Summary
यहां हम एक पद्धति है जो मिट्टी के नमूने का आकार और एक हाइड्रोलिक चालकता माप डिवाइस से मेल खाती है मिट्टी कंटेनर के अंदर के साथ तथाकथित दीवार प्रवाह को रोकने के ग़लती से पानी के प्रवाह माप में शामिल किया जा रहा है । इसके उपयोग एक अपशिष्ट जल सिंचाई साइट से एकत्र नमूनों के साथ प्रदर्शन किया है ।
Abstract
1960 के दशक के बाद से, पेंसिल्वेनिया राज्य विश्वविद्यालय में एक वैकल्पिक अपशिष्ट जल निर्वहन अभ्यास शोध किया गया है और इसके प्रभावों पर नजर रखी । बल्कि एक धारा के लिए इलाज अपशिष्ट निर्वहन से, और इस तरह सीधे धारा की गुणवत्ता को प्रभावित, प्रवाह वानिकी और फसली भूमि विश्वविद्यालय द्वारा प्रबंधित करने के लिए लागू किया जाता है । मिट्टी हाइड्रोलिक चालकता में कटौती से संबंधित चिंताओं जब अपशिष्ट पुनः प्रयोग पर विचार हो । इस पांडुलिपि में वर्णित पद्धति, प्रयोगशाला आधारित हाइड्रोलिक चालकता माप तंत्र के आकार के साथ मिट्टी नमूना आकार मिलान, नियंत्रित करने के लाभों के साथ नमूनों की एक अपेक्षाकृत तेजी से संग्रह का लाभ प्रदान करता है प्रयोगशाला सीमा की स्थिति । परिणामों का सुझाव है कि मिट्टी का पुनः प्रयोग के कुछ प्रभाव हो सकता है कि भूमि के लिए साइट के अवसादी क्षेत्रों में गहरी गहराई में पानी संचारित करने की क्षमता पर । अवसादग्रस्तता में मिट्टी हाइड्रोलिक चालकता में कटौती की सबसे गहराई से जो नमूना एकत्र किया गया था करने के लिए संबंधित होने के लिए दिखाई देते हैं, और अनुमान, मिट्टी संरचनात्मक और textural मतभेदों के साथ जुड़े ।
Introduction
नदियों में नगर पालिकाओं से इलाज अपशिष्ट जल का निर्वहन दशकों के लिए एक मानक अभ्यास किया गया है । इस तरह के अपशिष्ट जल मुख्य रूप से प्राप्त पानी में सूक्ष्मजीवों द्वारा जैविक ऑक्सीजन की खपत के लिए क्षमता को कम करने के प्रयोजन के लिए इलाज किया जाता है, निर्वहन अपशिष्ट प्रवाह का एक परिणाम के रूप में । सूक्ष्मजीवों द्वारा ऑक्सीजन की खपत पानी के शरीर में ऑक्सीजन के स्तर को कम करने के प्रवाह में कार्बनिक पदार्थों को नीचा दिखाती है और इस प्रकार मछली सहित जलीय जीवों को नुकसान पहुंचाता है ।
हाल के दशकों में चिंताओं अकार्बनिक पोषक तत्वों, कुछ धातुओं, और अपशिष्ट जल जो नुकसान बनाने के भीतर अंय रसायनों से संबंधित विकसित की है । Kolpin एट अल द्वारा प्रकाशित एक अध्ययन के कारण । 1, पहले से विचार नहीं रसायनों की एक सीमा पर अधिक से अधिक ध्यान केंद्रित विकसित किया गया है । इस अध्ययन, संयुक्त राज्य अमेरिका भूवैज्ञानिक सोसायटी द्वारा प्रकाशित, व्यक्तिगत देखभाल उत्पादों और नदियों में अंय रसायनों और अपशिष्ट जल उपचार सुविधाओं से मुक्ति के कारण अमेरिका भर में अंय रसायन की व्यापक रेंज के बारे में जागरूकता उठाया ।
1960 के दशक के बाद से, पेन राज्य विश्वविद्यालय में शोधकर्ताओं ने जांच की है और एक वैकल्पिक अपशिष्ट जल निर्वहन अभ्यास एक आर्द्र क्षेत्र में कुछ अनूठा विकसित की है । बल्कि एक धारा के लिए इलाज अपशिष्ट निर्वहन से, और इस तरह सीधे धारा की गुणवत्ता को प्रभावित, प्रवाह वन और फसली भूमि विश्वविद्यालय द्वारा प्रबंधित करने के लिए लागू किया जाता है । इस आवेदन क्षेत्र, उपनाम "रहने वाले फिल्टर", वर्तमान में नगर पालिका से कुछ से अधिक परिसर से उत्पन्न सभी अपशिष्ट जल प्रवाह स्वीकार करता है । यह अतिरिक्त पोषक तत्वों के लिए संभावना कम कर देता है जो Chesapeake खाड़ी के लिए पानी देने धाराओं में प्रवेश, जो मछली के लिए हानिकारक है गर्म अपशिष्ट जल के निर्वहन से स्थानीय ठंडे पानी मत्स्य पालन की रक्षा, और अंय रसायनों के वितरण से बचाता है जलीय पारिस्थितिकी प्रणालियों से सीधे संपर्क से अपशिष्ट जल में निहित ।
हालांकि, वहां हमेशा व्यवहार परिवर्तन के परिणाम हैं, और इस वैकल्पिक उपयोग की सुविधा के लिए प्रतिरक्षा नहीं है ऐसे । सवाल है कि अपशिष्ट जल प्रवाह के आवेदन नकारात्मक है मिट्टी के लिए मिट्टी की सतह2, 3,4,5 और कारण अधिक से अधिक अपवाह घुसपैठ के लिए पानी की अनुमति की क्षमता को प्रभावित किया है के बारे में पैदा हुई है, क्या वहां रासायनिक (पोषक तत्वों, एंटीबायोटिक दवाओं या अंय दवा यौगिकों, व्यक्तिगत देखभाल उत्पादों) अपशिष्ट प्रवाह में निहित के साथ स्थानीय कुओं की एक संभव संदूषण है, और क्या उन रसायनों नकारात्मक पैदा कर रहे है इस तरह के रूप में रसायनों के के माध्यम से पर्यावरण प्रभावों,6 पौधे साइट पर उगाया जाता है, या साइट पर7 मिट्टी जीवों में एंटीबायोटिक प्रतिरोध के विकास ।
इन चिंताओं में से कुछ का एक परिणाम के रूप में, इस अध्ययन संतृप्ति पर मिट्टी हाइड्रोलिक चालकता पर अपशिष्ट प्रवाह की सिंचाई के प्रभावों का निर्धारण करने के लिए आयोजित किया जाता है । दृष्टिकोण का इस्तेमाल किया चयनित साइटों से मिट्टी एकत्र शामिल है या तो भीतर या सिंचित क्षेत्र के बाहर और प्रयोगशाला सेटअप के साथ मिट्टी नमूना कंटेनर आकार मिलान । यह मिट्टी नमूना कंटेनर के लिए महत्वपूर्ण है प्रयोगशाला उपकरण में फिट करने के लिए और पानी है कि मिट्टी मैट्रिक्स के माध्यम से नीचे ले जाता है के लिए पानी है कि मिट्टी और मिट्टी नमूना कंटेनर के बीच नीचे ले जाता है से अलग हो । प्रोटोकॉल का वर्णन कैसे प्रयोगशाला तंत्र का निर्माण किया है यह सुनिश्चित करने के लिए हुई ।
