Toprak sınıflandırması - Soil classification

Image
Farklı toprak türlerine ait toprak örnekleri

Zemin sınıflaması sistematik ile fırsatlar kategorize ait topraklarda iyi kullanımda seçimler dikte kriterlere olduğunca özelliklerini ayırt dayalı.

genel bakış

Zemin sınıflandırması, sistemin yapısından sınıfların tanımlarına ve nihayetinde sahadaki uygulamalara kadar dinamik bir konudur. Toprak sınıflandırmasına bir malzeme olarak toprak ve bir kaynak olarak toprak açısından yaklaşılabilir.

Mühendislik

Mühendisler, tipik olarak jeoteknik mühendisleri , zeminleri temel desteği veya yapı malzemesi olarak kullanımla ilgili oldukları için mühendislik özelliklerine göre sınıflandırır. Modern mühendislik sınıflandırma sistemleri, saha gözlemlerinden zemin mühendisliği özellikleri ve davranışlarının temel tahminlerine kolay geçişe izin verecek şekilde tasarlanmıştır.

Toprakların en yaygın mühendislik sınıflandırma sistemi Kuzey Amerika'da ise Birleştirilmiş Zemin Sınıflama Sistemi (USCS). USCS'nin üç ana sınıflandırma grubu vardır: (1) iri taneli topraklar (örn. kumlar ve çakıllar); (2) ince taneli topraklar (örn. siltler ve killer); ve (3) yüksek oranda organik topraklar (" turba " olarak anılır ). USCS ayrıca açıklama için üç ana toprak sınıfını alt bölümlere ayırır. Kumları tane boyutuna göre çakıllardan ayırır ve ayrıca bazılarını "iyi derecelenmiş" ve geri kalanını "kötü dereceli" olarak sınıflandırır. Siltler ve killer, zeminlerin Atterberg limitleri ile ayırt edilir ve "yüksek plastisiteyi", "düşük plastisiteye" sahip zeminlerden de ayırır. Orta derecede organik zeminler, silt ve killerin alt bölümleri olarak kabul edilir ve inorganik zeminlerden kuruma sırasındaki plastiklik özelliklerindeki (ve Atterberg limitlerindeki) değişikliklerle ayırt edilir. Avrupa toprak sınıflandırma sistemi (ISO 14688) kodlama ve silt ve kil için bir "ara-plastisite" sınıflandırma ilave olarak, az bilgi esas olarak farklı olan çok benzer.

Amerika Birleşik Devletleri'ndeki diğer mühendislik zemin sınıflandırma sistemleri arasında, zeminleri ve agregaları üstyapı inşaatı için uygunluklarına göre sınıflandıran AASHTO Toprak Sınıflandırma Sistemi ve USCS'ye benzer şekilde çalışan, ancak çeşitli zemin özellikleri için daha fazla kodlama içeren Modifiye Burmister sistemi bulunmaktadır. .

Tam bir jeoteknik mühendisliği zemin tanımı, renk, yerinde nem içeriği, yerinde dayanıklılık ve zeminin malzeme özellikleri hakkında USCS kodu tarafından sağlanandan biraz daha fazla ayrıntı dahil olmak üzere zeminin diğer özelliklerini de içerecektir. USCS ve ek mühendislik tanımı ASTM D 2487'de standartlaştırılmıştır.

Toprak Bilimi

Ana madde: Toprak bilimi
Image
Tane boyutuna göre USDA sınıflandırma sistemini gösteren toprak doku üçgeni

Toprak kaynakları için, deneyimler, sınıflandırmaya yönelik doğal bir sistem yaklaşımının , yani toprakları içsel özelliklerine ( toprak morfolojisi ), davranışlarına veya oluşumuna göre gruplandırmanın , birçok farklı kullanım için yorumlanabilen sınıflarla sonuçlandığını göstermiştir. Farklı pedogenez kavramları ve çeşitli arazi kullanımları için morfolojik özelliklerin önemindeki farklılıklar, sınıflandırma yaklaşımını etkileyebilir. Bu farklılıklara rağmen, iyi yapılandırılmış bir sistemde, sınıflandırma kriterleri benzer kavramları gruplandırır, böylece yorumlar çok fazla değişmez. Bu, toprakların belirli bir kullanıma uygunluklarına ve edafik özelliklerine göre gruplandırıldığı, toprak sınıflandırmasına yönelik teknik bir sistem yaklaşımının aksinedir .

