Vybraná problematika určování intenzity výparu z horninových výchozů

Abstract

This thesis deals with evaporation from rock environments. It describes the evaporation process and the relationship between air humidity and rock weathering, with an emphasis on sandstone. The practical part focuses on laboratory evaporation experiments on sandstone cores with and without a constant supply of water to the capillary zone; during these experiments, the depth of the evaporation front was measured using the uranine-prope method. A significant dependence of evaporation rate on the depth of the evaporation front was confirmed: with increasing depth, evaporation rate decreased due to the lengthening diffusion path for water vapor. Using the depth of the evaporation front and the measured air temperature and air humidity and the vapor permeability of sandstone, the evaporation rate was then calculated using Fick's law, and the calculations were compared with the measured evaporation rate. Various methods of incorporating the depth of the evaporation front into the calculations were newly tested. It was found that the best agreement between the calculations and the measurements was achieved when the depth of the evaporation front at the beginning of the evaporation period was given greater weight than the depth at the end of the period (in a ratio of approximately 2:1 to 10:1). Pearson's...

Tato práce se zabývá výparem z horninového prostředí. Rešeršní část popisuje výparný proces a vztah mezi vlhkostí a zvětráváním hornin, s důrazem na pískovce. Praktická část se zaměřuje na laboratorní výparové experimenty na pískovcových jádrech se stálou dotací vody do kapilární zóny i bez této dotace; během těchto experimentů byla měřena hloubka výparové fronty jehlovou metodou. Byla potvrzena výrazná závislost intenzity výparu na hloubce výparové fronty: s rostoucí hloubkou se výpar snižoval vlivem prodlužující se difuzní dráhy pro vodní páru. S pomocí hloubky výparové fronty a měřené teploty a vlhkosti vzduchu a paropropustnosti pískovce byla následně intenzita výparu vypočítána pomocí Fickova zákona a výpočty byly srovnány s měřením intenzity výparu. Nově byly testovány různé způsoby dosazování hloubky výparové fronty do výpočtů. Ukázalo se, že nejlepší shody mezi výpočty a měřením byly dosaženy při vyšší váze hloubky výparové fronty na počátku výparné periody oproti hloubce na konci této periody (v poměru cca 2:1 až 10:1). Pearsonova korelace dosahovala hodnot 0,95-0,99 a relativní odchylka (kromě jednoho vzorku, kde šlo spíše o chybné měření) 12-20 %, což je srovnatelné nebo lepší než v předchozích studiích. Byla také stanovena paropropustnost různých typů pískovcového povrchu, u nichž se...