جهاز قياس التسلل

جهاز قياس النفاذية هو جهاز يُستخدم لقياس معدل تسرب الماء إلى التربة أو غيرها من الأوساط المسامية. ^{[ 1 ]} ومن أجهزة قياس النفاذية الشائعة الاستخدام: أجهزة قياس النفاذية أحادية الحلقة وثنائية الحلقة، وأجهزة قياس النفاذية القرصية ، وأجهزة قياس النفاذية ذات الرأس المتساقط.

يتضمن جهاز قياس التسرب أحادي الحلقة غرس حلقة في التربة وتزويدها بالماء إما بمستوى ثابت أو بمستوى متناقص. يشير المستوى الثابت إلى الحالة التي تبقى فيها كمية الماء في الحلقة ثابتة. ولأن سعة التسرب هي أقصى معدل للتسرب، وإذا تجاوز معدل التسرب سعة التسرب، فسيحدث جريان سطحي، لذا فإن الحفاظ على مستوى ثابت يعني أن معدل الماء المُزوَّد يتناسب مع سعة التسرب. ويتم تزويد الماء باستخدام قارورة ماريوت . أما المستوى المتناقص فيشير إلى الحالة التي يُزوَّد فيها الماء في الحلقة، ويُترك ليتناقص تدريجيًا مع مرور الوقت. ويسجل المشغل كمية الماء التي تتسرب إلى التربة خلال فترة زمنية محددة. ويرتبط معدل تسرب الماء إلى التربة بالنفاذية الهيدروليكية للتربة .

يتطلب مقياس التسرب ذو الحلقتين حلقتين: داخلية وخارجية. والهدف من ذلك هو توليد تدفق أحادي البعد للماء من الحلقة الداخلية، مما يُبسط تحليل البيانات. إذا كان الماء يتدفق في بُعد واحد في حالة استقرار، وكان هناك تدرج مقداره وحدة واحدة في التربة الأساسية، فإن معدل التسرب يُساوي تقريبًا الموصلية الهيدروليكية المشبعة.

تُغرس حلقة داخلية في الأرض، وتُحيط بها حلقة ثانية أكبر حجماً للتحكم في تدفق الماء عبر الحلقة الأولى. يُضخ الماء إما بضغط ثابت أو متناقص، ويسجل المشغل كمية الماء المتسربة من الحلقة الداخلية إلى التربة خلال فترة زمنية محددة. تحدد طريقة ASTM القياسية ^{[ 2 ]} قطري الحلقتين الداخلية والخارجية بـ 30 و60 سم على التوالي.

توجد عدة تحديات تتعلق باستخدام أجهزة قياس التسرب الحلقية:

1. يؤدي دق جهاز قياس التسرب في الأرض إلى تشويه التربة، وضغطها أو التسبب في تشققات يمكن أن تؤثر على قدرة التسرب المقاسة.
2. لا تستطيع أجهزة قياس التسرب الحلقية تحديد معدل تسرب مياه الري بالأخاديد، أو الري بالرش، أو مياه الأمطار بشكل موثوق. ^{[ 1 ]}
3. في أجهزة قياس التسرب ذات الحلقة الواحدة، ينتشر الماء أفقيًا وعموديًا، مما يجعل التحليل أكثر صعوبة. ^{[ 3 ]}