मिट्टी के नमूने एक हाइड्रोलिक कोर एक ट्रैक्टर से जुड़ी पारखी का उपयोग कर एकत्र कर रहे हैं । मिट्टी कोर लहरदार परिदृश्य में चयनित क्षेत्रों से एकत्र कर रहे हैं और मिट्टी के कोर पारखी में फिट एक प्लास्टिक आस्तीन में बनाए रखा । ये कोर एक Hagerstown गाद दोमट से एकत्र कर रहे हैं, या तो एक शिखर संमेलन परिदृश्य स्थिति में या एक अवसादी क्षेत्र में स्थित है । छह प्रतिनिधि शिखर और छह अवसाद साइटों सिंचित क्षेत्र (कुल 12 सिंचित क्षेत्र नमूना साइटों के) से नमूना लिया जाता है । इसके अलावा, तीन शिखर सम्मेलनों और तीन अवसाद स्थलों का एक निकटवर्ती, गैर-सिंचित क्षेत्र (कुल छह गैर-सिंचित साइटों का) से नमूना लिया जाता है । अधिकतम छह कोर की एक अधिकतम गहराई के लिए प्रत्येक साइट पर एकत्र किया जाता है लगभग १,२०० मिमी, प्रत्येक कोर नमूना लगभग १५० मिमी लंबे होने के साथ (१०० मिमी का नमूना प्लास्टिक आस्तीन में समाहित किया जा रहा है और ५० मिमी धातु पारखी के काटने के सिर में समाहित किया जा रहा ). धातु पारखी से हटाने के बाद, एकत्र मिट्टी कोर युक्त प्लास्टिक आस्तीन अंत टोपियां के साथ फिट कर रहे हैं, प्रयोगशाला के लिए ईमानदार उत्पात, और वे संतृप्त हाइड्रोलिक चालकता निर्धारित करने के लिए उपयोग किया जाता है जब तक ईमानदार संग्रहीत । समवर्ती, मिट्टी के नमूनों मिट्टी और मिट्टी के संकल्प के लिए प्रत्येक गहराई में एकत्र कर रहे है कैल्शियम की सांद्रता (सीए), मैग्नीशियम (मिलीग्राम), और सोडियम (एनए) मिट्टी की सांद्रता के अनुमान के लिए एक Mehlich 3 निष्कर्षण का उपयोग8 और जल मिट्टी के 1:2 अनुपात में अर्क: जल मास । पानी के अर्क के रासायनिक विश्लेषण Inductively से मिलकर प्लाज्मा परमाणु उत्सर्जन स्पेक्ट्रोस्कोपी (आईसीपी-एईएस) प्राप्त किए गए थे और सोडियम सोखना अनुपात (SAR) की गणना करने के लिए इस्तेमाल किया गया.
संतृप्त हाइड्रोलिक चालकता का निर्धारण मुख्य रूप से एक निरंतर सिर विधि9का उपयोग किया जाता है । एक सीए और ना लवण युक्त समाधान के लिए प्रवाह विद्युत चालकता (ईसी) और प्रवाह का SAR नकल बनाया है तो मिट्टी के पानी की गुणवत्ता चर को उजागर किया जाएगा अपशिष्ट क्षेत्र में लागू करने के समान । इस मामले में, चुनाव आयोग १.३ dS/एम है और sar 3 है, चुनाव आयोग और प्रवाह के sar हाल के वर्षों में नमूना अवधि से पहले को प्रतिबिंबित । [तकनीकी तौर पर, SAR के लिए इकाइयां (milliequivalents/लीटर)½ हैं और वे आमतौर पर साहित्य में पहचाने नहीं जाते.]
Klute और9 Dirksen के लगातार सिर विधि के संशोधन के लिए वाकर द्वारा एक प्रवाह विभाजक के विकास है8 कॉलम जो मिट्टी मैट्रिक्स से बाहर हुई मिट्टी हाइड्रोलिक के अनुमान में शामिल किया जा रहा से प्रवाह को रोकने के लिए चालकता. प्रवाह विभाजक polyvinyl क्लोराइड (पीवीसी) चयनित टयूबिंग का उपयोग कर बनाया गया है और मिट्टी नमूना आकार से मेल मशीन । एक स्क्रीन मिट्टी के नमूने का समर्थन करता है और पानी है कि मिट्टी मैट्रिक्स के माध्यम से ले जाया गया है बाहर नमूना के नीचे प्रवाह की अनुमति देता है । एक दूसरी दुकान पानी है कि प्लास्टिक की आस्तीन के अंदर नीचे प्रवाहित किया गया है उत्सर्जन करता है, जिससे "दीवार के प्रवाह" गलत तरीके से पानी की राशि है कि मिट्टी मैट्रिक्स के माध्यम से चलता है की मात्रा के अनुमान में शामिल होने से नष्ट कर कहा जाता है ।
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Protocol
1. मिट्टी के नमूने स्थानों का चयन
- हवाई फोटोग्राफी और साइट यात्रा (ओं) स्थानों है कि अपशिष्ट जल और उन है कि नहीं है द्वारा सिंचाई प्राप्त किया है के माध्यम से पहचानें ।
- कई प्रतिनिधि साइटों का चयन करें जिसमें से नमूना, संभव परिदृश्य मतभेदों को करीब ध्यान दे (विशेष रूप से इस तरह के शिखर संमेलन के रूप में परिदृश्य स्थान, पक्ष ढलान, पैर की अंगुली ढलान, और अवसाद) जिस पर पानी, मिट्टी, और पौधों बातचीत कर सकते है अलग.
- एक शिखर संमेलन, पक्ष ढलान, पैर की अंगुली ढलान, या अवसाद के रूप में परिदृश्य के भागों की पहचान करें । उनकी प्रमुख विशेषताओं के आधार पर प्रतिनिधि स्थलों का वर्गीकरण कीजिए.
नोट: इस प्रयोग में, एक गैर सिंचित शिखर संमेलन, सिंचित शिखर संमेलन, गैर सिंचित अवसाद, या सिंचित अवसाद के रूप में साइटों की पहचान की गई । - प्रत्येक विशिष्ट प्रतिनिधि साइट से उन स्थानों की संख्या और प्रत्येक स्थान की साइट निर्धारित करें जिनसे नमूने लिए गए होंगे.
नोट: अक्सर, एक पर्यावरण सांख्यिकी के साथ परिचित सांख्यिकीविद् के साथ विचार विमर्श इस बिंदु पर बहुत उपयोगी हो जाएगा और बाद में सांख्यिकीय विश्लेषण के बारे में चिंताओं को रोकने के । - प्रत्येक योजनाबद्ध नमूना स्थान पर एक अंकन झंडा प्लेस और एक नक्शे पर योजना बनाई नमूना साइटों के स्थान रिकॉर्ड, जीपीएस निर्देशांक का उपयोग.