Fransız Toprak Referans Sistemi (Référentiel pédologique français) gibi toprak sınıflandırmasına yönelik doğal sistem yaklaşımları, varsayılan toprak oluşumuna dayanmaktadır. Hiyerarşik sınıfları bilgilendirmek ve iyileştirmek için toprak morfolojisi ve laboratuvar testlerini içeren taksonomik kriterleri kullanan USDA toprak taksonomisi ve Toprak Kaynakları için Dünya Referans Tabanı gibi sistemler geliştirilmiştir . Diğer bir yaklaşım, toprak bireylerinin küme analizi gibi çok değişkenli istatistiksel yöntemlerle gruplandırıldığı, koordinasyon olarak da adlandırılan sayısal sınıflandırmadır . Bu, toprak oluşumu hakkında herhangi bir çıkarım gerektirmeden doğal gruplamalar üretir.

Gelen toprak etüd olarak tatbik edildiği ABD'de , toprak sınıflandırması genellikle dayalı kriterleri anlamına toprak morfolojisi sırasında geliştirilen özelliklere ek olarak toprak oluşumu . Kriterler, arazi kullanımı ve toprak yönetimindeki seçimlere rehberlik edecek şekilde tasarlanmıştır . Belirtildiği gibi, bu hem doğal hem de nesnel kriterlerin bir karışımı olan hiyerarşik bir sistemdir . USDA toprak taksonomisi , toprak haritası birimlerini ayırt etmek için temel kriterleri sağlar. Bu, kesinlikle doğal bir sistem olan 1938 USDA toprak taksonomisinin önemli bir revizyonudur . USDA sınıflandırması ilk olarak ABD Tarım Bakanlığı'nın toprak etüdü araştırmalarının eski direktörü Guy Donald Smith tarafından geliştirilmiştir . Toprak taksonomisine dayalı toprak haritası birimleri ayrıca teknik sınıflandırma sistemlerine göre sınıflara ayrılır. Arazi Yetenek Sınıfları , sulu toprak ve birinci sınıf tarım arazileri bazı örneklerdir.

Avrupa Birliği kullanan Toprak Kaynakları Dünya Referans Base (WRB), şu anda üçüncü baskısı 2014 Güncelleme 2015 (toprakların listesini görmek orada ). Daha önce, WRB'nin önceki sürümleri kullanılıyordu. WRB'nin ilk baskısına göre (1998), "Topraklar Avrupa Birliği" kitapçığı eski Çevre ve Sürdürülebilirlik Enstitüsü (şimdi: Arazi Kaynakları Birimi, Avrupa Toprak Veri Merkezi/ESDAC) tarafından yayınlanmıştır.

Bilimsel toprak sınıflandırma sistemlerine ek olarak, yerel toprak sınıflandırma sistemleri de vardır. Halk taksonomileri binlerce yıldır kullanılmaktadır, bilimsel temelli sistemler ise nispeten yeni gelişmelerdir. Toprakların mekansal dağılımı hakkında bilgi önemli ölçüde artmıştır. SoilGrids, toprak profilleri ve çevresel ortak değişken verileri kullanılarak takılan modellere dayalı otomatik toprak haritalama sistemidir. Küresel ölçekte, 1,00-0,25 km uzamsal çözünürlükte haritalar sağlar. Sürdürülebilirlik, küresel toprak kaynaklarını yönetmek için nihai hedef olsa da, bu yeni gelişmeler, incelenen toprakların sınıflandırılmasını ve kendi adının verilmesini gerektiriyor.

