DE19946287A1 - Modifield-Guelph-Permeamter - Google Patents
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Abstract
Eine sichere Bestimmung der hydraulischen Leitfähigkeit am gewachsenen Boden ist für viele Fragestellungen, wie etwa der Auswahl und Bemessung von Versickerungsanlagen, wichtig. Für die Messung der hydraulischen Leitfähigkeit stehen verschiedene Geländemeßverfahren zur Verfügung. Messungen unterhalb der Bodenoberfläche werden in Bohrlöchern durchgeführt. DOLLAR A Mit dem Modified-Guelph-Permeameter wurde ein neues feldtaugliches Meßgerät entwickelt, mit dessen Hilfe die Messung der gesättigten hydraulischen Leitfähigkeit von grundwasserfreien Böden sicher durchgeführt werden kann. Gemessen wird die Wassermenge, die pro Zeiteinheit aus einem unverrohrten Bohrloch in den Boden infiltriert. Das Meßprinzip entspricht damit dem des Guelph-Permeameters. Das Meßgerät wurde jedoch so konzipiert, daß es die meßtechnischen Probleme des Guelph-Permeameters aufgrund seiner grundsätzlich geänderten Konstruktion nicht mehr aufweist. Der anstehende Boden wird während der Messung nicht negativ beeinflußt, so daß hieraus resultierende Verfälschungen des Meßergebnisses nicht auftreten. Um dies zu erreichen, wurde vor allem die Wasserzuführung in das Bohrloch ganz neu geregelt, so daß Verschlämmungen, die schom beim Befüllen des Guelph-Permeameters auftraten, wirksam vermieden werden können. Die Auswertung erfolgt anhand von wissenschaftlich abgesicherten Auswerteansätzen, die für den Guelph-Permeameter entwickelt und in wissenschatlichen Zeitschriften veröffentlicht wurden. DOLLAR A Der ...
Description
Die Bestimmung der hydraulischen Leitfähigkeit ungesättigter Böden, also Böden oberhalb
des Grundwasser-Spiegels, kann anhand von Stechzylinder-Proben im Labor und im
Gelände mit Tensionsinfiltrometern, mit Doppelringen, in Schürfen oder in Bohrlöchern
durchgeführt werden. Für die Messungen in Bohrlöchern stehen verschiedene Verfahren
zur Verfügung, von denen häufig der Guelph-Permeameter und der Open-End-Test
verwendet werden. Der Vorzug der Bohrlochmethoden ist, daß Messungen der
hydraulischen Leitfähigkeit unterhalb der Geländeoberkante am natürlich gelagerten Boden
einfach durchgeführt werden können.
Bohrlochmethoden kommen in der Praxis häufig bei Fragestellungen zur Regenwasserver
sickerung zur Anwendung, da für die Überprüfung der Eignung eines Standortes für eine
Regenwasserversickerung und für die Bemessung von Versickerungsanlagen die genaue
Bestimmung der gesättigten hydraulischen Leitfähigkeit von grundwasserfreien Böden
erforderlich ist. Würde hierbei die hydraulische Leitfähigkeit überschätzt, so könnten die
Versickerungsanlagen zu klein dimensioniert werden und im Ernstfall versagen - würde eine
zu geringe hydraulische Leitfähigkeit bestimmt werden, so würden die Versickerunsanlagen
zu groß dimensioniert bzw. es müßte unnötigerweise auf teurere vernetzte Anlageformen
zurückgegriffen werden.