2. मिट्टी के नमूनों का संग्रह
- निर्धारित उपकरण है कि मिट्टी के नमूनों को इकट्ठा किया जाएगा ।
नोट: के लिए उथले (जैसे, से कम ३०० मिमी गहरे) मिट्टी के नमूने, इस प्रयोग के लिए इस्तेमाल किया आकार के एक बेलनाकार मिट्टी पारखी (अनुपूरक चित्रा 1) अक्सर एक ड्रॉप हथौड़ा के साथ मिट्टी में संचालित किया जा सकता है, अगर मिट्टी काफी नरम है । यहां वर्णित प्रयोग के लिए, एक हाइड्रोलिक ड्रिल रिग को १,२०० mm तक गहराई से एकत्र करने के लिए नमूनों की अनुमति देने के लिए इस्तेमाल किया गया था ।
पूरक चित्रा 1: ड्रिल रिग नमूने के लिए इस्तेमाल किया ।
- साइट के लिए ड्रिल रिग परिवहन नमूना आचरण करने के लिए ।
- ड्रिल रिग शुरू करने से पहले हार्ड टोपियां, दस्ताने, और सुरक्षात्मक चश्में पर रखो ।
- पावर अप ड्रिल रिग और कम रोटरी सिर पर्याप्त रूप से केली बार की स्थापना की अनुमति के लिए ।
नोट: केली बार धातु रॉड है कि नमूना के लिए ड्रिल रिग के ड्राइव सिर जोड़ता है । - रोटरी सिर में केली बार डालें ।
- धातु नमूना ट्यूब के नीचे से जुड़ी एक काटने सिर के साथ धातु नमूना ट्यूब में एक प्लास्टिक लाइनर/ यहां वर्णित आवेदन के लिए, एक १५० सेमी लंबी और ९० मिमी व्यास के बाहर का उपयोग करें (आयुध डिपो) प्लास्टिक लाइनर एक २०० मिमी लंबे और १०० मिमी आयुध डिपो में फिट/90 मिमी व्यास (आईडी) धातु नमूना ट्यूब के अंदर ।
- दोनों के लिए फिट एक ड्राइव सिर का उपयोग कर केली बार के लिए धातु नमूना ट्यूब देते हैं ।
- नमूना ट्यूब मिट्टी में लगभग १५० मिमी स्थानांतरित करने के लिए ड्रिल रिग संचालित.
नोट: यह प्लास्टिक लाइनर में एक १०० mm नमूना प्रदान करेगा और नमूना के शीर्ष पर एक ५० mm अंतरिक्ष के लिए अनुमति देने के लिए नमूने पर तालाब पानी पकड़ जब संतृप्त हाइड्रोलिक चालकता माप प्रयोगशाला में प्राप्त कर रहे हैं । यह भी अपने संग्रह के दौरान मिट्टी के नमूने को संकुचित करने से बचने में मदद मिलेगी । - ड्रिल रिग की हाइड्रोलिक प्रणाली का उपयोग मिट्टी से धातु नमूना ट्यूब निकालें ।
- ड्राइव सिर से धातु नमूना ट्यूब निकालें । तो प्लास्टिक नमूना ट्यूब से मिट्टी का नमूना धारण ट्यूब को हटाने के लिए, प्लास्टिक के नमूने के अंदर से मिट्टी की हार नहीं देखभाल का उपयोग कर, और मिट्टी संकुचित करने के लिए या प्लास्टिक नमूना ट्यूब के पक्ष निचोड़ नहीं है ।
- मिट्टी के नमूने के नीचे के लिए मिट्टी के नमूने और काले रंग के शीर्ष पर अंत के लिए लाल का उपयोग, प्लास्टिक नमूना ट्यूब के प्रत्येक छोर पर अंत टोपियां रखें । संदूषण से बचने के लिए एंड कैप्स को लीव पर टेप करें या सैंपल से पानी की हानि को दूर करें ।
- प्रयोगशाला में वापस परिवहन के लिए सीधे खड़े नमूना रखें ।
- ब्याज की गहरी गहराई के लिए नमूना जारी रखने के लिए, दोहराएं कदम 2.6-2.12 ।
3. एक निरंतर सिर, एकाधिक कॉलम, मिट्टी हाइड्रोलिक चालकता सेटअप निर्माण
नोट: हाइड्रोलिक चालकता प्रयोगशाला उपकरण वॉकर10द्वारा काम पर आधारित है । यह एक permeameter जो नमूना और मिट्टी मैट्रिक्स के माध्यम से प्रवाह से अंगूठी युक्त सिलेंडर के बाहरी छोर के बीच में प्रवाह अलग करने के लिए निर्माण किया है का उपयोग शामिल है । किसी भी पीवीसी पाइप के नीचे निर्दिष्ट आईडी एक सख्त सहिष्णुता नहीं है । कुछ अच्छी तरह से फिट हो सकता है, और दूसरों को कुछ काम (प्रकाश रेत) की आवश्यकता हो सकती है ।
- एक १०० मिमी लंबे, ९६ मिमी आईडी/114 मिमी-आयुध डिपो अनुसूची ४० पीवीसी पाइप प्राप्त करें ।
- एक १०० मिमी लंबे, ७३ मिमी आईडी/89 मिमी-आयुध डिपो अनुसूची ४० पीवीसी पाइप और मशीन यह एक 5 मिमी पतला अत्याधुनिक काटने के लिए प्राप्त करें । बाहरी व्यास पर फिट करने के लिए एक ८९ mm प्लास्टिक लाइनर के साथ इस प्रदान करें ।
- नीचे कट अनुसूची ४० पीवीसी पाइप के 20 मिमी ३.२ चरण में संदर्भित करने के लिए और बाद में उपयोग के लिए इसे बनाए रखने ।
- ग्रे पीवीसी की एक 6 मिमी मोटी चादर से, एक १५५ x १५५ mm2कट । मशीन वर्ग के केंद्र में 60-70 मिमी का एक परिपत्र खोलने के लिए शामिल हैं ।
- एक ७३ mm आयुध डिपो/63 मिमी आईडी अनुसूची ४० पीवीसी पाइप की एक 6 मिमी मोटी स्लाइस कट ।
नोट: एक ७३ मिमी शॉवर नाली जो एक ७३ मिमी आईडी अनुसूची ४० पीवीसी पाइप में फिट बैठता है काटा जा सकता है और एक ७३ मिमी आयुध डिपो अनुसूची ४० पीवीसी पाइप उपलब्ध नहीं है, तो अच्छी तरह से काम करता है. - पीवीसी सीमेंट का उपयोग करना, ७३ मिमी आयुध डिपो परमवीर चक्र के 6 मिमी मोटा टुकड़ा (से कदम ३.५) 20 मिमी ८९ mm आयुध डिपो के शीर्ष से नीचे संलग्न (से कदम ३.२) ।
- पीवीसी सीमेंट चरण ३.६ में इस्तेमाल किया सूख गया है के बाद, 6 मिमी शीट पर दो पीवीसी सिलिंडरों केंद्र और उन्हें पीवीसी सीमेंट का उपयोग चादर के लिए देते हैं.
- बाहरी पीवीसी सिलेंडर में एक छेद ड्रिल, लगभग 15 मिमी ग्रे पीवीसी स्क्वायर के ऊपर केंद्रित, एक कंटीले अंत के साथ एक 14 मिमी परमवीर चक्र एडाप्टर को समायोजित करने के लिए.
- पीवीसी सीमेंट का उपयोग कर जगह में अनुकूलक सीमेंट ।
- एक 19 मिमी आयुध डिपो/13 मिमी आईडी प्लास्टिक टयूबिंग एडाप्टर के कंटीले अंत करने के लिए संलग्न ।
- सीमेंट की अनुसूची ४० परमवीर चक्र के 20 मिमी टुकड़ा ग्रे पीवीसी स्क्वायर के नीचे करने के लिए चरण ३.४ में संदर्भित, खोलने पर केंद्रित.
