikany, satria mitombo ny velaran’ny poti amin’ny ankapobeny ka miaraka amin’izany koa ny tahan’ny rano adsorbée amin’ny poti-maty mafy ao anatin’ny singa iray amin’ny habetsahan’ny tany. Ity rano ity dia azo esorina amin’ny ampahany ihany amin’ny fanamainana amin’ny 110oC.
Rano konstitusionaly dia mifandray ara-kimika ao anatin’ny kristalin’ny mineraly ao amin’ny poti-tany mafy. Kely dia kely io rano io ary tsy azo esorina amin’ny fanamainana ny tany. Noho izany dia azo heverina ho ampahany mandrafitra ny poti-maty mafy io rano io.
Habetsahan’ny rano ao amin’ny tany
Araka ny famaritana, ny habetsahan’ny rano ao anaty tany na hamandoan’ny tany dia ny tahan’ny lanjan’ny rano ao anaty tany raha ampitahaina amin’ny lanjan’ireo singa mafy ao aminy. Araka ny habetsahan’ny rano ao anaty tany dia misy tranga telo: tany feno rano tanteraka, tany feno rano ampahany, ary tany maina tanteraka.
Tany feno tanteraka amin’ny rano
Raha asiana n ny porosité an’ny tany, γs ny lanja ara-bolan’ny poti-javatra rehetra, γw ny lanja ara-bolan’ny rano, dia azo aseho amin’ity fampitoviana manaraka ity ny hamandoan’ny tany feno rano wZ
Tany voasotro rano amin’ny ampahany
Raha asehontsika amin’ny Ww ny lanjan’ny rano ao amin’ny tany, ary amin’ny Wd ny lanjan’ireo sombintsombiny mafy, izany hoe ny lanjan’ny tany maina, dia ny hamandoan’ny tany w
w = Ww / Wd , izany hoe, amin’ny isan-jaton’ny lanjan’ny tany maina: w = 100 Ww / Wd.
Amin’ity tranga ity dia azo aseho amin’ny degre de humidité Sr ny hamandoan’ny tany, izay maneho ny tahan’ny lanjan’ny rano tena misy ao anaty tany amin’ny lanjan’ilay rano ao amin’io tany io ihany izay ho eo raha feno rano avokoa ny mason-koditra rehetra, na amin’ny lanjan’ny rano amin’ny tany feno rano:
ho an’ny _γ_w = 1,00 Sr = w*γs / e.
Ireto ny fetran’ny sanda ho an’ny haavon’ny hamandoana:
- ho an’ny tany maina tanteraka w = 0; Sr = 0
- ho an’ny tany feno tery tanteraka w = e/γs; Sr = e/γs * γs / e = 1,0.
Sary 6. Santionan’ny tany voasoroka rano ampahany
Ny degre-na fenoana (izay indraindray antsoina koa hoe fahafenoana na degre-n’ny hamandoana) dia aseho ihany koa amin’ny tahan’ny habetsahan’ny lavaka feno rano amin’ny habetsahan’ny lavaka manontolo (sary 6):
Sr = V2 / V1
izay V2 no habetsahan’ny lavaka feno rano, V1 no habetsahan’ny lavaka manontolo feno rano, rivotra ary entona. Raha w no hamandoan’ny tany amin’ny % amin’ny lanjan’ny tany maina Wd, dia manana isika
V2 * γW = w Wd, ka avy eo V2 = w Wd / γw.
Amin’ny lafiny iray kosa, manana isika fa V1 = V – Vd, ka satria Vd * γs = Wd, dia
Vd = Wd / γs ary V1 = V – Wd / γs.
Araka izany, ny haavon’ny fahafenoan’ny tany Sr dia ho
na amin’ny isan-jaton’ny lanjan’ny tany maina
Tany maina tanteraka
Amin’ity tranga ity dia w = 0. Nesorina avokoa ny rano ao amin’ny pores, fa ny rano adsorbé kosa dia nesorina ampahany fotsiny, izany hoe mbola misy ny sarimihetsika rano, nefa nihena ny hateviny.