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dc.contributorLi-Ling Linen_US
dc.contributor林俐玲zh_TW
dc.contributor.author林湘芸zh_TW
dc.contributor.authorXiang-Yun Linen_US
dc.contributor.other水土保持學系所zh_TW
dc.date2015zh_TW
dc.date.accessioned2015-12-07T08:06:02Z-
dc.identifierU0005-2907201515343000zh_TW
dc.identifier.citation1. 林俐玲、洪靖惠、蔡義誌(2008),「壓力鍋排水試驗張力平衡時間之研究」,水土保持學報,40(4):493-504。 2. 林俐玲、董小萍(1996),「土壤物理學實習手冊」,國立中興大學水土保持學系。 3. 洪靖惠(2008),「土壤水分特性曲線參數與物理性質關係之研究」,國立中興大學水土保持研究所碩士論文。 4. 陳威竹(2013),「應用土壤粒徑分布模式推估土壤水分特性曲線之研究」,國立中興大學水土保持研究所碩士論文。 5. 曹舜評、張圖杰(2011),「砂箱不同剩餘水分之土壤水分特性曲線推估」,坡地防災學報,10(1):50-58。 6. 蔡義誌(2008),「不飽和土壤水力傳導度與介質孔隙分佈關係之研究」,國立中興大學水土保持研究所博士論文。 7. 萬鑫森 譯(1987),「基礎土壤物理學」,初版二印,國立編譯館主編,茂昌圖書有限公司發行。 8. Brooks, R.H. and A.T. Corey (1964). Hydraulic properties of porous medium. Colorado State University(Fort Collins), Hydrology Paper, Nr. 3, March. 9. Cornelis, W. M., J. Ronsyn, M. van Merivenne, and R. Hartmann (2001). Evaluation of pedotransfer function for predicting the soil moisture retention curve. Soil Sci. Soc. Am. J. 65: 638-648. 10. Fredlund ,D.G. , and A. Xing. (1994). Equations for the soil-water characteristic curve. Canadian Geotechnical Journal, 31(3):521-532. 11. Hillel, D. (1980). Fundamentals of Soil Physics, Academic Press, New York. 12. Briggs, Lyman J., and H. L. Shantz (1912). The wilting coefficient and its indirect determination. Botanical Gazette(Chicago Journal),53(2):20-37. 13. Poeplau, C., J. Eriksson, and T. Katterer (2015). Estimating residual water content in air-dried soil from organic carbon and clay content. Soil & Tillage Research 145: 181-183. 14. Seybold, C. A. and D. S. Harms (2012). Estimation of-1500 kPa Water Retention in Soil Survey. Soil Science 177(4): 229-235. 15. Suwandi, A. K., R. A. Assis, R. P. Marlina, (2009),Determination of Alternative Method for Clay Soil Moisture Content. Malaysian Technical Universities Conference on Engineering and Technology,June 20-22, 2009. 16. van Genuchten, M. Th. (1980). A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated Soils. Sci. Soc. of Am. J., 44:892-898. 17. Waldchen, J., I. Schoning, M. Mund, M. Schrumpf, S. Bock, N. Herold, K. U. Totsche and E. D. Schulze(2012). Estimation of clay content from easily measurable water content of air-dried soil. Journal of Plant Nutrition and Soil Science 175(3): 367-376.zh_TW
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11455/89402-
dc.description.abstract土壤的水分含量與基質勢能之相互關係,普遍以土壤水分特性曲線來描述,隨著質地及結構之差異,會展現出不同的土壤水力性質與水分特性曲線。欲知某一土壤之水分特性曲線往往需藉由實驗的方式直接量測,其過程繁瑣且耗時,若調查的地區涵蓋範圍廣大,所花費的實驗程序及時間更甚。 殘餘水分含量為決定水分特性曲線之一重要特性,故本研究採30種不同地區之土樣進行壓力鍋以及烘乾(50∘C)、風乾等實驗,量測土壤水分特性曲線中之殘餘水分含量值,以壓力鍋實驗15bar所得之水分含量為殘餘水分含量真值,比較不同方式得到相同殘餘水分含量值之實驗方法難易。 研究結果顯示,風乾實驗中,風乾36小時之水分含量可視為殘餘水分含量; 烘乾實驗中,烘乾5小時之水分含量可視為殘餘水分含量。若欲以迴歸式進行殘餘水分含量之推估則土樣經由風乾法及烘乾法實驗所得水分含量與殘餘水分含量之最佳迴歸方程式如下 風乾法: θ_r=-0.6531θ_(air-dried(12hr))^2+1.1123θ_(air-dried(12hr) )+0.1421 烘乾法: θ_r=-2.2758θ_(oven-dried(9hr))^2+1.3511θ_(oven-dried(9hr) )+0.151 在壓力鍋排水法、風乾法及烘乾法三種殘餘水分含量之量測方法中,烘乾法較壓力鍋排水法更為省時省力且又較風乾法精準,適用性也較廣,故若於時間人力短缺之情形下可用以替代壓力鍋排水實驗法以測定殘餘水分含量。zh_TW