OSHA

ABD Mesleki Güvenlik ve Sağlık İdaresi (OSHA), kazılarda ve hendeklerde çalışırken işçileri yaralanmalardan korumak için toprakların sınıflandırılmasını şart koşuyor. OSHA, öncelikle dayanıma ve aynı zamanda kesme şevlerin stabilitesini etkileyen diğer faktörlere dayalı olarak kaya için 3 zemin sınıflandırması artı bir tane kullanır:

  • Stabil Kaya : Dikey kenarlarla kazılabilen ve maruz kaldığında bozulmadan kalan doğal katı mineral madde.
  • Tip A - fit kare başına 1,5 tondan (tsf)(144 kPa) daha fazla sınırsız basınç dayanımı olan ve diğer bazı gereksinimleri karşılayan (ft derinlik başına 25psf'lik bir yanal toprak basıncını indükleyen) yapışkan, plastik topraklar
  • B Tipi - 0,5 tsf (48 kPa) ile 1,5 tsf (144 kPa) arasında serbest basınç dayanımına sahip kohezyonlu topraklar veya dengesiz kuru kaya veya aksi takdirde Tip A olacak topraklar (ft derinlik başına 45 psf yanal toprak basıncı)
  • Tip C - serbest basınç dayanımı 0,5 tsf'den (48 kPa) daha az olan granüler topraklar veya kohezyonlu topraklar veya herhangi bir batık veya serbestçe sızan toprak veya ters tabakalı topraklar (ft derinlik başına 80 psf yanal toprak basıncı)
  • Tip C60 - OSHA tarafından resmi olarak ayrı bir tip olarak tanınmamasına rağmen, Tip C toprağın bir alt tipi, derinlik başına 60 psf'lik bir yanal toprak basıncını indükler

Toprak sınıflandırmalarının her biri, kazının nasıl yapılması gerektiği veya işçileri kazılan bankanın çökmesinden korumak için sağlanması gereken korumalar (eğim, iksa, perdeleme vb.) ile ilgili çıkarımlara sahiptir.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Sistemler

Mevcut uluslararası sistem

  • Buol, SW, Southard, RJ, Graham, RC ve McDaniel, PA (2003). Toprak Oluşumu ve Sınıflandırması, 5. Baskı. Iowa Eyalet Basını - Blackwell, Ames, IA.
  • Driessen, P., Deckers, J., Spaargaren, O., & Nachtergaele, F. (Ed.). (2001). Dünyanın başlıca toprakları üzerine ders notları. Roma: FAO.
  • IUSS Çalışma Grubu WRB: Toprak Kaynakları 2014 için Dünya Referans Tabanı, Güncelleme 2015. Dünya Toprak Kaynakları Raporları 106, FAO, Roma 2015. ISBN  978-92-5-108369-7 ( PDF 2,3 MB).

Mevcut ulusal sistemler

  • Toprak Etüdü Tarım Kanada Uzman Komitesi. (1987). Kanada toprak sınıflandırma sistemi (2. baskı). Ottawa: Kanada Hükümeti Yayıncılık Merkezi.
  • Avery, BW (1980). İngiltere ve Galler için toprak sınıflandırması: daha yüksek kategoriler. Cranfield, İngiltere: Cranfield Üniversitesi, Toprak Etüdü ve Arazi Araştırma Merkezi/Ulusal Toprak Kaynakları Enstitüsü.
  • Baize, D. ve Girard, MC (Ed.). (1995). Référentiel pédologique 1995. Paris: Institut National de la Recherche Agronomique.
  • Baize, D. ve Girard, MC (Ed.). (1998). Topraklar için sağlam bir referans temeli: "Référentiel Pédologique" (Hodgson JM, Eskenazi NR ve Baize D. ed. tarafından İngilizce çeviri). Paris: Institut National de la Recherche Agronomique.
  • Baize, D. ve Girard, MC (Ed.). (2008). Référentiel pédologique, troisième edition. Association française pour l'étude du sol (Afes). Versay, Fransa.
  • Hewitt, AE (1992). Yeni Zelanda'da toprak sınıflandırması: miras ve dersler. Avustralya Toprak Araştırmaları Dergisi, 30, 843-854.
  • Hewitt, AE (2010). Yeni Zelanda toprak sınıflandırması, üçüncü baskı. Manaaki Whenua - Arazi Bakımı Araştırması. Lincoln, Canterbury, Yeni Zelanda.
  • Isbell, RF ve Ulusal Toprak ve Arazi Komitesi. (2016). Avustralya toprak sınıflandırması, ikinci baskı. CSIRO. Clayton Güney, Victoria, Avustralya
  • Zemin Sınıflandırma Çalışma Grubu. (2018). Toprak sınıflandırması: Güney Afrika için doğal ve antropojenik bir sistem, üçüncü baskı. Tarımsal Araştırma Konseyi; Toprak, İklim ve Su Enstitüsü. Pretoria, RSA.
  • Zemin Etüdü Personeli. (1999). Toprak taksonomisi: toprak etütleri yapmak ve yorumlamak için temel bir toprak sınıflandırma sistemi (2. baskı). Washington, DC: ABD Tarım Bakanlığı Toprak Koruma Servisi.