- एक 80-85 मिमी व्यास 6 मिमी x 18 जी तार जाल (एक जस्ती इस्पात गटर रक्षक इस के लिए अच्छी तरह से काम करता है) के परिपत्र टुकड़ा बाहर कट करने के लिए ऊपर से ८९ मिमी आयुध डिपो परमवीर चक्र में डालने के लिए इतना है कि यह 6 मिमी की मोटी स्लाइस पर टिकी हुई है ७३ mm आयुध डिपो ।
- एक 19 x १८४ x २,४३८ mm3 बोर्ड का चयन करें, और आधे में कटौती, १,१८० mm करने के लिए प्रत्येक लंबाई ट्रिम ।
- 6 बाहर कट-125 मिमी छेद बोर्ड में अलग ७० mm स्थान ।
- बोर्ड में छेद के तहत एक तार जाल प्लेस और यह (जैसे, एक स्टेपल गन का उपयोग कर) देते हैं ।
- एक १४० मिमी (ऊपर खोलने) x 19 मिमी (टोंटी आयुध डिपो) तार जाल के नीचे कीप प्लेस और यह बोर्ड को देते हैं; कीप के रिम पर चिपकने वाला गहनी रखने के लिए कीप और लकड़ी के शीर्ष के बीच के अंतराल को खत्म करने के लिए ।
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एक ७५० मिमी उच्च लकड़ी के फ्रेम का निर्माण करने के लिए 6 छेद के साथ बोर्ड पकड़ (चरण ३.१३ और ३.१४ देखें) लगभग ३५० मिमी फ्रेम के नीचे से ऊपर.
- इस फ्रेम के घटकों को तैयार एक आधार शामिल करने के लिए, दो फ्रेम समाप्त होता है, दो पैर स्थिर, एक कम मजबूत बनाने के आधार, एक स्थिर आधार, एक केंद्र स्थिर वापस बोर्ड, और एक शीर्ष वापस बोर्ड ।
- आधार के रूप में 19 x १८४ x १,१८० mm3 को एक बोर्ड काटें ।
- कट दो बोर्डों 19 x १८४ x ७५० मिमी3 प्रत्येक फ्रेम के रूप में समाप्त होता है ।
- एक 19 x १८४ x ६०० mm3 प्रत्येक छोर पर स्थिर पैर बनाने के लिए दो बोर्डों में कटौती ।
- 19 x १८४ x १,१८० mm3 के लिए एक बोर्ड कट सीधे १२५ mm छेद के साथ बोर्ड के नीचे एक कम मजबूत आधार के रूप में सेवा करने के लिए यह (चरण ३.१४ देखें) में ड्रिल्ड ।
- एक स्थिर सामने या दो पैर स्थिर के पीछे से जुड़ी आधार के रूप में 19 x १८४ x १,२१९ mm3 के लिए एक बोर्ड काटें ।
- एक बोर्ड में कटौती 19 x १८४ x १,२१९ मिमी3 एक केंद्र स्थिर वापस बोर्ड के रूप में ।
- एक बोर्ड में कटौती एक शीर्ष वापस बोर्ड के रूप में 19 x १८४ x १,२१९ mm3 के लिए अतिरिक्त स्थिरता, जिस पर एक गटर संलग्न किया जाएगा जोड़ने के लिए ।
नोट: शीर्ष वापस बोर्ड और संलग्न गटर ऐसी ऊंचाई पर होना चाहिए कि गटर के नीचे लगभग एक ही ऊंचाई पर मिट्टी का नमूना आस्तीन में मिट्टी के शीर्ष के रूप में किया जाएगा जब नमूना जगह में है ।
पूरक चित्रा 2: संतृप्त हाइड्रोलिक चालकता तंत्र के सामने देखें । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
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आपूर्ति और ड्रेनेज गटर तैयार करते हैं ।
नोट: प्रत्येक प्लास्टिक गटर लगभग १२० मिमी भर और १२१९ मिमी लंबी है और अंत टोपियां के साथ फिट है ।- ड्रेनेज गटर के एक छोर कैप में छेद ड्रिल और आपूर्ति गटर के एक छोर में एक 13 मिमी एचबी एक्स MGHT नायलॉन को समायोजित करने के लिए प्रत्येक छेद में कंटीले अंत एडेप्टर ।
- आपूर्ति कंटेनर के लिए वापस जल निकासी के लिए अनुमति देने के लिए एक 25 मिमी आईडी पीवीसी पाइप को समायोजित करने के लिए आपूर्ति गटर के अन्य अंत टोपी में छेद ड्रिल.
- सीमेंट की आपूर्ति कंटेनर के लिए पानी की निकासी के लिए अनुमति के रूप में angled पीवीसी कनेक्शन की जरूरत है ।
- एक ४० mm उच्च गटर अंत टोपी कटौती पीवीसी से जुड़े आउटलेट से लगभग 10 सेमी की आपूर्ति गटर के अंदर फिट करने के लिए ।
- कि अंत टोपी के शीर्ष पर एक trapezoidal पायदान कट जो लगभग 20 मिमी गहरी, 30 मिमी नीचे और पायदान के शीर्ष पर ५० मिमी चौड़ा है ।
नोट: यह आपूर्ति गटर में एक निरंतर सिर को बनाए रखने के लिए कार्य करेगा । - कीप के नीचे ड्रेनेज गटर प्लेस तो यह लकड़ी के फ्रेम के निचले मजबूत आधार पर टिकी हुई है ।
- vinyl गटर हैंगर का उपयोग कर शीर्ष वापस बोर्ड के लिए आपूर्ति गटर संलग्न ।
पूरक चित्रा 3: पानी की आपूर्ति गटर का अंत देखें । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
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जल स्त्रोत तैयार करें ।
- दोनों की आपूर्ति नाली और ड्रेनेज गटर में नायलॉन कंटीले अंत एडेप्टर के लिए प्लास्टिक टयूबिंग कनेक्ट ।
- आपूर्ति कंटेनर के रूप में सेवा करने के लिए सेट अप चालकता डिवाइस के बगल में फर्श पर एक बड़े टब रखें ।
नोट: टब के लिए पर्याप्त पानी की माप के 24 ज के लिए पकड़ का चयन किया जाना चाहिए । - टब में एक छोटे पनडुब्बी पंप प्लेस और यह आपूर्ति गटर के प्रवेश के अंत करने के लिए प्लास्टिक टयूबिंग के माध्यम से कनेक्ट ।
- दीवार के प्रवाह आउटलेट के कंटीले अंत एडेप्टर के लिए छोटे प्लास्टिक टयूबिंग कनेक्ट (३.९ में संदर्भित) और गैर जगह-ड्रेनेज गटर में ट्यूबिंग के अंत जुड़े ।
- पानी के साथ आपूर्ति कंटेनर भरें ।
- पंप में प्लग और यह आपूर्ति गटर को भरने के लिए चलाते हैं । आपूर्ति गटर में पंप किया जा रहा है पानी की दर सुनिश्चित करने के लिए आपूर्ति गटर लगभग भरा बिना बह रहा रखने के लिए पर्याप्त है ।
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आवश्यक किसी भी संशोधनों की पहचान करने के लिए एक "अभ्यास मिट्टी नमूना" तैयार करें ।
- एक प्लास्टिक नमूना आस्तीन में एक "अभ्यास" मिट्टी के नमूने प्लेस, मिट्टी के शीर्ष और प्लास्टिक आस्तीन के शीर्ष के बीच अंतरिक्ष के बारे में ५० mm जा ।
- जाली की एक डबल परत के साथ नमूना और आस्तीन के निचले छोर कवर । एक पर्याप्त आकार रबर बैंड के साथ नमूना आस्तीन पर जाली पकड़ो ।
- जाली अंत पानी में जा रहा है के साथ आस्तीन की ऊंचाई के बारे में 1/3 के लिए भरा पानी की एक टब में अभ्यास मिट्टी नमूना और आस्तीन प्लेस ।