dc.description.abstractThe relationship between soil moisture content and matric potential in general were described by soil water characteristic curve(SWCC). As the difference in soil texture and structure, it may show different soil hydraulic properties and water retention curve. For realizing a soil water characteristic curve often takes the experimentally by direct measurement, the process is cumbersome and time-consuming. If the survey areas covered a large range, the experimental procedure and time will take even more. Soil residual water content is an important factor to determine soil water characteristic curve. 30 kinds of soil samples from different areas were conducted in this study. Three methods of residual water content measurements namely pressure plate experiment, air-dried and oven-dried(50∘C) method to define soil residual water content were applied. Regarded the 15 bar water content of pressure plate experiment results as the true value, comparing with the results of air-dried and oven-dried method. The results showed that, moisture content of air-dried 36 hours and oven-dried 5 hours can be regarded as residual water content. The regression equation with residual water content value of air-dried and oven-dried soil data were as follows: Air-dried method: θ_r=-0.6531θ_(air-dried(12hr))^2+1.1123θ_(air-dried(12hr) )+0.1421 Oven-dried method: θ_r=0.8883θ_(oven-dried(9hr) )+0.1669 Among the three kinds of measurement methods, oven-dried method is time-saving and more accurate than air-dried method. So if in case of shortage of time and labor situation, oven-dried method can be used to replace the pressure plate experiment to determine the residual water content.en_US
dc.description.tableofcontents目錄 內容 摘要 i Abstract iii 目錄 v 表目錄 viii 圖目錄 ix 照片目錄 xii 第一章 前言 1 第一節、研究動機 1 第二節、研究目的 2 第二章 文獻回顧 3 第一節、水分特性之介紹 3 一、水分特性 3 二、基質勢能 3 第二節、水分特性曲線(SWCC) 4 第三節、殘餘水分含量之定義 5 一、通用定義 5 二、van Genuchten(1980) 5 三、Fredlund and Xing(1994) 6 第四節、van Genuchten模式介紹 6 第五節、水分含量估算及實驗方法 7 一、Natural Resource Conservation Service (NRCS) 7 二、Seybold and Harms (2012) 8 三、微波法(2009) 8 四、壓力鍋排水實驗 8 第六節、粘土及有機質含量與殘餘水分含量之相互關係 9 一、-1500kPa 水分含量與粘土含量之相關性 9 二、有機碳含量與殘餘水分含量之相關性 9 第三章 材料與方法 10 第一節、研究流程 10 第二節、研究材料 11 第三節、研究方法 13 一、土壤基本性質分析 13 二、土壤水分特性及殘餘水分含量實驗 15 第四章 結果與討論 23 第一節、壓力鍋室內排水實驗結果 23 一、壓力鍋室內排水實驗擬合結果 23 二、土壤粘粒含量與殘餘水分含量之相關性 34 三、土壤有機質含量與殘餘水分含量之相關性 35 四、土壤水分係數與殘餘水分含量之相關性 36 第二節、風乾實驗結果 37 一、30組土樣風乾實驗數據與壓力鍋排水實驗數據之比較 37 二、依質地將土樣分類之風乾實驗與壓力鍋排水實驗數據之比較 41 三、依粘粒含量將土樣分類之風乾實驗與壓力鍋排水實驗數據之比較 46 四、依有機質含量將土樣分類之風乾實驗與壓力鍋排水實驗數據之比較 50 第三節、烘乾實驗結果 51 一、30組土樣烘乾實驗數據與壓力鍋排水實驗數據之比較 51 二、依質地將土樣分類之烘乾實驗與壓力鍋排水實驗數據之比較 55 三、依粘粒含量將土樣分類之烘乾實驗與壓力鍋排水實驗數據之比較 60 四、依有機質含量將土樣分類之烘乾實驗與壓力鍋排水實驗數據之比較 64 第四節、綜合討論 68 第五章 結論與建議 72 參考文獻 74 附錄A壓力鍋實驗數據 76 附錄B風乾實驗數據 84 附錄C烘乾實驗數據 87 表目錄 表 3 1實驗土樣基本性質 12 表 4 1壓力鍋排水實驗結果 24 表 4 2擬合水分特性曲線相關係數 26 表 4 3擬合水分特性方程式 28 表 4 4風乾實驗與殘餘水分含量值迴歸結果 37 表 4 5壤土風乾實驗與殘餘水分含量值迴歸結果 42 表 4 6粘粒含量<5%之土樣風乾實驗數據與殘餘水分含量值迴歸結果 46 表 4 7依有機質含量分類之風乾實驗數據與殘餘水分含量值線性迴歸結果 50 表 4 8 烘乾實驗與殘餘水分含量值迴歸結果 51 表 4 9 砂質壤土烘乾實驗與殘餘水分含量值迴歸結果 56 表 4 10粘粒含量<5%之土樣烘乾實驗數據與殘餘水分含量值線性迴歸結果 60 表 4 11依有機質含量分類之烘乾實驗數據與殘餘水分含量值迴歸結果 64 表 4 12 有機質含量及水分係數數據與殘餘水分含量迴歸方程式 69 表 4 13 風乾及烘乾實驗數據與殘餘水分含量值迴歸方程式 69 表 4 14有機質含量<1%之烘乾實驗數據與殘餘水分含量值線性迴歸方程式 70 表 4 15風乾壤土及烘乾砂質壤土實驗數據與殘餘水分含量值迴歸方程式 70 表4 16粘粒含量<5%之風乾及烘乾土樣實驗數據與殘餘水分含量值迴歸方程式 71 圖目錄 圖 2 1毛細作用及吸附作用所形成之基質勢能示意圖(Hillel, 1980) 4 圖 2 2殘餘水分含量定義 5 圖 2 3 Fredlund殘餘水分含量定義 6 圖 3 1研究流程圖 10 圖 3 2壓力鍋實驗系統(蔡義誌,2009) 15 圖 3 3 SoilVision 程式操作 20 圖 3 4程式擬合結果 20 圖 4 1砂土水分特性曲線 31 圖 4 2壤質砂土水分特性曲線 31 圖 4 3壤質砂土水分特性曲線 32 圖 4 4砂質壤土水分特性曲線 32 