Grundsätzlich sind Messungen der hydraulischen Leitfähigkeit aufgrund der hohen räumli
chen Variabilität der Bodenstruktur schwierig. Die Meßwerte streuen in einem weiten
Bereich. Um dennoch repräsentative Meßwerte zu erhalten, ist es daher sehr wichtig, alle
meßtechnischen Probleme zu minimieren. Vor allem bei Messungen in verdichtungs- und
verschlämmungsempfindlichen Böden, zu denen die weit verbreiteten Lößböden gehören,
ist es wichtig, alle negativen Einflüsse, die den Boden während der Messung verändern
können, so gering wie möglich zu halten. Schon bei der Erstellung der Bohrlöcher kann der
Boden stark verdichtet und verschmiert werden, so daß kein Wasser aus dem Bohrloch in
den Boden infiltrieren kann. Es können aber auch Störungen von dem Meßgerät selber
ausgehen, die den Boden verändern und damit das Meßergebnis beeinflussen. Eine große
Fehlerquelle stellt bei bestehenden Verfahren vor allem das Befüllen des Bohrloches mit
Wasser dar. Wird das Wasser zu schnell und ungebremst auf verschlämmungsempfindli
chen Boden aufgebracht, so kann dieser so stark verschlämmen, daß eine Infiltration in den
Boden gänzlich unterbunden wird.
Ziel der Erfindung ist ein geländetaugliches Feldmeßgerät zur Bestimmung der hydrauli
schen Leitfähigkeit bei Feldsättigung von grundwasserfreien Böden. Das Gerät muß so
konstruiert sein, daß es den Boden während der Messung nicht verändert, um
Beeinflussungen des Meßergebnisses wirksam verhindern zu können. Darüber hinaus muß
das Meßgerät einfach zu bedienen sein und auch bei Benutzung durch verschiedene
Personen reproduzierbare Ergebnisse liefern.
Das Ziel der Erfindung ist mit dem Modified-Guelph-Permeameter, abgekürzt MGP,
realisiert. Der Modified-Guelph-Permemaeter verfügt über eine völlig neu konstruierte
Meßapparatur, die die Messung der hydraulischen Leitfähigkeit in ungesättigten Böden
ermöglicht.
Mit dem Modified-Guelph-Permeameter steht ein feldtaugliches, einfach zu bedienendes
Meßgerät zur Verfügung. Das Gerät zeichnet sich vor allem dadurch aus, daß es den
anstehenden Boden während der Messung nicht beeinflußt. Es eignet sich daher beson
ders auch für Messungen in verdichtungs- und verschlämmungsempfindlichen Böden. Die
Messungen der hydraulischen Leitfähigkeit können mit Hilfe dieses Gerätes sicher und
reproduzierbar durchgeführt werden. Für die Auswertung kann aufgrund des gleichen
Meßprinzips auf Auswerteansätze zurückgegriffen werden, die für den Guelph-Permeame
ter entwickelt wurden.
Der erfindungsgemäße Modified-Guelph-Permeameter dient zur Messung der
Wasserdurchlässigkeit von grundwasserfreien Böden. Gemessen wird die Wassermenge,
die pro Zeiteinheit aus einem unverrohrten Bohrloch, d. h. durch Bohrlochsohle und
-wandung, in den Boden infiltriert. Das Gerät reguliert die Wassernachführung elektronisch
und sorgt damit während der Messung für einen konstanten Wasserstand im Bohrloch, der
wiederrum einen konstanten hydraulischen Gradienten bewirkt.
Das Meßprinzip ist dem des Guelph-Permeameters angelehnt. Beim Guelph-Permeameter
wird ebenfalls die Wassermenge gemessen, die aus einem unverrohrten zylindrischen
Bohrloch in den Boden versickert. Jedoch wird beim Guelph-Permeameter die
Wassernachführung nach dem Mariotte'schen Prinzip geregelt. Das Problem was sich
daraus ergibt ist, daß das im Handel erhältliche Gerät zu schwer und sehr windanfällig ist.
Bei Messungen vor allem in verdichtungsempfindlichen Lößböden kann das Gerät in den
während der Messung aufgesättigten Boden gerüttelt werden, so daß der Boden verdichtet
wird und scheinbar eine sehr geringe hydraulische Leitfähigkeit aufweist bzw. eine Messung
nicht mehr möglich ist. Im Gegensatz hierzu wurde der erfindungsgemäße Modified-Guelph-
Permeameter so konstruiert, daß durch den Einsatz eines Verschlämmungsschutzes sowie
einer sehr leichten Konstruktion der Boden während der Messung nicht beeinflußt wird.
