األرض األرض بناء بناءSOIL STRUCTURESOIL STRUCTURE

الباب الباب الرابعالرابع

االرض Soil Structureبناء

التربه حبيبات ترتيب نظام التربه هو حبيبات ترتيب نظام هو

: كانت سواء بعض بجانب : بعضها كانت سواء بعض بجانب بعضها

فرديه فرديه حبيبات . .particlesparticles SingleSingleحبيبات

مركبه مركبه حبيبات ..AggregatesAggregatesحبيبات

الفردى الفردى البناء : :Single Grained StructureSingle Grained Structureالبناء

ملتصقة غير فرديه الحبيبات ملتصقة تكون غير فرديه الحبيبات تكون

. الخشنة راضى باال الحال هو كما .يبعضها الخشنة راضى باال الحال هو كما يبعضها

لبعضها بالنسبة الحبيبات هذه لبعضها ترتيب بالنسبة الحبيبات هذه ترتيب

حجم و شكل على يعتمد حجم البعض و شكل على يعتمد البعض

الحبيبات.الحبيبات.

ثالثة الى األرضى البناء ينقسمرئيسيه مجموعات

الكبيره الكتل الكبيره بناء الكتل Massive Massiveبناء

StructureStructure: : كبيره متماسكة كتليه تجمعات عن كبيره عبارة متماسكة كتليه تجمعات عن عبارة

الحجم. الحجم.

الجاف الطين حاله فى حدوثها الجاف ينتشر الطين حاله فى حدوثها ينتشر

.) الثقيلة) الطينية (.األراضى الثقيلة) الطينية األراضى

عشرات الى سنتيمترات عدة من كتل عشرات تتكون الى سنتيمترات عدة من كتل تتكون

. الحجم فى .السنتيمترات الحجم فى السنتيمترات

المركب المركب البناء : :Compound Structure AggregatesCompound Structure Aggregatesالبناء

. الحجم فى الوسطيه الحاله يمثل بناء . هو الحجم فى الوسطيه الحاله يمثل بناء هو

الكتل بناء و الفردى البناء بين المدى فى الكتل يقع بناء و الفردى البناء بين المدى فى يقع

الكبيره. الكبيره.

تتجمع مناسبة ظروف تحت األوليه تتجمع الحبيبات مناسبة ظروف تحت األوليه الحبيبات

مركبه حبيبات وتكون ببعضها مركبه وترتبط حبيبات وتكون ببعضها وترتبط

AggregatesAggregates: الى تنقسم :التى الى تنقسم التى

كبيره مركبه كبيره حبيبات مركبه Macro AggregatesMacro Aggregatesحبيبات

صغيره مركبه صغيره حبيبات مركبه Micro AggregatesMicro Aggregatesحبيبات

التجمعات التجمعات تكوين تكوين األرضيهاألرضيه

كيفيه لشرح نظريات عده يوجد: التجمعات تكوين

نظريه أ( أ( نظريه RussellRussell :: شكل فى الماء جزيئات لجذب نتيجة التجمعات شكل تتكون فى الماء جزيئات لجذب نتيجة التجمعات تتكون

. الشحنه السالبــه الطين حبيبات بين تمتد .سلسله الشحنه السالبــه الطين حبيبات بين تمتد سلسله مما الكاتيونات بعض السلسلة هذه فى ايضا يوجد مما قد الكاتيونات بعض السلسلة هذه فى ايضا يوجد قد

. الحبيبات تماسك الى . يؤدى الحبيبات تماسك الى يؤدى طول فتقل الماء جزيئات تتبخر التربه تجف طول عندما فتقل الماء جزيئات تتبخر التربه تجف عندما

. الغروية الحبيبات تتقــارب و تقصر و . السلسلة الغروية الحبيبات تتقــارب و تقصر و السلسلة يســاعد و الحبيبــات لهذه تجمعــات ذلك عن يســاعد ينتج و الحبيبــات لهذه تجمعــات ذلك عن ينتج