圖 4 5壤土水分特性曲線 33 圖 4 6坋質壤土水分特性曲線 33 圖 4 7粘粒含量與殘餘水分含量值關係圖 34 圖 4 8有機質含量與殘餘水分含量值關係圖 35 圖 4 9土壤水分係數與殘餘水分含量值關係圖 36 圖 4 10土樣風乾12hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 37 圖 4 11土樣風乾24hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 38 圖 4 12土樣風乾36hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 39 圖 4 13土樣風乾42hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 39 圖 4 14土樣風乾48hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 40 圖 4 15土樣風乾60hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 40 圖 4 16風乾水分含量隨時間的變化 41 圖 4 17壤土風乾12hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 43 圖 4 18壤土風乾24hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 43 圖 4 19壤土風乾36hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 44 圖 4 20壤土風乾42hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 44 圖 4 21壤土風乾48hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 45 圖 4 22壤土風乾60hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 45 圖 4 23粘粒含量小於5%之土樣風乾12小時之水分含量與殘餘水分含量關係圖 47 圖 4 24粘粒含量小於5%之土樣風乾24小時之水分含量與殘餘水分含量關係圖 47 圖 4 25粘粒含量小於5%之土樣風乾36小時之水分含量與殘餘水分含量關係圖 48 圖 4 26粘粒含量小於5%之土樣風乾42小時之水分含量與殘餘水分含量關係圖 48 圖 4 27粘粒含量小於5%之土樣風乾48小時之水分含量與殘餘水分含量關係圖 49 圖 4 28粘粒含量小於5%之土樣風乾60小時之水分含量與殘餘水分含量關係圖 49 圖 4 29土樣烘乾1hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 52 圖 4 30土樣烘乾3hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 52 圖 4 31土樣烘乾5hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 53 圖 4 32土樣烘乾7hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 53 圖 4 33土樣烘乾9hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 54 圖 4 34烘乾水分含量隨時間的變化 55 圖 4 35砂質壤土烘乾1hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 57 圖 4 36砂質壤土烘乾3hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 57 圖 4 37 砂質壤土烘乾5hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 58 圖 4 38 砂質壤土烘乾7hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 58 圖 4 39 砂質壤土烘乾9hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 59 圖 4 40 粘粒含量<5%烘乾1hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 61 圖 4 41 粘粒含量<5%烘乾3hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 61 圖 4 42 粘粒含量<5%烘乾5hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 62 圖 4 43 粘粒含量<5%烘乾7hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 62 圖 4 44 粘粒含量<5%烘乾9hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 63 圖 4 45有機質<1%烘乾1hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 65 圖 4 46有機質<1%烘乾3hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 65 圖 4 47有機質<1%烘乾5hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 66 圖 4 48有機質<1%烘乾7hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 66 圖 4 49 有機質<1%烘乾9hr之水分含量與殘餘水分含量關係圖 67   照片目錄 照片 3 1 15bar壓力鍋 16 照片 3 2 壓克力不織布環製作 16 照片 3 3 製作土樣 17 照片 3 4 土樣預濕 18 照片 3 5 烘乾實驗 21 照片 3 6 風乾實驗 22zh_TW
dc.language.isozh_TWzh_TW
dc.rights同意授權瀏覽/列印電子全文服務,2018-08-14起公開。zh_TW
dc.subject土壤水分特性曲線zh_TW
dc.subject殘餘水分含量zh_TW
dc.subject壓力鍋zh_TW
dc.subjectSoil water characteristic curveen_US
dc.subjectSoil residual water contenten_US
dc.subjectPressure plate experimenten_US
dc.titleThe Study of Soil Residual Water Content Measurementsen_US
dc.title土壤殘餘水分含量量測方法之研究zh_TW
dc.typeThesis and Dissertationen_US
dc.date.paperformatopenaccess2018-08-14zh_TW
dc.date.openaccess2018-08-14-
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