- कई घंटे के बाद, टब में पानी बढ़ाने के लिए नमूना की ऊंचाई के लगभग 2/3 । नमूना रातोंरात सेट करने के लिए अनुमति देने के बाद, बस मिट्टी के नमूने के शीर्ष (नहीं आस्तीन के शीर्ष) के नीचे करने के लिए टब भरें ।
- ८९-mm ओडी पीवीसी ट्यूब के शीर्ष पर मिट्टी के नमूने प्लेस और धीरे से यह ट्यूब पर प्रेस, की अनुमति पीवीसी ट्यूब की तेज धार मिट्टी में प्रेस करने के लिए कुछ मिलीमीटर मिट्टी के नीचे की अनुमति के लिए स्क्रीन पर आराम करने के लिए ।
नोट: जाली इस अनुमति देने के क्रम में ढीला रबर बैंड की आवश्यकता होगी । यह भी ध्यान दें कि नमूना आस्तीन में मिट्टी के ऊपर की आपूर्ति गटर के नीचे के साथ लगभग स्तर होना चाहिए और नमूना आस्तीन के ऊपर आपूर्ति गटर के शीर्ष के साथ लगभग स्तर होना चाहिए । -
मिट्टी के नमूने के ऊपर तक पानी उपलब्ध कराएं ।
- पंप चालू करें और आपूर्ति गटर भरें ।
- ड्रेनेज ट्यूब का अंत सुनिश्चित ड्रेनेज गटर में रखा गया है और ड्रेनेज गटर से आउटलेट कसकर प्लास्टिक टयूबिंग जो एक नाली या कंटेनर में एक कम ऊंचाई पर रखा गया है करने के लिए जुड़ा हुआ है ।
- 6 मिमी टयूबिंग का उपयोग करना, मिट्टी के शीर्ष करने के लिए आपूर्ति गटर से एक अपना खाना बनाने ।
- मिट्टी के कोर से पानी के नमूने इकट्ठा जो कीप से नालियों ।
नोट: नमूनों के लिए पर्याप्त पानी प्राप्त करने के लिए आवश्यक समय की लंबाई के लिए एकत्र किया जाना चाहिए ताकि प्रयोग के लिए परिशुद्धता की आवश्यकता है, अनुसंधान मानदंडों के आधार पर. - लीक या अप्रत्याशित समस्याओं के लिए जांच करें ।
- समय की अनुमानित लंबाई पानी की एक पर्याप्त मात्रा में पानी के साथ लगभग आधा १०० मिलीलीटर चोंच (या अंय अनुसंधान टीम द्वारा निर्धारित मात्रा) को भरने के लिए आवश्यक समय के आधार पर इकट्ठा करने के लिए निर्धारित करते हैं ।
- एक छोटा सा पेचकश या प्लास्टिक मिट्टी नमूना कंटेनर के अंदर के साथ एक और इसी तरह लागू करने के लिए पुष्टि करें कि इस दालान द्वारा बनाई गई अतिरिक्त प्रवाह ड्रेनेज ट्यूब के माध्यम से जल निकासी गटर के प्रवाह में डालने के द्वारा एक नकली "दीवार प्रवाह" बनाएं ।
- इस अभ्यास में पाए गए किसी भी समस्या पर आधारित सेटअप को संशोधित करें चलाएं ।
4. मिट्टी हाइड्रोलिक चालकता मूल्यों को प्राप्त करने
- गीला मिट्टी के नमूने जो क्षेत्र साइट से एक रबर बैंड के साथ जगह में आयोजित जाली के साथ नमूनों के नीचे समाप्त होता है कवर द्वारा एकत्र किए गए, अभ्यास चलाने के लिए कदम ३.२० में दिए गए निर्देशों का पालन ।
- पंप शुरू और आपूर्ति गटर भरने के लिए अनुमति देते हैं । लीक के लिए जांच करें ।
- के रूप में अभ्यास चलाने के लिए किया हाइड्रोलिक चालकता डिवाइस पर नमूनों प्लेस । हैंडलिंग के दौरान नमूनों को संकुचित करने के लिए नहीं सावधान रहना ।
- प्लास्टिक आस्तीन में निहित मिट्टी की सतह पर आपूर्ति गटर से पानी ले जाने के लिए अपनाना ट्यूबों सेट करें ।
- शुरू में, हर 10-20 मिनट कीप से पानी इकट्ठा करने के लिए, कैसे लंबे समय के नमूने लेने के लिए और कितनी बार नमूने लेने के लिए की एक विचार हासिल करने के लिए शुरू करते हैं । प्रत्येक मिट्टी के नमूने के लिए प्रत्येक नमूना समय पर रिकॉर्ड समय और जल द्रव्यमान/
- पानी की बराबर मात्रा में शामिल करने के लिए अनुक्रमिक नमूनों के लिए देखो । 3 के बाद-5 नमूने पानी की एक ही राशि होते हैं, नमूना संभावना एक स्थिर राज्य तक पहुंच गया है ।
नोट: यह सुनिश्चित करने के लिए स्थिर राज्य तक पहुंच गया है, यह एक जोड़े को लेने के लिए वांछनीय हो सकता है अतिरिक्त 1 एच के अलावा नमूने अनुसूचित । - संतृप्त हाइड्रोलिक चालकता की गणना करने के लिए Darcy के कानून का प्रयोग करें;
जहां
Ksat = संतृप्त हाइड्रोलिक चालकता (एल टी/
V = स्थिर जल के राज्य मात्रा कोर के माध्यम से बह (एल3)
एल = नमूना लंबाई (एल)
एक = नमूना पार अनुभाग कोर के क्षेत्र (एल2) जिसके माध्यम से पानी बह रहा है । इस सेटअप के लिए,
टी = समय (टी)
(एच2- एच1) = हाइड्रोलिक सिर अंतर (एल); इस सेटअप के लिए यह मिट्टी की सतह पर तालाब के ऊपर पानी के ऊपर और मिट्टी के नमूने के नीचे के बीच की दूरी है ।
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Representative Results
के सवाल की जांच करने के लिए कि अपशिष्ट जल प्रवाह के रहने वाले फिल्टर साइट पर पानी संचारित करने के लिए मिट्टी की क्षमता को प्रभावित किया है, हम प्रयोग किया मिट्टी के संतृप्त हाइड्रोलिक चालकता को मापने के लिए । हम साइट के गैर सिंचित क्षेत्रों में उन लोगों के साथ साइट के सिंचित क्षेत्रों से मिट्टी की हाइड्रोलिक चालकता की तुलना में । मिट्टी हाइड्रोलिक चालकता पर अपशिष्ट प्रवाह का प्रभाव चिंता का सवाल है, के रूप में वहां मिट्टी की क्षमता में कटौती के कम आर्द्र क्षेत्रों में कुछ रिपोर्टों के परिणामस्वरूप पानी संचारित (उदाहरण के लिए) मिट्टी में सोडियम की एक buildup है या एक सतह जैविक पपड़ी के विकास से । के लिए हाइड्रोलिक चालकता के नमूने के एक मीटर के भीतर आसंन स्थानों से नमूने के लिए एकत्र के नमूने के एक हाइड्रोलिक चालकता की प्रमुख cations के एक माप के लिए एकत्र किए गए थे, एमजी, और ना मिट्टी के समाधान में । सीए के मूल्यों, एमजी, और ना मिट्टी के समाधान में 1:2 से अनुमान लगाया गया था मिट्टी मास: जल द्रव्यमान अनुपात मिट्टी के पानी के अर्क, वापस मूल्यों के साथ गणना के समय मिट्टी के पानी की सामग्री के आधार पर नमूना । इन मृदा समाधान सांद्रता मिट्टी समाधान के सोडियम सोखना अनुपात की गणना करने के लिए उपयोग किया गया, के रूप में द्वारा परिभाषित:
जहां एनए, सीए, और एमजी के लिए मान milliequivalents (meq) में दिए गए हैं/liter. (एनए के लिए, meq/l = mg/l की संख्या 23 द्वारा विभाजित है; Ca के लिए, meq/l = mg/l 20 द्वारा विभाजित; mg के लिए, meq/l = mg/l 12 द्वारा विभाजित.)
