hydrologisches praktikum i bodenhydrologische versuche: tensionsinfiltrometer gruppe 3: tanja...
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Hydrologisches Praktikum I
Bodenhydrologische Versuche:Tensionsinfiltrometer
Gruppe 3: Tanja Müller, Vanessa Sternitzke, Susann Vollrath
10,0 cm
Tensionsinfiltrometer - Aufbau
Auswertungsformel
)(*r*
S*b*
r*
q)(K
ae
ee
2
2
4
θe: Endwassergehalt des Bodens (volumetrisch)θa: Anfangswassergehalt des Bodens (volumetrisch)S: Sorptivität [cm/d1/2]qe: Endinfiltrationsrate [cm3/d]r: Radius der Kontaktfläche [=17,8 cm]b: empirischer Faktor (0,55)
Wie sieht eine typische Infiltration aus ?
0
50
100
150
200
250
300
350
0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,007 0,008
Zeit [d]
Ku
mu
liert
e In
filt
ati
on
[c
m]
Beispiel
Gleichung nach Philip:
I(t) = S*t1/2 + qe*t
Wie sieht eine typische Infiltration aus ?
0
50
100
150
200
250
300
350
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1
Zeit [d^1/2]
Ku
mu
liert
e In
filt
ati
on
[c
m]
Beispiel
Gleichung nach Philip:
I(t) = S*t1/2 + qe*t
Wie sieht eine typische Infiltration aus ?
0
50
100
150
200
250
300
350
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1
Zeit [d^1/2]
Ku
mu
liert
e In
filt
ati
on
[c
m]
Beispiel
Wie sieht eine typische Infiltration aus ?
0
50
100
150
200
250
300
350
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1
Zeit [d^1/2]
Ku
mu
liert
e In
filt
ati
on
[c
m]
Beispiel
Sorptivität Gr. 3 -5cm
Sorptivität feststellen
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
0,0000 0,0005 0,0010 0,0015 0,0020 0,0025 0,0030 0,0035
Wurzel der Zeit [d^1/2]
Infi
ltra
tio
n s
um
mie
rt [
cm
]
Gr3 -5cm
Sorptivität Gr. 3 -10, -5 & 0cm
Sorptivität feststellen
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
0,0000 0,0005 0,0010 0,0015 0,0020 0,0025 0,0030 0,0035
Wurzel der Zeit [d^1/2]
Infi
ltra
tio
n s
um
mie
rt [
cm
]
Gr3 -10cm
Gr3 -5cm
Gr3 0cm
Sorptivität Gr. 1+3 -10cm
Sorptivität feststellen
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
0,0000 0,0010 0,0020 0,0030
Wurzel der Zeit [d^1/2]
Infi
ltra
tio
n s
um
mie
rt [
cm
]
Gr3 -10cm
Gr1-10cm
Sorptivität Gr. 2,3,4 -5cm
Sorptivität feststellen
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
0,0000 0,0010 0,0020 0,0030
Wurzel der Zeit [d^1/2]
Infi
ltra
tio
n s
um
mie
rt [
cm
]
Gr3 -5cm
Gr4 -5cm
Gr2 -5cm
Sorptivität aller Gruppen 0cm
Sorptivität feststellen
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
0,0000 0,0010 0,0020 0,0030
Wurzel der Zeit [d^1/2]
Infi
ltra
tio
n s
um
mie
rt [
cm
]
Gr3 0cm
Gr4 0cm
Gr1 0cm
Gr2 0cm
Sorptivität aller Gruppen & Druckstufen
Sorptivität feststellen
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
0,0000 0,0010 0,0020 0,0030
Wurzel der Zeit [d^1/2]
Infi
ltra
tio
n s
um
mie
rt [
cm
] Gr3 -10cm
Gr3 -5cm
Gr3 0cm
Gr4 -5cm
Gr4 0cm
Gr1-10cm
Gr1 0cm
Gr2 -5cm
Gr2 0cm
Berechnung: Gr. 3; -10 cm WS
)(*r*
S*b*
r*
q)(K
ae
ee
2
2
4
)15.027.0(*8,17*
)10*46,1(*55.0*4
8,17*
59,34341)(
203
2ae
eK
0610*6,05,34)( eK
Unsicherheiten
θe: Endwassergehalt des Bodens (± 0.01)
θa: Anfangswassergehalt des Bodens (± 0.02)
S: Sorptivität (± 50%) [cm/d1/2]
r: Radius der Kontaktfläche (± 0,1) [cm]
qe: Endinfiltrationsrate (± 0,01 [„cm“/min] ± 700 [cm3/d] )
b: empirischer Faktor (0,55)
Ks – aller Gruppen unter unterschiedlichen Druckstufen
Ks Standardabw.[cm/d] [cm/d]
Gr1: -10cm 27 1Gr3: -10cm 35 1Gr2: -5cm 30 1Gr:3 -5cm 33 1Gr4: -5cm 26 1Gr1: 0cm 24 1Gr2: 0cm 25 1Gr3: 0cm 35 1Gr4: 0cm 36 1
Fazit
• Vergleich zu Literaturwerten
Literatur Kf (gesättigt):10 – 40 cm/d mittlere Durchlässigkeit*
Gemessene Werte Ks:24 – 36 cm/d
(* Quelle: http://www.uni-kassel.de/fb13/fglaplan/mayer/script/skripbdk.pdf )
Fehlerbetrachtung
• Membran zog Luft (Luftblasen): – d.h. kein konstanter Unterdruck & nicht die
gesamte Fläche wirkte benetzend
• bei Unterdruck von 0 cm: gesättigtes System
• zu wenig Messdaten für Sorptionsberechnung (Zweipunkt- Meth.)
• Schätzung der Fehler und Berechnung