. االسمنتيه المواد تكوينها .فى االسمنتيه المواد تكوينها فى

التجمعات التجمعات تكوين تكوين األرضيهاألرضيه

نظريه( نظريه( ب : :PetersonPetersonب

الغروية الحبيبات ارتباط نتيجة التجمعات الغروية تتكون الحبيبات ارتباط نتيجة التجمعات تتكون. ناحية من بالكالسيوم الشحنه .السالبه ناحية من بالكالسيوم الشحنه السالبه

باالرتبــاط الكالسيـوم شحنه باقى باالرتبــاط تتزن الكالسيـوم شحنه باقى تتزنمن العضويــه للمادة الكربوكسيل من بمجموعـــه العضويــه للمادة الكربوكسيل بمجموعـــه

. االخر .الطرف االخر الطرف من اثنين محل الكالسيوم يحل ان من بمعنى اثنين محل الكالسيوم يحل ان بمعنى

طويلة سلسله تكوين الى يؤدى مما طويلة االيدروجين سلسله تكوين الى يؤدى مما االيدروجين. الغروية الطين جزيئات .بين الغروية الطين جزيئات بين

PetersonPetersonنظريه نظريه

Ca Ca Caooc - R - coo ooc - R - coo

++++++

كاتيون كالسيوم

حبيبة طين محملة بشحنة سالبة

حبيبة طين محملة بشحنة سالبة

مجموعة الكربوكسيل

المركبه الحبيبات المركبه أشكال الحبيبات أشكالالتربه فى التربه الموجودة فى الموجودة

) ( صفائحى صفائحى ) ( طبقى PlateyPlateyطبقى منشورى منشورىPrismaticPrismatic عمودى عمودى أو أو

ColumnarColumnar كتلى كتلىBlockyBlocky كروى كروىSphericalSpherical

Granular Blocky

Prismatic

Columnar

Platy

Soil Structure

Soil Structure: with Structure

تكوين على تؤثر التى العواملالمركبه الحبيبات

العضويه العضويه الماده Organic matterOrganic matter..الماده. السائد الكاتيون .نوع السائد الكاتيون نوع. الطين .كميه الطين كميه. الطين معدن .نوع الطين معدن نوع. الحديد .غرويات الحديد غرويات.المناخ.المناخ . االصل .ماده االصل ماده. الزراعيه الخدمه .تأثير الزراعيه الخدمه تأثير

للحبيبات الحجمى للحبيبات التوزيع الحجمى التوزيعالمركبه المركبه

Aggregate Size DistributionAggregate Size Distribution ” المتوسط القطر هو شيوعا اكثرها لكن و طرق بعدة عنه المتوسط ” يعبر القطر هو شيوعا اكثرها لكن و طرق بعدة عنه يعبر

لألوزان ”.لألوزان ”.MWDMWD ( ( Mean Weight DiameterMean Weight Diameter..

MWD = MWD = nni=1i=1 X Xii W Wii

المناخل= nn حيث حيث المناخل= عدد عدد

ii =حده على مجموعه حده= كل على مجموعه كل

XXii. المفصولة = المركبه الحبيبات اقطار لمجموعه المتوسط .القطر المفصولة = المركبه الحبيبات اقطار لمجموعه المتوسط القطر

WWii = معبرا االقطار من المجموعه هذه داخل المركبه الحبيبات معبرا = وزن االقطار من المجموعه هذه داخل المركبه الحبيبات وزنفي المستخدمة الكلية العينة وزن من كنسبه في عنها المستخدمة الكلية العينة وزن من كنسبه عنها

التحليل.التحليل.

nni=1i=1 =قطر اصغر من اقل التى حتى االحجام كل وزن يشمل و قطر= المجموع اصغر من اقل التى حتى االحجام كل وزن يشمل و المجموع

المناخل " ". تحت تتجمع التى اى المناخل " ".للمناخل تحت تتجمع التى اى للمناخل

المركبه الحبيبات المركبه ثبات الحبيبات Aggregate AggregateثباتStabilityStability

: انه على المركبه الحبيبات ثبات :يعرف انه على المركبه الحبيبات ثبات يعرف معرضه تكون عندما للكسر المتجمعة الحبيبات معرضه مقاومه تكون عندما للكسر المتجمعة الحبيبات مقاومه

. والتفكك التكسير . لقوى والتفكك التكسير لقوى

االمثلـــه هذه احد هو الماء ضد المركبه الحبيبات االمثلـــه ثبات هذه احد هو الماء ضد المركبه الحبيبات ثبات

