Infiltrace do půdy - vliv počáteční vlhkosti půdy - sorptivita při Philipově transformaci - rychlost infiltrace a kumulativní infiltrace - měření s konstantní/proměnlivou hladinou

Infiltraci ovlivňuje vlastnosti povrchu aktuální vlhkost půdy variabilita hydrofyzikálních charakteristik půd (včetně makropórů a preferenčních cest) Měření prováděná bezprostředně před příčinnou srážkou, vytváří časový náskok, který umožní soustředit pozornost na probíhající či predikovaný srážkový proces. Pozn.: Snižování infiltrační schopnosti povrchu pozemku vede ke zvyšování rizika tvorby povrchového odtoku, vodní eroze a bleskových povodní.

Intenzita zadešťování

Vliv vlhkosti půdy na dobu výtopy Testovací přívalový déšť bilanční metodou (trvání deště t = 15 min; doba opakování 1x za 100 let; úhrn srážky R = 46 mm za 15 min, tj. intenzita srážky Is=3.07 mm.min-1): Vlevo: Časový průběh aproximované kumulativní infiltrace v mm povrchový odtok nastane tehdy, pokud bude povrch půdy zatížen kumulativním úhrnem srážky 55.8 mm pro suchou půdu a 36.5 mm pro vlhkou půdu Vpravo: Bilance povrchu půdy při srážce BIL = R – INF [kladné hodnoty → generován povrchový odtok; záporné hodnoty → není překročena infiltrační schopnost půdy] po uplynutí 2. minuty od počátku srážky se začne u vlhké půdy vytvářet souvislá vrstvička vody na povrchu, což lze vnímat jako počátek generování povrchového odtoku u suché půdy je tento termín posunut na 30. minutu od začátku srážky. Pokud bude testovací srážka trvat 15 minut, nedojde u suché půdy k povrchovému odtoku a infiltrační schopnost půdy bude dostatečná. vlhká půda = 42.6 %obj. suchá půda = 28.6 %obj.

Kompaktní přetlakový (výtopový) infiltrometr Vlastnosti přístroje v základním provedení: - uzavřený přetlakový infiltrometr - oddělený zarážecí válec D=100mm - terénní infiltrace výtopou - kapacitní čidlo výšky hladiny - zásobní nádrž objemu cca 3 l Typ konstrukce: VÚMOP v.v.i., ZBA Geo Tech s.r.o. Chráněno patentem CZ 300463 z 26.5.2009 Aktuální verze 3 AKUMULÁTOR DATALOGGER Verze 2 Modulární řešení umožňuje přizpůsobit parametry infiltrometru konkrétním požadavkům (průtočná plocha, připojení přístroje do měřících sestav či k jiným typům dataloggerů). V průběhu měření přístroj nevyžaduje obsluhu. Současný provoz několika přístrojů = snížení časové náročnosti polních prací. Během instalace a měření nedochází ke ztrátám vody, minimalizuje se tak její potřeba Verze 1 Verze 2

Provedení přístroje, konstrukční úprava pro laboratorní měření Ks Seznam vztahových značek 1 - válcová zásobní nádrž 2 - příruba horní 3 - příruba dolní 4 - prstenec, 4´ - břit 5 - těsnění pryžové 6 - úchyty spojovací 7 - vzorek zeminy 8 - trubička nastavitelná 9 - otvor výtokový, 9´ - uzávěr výtokový 10 - hladinové čidlo (hladinoměr) 11 - proměnná úroveň hladiny vody 12 - otvor nalévací, 12´ - vzduchotěsný uzávěr 13 - záznamová jednotka 14 - kroužek těsnící 15 - destička usměrňovací 16 - horní ochranné síto 17 - dolní ochranné síto 18 - manžeta 19 - výtokový a odvzdušňovací otvor 20 - hadička 21 - zásobní prostor odtokové nádrže dolní vody 22 - vymezovací výlisky 23 - přítlačná pružina 24 - fixační podložka (na obrázku řešena jako vnitřní vybrání na manžetě 18)

Postup měření v hlavních krocích: - instalace válce zatloukáním do měřeného půdního horizontu - volba a nastavení tlakové výšky vody ve válci - montáž horního zásobníku a jeho naplnění vodou - vlastní měření, záznam dat v datalogeru - podle potřeby doplňování vody v zásobním válci - demontáž přístroje a ukončení zkoušky Následuje numerické vyhodnocení provedených měření.

Pravidla instalace přístroje volba infiltračního povrchu a hloubky instalace měření v přirozených podmínkách (rostlý terén) libovolný počet opakování měření (souběžně či postupně) stabilita přístroje v terénu volitelná konstantní hydraulická tlaková výška snadná instalace a rychlý začátek zkoušky

Zásady měření automatický provoz (v rámci objemu nádrže) snadná kontrola průběhu zkoušky rychlá montáž a demontáž soupravy v průběhu měření lze připravovat další místo měření lze měřit za nepříznivého počasí (uzavřený systém) minimální potřeba vody žádná potřeba doplňujících měření (pouze kontrola)

Dolití vody a situace na konci zkoušky po odebrání zásobní nádrže s vodou

Další příklady měření infiltrací

Identifikovat zaplnění prostoru nad povrchem půdy Průběh poklesu hladiny vody v zásobní nádrži při počátku měření (pro vyjádření objemu prostoru nad povrchem půdy) [měření Brodce, III.2010] Identifikovat zaplnění prostoru nad povrchem půdy

Úkol - Z Internetu stáhnout soubor V5.xls (adresa http://www.hydromeliorace.cz/czu/cviceni/V5.xls) - Příklad http://www.hydromeliorace.cz/czu/cviceni/V5-vzor.xls - Zkopírovat měřené hodnoty infiltrace s těmito daty zpracovat úkol - Stanovit parametry aproximace dat pro 4 metody /použití řešitele/ (Kostjakov, Gardner, Philip: 2+3 param.) - Výsledky graficky porovnat Pozn.: Předat ve vlastním vytvořeném souboru Excelu