Weiterhin wurde die Wasserzuführung des Modified-Guelph-Permeameters in das Bohrloch
neu geregelt, so daß Verschlämmungen, die infolge von ungenügend gebremst in das
Bohrloch geführten Wassers auftreten vermieden werden.
Der erfindungsgemäße Modified-Guelph-Permeameter zur Bestimmung der hydraulischen
Leitfähigkeit von grundwasserfreien Böden zeichnet sich dadurch aus, daß das Wasser
durch einen Verschlämmungsschutz in das Bohrloch geführt wird und der Wasserstand im
Bohrloch durch die Meßapparatur elektronisch geregelt konstant gehalten wird. Der
Modified-Guelph-Permeameter weist folgende grundlegende Neuerungen/Neuentwicklun
gen gegenüber bisher bestehenden Meßgeräten (vor allem dem Guelph-Permeameter) zur
Bestimmung der Wasserdurchlässigkeit des Bodens auf:
- - Das in das Bohrloch eingeführte Wasserzuführungsrohr ist sehr leicht, da es aus leichten Materialen, wie etwa aus dünnwandigen Kunststoffrohren etwa aus PP oder PE oder auch aus Leichtmetall wie etwa Aluminium besteht und fest an der Bodenoberfläche mit Hilfe einer Halterung fixiert werden kann. Er liegt damit nicht mit seinem Gewicht auf der Bohrlochsohle auf und verändert diese auch nicht während der Messung.
- - Das Ändern der Einstellung der verschiedenen Wasserstände im Bohrloch während der Messung kann, da es elektronisch geregelt ist, erschütterungs- und damit störungsfrei erfolgen.
- - Es treten im Wasserreservoir keine Luftbläschen auf, die das Ablesen behindern und damit eine Fehlerquelle darstellen würden.
- - Durch die elektronische Wasserzuführung kann eine kontinuierliche Ablesung bzw. digitale Bestimmung der Sickerrate durchgeführt werden.
- - Die Messung der Sickerate kann digital erfolgen. Es können so kostengünstig mehrere Messungen parallel durchgeführt werden.
- - Aufgrund der Wasserzuführung durch einen Schwamm, der sich beim Wasserauslaß aus dem Wasserzuführungsrohr im Bohrloch befindet ist ein wirksamer Verschlämmungsschutz geschaffen worden. Dieser ist besonders wichtig bei Messungen in verschlämmungsempfindlichen Böden wie etwa den weit verbreiteten Lößboden, da hier das Meßergebnis besonders stark durch Verschlämmungen beeinflußt werden würde.
- - Die Wasserzuführung wird elektrisch geregelt und überwacht.
Vergleichsmessungen mit dem Modified-Guelph-Permeameter und dem dem Guelph-
Permeameter können die Verbesserungen eindeutig belegen. Sie werden demnächst in
entspechenden Zeitschriften veröffentlicht.
Für eine Messung wird im Boden ein Bohrloch 9 mit gleichmäßigem Radius r erstellt.
Anschließend wird das Wasserzuführungsrohr 4 des erfindungsgemäßen Modified-Guelph-
Permeameters in das Bohrloch gestellt und mittels einer Halterung 6 an der Geländeober
kante 10 in seiner vertikalen Position sicher fixiert, vgl. Fig. 1 und 2. Fig. 3 zeigt eine
Detailabbildung der Halterung 6.
Die Wasserzuführung wird eingeschaltet und das Bohrloch 9 wird aus dem Wasserreservoir
1 über das Wasserzuführungsrohr 4 und dem Verschlämmungsschutz 5, wie in Fig. 1
dargestellt, mit Wasser gefüllt. Erreicht der Wasserstand im Bohrloch den ersten Meßfühler
14, so ist die erste Meßtiefe, z. B. 5 cm Wasserstand im Bohrloch, erreicht und die
Wasserzuführung wird automatisch abgeschaltet.
