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[수자원개발 기술사] 토양의 침투능을 지배하는 인자

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토양의 침투능을 지배하는 인자

1. 개요

  1) 주어진 조건하에서 물이 토양면을 통해 침투할 수 있는 최대의 율을 침투능이라 하며 단위는 혹은 의 표시한다.(침투량/시간)

  2) 침투능은 일정하게 유지되는 것이 아니고 계속되는 강우로 인해 침투 가 계속 발생하므로 시간에 따라 변화한다.

2. 침투현상의 과정

  1) 침투과정

    토양면 유입 ⇒ 토양 내부로의 이동 ⇒ 토양내 저류용량의 고갈(枯渴)

  2) 침투(infiltration)

    - 물이 토양면을 통해 토양속으로 스며드는 현상이며

  3) 침루(percolation)

    - 토양면을 스며든 물이 중력의 영향으로 계속 지하로 이동하여 포화대 인 지하수면까지 도달하는 현상을 말한다.

3. 침투능의 지배인자

  1) 토양의 종류

    - 토양속의 공극 크기, 공극의 분포상태, 강우나 관개용수로 인한 공극 의 안정성에 의하여 크게 좌우된다.

    - 모래질 토양은 점토질의 토양보다 침투율이 크다

  2) 토양의 다짐정도

    - 토양공극을 변화시키는 다짐의 정도에 비례하여 감소한다.

    - (다짐에 의해 토양의 공극 크기가 변화한다.)

  3) 토양의 수분함량

    - 초기의 건조한 토양은 큰 침투능을 가지나 시간이 경과함에 따라 감 소한다.

  4) 지면보류수의 깊이와 포화토층의 두께(그림)

    - 강우초기에는 보류수 깊이가 깊을수록 침투를 촉진시키나 포화토층의 두께가 커짐에 따라 흐름에 대한 마찰력에 의해 점차 감소하여 거의 일정한 값을 갖는다.

  5) 식생피복상태

    - 식생피복이 양호하면 식물뿌리에 의한 토양공극 보전 및 다짐을 방지 함에 따라 침투능은 증대하고 유출량은 감소한다.

  6) 토양의 동결

    - 동결은 침투능을 저하시키며 건조 상태의 동결은 습윤 상태보다 크다.

  7) 흙속의 온도

    - 마찰력은 온도가 높아지면 온도에 비례하여 작아지므로 침투는 겨울 보다 여름이 더 크다.

4. 침투능 결정방법

  1) 직접측정 방법

    - 소규모의 시험포에서 침투계를 설치하여 직접 침투능을 결정하는 방법.

    - 침투계의 종류는 Flooding형, Sprinking형

  2) 경험적 방법

    - 시험포에서 침투량 실측자료 또는 토양물리학적 이론해를 근거로 하 여 유도한 경험적인 공식으로 침투능을 결정하는 방법이다.

    - Horton공식, Phillips공식, Holtan공식,

  3) 개념적 방법

    - 포화되는 깊이와 침투량의 관계식을 유도하여 침투능을 계산하는 방법

    - Green- Ampt공식

  4) 침투지수 방법

    - 우량주상도에서 임의의 침투지수선을 수평으로 그어 직접유출량과 손실우량을 분리하는 방법.

    - Φ-지수법, -지수법

  5) SCS유효우량 산정방법

    - 침투량 뿐만 아니라 요면저류, 차단등을 고려하여 침투량을 산정하는 방법

5. 결론 (침투능에 가장 큰 영향을 미치는 요소는? 이에 대해 결론함)

  1) 침투는 3단계 과정을 거쳐 발생되며 이는 강우조건 토양의 종류, 함수량, 토양면의 상태 등 여러 가지 인자에 의해 침투량이 달라진다.

  2) 그리고 침투능은 계속되는 강우로 인하여 침투가 계속됨에 따라 토양면과 내부 토양의 상태가 시간에 따라 변하므로 침투율의 결정이 쉽지 않다.

여러분들에게 도움이 되었으면 좋겠습니다.

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