★인공지반과 토양수분 변화의 관계

인공지반 & 토양수분 변화

인공지반내 토양수분변화 관찰

 

 

 

 

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01. 토심이 2m이상인 경우

 

 

 

 

여름철 혹서기에 2m 인공지반(하부에 지하주차장)과 자연지반의 토양수분 변화(비온 뒤 1,5,7일 경과 마다 조사)를 살펴본 그래프이다.

 

둘다, 지표에서 50cm까지는 큰 변화(건조화)가 발생한다.

  --> 수목뿌리의 영향 !

 

둘다, 80cm이하의 깊은 곳은 수분 변동이 거의 없다.

 --> 인공지반은 약 40% 전후로 거의 일정/ 자연지반은 30%전후로 거의 일정

 

두군데 모두 심어진 아왜나무의 수분부족도를 조사해 봐도, 거의 유사하게 변한다.

  --> 2% 후반 --> 5% 후반

수목의 생장도 인공지반과 자연지반에서 차이가 거의 없다.

 

 결론  

인공지반은 토심이 2m이상이 되면, 자연지반과 같은 토양수분의 변화를 보인다.

(즉, 토양수분에 대한 지하구조물의 영향은 거의 없다.)

 

 

 

 

 

02. 토심이 1.5m인 반지하주차장인 경우

 

 

 

 

ⓐⓑ는 약한 강우로 인해, 최하층까지 물이 침투하지 않은 경우임

      --> 비온 직후와 7일후의 최하위층(배수층 직전부분)의 함수비 변화가 거의 없으므로 알수 있음

 

최하위층은 건조화가 진행되고 있어서, 하부층(100~150cm구간)의 수분곡선의 변화가 급격하다.-- > 배수층을 통해 건조화 발생

2m토심때 변화가 없이 거의 일정한 것과는 완전 다름

 

ⓒ는 강우로 인해, 최하층까지 물이 침투한 경우임 (비가 많이 와서? or 슬래브구배로 인해 물이 흘러가는 하부라서?) 

최하층은 배수층의 수분건조화가 발생햐며, 곡선 변화가 심해진다. 7일후의 모습은 ⓐ,ⓑ와 유사한 모양이 된다. 

 

ⓓ는 인공지반의 물이 모이는 곳으로, 토양수분의 극단적인 건조화가 발생하지 않는다.

(자연지반과 연속되어 있어, ⓓ방향으로 슬래브 구배(2~3%)가 잡힘) 

 

이런 현상(하부층 건조화)은 흙 표면에서 해결할 수 없고, 실제 식물에 영향이 생기지 않으면 문제가 되지 않는다.

참고로, 근역구간인 30~60cm부근에서 함수비의 변화가 뚜렷하다.

                  

 

 

 

 

 

 

03. 토심이 1.5m인 주차장인 경우 (데크 구조)

 

 

 

여름철(혹서기)의 수분변화

배수층에서 증발에 의한 건조가 비온 뒤 3일째에 발생한다. (100cm~150cm구간)

7일째가 되면, 지표면이 심하게 건조하게 된다(혹서기의 특징). 지표면이 급속하게 건조되면 지표에 일종의 건조피막층이 형성되고, 이층의 존재하면 그 아래에서 흙속의 물이 증발하기 어려워 진다. 표면에서 불과 10cm아래에 충분한 물이 존재한다.

--> 여름철에 물을 줄 때, 표면을 적시는 정도가 아니라, 아래에 까지 침투하도록 충분히 줘야 하는 이유임... 적은 관수는 표면에서만 흡수된다.

 

혹서기는 지하건조(배수층)보다 지상의 건조가 더 빨리 진행된다.

 

수분변화가 3자형을 그린다.

-->표면건조 진행(10cm내), 뿌리분 건조진행(50cm전후), 배수층 건조진행(100~150cm)의 형태

 

 

겨울철의 수분변화

건조가 40일가 연속되었을 경우의 수분 이동 표시한 것임

여름철과 달리, 전층(지표에서 땅속 150m)까지, 에 걸쳐서 균일하게 건조가 진행된다.

겨울철은 식물이 휴면하고 있으므로, 이 물의 감소는 증발이 주된 원인이다.

배수층에서도 지하 건조가 진행되고 있다.

 

 

자연지반의 수분 변화 (여름철-혹서기)

지표면의 건조화과정은 동일함

땅속 80cm이하의 층에서는 수분변화가 거의 없다. --> 건조기는 아래쪽에서 수분공급이 되기 때문으로 추즉(모세관 현상)

식물뿌리의 근역인 50cm전후에서 변화가 가장 크다. (인공지반도 동일)

수분부족도는 인공지반이 6% --> 14% 증가/ 자연지반은 5% --> 7% 증가 (즉, 인공지반위 뿌리분이 조금 더 건조하다.)

 

 

 

 

04. 토심이 50cm인 경우

       (자갈배수층 20cm 미포함한 높이 / 하수처리장 사례)

 

 

 

잔디로 피복된 부분 (10일간 관찰)

건조가 진행되면, 전층에 걸쳐서 수분이 감소하는 것이 특징

--> 건조 초기에는 잔디면에서 일시적으로 증발이 억제되지만, 10일후에는 증발산이 더해져 균일하게 건조됨 

      건조형태가 나지(수목하부)와는 다른 것이 특징

 

여름철에는 비온 뒤 1주일 후에는 관수가 필요할 정도로 건조가 진행된다.

건조 초기에는 아래층에서 물이 많이 소비(하층소비형) --> ... --> 표층소비형으로 이동 

 

 

 

 

관목(철쭉)이 심겨진 부분 (10일간 관찰)

 

철쭉이 식재된 부분은 주변이 나지화되고 있기 때문에, 건조후기에는 지표부분의 증발이 뚜렷한, 건조피막이 형성됨

잔디보다 관목의 흡수근이 깊이 분포하므로, 하층의 20~30cm부근에서 현저하게 건조가 발생함

수분소비는 하층 소비형 --> 전층 소비형 --> 표층소비형 순으로 이행한다.

(전층 소비형에서 잔디보다 중간의 건조가 많이 된 것은 관목의 흡수근이 더 깊게 분포하기 때문임)

 

 note  물을 주는 시기를 결정하는 데 유효

--> 물이 표층소비형과 같은 건조후기가 되기전에 물을 줄 필요가 있음을 판단함 (1주일마다) 

      전층에 걸칠 수 있도록 충분히 관수할 필요가 있다.

 

 

 

 

 

 

05. 토심이 30cm인 경우

       (옥상녹화/ 배수층 미포함 높이)

 

 

 

버미큐라이트와 흑토(밭토)와 혼합 사용

토심이 거의 30cm, 배수시설 별도

비온 뒤 함수비 80% 높음

여름철에 비온 뒤 7일째, 함수비가 절반정도 감소하지만, 수치적으로는 40%

(겨울철은 40일째, 40%정도가 됨) 

 --> 여름철 7일 건조는 겨울철 40일 건조와 비슷한 정도로 건조가 발생한다.(슬래브는 거의 동일함)

 

 note  겨울철은 전층에서 서서히 건조되지만, 여름철에는 하층소비형에서 전층소비형, 표층소비형으로 변화가 급격히 일어난다.