यह देखा गया है कि हाइड्रोलिक चालकता अवसाद क्षेत्रों में गहराई के साथ कमी आई (चित्रा 1), कश्मीर के मजबूत रिश्ते के साथ गहराई से गैर सिंचित क्षेत्रों में मौजूदाबैठे ।
जब कश्मीर के रिश्ते को ध्यान में रखते हुए, 20 सेमी से नीचे मिट्टी के नमूनों के लिए, कश्मीर के बीच एक मजबूत सकारात्मक रिश्ता थाsat और गैर के लिए मिट्टी समाधान sar-सिंचित अवसाद (2 चित्रा), लेकिन एक मजबूत नकारात्मक कश्मीरsat और SAR के बीच सिंचित अवसाद के लिए संबंध । यह ध्यान देने योग्य है कि गैर-सिंचित क्षेत्र में SAR के मान सिंचित क्षेत्र में उन लोगों से काफी नीचे थे और एक श्रेणी में थे जिसमें यह उम्मीद नहीं की जाती कि मिट्टी की हाइड्रोलिक चालकता प्रभावित होगी. सिंचित क्षेत्र में SAR मूल्य बहुत अधिक थे और यद्यपि वे एक सीमा में हाइड्रोलिक चालकता में किसी भी कटौती बनाने की उंमीद नहीं थे, यह देखा है कि वहां कश्मीरsat और SAR (2 चित्राके बीच एक मजबूत नकारात्मक रिश्ता था) .
गहराई से गैर sar के वितरण को देख-सिंचित अवसाद (चित्रा 3), मिट्टी समाधान SAR और मिट्टी गहराई के बीच थोड़ा संबंध था । इस प्रकार, यह संभावना है कि गहराई से घटते Ksat मूल्यों के बीच संबंध मिट्टी विशेषताओं (संरचना, बनावट) है, जो गहराई के साथ बदल जाते है में परिवर्तन का प्रभुत्व है । इसके विपरीत, चित्रा 4 दर्शाता है कि मिट्टी की गहराई और सिंचित अवसाद क्षेत्रों के लिए मिट्टी समाधान SAR के बीच एक मजबूत रिश्ता है । कश्मीर के बीच मजबूत रिश्ते को सिंचित क्षेत्र के लिएsat और sar दोनों मिट्टी गहराई और मिट्टी समाधान SAR के बीच एक मजबूत सहसंबंध के कारण और कश्मीर में कमी करने के लिए कुछ हद तक गहराई में वृद्धि के साथबैठे । यह प्रकट होता है, तथापि, कि कश्मीर में कुछ कमी हो सकती है बस बढ़ SAR के कारणsat ।
चित्रा 1: दोनों सिंचित और गैर सिंचित अवसाद के लिए संतृप्त हाइड्रोलिक चालकता और मिट्टी की गहराई के बीच संबंध ।
चित्रा 2: दोनों सिंचित और गैर सिंचित अवसाद के लिए मिट्टी के घोल के संतृप्त हाइड्रोलिक चालकता और सोडियम सोखना अनुपात (SAR) के बीच संबंध ।
चित्र 3: गैर-सिंचित अवसादों में स्थित साइटों के लिए नमूना गहराई द्वारा मिट्टी के समाधान में औसत SAR का मूल्य ।
चित्रा 4: मिट्टी समाधान SAR के मूल्य सिंचित अवसादों में स्थित साइटों के लिए गहराई से ।
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Discussion
क्षेत्र आधारित, अबाधित मिट्टी के नमूनों को इकट्ठा करने और उनके हाइड्रोलिक चालकता मूल्यों को प्राप्त करने की क्षमता एक साइट के डेटा प्रतिनिधि प्राप्त करने में महत्वपूर्ण है । आदेश में सबसे अच्छा क्षेत्र की स्थिति का प्रतिनिधित्व करने के लिए, यह मिट्टी के नमूनों जो क्षेत्र में अपने पर्यावरण के एक भौतिक राज्य प्रतिनिधि में रहने का उपयोग करने के लिए महत्वपूर्ण है । मिट्टी के नमूने एक क्षेत्र साइट है जो तो नमूना द्वारा या प्रेरित संपीड़न हैंडलिंग द्वारा परेशान कर रहे है से एकत्र, उदाहरण के लिए, संरचनात्मक परिवर्तन जो संतृप्त हाइड्रोलिक चालकता प्रभाव का अनुभव होगा ।
यह भी एक नियंत्रित प्रयोगशाला की स्थापना में मिट्टी हाइड्रोलिक चालकता को मापने का एक साधन है करने के लिए महत्वपूर्ण है । हालांकि, नमूना कंटेनर के अंदर के साथ एक प्रवाह के लिए खाते में विफल रहता है जो संतृप्त हाइड्रोलिक चालकता के लिए एक प्रयोगशाला विधि का उपयोग (तथाकथित "दीवार प्रवाह") परिणाम के एक गरीब प्रजनन में परिणाम होगा, और उच्च परिवर्तनशीलता पद्धति के कारण बल्कि प्राकृतिक परिवर्तनशीलता के कारण ।
Perroux11द्वारा १९८२ में डिस्क Permeameter के विकास के बाद से, Clothier और सफेद12द्वारा काम के आधार पर, बहुत प्रयास अधिक संतोषजनक प्राप्त करने के लिए व्यय किया गया है क्षेत्र आधारित मिट्टी हाइड्रोलिक चालकता माप13. क्षेत्र आधारित माप अत्यधिक वांछनीय है, के रूप में "परेशान" मिट्टी के नमूनों (उदाहरण के लिए, सूखे और जमीन के नमूनों को एक कॉलम में पुनः पैक) प्राकृतिक मिट्टी की स्थिति को प्रतिबिंबित नहीं करते ।
हालांकि, मिट्टी हाइड्रोलिक conductivities प्राप्त करने के लिए क्षेत्र आधारित तरीकों के लिए भी कमियां हैं । एक क्षेत्र के साथ बनाया धारणा आधारित विधियों है कि मिट्टी में पानी के सेवन की दर को मापने के लिए इस्तेमाल किया उपकरण अंतर्निहित13वर्दी है । हालांकि, सबसे मिट्टी वर्दी नहीं हैं, लेकिन मिट्टी सामग्री है जो उनके conductivities में अलग की परतों के शामिल हैं ।
एक और खामी तथ्य यह है कि एक व्यापक नमूना अभियान 1 से आवश्यकता हो सकती है-4 ज (या अधिक) नमूना प्रति माप समय, साइट तैयारी समय के अलावा । इस साइट पर पहले काम14 आवश्यक कई हफ्तों के लिए Ankeny एट अल13की विधि का उपयोग कर पूरा करें । परिणाम यह है कि नमूनों की एक बड़ी संख्या के संग्रह के समय की इतनी पर्याप्त अवधि की आवश्यकता होगी कि क्षेत्र की स्थिति (जैसे, संयंत्र विकास, जल सामग्री, आदि) बदल जाएगा, और नमूना भी क्षेत्र के साथ हस्तक्षेप हो सकता है संचालन (जैसे, इस मामले में, अपशिष्ट सिंचाई अनुप्रयोगों और फसल) । पर्यावरण की स्थिति में अंतर (जैसे, वर्षा) मिट्टी रासायनिक गुणों में परिवर्तन में परिणाम कर सकते हैं । इस प्रयोग के मामले में, मिट्टी सीए, एमजी, और ना की सांद्रता की वजह से बदल सीए, मिलीग्राम, और ना वर्षा घुसपैठ और नीचे पानी आंदोलन के कारण मिट्टी के माध्यम से ।
क्योंकि में शामिल शारीरिक श्रम और समय की लंबाई के लिए साइट तैयार जब यह14वनस्पति के साथ कवर किया जाता है की आवश्यकता है, और समय की लंबाई के लिए क्षेत्र इकट्ठा करने की आवश्यकता आधारित संतृप्त हाइड्रोलिक चालकता मूल्यों, प्राप्त करने की क्षमता मिट्टी की गहराई और क्षेत्र स्थानों की एक सीमा से अधिक प्रतिनिधि मान प्रति नमूना प्रति गहराई एक आधे दिन तक की आवश्यकता कर सकते हैं । आवश्यक संयंत्र उत्पादन क्षेत्र आपरेशनों, सिंचाई सहित, नमूना संग्रह के लिए समय की लंबाई को विवश कर सकते हैं ।
इसके अलावा, भले ही कई साइटों पर संतृप्त हाइड्रोलिक चालकता के क्षेत्र माप संचालित करने के लिए आवश्यक समय उपलब्ध है, समय की लंबाई एक क्षेत्र साइट भर में नमूने प्राप्त करने के लिए और कई गहराई में जरूरी कई नमूनों में परिणाम होगा एकत्र किया जा रहा विभिन्न पर्यावरणीय स्थितियों के अंतर्गत, दिन से दिन में उन परिवर्तन के रूप में (या अधिक बार).