Aus dem so wassergefüllten Bohrloch versickert das Wasser nun durch die Bohrlochsohle
und durch die Bohrlochwandung in den anstehenden Boden. Damit beginnt der Versuch.
Wenn das Wasser in den Boden infiltriert, sinkt der Wasserstand im Bohrloch. Durch das
Absinken des Wasserstandes unter den Meßfühler wird die Wasserzuführung wieder
aktiviert und der versickerungsbedingte Wasserverlust sofort wieder ausgeglichen. Der
Wasserstand im Bohrloch bleibt so während der Messung konstant und damit auch der
hydraulische Gradient, der Einfluß auf die Sickergeschwindigkeit des Wassers in den
Boden hat. Die in den Boden versickernde Wassermenge wird mittels eines Zählwerkes,
beispielsweise einer Wasseruhr oder durch Messung der Dauer der mengenkonstanten
Wasserzuführung, einer EDV oder mittels eines Durchflußzählers festgestellt. Darüber
hinaus kann die Wassermenge, die pro Zeit in den Boden infiltriert, auch manuell an dem
Wasservorratsgefäß abgelesen werden. Die Ergebnisse werden in Abhängigkeit von der
Zeit in bestimmten Intervallen, die von den Bodenverhältnissen abhängen, notiert oder per
EDV gespeichert.
Wird eine konstante Sickerrate erreicht, so liegen konstante Meßbedingungen vor und die
nächste Meßtiefe, z. B. 10 cm Wasserstand im Bohrloch, kann mittels eines Schalters 20
ausgewählt werden, so daß der zweite Meßfühler 15 aktiviert wird. Die Wasserzuführung
wird dadurch solange aktiviert, bis der nächste Meßfühler 15 erreicht wird. Dann schaltet
sich die Wasserzuführung wieder automatisch aus und die nächste Messung beginnt und
verläuft analog zur ersten Messung, d. h. es wird wieder in Abhängigkeit der Sickerrate
Wasser nachgeführt, bis konstante Meßbedingungen vorliegen.
Die Auswertung der Ergebnisse kann auf Grundlage verschiedener wissenschaftlich veröf
fentlichter Auswerteverfahren, die für den Guelph-Permeameter entwickelt wurden, z. B.
nach Reynolds, W. D. und D. E. Elrick, 1987; A laboratory and numerical assessment of the
Guelph-Permeameter method; Soil Sci. 144 (4): 282-299, erfolgen, da das Prinzip der
Messung dem des Guelph-Permeameters entspricht. Zu beachten sind die
Gültigkeitsbereiche für den Radius des Bohrloches r und für den Wasserstand H im
Bohrloch. Nach Elrick, D. E., W. D. Reynolds und K. A. Tan, 1989; Hydraulic conductivity
measurements in the unsaturated zone using improved well analyses; Groundwater
Monitoring Review 9: 184-193, empfiehlt es sich, Wasserstände zwischen 5 und 25 cm
einzustellen und nach REYNOLDS, W. D. UND D. E. ELRICK, 1986; A method for simultaneous in
situ measurement in the vadose zone of field-saturated hydraulic conductivity, sorptivity and
the conductivity-pressure head relationship; Groundwater Monitoring Review 6, S. 84-95
empfehlen sich Bohrlöcher mit einem Radius von 2 bis 5 cm zu verwenden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt. Der Modified-Guelph-
Permeameter besteht danach aus dem Wasservorratsgefäß 1, einer elektrischen Pumpe 2,
einem Durchflußmesser 3, einem Wasserzuführungsrohr 4 mit Verschlämmungsschutz 5
aus Schaumstoff oder vergleichbarem porösen Material bestehend, einer Halterung 8 zur
Fixierung des Wasserzuführungsrohres 4 an der Bodenoberfläche 10, einer Stromquelle,
z. B. eine Batterie mit Schalteinheit 7 mit "An" und "Aus" sowie Wasserstandswahl 5 oder
