نفاذية التربة (بالإنجليزية: Soil Permeability) هي معدل تدفق المياه خلال حبيبات التربة، وتتم الاستفادة من المعلومات الخاصة بنفاذية التربة في تنفيذ بعض المشاريع؛ كبناء الأساسات الهيكلية، والسدود، وإدارة الفيضانات، وتسرّب النفايات السائلة، وغيرها،[١] ويُمكن إجراء القياسات والتقديرات الخاصة بنفاذية التربة في الموقع باستخدام مقياس الترشيح الحلقي (بالإنجليزية: Ring Infiltrometer) البديل المصنوع من العلب، أو عن طريق عمل حفرة، وقياس معدل انخفاض مستوى الماء الذي يصب فيه خلال فترةٍ زمنيةٍ معينةٍ، حيث أنه وباستخدام الحلقة، يجب أن تبقى المياه على ارتفاع ثابت يُقدّر بحوالي 3 سم فوق السطح، مع تسجيل كمية الماء التي تمت إضافتها إلى الحلقة.[٢]
يتم استخدام مياه الأمطار أو المياه التي تمّ نزع المعادن منها لتنفيذ الاختبار، أما المناطق الكبيرة والواسعة فيُمكن استخدام تجارب لمحاكاة هطول الأمطار، ولتسجيل الاختلاف في النفاذية لكلا الطريقتين، يُمكن حفر حفرة وإنشاء رسم تخطيطي للتباين في جبهة الترطيب (بالإنجليزية: Wetting Front)، وهي الحد الفاصل بين التربة الجافة والرطبة،[٢][٣] إلا أنه لا يتم الاعتماد على القيم التي تمّ رصدها أحيانًا؛ وذلك يرجع إلى استخدام نوعية مياه غير جيدة في الاختبار، إذ أنّ القيم الفعلية التي يتم قياسها يجب أن تكون دقيقة وهي تتأثر بأصغر تفاصيل التجربة، وتُقاس النفاذية بالوحدات الآتية: متر/يوم، أو سم/ساعة، أو ملم/ساعة.[٢]
قانون دارسي
يتم استخدام قانون دارسي (بالإنجليزية: Darcy’s Law) لحساب قدرة السائل على التدفق خلال الأوساط المسامية، حيث يصف هذا القانون العلاقة بين المعدل اللحظي للتدفق خلال الوسط وانخفاض الضغط عن بُعد، وذلك كما يأتي:[٤]
Q = -KA dh/dl
حيث أن الرمز (Q) يمثل معدل تدفق المياه (بالإنجليزية: rate of water flow)، و(K) هو الموصلية الهيدروليكية (بالإنجليزية: hydraulic conductivity)، و(A) هو مساحة المقطع العرضي للعمود، بينما يُعبِّر (dh/dl) عن التدرج الهيدروليكي (بالإنجليزية: hydraulic gradient)؛[٤] وهو التغير في مستوى الماء لكل وحدة مسافة.[٥]
العوامل المؤثرة في نفاذية التربة
تتأثر نفاذية التربة بالعديد من العوامل، ومنها:[٦]
- نسيج التربة وبنيتها: إذ أنّ حجم مسام التربة له أهمية كبيرة فيما يتعلق بمعدل التدفق (حركة الماء إلى التربة)، ومعدل الترشيح (حركة الماء خلال التربة).
- تماسك التربة.
- لون التربة.
- طبقات التربة: بالإضافة إلى عمق الطبقات غير المنفذة مثل صخور الأساس والطين.
- المسام المرئية وحجمها: إذ يرتبط عدد المسام وحجمها ارتباطًا وثيقًا بنسيج التربة وبنيتها، وبالتالي فهو يؤثر في نفاذية التربة.
أهمية قياس مستوى نفاذية التربة
هناك أهمية كبيرة لقياس مستوى النفاذية وتغيّراتها، وهي كما يأتي:[٢]
- تُعدّ مؤشرًا على قدرة التربة على تخزين المياه، إذ يكون مستوى النفاذية مرتفعًا في التربة أسفل النباتات، ويرجع السبب في ذلك إلى أن مسامات التربة تكون كبيرة أسفل النباتات، ولكنها تكون منخفضة في مناطق التربة الطينية، بالإضافة إلى أن فقدان التربة للمواد العضوية وانضغاطها سيؤثر في نفاذية التربة.
- تعطي إنذارًا مبكرًا لوجود تدهور في التربة، وإلى خطر حدوث الفيضانات والتعرية؛ إذ إن انخفاض نفاذية التربة قد يؤدي إلى حدوث الفيضانات.
- يشير مستوى النفاذية إلى إمكانية توفر المياه والمغذيات التي تحتاجها النباتات.
- تعطي النفاذية تنبؤًا بكمية الجريان السطحي.
- يمكن أن يؤدي تفتت التربة بسبب تراكم الأملاح فيها نتيجةً لحدوث التبخر إلى انخفاض كبير في النفاذية.
المراجع
- ↑ Ben Backus, "soil permeability test", globalgilson, Retrieved 15/3/2022. Edited.
- ^ أ ب ت ث "Desertification Indicator System for Mediterranean Europe", DIS4ME, Retrieved 24/7/2021. Edited.
- ↑ "Infiltration Models", epa, Retrieved 19/8/2021. Edited.
- ^ أ ب "Darcy's Law", byjus, Retrieved 15/3/2022. Edited.
- ↑ Nicholas P. Cheremisinoff (1/1/1997), hydraulic gradient (1) is,direction of maximum head decrease. "Hydraulic Gradient", sciencedirect, Retrieved 15/3/2022. Edited.
- ↑ "SOIL PERMEABILITY", Food and Agricultural Organization, Retrieved 24/7/2021. Edited.