نتيجة للماء التكسيرى للتأثير نظرا هنا نتيجة الواضحة للماء التكسيرى للتأثير نظرا هنا الواضحة

المركبــه للحبيبات المنتظم غير واالنتفاخ المركبــه لالبتالل للحبيبات المنتظم غير واالنتفاخ لالبتالل

. الكسر فيحدث االنكماش . يليها الكسر فيحدث االنكماش يليها

الحبيبات ثبات قياس فى والشائعة التقليديه الحبيبات الطريقــه ثبات قياس فى والشائعة التقليديه الطريقــه

المبتل النخل طريقــه هى الماء ضد المبتل المركبـه النخل طريقــه هى الماء ضد Wet Wet..المركبـه

Sieving MethodSieving Method

المركبه الحبيبات AggregationدليلIndex

يعرف بما النتائج عن التعبير يمكن النخل طريقه نفس يعرف من بما النتائج عن التعبير يمكن النخل طريقه نفس من

الحبيبات الحبيبات بدليل بدليل

..Aggregation indexAggregation indexالمركبه المركبه

تجميعيين منحنيين برسم تجميعيين وذلك منحنيين برسم Cumulative curvesCumulative curves..وذلك

تفريق بدون التوزيع االول المنحنى يمثل تفريق حيث بدون التوزيع االول المنحنى يمثل عمليه) حيث عمليه) حاله حاله

.) االول (.النخل االول النخل

التفريق بعد التوزيع يمثل التفريق الثانى بعد التوزيع يمثل (. الثانى الثانيه) النخل عمليه (. حاله الثانيه) النخل عمليه حاله

على ذلك دل زادت كلما المنحنيين بين المظلله على المساحة ذلك دل زادت كلما المنحنيين بين المظلله المساحة

. الماء ضد المركبه الحبيبات .ثبات الماء ضد المركبه الحبيبات ثبات

المنحنيين بين المساحه كانت كلما اى الفرق هذا كبر المنحنيين كلما بين المساحه كانت كلما اى الفرق هذا كبر كلما

المتجمعة الحبيبات كثره على ذلك دل المتجمعة كبيره الحبيبات كثره على ذلك دل . .كبيره

العينه تفريق بعد الطين و السلت نسبه بتقدير العينه وذلك تفريق بعد الطين و السلت نسبه بتقدير وذلك . تاما . تفريقا تاما تفريقا

بدون اخرى عينه فى الطين و السلت نسبه تقدر بدون كما اخرى عينه فى الطين و السلت نسبه تقدر كماتفريق. تفريق.

او التجميع مقدار على تدل التقديرين هذين بين او النسبه التجميع مقدار على تدل التقديرين هذين بين النسبه . التفريق . نسبه التفريق نسبه

( ال يتراوح ال ) و يتراوح و DIDI ) )Dispersion IndexDispersion Indexو صفر و بين صفر . .1616بين

و التحبب او التجمع مقدار تقديرالتفريق Dispersion Factor نسبه

Clay + silt in the undispursed soil Clay + silt in the undispursed soil Clay + silt in the mechanical analysisClay + silt in the mechanical analysisDF =DF = X100X100

محلولة محلولة أمثلة أمثلةـــــال(ـــــال(11مثـ)مثـ)•

من المركبة للحبيبات المئوية النسبة عن يعبر التالي من الجدول المركبة للحبيبات المئوية النسبة عن يعبر التالي الجدولالمتوسط القطر حساب هو والمطلوب الجافة العينة المتوسط وزن القطر حساب هو والمطلوب الجافة العينة وزن

.MWDMWDلألوزان لألوزان المبتل والنخل الجاف النخل حالتي من .لكل المبتل والنخل الجاف النخل حالتي من لكل

Aggregate diameter Aggregate diameter range range μμmm

MeanMean Dry sievingDry sieving

%%

Wet sievingWet sieving

%%

0-2000-200 100100 3232 5151

200-500200-500 350350 2828 2525

500-1000500-1000 750750 2020 1515

1000-20001000-2000 15001500 1212 77

2000-50002000-5000 35003500 88 22

ــــل(ــــل(11الحــ)الحــ) : لألوزان المتوسط القطر معادلة : باستخدام لألوزان المتوسط القطر معادلة باستخدام

MWD = ni=1 Xi Wi

الجاف: للنخل iالجاف: أوال للنخل iأوالDry sievingDry sieving :: MWD = )100x0.32( +)350x0.28( + )750x0.20( + )1500x0.12(+)3500x0.08( =740μm.

