Capillarity in Soils क्या है और इसका महत्व? | Soil Mechanics in Hindi

Capillarity मिट्टी की वह विशेषता है जिसके कारण पानी soil के छोटे pores में gravity के विरुद्ध ऊपर की ओर rise करता है। इसे Capillary Action भी कहा जाता है। Soil Mechanics में capillarity का महत्व बहुत अधिक है क्योंकि यह groundwater movement, soil moisture distribution और plant growth को प्रभावित करता है।

Capillarity in Soils की परिभाषा

जब मिट्टी के pores बहुत छोटे होते हैं, तो surface tension और adhesive forces के कारण पानी soil pores के अंदर gravity के विपरीत ऊपर की ओर बढ़ता है। इस process को Capillarity कहा जाता है।

Capillary Action का Principle

Capillarity दो मुख्य forces पर निर्भर करती है:

• Adhesion: पानी के molecules और soil particles के बीच आकर्षण बल।
• Cohesion: पानी के molecules के बीच आकर्षण बल।

जब adhesion > cohesion होता है, तो पानी soil pores की walls से चिपककर ऊपर की ओर rise करता है।

Capillary Rise Formula

Capillary rise को निम्नलिखित formula से calculate किया जाता है:

h = (2T × cosθ) / (ρ × g × r)

जहाँ:

• h: Capillary rise की ऊँचाई
• T: Surface tension of water
• θ: Contact angle
• ρ: Density of water
• g: Acceleration due to gravity
• r: Soil pore का radius

इस formula से स्पष्ट है कि जैसे-जैसे soil pores का size कम होता है, capillary rise की ऊँचाई बढ़ जाती है।

Soil में Capillarity को प्रभावित करने वाले Factors

• Pore Size: छोटे pores में capillary rise अधिक होता है।
• Surface Tension: ज्यादा surface tension → ज्यादा capillary rise।
• Contact Angle: Hydrophilic soils में θ कम होता है → capillary rise ज्यादा होता है।
• Soil Texture: Clay soil में capillarity sandy soil की तुलना में अधिक होती है।

Capillarity in Soils का महत्व

• Plant roots तक moisture पहुँचाने में मदद करता है।
• Groundwater recharge को प्रभावित करता है।
• Soil moisture distribution को maintain करता है।
• Crop irrigation design में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
• Geotechnical engineering में foundation design पर असर डालता है।

Capillarity के Practical Applications

Capillarity का उपयोग कई practical applications में होता है:

• Agricultural irrigation systems
• Soil moisture management
• Seepage और groundwater movement
• Building foundations में dampness control

Example

यदि clay soil में water table 1 meter नीचे है, तो छोटे pores की वजह से capillary rise 60 से 80 cm तक हो सकता है। वहीं sandy soil में बड़े pores के कारण capillary rise केवल 20 से 30 cm होता है।

निष्कर्ष

Capillarity in Soils soil mechanics का एक महत्वपूर्ण concept है जो soil moisture retention, groundwater recharge और plant growth को प्रभावित करता है। Agricultural, irrigation और geotechnical engineering में इसकी समझ बहुत जरूरी है।