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Guelph-Infiltration 12.05.2006, Schunterau Stephan Sittig, Torben Wittwer, Michael Roers, Tobias Müller, Kathrin Fabian, Denise Samol, Martin Dietzel,

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Präsentation zum Thema: "Guelph-Infiltration 12.05.2006, Schunterau Stephan Sittig, Torben Wittwer, Michael Roers, Tobias Müller, Kathrin Fabian, Denise Samol, Martin Dietzel,"—  Präsentation transkript:

1 Guelph-Infiltration , Schunterau Stephan Sittig, Torben Wittwer, Michael Roers, Tobias Müller, Kathrin Fabian, Denise Samol, Martin Dietzel, Fabian Haßel, Arndt Geerken, Christian Brand, Moritz Kupisch, Bianca Frankiewitsch, Katharina Droßel

2 Gliederung 1.Hydraulische Leitfähigkeit 2.Standort 3.Guelph-Permeameter 4.Durchführung 5.Ergebnisse 6.Fazit

3 1. Hydraulische Leitfähigkeit - Definition - feldgesättigte Leitfähigkeit K s Materialeigenschaft des Bodens Kenngröße für den Wassertransport und den wassergebundenen Stofftransport im Boden abhängig von Porengrößenverteilung Maximum bei vollständiger Wassersättigung des Bodens Funktion des Matrixpotentials Φ m

4 1. Hydraulische Leitfähigkeit -Bestimmung - Verfahren von Elrick & Reynolds (1992): Q [cm³ d -1 ]- Wasseraufnahme des Bodens H [cm]- Höhe des Wasserspiegels im Bohrloch C [-]- dimensionsloser Formfaktor (= f(H/r)) K S [cm d -1 ]- gesättigte Leitfähigkeit Φ m [cm² d -1 ]- Matrix-Fluss-Potential r [cm]- Bohrlochradius

5 2. Standort

6 3. Guelph-Permeameter aus Durner (2006)

7 3. Guelph-Permeameter Bohrlochinfiltrometer konstante Druckhöhe Vorteile: - in-situ Messung - Messung durch eine Person möglich - geringer Wasserbedarf (2 - 2,5 l/Messung) - Messdauer ca. 0,5-1 h - Messtiefen von 15 bis 75 cm horizontbezogene Beprobung Nachteil: - Seitliche Diffusion nimmt mit Überstauhöhe zu.

8 Durchführung Bohrlocherstellung von ca. 30 cm Tiefe und 6 cm Durchmesser Bodenverdichtung vermeiden! Aufbau des Guelph-Permeameters Befüllung des Permeameters Einstellen der Überstauhöhe über das Lufteinlassrohr (Anfangsbedingung: 5 cm)

9 Durchführung Start der Messung durch Öffnung des Lufteinlassventils Ablesen des Wasserstandes in regelmäßigen Abständen bis ein hydraulisches Fließgleich- gewicht erreicht ist (stationärer Fluss) Wiederholung der Messung mit Überstauhöhen von 10 und 15 cm

10 Ergebnisse (exemplarisch)

11 Ks-Wert Verteilung [cm/d] ???

12 Fehlerabschätzung Fehler wurden unterschiedlich abgeschätzt – Vergleichbarkeit ? – Standardabweichung, Absolutfehler, Fehlerfortpflanzung, Streuung … Werte streuten zwischen 60 und 1700 cm/d Fehlerquellen: Inhomogenitäten, höhere Infiltration bei höherem Überstau, Abschätzung von Konstanten (insb. α*), Messungenauigkeiten

13 Fehlerabschätzung Gruppe 1 Gruppe 2 Gruppe 3 Gruppe 4 Gruppe 5Gruppe 6 Streuung der Ergebnisse 650 ± 360 cm/d 530 ± 260 cm/d ± 720 cm/d 86 ± 30 cm/d 580 ± 270 cm/d Geschätzter Wert (Methode) 450 cm/d (α*) 650 cm/d (Regres- sion) cm/d (α*) 60 cm/d (α*) 530 cm/d (α*, Regres- sion)

14 Fazit Die ermittelten Werte liegen in der Größenordnung der Literaturwerte für Mittelsand: bis m/s. Ausnahme: 60 cm/d. Begründung: Substratwechsel, erhöhter Schluffanteil (uS: bis m/s). Schwankungen zw. Standorten auf Heterogenität des Bodens zurückzuführen (Variation der Korngrößenzusammensetzung, Makroporen, Verdichtung, Schichtwechsel). Verschiedene Überstauhöhen erreichen unterschiedliche Bodentiefen und ergeben so unterschiedliche ks Werte. Unterschiede zw. Auswertungsmethoden. Methode 1: Homogenität des Bodens wird vorrausgesetzt Methode 3:Tabellierte Werte α* abhängig von Korngröße, die jedoch im Feld nur abgeschätzt wurde.

15 Vielen Dank!


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