Využití jehlové metody pro určení intenzity výparu z porézního prostředí

Abstract

Evaporation from porous media affects many natural processes. In my work, I focused on the second evaporation phase, calculating the evaporation rate using Fick's law based on air temperature and air humidity above the surface, the water-vapor permeability of the porous material, and the evaporation front depth below the surface. To determine this depth, I used the uranine-probe method using sodium fluorescein. The work aimed to calculate the evaporation rate using Fick's law and values of the evaporation front depth determined by the uranine-probe, for 6 sandy soil samples and 3 types of rocks. A sub-goal was to verify the applicability of the uranine-probe for determining the depth of the evaporation front in sandy soil and in 12 different rock samples. Results show successful determination of evaporation front depth for both sand and rocks. The uranine-probe method's accuracy averaged 2.0 mm for sand. The difference in the values determined by the uranine-probe method compared to another, independent method (detection of the evaporation front from the color change of the fluorescein solution) in the sand was on average 1.7 mm, but I did not study this for the rock samples. All evaporation experiments confirmed that the evaporation rate, both measured and calculated, decrease with increasing depth...

Výpar z porézního prostředí má vliv na řadu přírodních procesů. Ve své práci jsem se zaměřil na druhou výparovou fázi, kdy intenzitu výparu počítám pomocí Fickova zákona na základě teploty a vlhkosti vzduchu nad výparným povrchem, propustnosti porézního materiálu pro vodní páru a hloubky výparové fronty pod povrchem. Pro určení této hloubky jsem použil jehlovou metodu s fluoresceinem sodným. Cílem práce bylo vypočítat intenzitu výparu pomocí Fickova zákona a hodnot hloubky výparové fronty zjištěné jehlovou metodou, a to pro 6 vzorků písčité zeminy a 3 vzorky různých hornin. Výpočty následně srovnávám s měřenou intenzitou výparu. Dílčím cílem bylo ověřit použitelnost jehlové metody pro určení hloubky výparové fronty v písčité zemině a v 12 různých horninových vzorcích. Dosažené výsledky ukazují, že jsem úspěšně určil hloubku výparové fronty pro písek a horninové vzorky. Přesnost měření jehlovou metodou v písku byla průměrně 2,0 mm. Rozdíl v hodnotách zjištěných jehlovou metodou byl oproti jiné, nezávislé metodě (detekce výparové fronty ze změny barvy roztoku fluoresceinu) v písku průměrně 1,7 mm, pro horninové vzorky jsem toto nezjišťoval. Všechny výparové experimenty potvrdily, že s rostoucí hloubkou výparové fronty klesá intenzita výparu, a to jak měřená, tak vypočítaná. Pro písek byla vypočítaná...