MWD =)100x0.51( +)350x0.25( + )750x0.15( + )1500x0.07(+)3500x0.02(

=426μm.

خفضت المبتل النخل أن يتضح هذا إلى 740من MWDومنضد 426 المركبة الحبيبات ثبات عدم علي يدل وهو ميكرومتر

الماء.

اعتبار يمكن أنه الجاف MWDأي النخل من لكل المحسوبدليل بينهما والفرق والمبتل

األرض بناء على للحكم

ــــ(2مثـــ)أرض ال إحداهما األراضي من نوعين على أجريت تجربة في

: التالية النتائج على تحصلنا مزروعة أرض واألخرى بكرالمبتل % % المبتل للنخل الجاف % % للنخل الجاف للنخل للنخل

األقطار األقطار متوسط متوسط) (مم) مم)

التجمعات التجمعات أقطار أقطار) (مم) مم)

أرض أرض مزروعةمزروعة

أرض أرض بكربكر

أرض أرض مزروعةمزروعة

أرض أرض بكربكر

0.500.50 0.300.30 2525 1010 0.250.25 0-0.50-0.5

0.250.25 0.150.15 2525 1010 0.750.75 0.5-10.00.5-10.0

0.150.15 0.150.15 1515 1515 1.51.5 1- 21- 2

0.050.05 0.150.15 1515 1515 3.53.5 2 -5 2 -5

0.040.04 0.150.15 1010 2020 7.57.5 5-105-10

0.010.01 0.050.05 77 2020 15.015.0 10-2010-20

صفرصفر 0.050.05 33 1010 35.035.0 المطلوب:المطلوب:20-5020-50

أساس MWDحساب- 1 على محسوبة األرقام جميع أن العلم مع. الجاف الوزن

تأثرها- 2 ومدى األرض هذه صيانة على األرض زراعة تأثير تفسير. التعرية أو البخر بعوامل

3 . التجمعات- ثبات درجة مناقشة

ـــ(ـــ(22الحــ)الحــ)ـلـل

المتوسط القطر معادلة المتوسط باستخدام القطر معادلة باستخدام لألوزان:لألوزان:

MWD = MWD = nni=1i=1 X Xii W Wii : :الجاف النخل iالجاف: :أوال النخل iأوال

: البكر – األرض في :أ البكر – األرض في أ

MWDMWD = )0.25x0.1( +)0.75x0.1( + )1.5x0.15( + )3.5x0.15(+)7.5x0.2( + )15x0.2( = )0.25x0.1( +)0.75x0.1( + )1.5x0.15( + )3.5x0.15(+)7.5x0.2( + )15x0.2( + )35x0.1(+ )35x0.1( = 0.025 + 0.075 + 0.225 + 0.525 + 1.5 + 3 + 3.5= 0.025 + 0.075 + 0.225 + 0.525 + 1.5 + 3 + 3.5 =8.85μm.

: المزروعة – األرض في :ب المزروعة – األرض في بMWDMWD = )0.25x0.25( +)0.75x0.25( + )1.5x0.15( + )3.5x0.15(+)7.5x0.1( = )0.25x0.25( +)0.75x0.25( + )1.5x0.15( + )3.5x0.15(+)7.5x0.1( +15x0.07( + )35x0.03(+15x0.07( + )35x0.03( =3.85μm.

المبتل: : النخل iالمبتل: :ثانيا النخل iثانيا

: البكر – األرض في :أ البكر – األرض في أ

MWDMWD = = )0.25x0.3( +)0.75x0.15( + )1.5x0.15( + )3.5x0.15(+)7.5x0.15( + )15x0.05()0.25x0.3( +)0.75x0.15( + )1.5x0.15( + )3.5x0.15(+)7.5x0.15( + )15x0.05( )35x0.05()35x0.05(

=4.56μm.: المزروعة – األرض في :ب المزروعة – األرض في ب

MWDMWD = = )0.25x0.5( +)0.75x0.25( + )1.5x0.15( + )3.5x0.05(+)7.5x0.04( + )15x0.01()0.25x0.5( +)0.75x0.25( + )1.5x0.15( + )3.5x0.05(+)7.5x0.04( + )15x0.01( )35x0.0(.)35x0.0(.