10 cm, Verbindungsschläuchen 12 und einem Schaltkreis 11 mit zwei Meßfühlem 8. Die
Meßfühler können wahlweise in verschiedenen Tiefen montiert werden. Sie sollten aber in
Abhängigkeit der bestehenden Auswerteansätze Wasserstände zwischen 5 und 25 cm im
Bohrloch ermöglichen. Das Wasserzuführungsrohr 4, welches in das Bohrloch 9 gestellt
wird, wird an der Bodenoberfläche mit der Halterung 6 sicher fixiert. Die Halterung 6 ist in
Fig. 3 dargestellt und setzt sich danach aus einer Halteplatte 23, und einer daran
befestigten Klemmzange 21 zusammen. Die Halteplatte kann wahlweise aus
Kunststoffplatte, aus Holz oder aus Metall gefertigt werden. Sie verfügt über eine
Aussparung, so daß die Halterung an das schon im Bohrloch befindliche
Wasserzuführungsrohr 4 geschoben werden kann und dann mit Hilfe der an die Platte 23
befestigten Klemmzange 21 fest fixiert werden kann. In die Platte sind an den Ecken
Löcher 24 gebohrt, so daß diese mit Hilfe von Nägeln oder Haken im Boden fixiert werden
kann. Dadurch, daß das Bohrloch abgedeckt wird, verhindert man zugleich, daß während
der Messung etwas ins Bohrloch fallen kann und zum anderen wird somit die Geländekante
um das Bohrloch herum gleichmäßig belastet, so daß das Bohrloch nicht einfällt. Das
zylindrische Bohrloch 9 wird unabhängig von dem Meßgerät, zuvor mit einem handels
üblichen, für den jeweiligen Boden geeigneten Erdbohrer mit einem gleichmäßigen Radius
r von 5 cm erstellt.
Das Wasservorratsgefäß 1 weist ein Volumen von 5 l auf, so daß auf der geeichten
Meßskala der Wasserverbrauch mit einer Genauigkeit von +/- 10 ml abgelesen werden
kann. Alternativ zu dem 5 l Vorratsgefäß sollte bei Messungen in gering durchlässigen
Böden auch ein Vorratsgefäß mit einem Volumen von 500 ml angeschlossen werden, um
auf der Meßskala eine Genauigkeit von +/- 1 ml ablesen zu können. Das Ablesen der
verbrauchten Wassermenge aus dem Vorratsgefäß 1 ist optional möglich, da die
verbrauchte Wassermenge mit dem Durchflußmesser 3 auch automatisch erfolgt. Der
Durchfluß wird in dem Ausführungsbeispiel mittels elektrischem Durchflußmengenzähler
ermittelt, der zum einen die jeweiligen Werte pro Meßintervall, beispielsweise in Intervallen
von einer Minute anzeigt und zusätzlich digital speichert. Das Meßintervall ist frei wählbar
und muß den jeweiligen Versickerungsbedingungen angepaßt werden. Bei gut
durchlässigen Böden etwa bei Böden mit einem Kf-Wert von größer 30 cm/d sollte ein
Meßintervall von einer Minute eingestellt werden, bei geringer durchlässigen Böden kann
das Meßintervall länger, z. B. 5 Minuten gewählt werden.
Mit Hilfe des Schaltkreises 11 und der dazugehörigen Schalteinheit 19 wird der
Wasserstand im Bohrloch für die jeweilige Messung eingestellt. Die Meßapparatur sorgt
nun während der Messung dafür, daß immer der konstante Wasserstand im Bohrloch
gehalten wird. An dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 kann wahlweise ein Wasserstand 14
von 5 cm oder 15 von 10 cm im Bohrloch eingestellt werden. Für die Bestimmung der
hydraulischen Leitfähigkeit ist mindestens eine Messung pro Bohrloch mit einem
Wasserstand von z. B. 5 cm im Bohrloch nötig. Soll in einem Bohrloch eine zweite
unabhängige Messung parallel durchgeführt werden, so kann diese mit dem zweiten
Wasserstand 15, von z. B. 10 cm Wasserstand im Bohrloch, durchgeführt werden.