Mevcut teknik sistemler

Teknik toprak sınıflandırma sistemleri, doğrudan bir pedogenetik sınıflandırmadan ziyade toprağın belirli bir yönünü veya kalitesini temsil etmeye odaklanır. Bu tür teknik sınıflandırmalar, toprak-su ilişkileri, arazi kalitesi değerlendirmesi veya jeoteknik mühendisliği gibi belirli uygulamalar göz önünde bulundurularak geliştirilir.

  • Boorman, DB, Hollis, JM ve Lilly, A. (1995). Toprak türlerinin hidrolojisi: Birleşik Krallık topraklarının hidrolojik temelli sınıflandırması (No. 126): Birleşik Krallık Hidroloji Enstitüsü.
  • Klingebiel, AA ve Montgomery, PH (1961). Arazi yeteneği sınıflandırması. Washington, DC: ABD Hükümeti Basım Ofisi.
  • Sanchez, PA, Palm, CA ve Buol, GB (2003). Doğurganlık kapasitesi toprak sınıflandırması: tropik bölgelerde toprak kalitesini değerlendirmeye yardımcı olacak bir araç. Geoderma, 114(3-4), 157-185.
  • American Society for Testing and Materials, 1985, D 2487-83, Mühendislik Amaçlı Toprakların Sınıflandırılması: Yıllık ASTM Standartları Kitabı. Cilt 04.08, sayfa 395–408.

Tarihsel ilginin önceki sistemleri

  • Baldwin, M., Kellogg, CE ve Thorp, J. (1938). Toprak sınıflandırması. Topraklar ve insanlar: Tarım Yıllığı'nda (s. 979–1001). Washington, DC: ABD Tarım Bakanlığı.
  • Simonson, RW (1989). Amerika Birleşik Devletleri, 1899-1970 vurgusu ile toprak etüdü ve toprak sınıflandırmasının tarihsel yönleri. Wageningen, NL: Uluslararası Toprak Referans ve Bilgi Merkezi (ISRIC).

Prensipler

  • Eswaran, H., Rice, T., Ahrens, R. ve Stewart, BA (Ed.). (2002). Toprak sınıflandırması: küresel bir masa referansı. Boca Raton, Fla.: CRC Press.
  • Butler, BE (1980). Toprak etüdü için toprak sınıflandırması. Oxford: Oxford Bilim Yayınları. Bilim, 96,
  • Cline, MG (1949). Toprak sınıflandırmasının temel ilkeleri. Toprak Bilimi, 67(2), 81-91.
  • Cline, MG (1963). Yeni toprak sınıflandırma sisteminin mantığı. Toprak 17-22.
  • Webster, R. (1968). 7. yaklaşıma temel itirazlar. Toprak Bilimi Dergisi, 19, 354-366.
  • Terzaghi Karl (1924). Mühendislik Uygulamalarında Zemin Mekaniği, Wiley-Interscience; 3 Alt baskı (Ocak 1996, ISBN  0-471-08658-4 )
  • Kevin Hart (1923) . kurdu

sayısal sınıflandırma

  • McBratney, AB ve de Gruijter, JJ (1992). Ekstra dereceli değiştirilmiş bulanık k-ortalamalarla toprak sınıflandırmasına sürekli bir yaklaşım. Toprak Bilimi Dergisi, 43(1), 159-175.

Referanslar

Dış bağlantılar