एक हाइड्रोलिक मिट्टी पारखी के साथ क्षेत्र से एकत्र नमूने एक बहुत कम समय में एकत्र किया जा सकता है, जिससे समय के साथ एक क्षेत्र साइट पर जगह ले सकता है जो परिवर्तन को कम करने. हालांकि, प्रयोगशाला प्रक्रियाओं इस तरह के नमूनों से मिट्टी हाइड्रोलिक चालकता प्राप्त करने के लिए तथाकथित "दीवार प्रवाह"10के अधीन होने के विशिष्ट नुकसान है । जब नमूना एक निरंतर सिर डिवाइस जो आम तौर पर मिट्टी हाइड्रोलिक चालकता का अनुमान प्राप्त करने के लिए प्रयोग किया जाता है पर रखा गया है दीवार का प्रवाह नमूना कंटेनर के इंटीरियर के साथ पानी का प्रवाह है । इस तरह के प्रवाह, अगर यह मिट्टी के माध्यम से जल आंदोलन की दर के उपाय में शामिल है, हाइड्रोलिक चालकता का एक ग़लती से उच्च अनुमान में परिणाम । इस पांडुलिपि की स्थापना की एक प्रयोगशाला के उपयोग के लिए मिट्टी हाइड्रोलिक चालकता के अनुमान से दीवार के प्रवाह को खत्म करने के लिए, और एक नमूना संग्रह विधि जो प्रयोगशाला उपकरणों के आकार के लिए मिट्टी के नमूने के आकार से मेल खाता है ।
एक महत्वपूर्ण कदम मिट्टी के नमूने जो संकुचित नहीं किया गया है इकट्ठा करने के लिए है । हालांकि मिट्टी की नमी की स्थिति पारखी की प्रविष्टि के लिए प्रतिरोध और इस प्रकार मिट्टी की अनुकूलता को प्रभावित करेगा, सिफारिश की है कि नमूना एकत्र की लंबाई कुछ नमूना लाइनर जो में डाला जाता है से छोटा होना चाहिए धातु नमूना ट्यूब ।
प्रयोगशाला के लिए क्षेत्र से नमूने परिवहन एक तरीके से किया जाना चाहिए जो उंहें गड़बड़ी को कम करता है । उन्हें ईमानदार रखने और वे कसकर एक दूसरे के खिलाफ पैक नहीं कर रहे हैं सुनिश्चित करने में मदद करेगा हैंडलिंग गड़बड़ी को कम.
प्रोटोकॉल में सबसे महत्वपूर्ण कदम के लिए प्रयोगशाला उपकरण का निर्माण करने के लिए नमूना क्षेत्र से एकत्र आकार मैच इतना है कि दीवार के प्रवाह को मिट्टी से एकत्र पानी में शामिल नहीं है10मैट्रिक्स । हालांकि यहां प्रस्तुत प्रयोगशाला उपकरण का विवरण नमूना कंटेनर के एक विशेष आकार के लिए है, अन्य आकार के कंटेनर अगर प्रयोगशाला तंत्र में नमूना धारकों इसी तरह आकार में मिलान कर रहे हैं इस्तेमाल किया जा सकता है ।
एक बार एक प्रोटोटाइप इकट्ठे, परीक्षण के नमूने जानबूझकर दीवार के प्रवाह में परिणाम को पता लगाना है कि तंत्र के निर्माण मिट्टी मैट्रिक्स प्रवाह से वास्तव में अलग दीवार का प्रवाह करता है उपयोग किया जाना चाहिए बनाया है । एक अंय महत्वपूर्ण प्रेक्षण है कि क्या अंतिम डिजाइन मिट्टी के नमूने के ऊपर प्लास्टिक की मिट्टी कंटेनर टॉपिंग के बिना पानी की एक निरंतर सिर की स्थापना की अनुमति देता है । मिट्टी के कंटेनर की ऊपर की आपूर्ति गटर में जल स्तर से ऊपर होनी चाहिए. यह महत्वपूर्ण है । यदि पानी प्लास्टिक मिट्टी कंटेनर में सबसे ऊपर है, तो आयामों की संभावना सही ढंग से मापा नहीं थे । इस प्लास्टिक मिट्टी कंटेनर के शीर्ष करने के लिए एक रबर की अंगूठी फिटिंग से दूर किया जा सकता है, मिट्टी के नमूने को परेशान नहीं सावधान किया जा रहा ।
नमूना संग्रह समय आवश्यक दोनों मापदंडों के साथ ही प्रयोग की शुद्धता के लिए सेट पर निर्भर हो जाएगा मिट्टी के माध्यम से जल आंदोलन की दर । उदाहरण के लिए, नमूने के लिए 10-20 मिनट की अवधि के लिए हर घंटे के लिए एकत्र किया जा सकता है पानी की एक अपेक्षाकृत निरंतर मात्रा मिट्टी कोर के माध्यम से और नमूना कंटेनर में हर बार एक नमूना लिया जाता है जब तक 12 घंटे के लिए संग्रहीत करने के लिए. अन्य मामलों में, नमूने केवल एक दिया नमूना अवधि के लिए मिट्टी के माध्यम से पानी की चाल की एक निरंतर राशि से पहले 3 या 4 एच की अवधि के लिए 8-10 मिनट के लिए एकत्र करने की आवश्यकता हो सकती है. पानी की लगातार मात्रा नमूना समय की एक ही अवधि में एक "स्थिर अवस्था" की स्थिति का संकेत होता पहुंच गया था ।
मिट्टी कोर प्रत्येक कोर के तल पर जाली रखकर एक संतृप्त हाइड्रोलिक चालकता विश्लेषण के लिए तैयार किया गया और फिर पानी की एक टब में कोर रखने के लिए धीरे नीचे ऊपर से नमूने संतृप्त, कम से कम 24 घंटे की अवधि के लिए ।
संतृप्ति के बाद, कोर टब से हटा दिया गया था और कोर के प्रत्येक के नीचे एक प्रवाह को मिट्टी से युक्त प्लास्टिक आस्तीन के पक्षों के साथ किसी भी प्रवाह अलग डिजाइन पर सेट किया गया था, मिट्टी के माध्यम से ही प्रवाह से । एक समय में छह मिट्टी कोर इस उपकरण है जो एक गटर प्रणाली10 मिट्टी के नमूनों के शीर्ष करने के लिए पानी की डिलीवरी के लिए एक मेड़ युक्त के साथ एक बेंच शामिल पर रखा गया था अपनाना ट्यूबों के माध्यम से एक निरंतर सिर । पानी की एक पनडुब्बी पंप का उपयोग कर एक जलाशय से गटर प्रणाली को पंप किया गया ।
प्रवाह विभाजक मूलतः एक १०० मिमी लंबे और १०० मिमी व्यास पीवीसी ट्यूब जो एक धारक में प्लास्टिक आस्तीन मिट्टी के नमूने पकड़े बैठे के रूप में कार्य करता है । एक दूसरे पीवीसी ट्यूब (व्यास में लगभग ७५ मिमी और ७५ मिमी लंबे समय तक) इतना है कि मिट्टी के नमूने इस पीवीसी ट्यूब के तेज किनारे संपर्क पैनापन है, और बाहर पीवीसी ट्यूब के अंदर फिट बैठता है, प्लास्टिक आस्तीन छोटे पीवीसी ट्यूब के बाहर मिट्टी नमूना फिटिंग पकड़े । छोटे पीवीसी ट्यूब में एक स्क्रीन मिट्टी के नमूने का समर्थन करता है और पानी है कि मिट्टी के माध्यम से बाहर नमूना के नीचे प्रवाह करने के लिए ले जाया गया है की अनुमति देता है । एक दूसरी दुकान पानी है कि प्लास्टिक की आस्तीन के अंदर नीचे प्रवाहित किया गया है उत्सर्जित करता है, जिससे नष्ट तथाकथित "बाईपास प्रवाह" गलत तरीके से पानी की मात्रा है कि मिट्टी मैट्रिक्स के माध्यम से स्थानांतरित के अनुमान में शामिल होने से ।