Fig. 2 zeigt eine Detailabbildung von Fig. 1, an der die Funktionsweise des Schaltkreises
11 nachvollzogen werden kann. Wird wie in Fig. 2 der Meßfühler 8 auf die erste Meßtiefe
14 auf 5 cm Wasserstand im Bohrloch eingestellt, so wird die Pumpe 2 so lange durch den
Schaltkreis 11 aktiviert, bis dieser geschlossen ist. Der Schaltkreis wird geschlossen, wenn
der Wasserstand den Meßfühler 14 erreicht hat und somit der Stromkreis durch das
Wasser geschlossen wird. Versickert nun Wasser in den Boden, so wird der Stromkreis
unterbrochen und die Pumpe wird solange wieder angeschaltet, bis der Stromkreis wieder
geschlossen ist.
Eine Messung ist gültig, wenn sich konstante Meßbedingungen eingestellt haben. Zum
einen muß der Boden soweit befeuchtet werden, daß Feldsättigung vorliegt; dies ist je nach
Bodenart nach etwa 20 bis 60 Minuten der Fall. Zum anderen müssen mehrere
aufeinanderfolgende Meßintervalle gleiche Versickerungsraten ergeben. Ist eine Messung
abgeschlossen, kann in dem Bohrloch eine zweite Messung mit einem anderen
Wasserstand im Bohrloch durchgeführt werden. Hierfür ist der Meßfühler durch den
Schalter 20 des Schaltkreises 11 auf den zweiten Wasserstand im Bohrloch einzustellen.
Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 also auf das obere Meßniveau 15 bei
10 cm Wasserstand im Bohrloch.
Wie die Wasserzuführung in das Bohrloch erfolgt, wenn die Pumpe durch den wie zuvor
beschrieben Meßfühler aktiviert wird, wird im folgenden erläutert:
Das Wasser wird aus dem Vorratsbehälter 1 mit Hilfe der Pumpe 2 durch Verbindungs schläuche 12, durch den Durchflußmesser 3 in das Wasserzuführungsrohr 4 gepumpt. Der Verbindungsschlauch 12 endet im Wasserzuführungsrohr, so daß das Wasser infolge der Schwerkraft nach unten stürzt bzw. fällt. Das untere Ende des Wasserzuführungsrohres 4 ist verschlossen, so daß hier die Aufprallenergie des Wassers gebremst wird. Das Wasser kann nur durch seitliche Wasserauslässe 16 aus dem Wasserzuführungsrohr 4 in den Verschlämmungsschutz 5 gelangen. Der Verschlämmungschutz ist im Ausführungsbeispiel ein Schaumstoffschwamm der das gesamte untere Ende des Rohres umgibt. Das Wasser muß durch den Schaumstoff perkolieren und wird dabei so stark gebremst, daß Verschlämmungen, die sonst bei verschlämmungsempfindlichen Böden auftreten würden wirksam vermieden werden. Das Wasser verteilt sich durch den Schwamm über das gesamte Bohrloch, auch unterhalb des Wasserzuführungsrohres wie in Fig. 2 dargestellt, so daß eine gleichmäßige Verteilung gewährleistet ist. Der Schwamm muß dabei nicht das gesamte Bohrloch ausfüllen. Er kann einen geringeren Radius r als das Bohrloch aufweisen, so daß es beim Einführen des Wasserzuführungsrohres 4 in das Bohrloch keine Probleme gibt.