=1.16μm.

حساب نتائج حساب وتتلخص نتائج الجاف MWDMWDوتتلخص النخل حالة الجاف في النخل حالة فيفي والمزروعة البكر األرض من لكل في والمبتل والمزروعة البكر األرض من لكل والمبتل

: التالي :الجدول التالي الجدول

MWD (mm)MWD (mm)

Wet sievingWet sieving Dry sievingDry sieving

مزروعة مزروعة أرض أرض بكر بكر أرض أرض مزروعة مزروعة أرض أرض بكر بكر أرض أرض

1.161.16 4.564.56 3.853.85 8.858.85

النتائج من النتائج يتضح من يتضح: اآلتي :السابقة اآلتي نتائج •السابقة تجربة MWDمقارنة من Dry sievingفي كل في

, نتائج مقارنة من كذلك والمزروعة البكر في MWDاألرض

.Wet sievingتجربة والمزروعة البكر األرض من لكلوقلت • التربة في تفكك إلى أدت الزراعة أن يالحظ

ثابتة تجمعات كانت سواء عامة بصفة Stableالتجمعات

aggregates ثابتة الغير . Flocculationأو

• . البكر األرض من للتعرية عرضة أكثر المزروعة األرضالبكر .• األرض عن المزروعة األرض نضوج سرعةيرجع • قد التربة تجمعات في الملحوظ االنخفاض هذا

هذه مثل تحطيم على النباتات جذور وتأثير الخدمة لعمليات

..التجمعات

التجمعات ثبات درجة التجمعات مناقشة ثبات درجة مناقشة

يالـحظ أن نـسبة التجمـعات بـصفة عاـمة في األرض البـكر أـكبر يالـحظ أن نـسبة التجمـعات بـصفة عاـمة في األرض البـكر أـكبر •مـن ـاألرـض المزروعة وقـد تصـل ـإلـى ـالضعـف بـل وأـكثر.مـن ـاألرـض المزروعة وقـد تصـل ـإلـى ـالضعـف بـل وأـكثر.

اف • ل الـج ة النـخ د مقارـن ر عـن ات في األرض البـك ات التجمـع اف ثـب ل الـج ة النـخ د مقارـن ر عـن ات في األرض البـك ات التجمـع ثـبــواـلي ــدـ ح ــاـ نج ــل له ــواـلي واـلمبت ــدـ ح ــاـ نج ــل له ــا انخـفض الـ5050واـلمبت ــا انخـفض الـ% منه من من MWDMWD% منه

مم. مم.4.564.56إلى إلى 8.858.85

ثبــات التجمعــات في األرض المزروعــة عنــد مقارنــة النخــل ثبــات التجمعــات في األرض المزروعــة عنــد مقارنــة النخــل •ـــاب الــ ــل وحس ـــاف واـلمبت ـــاب الــالج ــل وحس ـــاف واـلمبت ــهـ انخـفض من MWDMWDالج ــهـ انخـفض من نالحــظ أن نالحــظ أن

مم.مم.1.161.16إلى إلى 3.853.85

عـند دراـسة ثـبات التجمـعات لألرض البـكر بـعد زراعتـها وـجد أن عـند دراـسة ثـبات التجمـعات لألرض البـكر بـعد زراعتـها وـجد أن •i عـلى ثـباتـ التـجمـعاتـ حيث انخفـضت i عـلى ثـباتـ التـجمـعاتـ حيث انخفـضت اـلزراـعة ـأـثرتـ ـتأثـير كـبيرـا اـلزراـعة ـأـثرتـ ـتأثـير كـبيرـا

مم وهو انخفـاض شديـد جداi.مم وهو انخفـاض شديـد جداi.1.161.16إلـى إلـى 8.858.85 من من MWDMWDالـالـ