तकनीक के लिए एक महत्वपूर्ण सीमा ऐसी एक उच्च मिट्टी सामग्री के साथ उन लोगों के रूप में मिट्टी, के साथ होता है, कि एक कम संतृप्त हाइड्रोलिक चालकता है । बहुत कम संतृप्त हाइड्रोलिक चालकता के साथ मिट्टी आमतौर पर उनकी चालकता होना चाहिए एक "गिरने सिर" के बजाय लगातार सिर दृष्टिकोण के7 दृष्टिकोण यहां इस्तेमाल किया । उपकरण यहां वर्णित करने के लिए काफी एक गिरने सिर दृष्टिकोण के लिए अनुमति के लिए संशोधित करने की आवश्यकता होगी का उपयोग किया जाएगा ।
डिजाइन संतृप्त मिट्टी हाइड्रोलिक चालकता10 की तुलना में पारंपरिक प्रयोगशाला9तरीकों के और अधिक सुसंगत परिणाम प्रदान करने के लिए पाया गया है । डिजाइन का उपयोग समय की अवधि में मिट्टी के माध्यम से बह रही पानी की मात्रा के अनुमान में दीवार के प्रवाह सहित ग़लती के कारण संतृप्त मिट्टी हाइड्रोलिक चालकता की ग़लती से उच्च अनुमान रिकॉर्डिंग की आवृत्ति को कम करने में मदद करनी चाहिए ।
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Disclosures
लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।
Acknowledgments
लेखक के लिए आंशिक धन प्रदान करने के लिए इस परियोजना का समर्थन करने के लिए भौतिक संयंत्र के पेंसिल्वेनिया राज्य विश्वविद्यालय कार्यालय शुक्रिया अदा करना चाहूंगा । आंशिक धन भी USDA-क्षेत्रीय अनुसंधान परियोजना डब्ल्यू-३१७० द्वारा प्रदान की गई थी । हम विश्लेषणात्मक कार्य के साथ उनकी सहायता के लिए एप्रैम Govere के प्रति हमारा आभार व्यक्त करना चाहेंगे. हमारी गहरी कृतज्ञता चार्ल्स वाकर, जिसका इंजीनियरिंग डिजाइन और निर्माण कौशल के लिए यह हमारे लिए यह काम संचालित करने के लिए संभव बना दिया है ।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Sampling equipment: | |||
| Soil Sampler Drill Rig | Giddings Machine Co. Inc | #25-TS / Model HDGSRTS | * NOTE: This model is comparable to the model we utilized but which is no longer produced |
| Kelly Bar | Giddings Machine Co. Inc | #KB-208 8 Ft. Kelly Bar | |
| Soil Sample Collection Tube | Giddings Machine Co. Inc | #ZC-180 4-3/4” X 7-1/4” | |
| Soil Collection Tube Bit | Giddings Machine Co. Inc | #ZC-190 4-3/4” Standard Relief | |
| Plastic Liner for Soil Sample | Giddings Machine Co. Inc | #ZC-208 3-5/8” x 6” | Enough for the number of samples being collected |
| Black end caps a for bottom of sample liners | Giddings Machine Co. Inc | To retain samples in liners | |
| Red end caps a for top of sample liners | Giddings Machine Co. Inc | To retain samples in liners | |
| Cooler Chest | Store & maintain samples upright in sample liners during transport from field to lab | ||
| Protective gear: | |||
| Hardhats, googles, and gloves | other items as needed for personal protection | ||
| Saw | |||
| Drill and bits | |||
| PVC Cement | |||
| 6 to 8, 19 mm x 184 mm x 2,438 mm boards | |||
| 2 – barbed fittings; 13 mm HB x MGHT | to connect plastic tubing to supply gutter and to drainage gutter | ||
| 6 – barbed fitting | to connect plastic tubing to outer PVC cylinder to allow for water drainage | ||
| 3,000 mm long, 19 mm OD / 13 mm ID plastic tubing | |||
| 6 – 85 mm diameter circular mesh pieces | Can be cut from (e.g.) a 600 mm long, 6 mm x 18 gauge wire mesh (e.g. galvanized steel gutter guard) | ||
| Schedule 40 PVC pipe – 96 mm ID / 114 mm OD | |||
| Schedule 40 PVC pipe – 73 mm ID / 89 mm OD | |||
| Schedule 40 PVC pipe – 63 mm ID / 73 mm OD, OR 6 - 73 mm plastic shower drains | |||
| Schedule 40 PVC pipe – 25 mm ID | |||
| 6, 6 mm thick x 155 mm square sheets of PVC | Can purchase 2 – 6 mm x 300 mm (appx) sheets for about $20 each from: https://www.interstateplastics.com/Pvc-Gray-Sheet-PVCGE~~SH.php?vid=20180212222911-7p | ||
| 6 – 140 mm by 19 mm plastic funnels | To direct water flowing from soil sample into collection beaker | ||
| Adhesive caulk | |||
| 1 – length of 150 mm x 1,200 mm wire mesh cloth | 4 Mesh works well | ||
| 2 – 120 mm x 1,219 mm plastic gutter with end caps | |||
| 4 – gutter hangers | |||
| 1 - additional gutter end cap | To be cut as described in procedures to create a constant head in the supply gutter | ||
| 1 – large plastic tub | Appx 65 L in volume, for example, to serve as water source for the hydraulic conductivity procedure | ||
| 1 – large plastic tub | To serve for wetting up soil samples | ||
| 1 – Submersible pump | e.g. Beckett M400 AUL or M400 AS | ||
| Plastic tubing | Various sized drainage tubes, water supply tube, and drain from drainage gutter | ||
| Container of Cheese Cloth | To place at bottom of soil sample help retain soil in plastic sample container during hydraulic conductivity and wetting up | ||
| Rubber bands | Large enough to fit around plastic sample liners tightly | ||
| Scale which measures to at least 0.1 g | |||
| Beaker or other container to collect water from each sample | |||
| Sodium Chloride | For creating a water quality similar to that which is typically applied to the soil | ||
| Calcium Chloride | For creating a water quality similar to that which is typically applied to the soil |
References
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