Wpływ geometrii próbki na retencję wodną gleby

retencja wodna, ośrodek porowaty, perkolacja

Strukturę gleb mineralnych można rozpatrywać jako wynik upakowania cząstek gleby. Opracowana procedura symulacyjna pozwoliła rekonstruować strukturę ośrodka granularnego na jego podstawie porowatości i rozkładu granulometrycznego. Następnie, przy pomocy metody tesselacji, objętość wirtualnego ośrodka podzielono na zbiór przestrzennych elementów dyskretnych, z których każdy zawierał pojedynczy por. Każdy z nich kwantyfikowano wyliczając jego objętości i wartości 4-ch promieni przewężeń określających ich ciśnienie kapilarne Założono że, osuszanie dowolnego poru jest możliwe wtedy gdy na jego przewężeniu istnieje granica faz powietrze – woda (tzw. por aktywny). W trakcie początkowego stadium osuszania próbki ilość porów aktywnych jest stosunkowo mała – znajdują się one tylko na powierzchni zewnętrznej która ma kontakt ma otoczeniem. Ograniczenie tej powierzchni utrudnia perkolacje fazy gazowej w ośrodku, co oznacza, że dla danego ciśnienia jego wilgotność powinna być większa w porównaniu do próbki "otwartej". Symulacja osuszania stosunkowo dużego układu składającego się z cząstek pelidyspersyjnych pokazuje, że jego retencja wodna zależy od geometrii badanego ośrodka, rozumianej jako stosunek powierzchni poprzez którą ośrodek ma kontakt z atmosferą i całej powierzchni próbki. Pomiary retencji wykonane dla ośrodka składającego się z drobnoziarnistych kulek szklanych (70-100 µm) jakościowo potwierdzają występowanie przewidywanego efektu.