Pääasiallinen hydrofyysinen ominaisuus ( WRC , vedenpidätyskäyrä ) on isoterminen tasapainosuhde maaperän kosteuden kapillaarisorptiopaineen (matriisi) ja kosteuden (yleensä tilavuus) välillä maaperäfysiikassa. WRC-muoto on kullekin maanäytteelle spesifinen ja kuvaa maaperän huokostilan rakennetta, granulometristä ja mineralogista koostumusta. Sille on tunnusomaista hystereesi , eli käyrän muotojen epäsopivuus näytettä kostutettaessa ja kuivattaessa. Kun otetaan huomioon kuivausprosessien ajallinen dominanssi luonnollisissa olosuhteissa ja niiden tasapaino, erityisesti kuivatulle näytteelle löydettyä WRC:tä käytetään useammin.
Yleensä WRC esitetään graafisessa muodossa (harvemmin taulukon muodossa) kapillaarisorptiopaineen riippuvuutena kosteudesta. Tässä tapauksessa paineelle käytetään logaritmista asteikkoa , paineen itseisarvon desimaalilogaritmi otetaan - pF . Tuloksena oleva käyrä on S-muotoinen, josta erotetaan useita tunnusomaisia alueita:
sekä useita tunnusomaisia kohtia. Ensimmäinen piste vastaa pF:tä lähellä 0:ta, eli maaperän huokostilaa, joka on lähes kokonaan täynnä vedellä (täysin täydellinen täyttö on harvoin mahdollista saavuttaa). Käyrän ensimmäisen mutkan paikkaa kutsutaan "poistoilman paineeksi (kuplaksi)" . Ensimmäisen ja toisen pisteen välissä muutos maaperän kosteuspaineessa johtaa vain muutokseen kapillaarimeniskien kaarevuudessa , mutta ei kosteuspitoisuuden muutokseen. Toisesta pisteestä eteenpäin paineen muutos tarkoittaa muutosta vedellä täytettyjen maahuokosten (ja ilmalla täytettyjen) huokosten osuudessa. Kolmas piste heijastaa kosteutta, joka vastaa kalvo-kapillaarikosteuden alueen siirtymistä sorptioon .
Granulometrinen koostumus . Raekoostumuksen helpottaminen johtaa WRC:n yläosan siirtymiseen vasemmalle, kun taas alaosa pysyy suhteellisen ennallaan.
Maaperän tiheys . Löystäminen johtaa WRC:n yläosan siirtymiseen vasemmalle ja WRC:n alaosan oikealle, korkean kosteuden alueelle.
Mineraloginen koostumus . Samalla maaperän kosteuspaineella esimerkiksi montmorilloniitin vedenpidätyskyky on suurempi kuin kaoliniitin, joten sen WRC siirtyy oikealle, korkean kosteuden alueelle.
Huokoskoon jakautuminen . Maaperän kosteuden kapillaarisorptiopaine, ilmaistuna vesipatsaan senttimetreinä, on kapillaarin nousun korkeus, joka Jurinin kaavan mukaan on suhteessa kapillaarin säteeseen:
h = 0,15/rKun on jaettu ordinaatta-akseli osuuksiksi ja laskettu niille huokosten säteet (tai halkaisijat), abskissa-akselia pitkin (käyttäen bulkkikosteutta) saadaan tietyn säteen omaavien huokosten osuus kokonaishuokostilasta.
Maaperän hydrologiset vakiot . A. D. Voronin sai suorien viivojen riippuvuusyhtälöt, joiden leikkaus WRC:n kanssa antaa yhden tai toisen vakion arvot. Joten maksimaaliselle adsorptiokapasiteetille (MAW) tapahtuu seuraava yhtälö: pF = 5,2 + 3W
Suurin molekyylipaino (MMW): pF = 2,17 + 3W
Maksimaalinen kapillaarisorptio (MCSV): pF = 2,17 + W
Kapillaari (CV): pF = 2,17
Vakio 2,17 vastaa pF:tä kapillaarisäteellä 10 µm, joka on etäisyys, jonka yli maaperän kiinteän faasin pintavoimien vaikutus ulottuu.
Ei ole menetelmää WRC:n määrittämiseksi koko pF-alueella. Noin pF 2,9 asti on mahdollista käyttää tensiometriä yhdessä kosteusnäytteenoton kanssa (kenttämenetelmä) tai sen muunnelmaa - kapillarimetriä : tensiometriä, joka lasketaan vedellä kyllästettyyn maahan ja liitetään toisesta päästä pumppuun (laboratoriomenetelmä). Ilman säätäminen kapillaarimetrissä tunnettuun paineeseen johtaa siihen, että maaperästä vapautuu tietty määrä vettä, joka tulee mitata tasapainon saavuttamisen jälkeen. Kapillaarisorptiopaine on yhtä suuri kuin ilmanpaine, joka on säädetty laitteen vesipatsaan paineeseen, kosteus löydetään uudelleen laskemalla. Tensostaatin laite perustuu samanlaisiin periaatteisiin .
Jos pF on enintään 5 ja joskus korkeampi, voidaan käyttää kalvopuristinta . Sen toimintaperiaate: kyllästetty maanäyte asetetaan hienohuokoiselle kalvolle ja sen päälle luodaan kohonnut kaasunpaine. Kalvon alla ylläpidetään ilmakehän painetta ja maaperästä tulee ulos vettä, jonka paine laskee, kunnes se on absoluuttisesti yhtä suuri kuin näytteen yläpuolella olevan kaasun ylipaine.
Vielä suurempia pF-arvoja varten käytetään hygroskooppista menetelmää (tai suolaliuosten tasapainomenetelmää ). Eksikaattorissa suolaliuoksen yläpuolelle asetetaan tiukasti määritelty vesihöyryn suhteellinen paine, ja sen jälkeen kun maaperä on saavuttanut tasapainon, syntyy vastaava kosteuden paine (potentiaali). Jää vain määrittää kosteus.