Das Wasser wird aus dem Vorratsbehälter 1 mit Hilfe der Pumpe 2 durch Verbindungs schläuche 12, durch den Durchflußmesser 3 in das Wasserzuführungsrohr 4 gepumpt. Der Verbindungsschlauch 12 endet im Wasserzuführungsrohr, so daß das Wasser infolge der Schwerkraft nach unten stürzt bzw. fällt. Das untere Ende des Wasserzuführungsrohres 4 ist verschlossen, so daß hier die Aufprallenergie des Wassers gebremst wird. Das Wasser kann nur durch seitliche Wasserauslässe 16 aus dem Wasserzuführungsrohr 4 in den Verschlämmungsschutz 5 gelangen. Der Verschlämmungschutz ist im Ausführungsbeispiel ein Schaumstoffschwamm der das gesamte untere Ende des Rohres umgibt. Das Wasser muß durch den Schaumstoff perkolieren und wird dabei so stark gebremst, daß Verschlämmungen, die sonst bei verschlämmungsempfindlichen Böden auftreten würden wirksam vermieden werden. Das Wasser verteilt sich durch den Schwamm über das gesamte Bohrloch, auch unterhalb des Wasserzuführungsrohres wie in Fig. 2 dargestellt, so daß eine gleichmäßige Verteilung gewährleistet ist. Der Schwamm muß dabei nicht das gesamte Bohrloch ausfüllen. Er kann einen geringeren Radius r als das Bohrloch aufweisen, so daß es beim Einführen des Wasserzuführungsrohres 4 in das Bohrloch keine Probleme gibt.
1
Wasservorratsgefäß
2
elektrische Pumpe
3
Durchflußmesser
4
Wasserzuführungsrohr
5
Verschlämmungsschutz
6
Halterung/Fixierung des Wasserzuführungsrohres
4
an der Bodenoberfläche
10
7
Stromquelle, in der Regel Batterie; mit Schaltern
8
Meßfühler
9
Bohrloch mit Radius r
10
Bodenoberfläche/Geländeoberkante
11
Schaltkreis
12
Verbindungsschläuche
13
Wasserstand im Bohrloch wenn unterer Meßfühler
14
aktiviert ist
14
Unterer Meßfühler für Wasserstand H von 5 cm im Bohrloch
15
Oberer Meßfühler für Wasserstand von 10 cm im Bohrloch
16
Wasserauslaß aus Wasserzuführungsrohr
4
17
Grundwasserspiegel
18
Wasserdurchfluß
19
Schalteinheit
20
Schalter 5 cm bzw. 10 cm
21
Klemmzange
22
Feder
23
Halteplatte
24
Loch
Claims (16)
1. Permeameter zur Bestimmung der hydraulischen Leitfähigkeit von
grundwasserfreien Böden nach dem Prinzip des Guelph-Permeameters, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Verdichtung des zu untersuchenden Bodens im Bohrloch
vermieden wird, daß das Wasser dem Bohrloch so zugeführt wird, daß eine
Verschlämmmung des Bohrlochs verhindert wird und daß der Wasserstand im Bohrloch
durch eine Meßapparatur elektronisch geregelt konstant gehalten wird.
2. Permeameter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in das Bohrloch
eingeführte Wasserzuführungsrohr aus einem Werkstoff mit einer niedrigen Dichte besteht.
3. Permeameter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei
dem Material für das Wasserzuführungsrohr um einen Werkstoff aus der Klasse der
Kunststoffe handelt.
4. Permeameter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoff
Polyethylen verwendet wird.
5. Permeameter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es bei
dem Material für das Wasserzuführungsrohr um einen Werkstoff aus der Gruppe der
Leichtmetalle handelt.
6. Permeameter nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
Wassereinführungsrohr fest an der Bodenoberfläche fixiert wird.
7. Permeameter nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung
mit Hilfe einer Halteplatte erfolgt, an der eine Zange montiert ist, die das
Wasserzuführungsrohr festhält. Die Halteplatte liegt dabei auf dem Boden auf und kann bei
Bedarf mit Hilfe von Nägeln im Boden zusätzlich fixiert werden.
8. Permeameter nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das
Wasserzuführungsrohr auf Grund der Fixierung an der Bodenoberfläche nicht mit seinem
Gewicht auf der Bohrlochsohle aufliegt, so daß die Bohrlochsohle während der Messung
nicht verändert wird.
9. Permeameter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserzuführung
in das Bohrloch über einen Verschlämmungsschutz erfolgt.
10. Permeameter nach Anspruch 1 und Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der
Verschlämmungsschutz aus einem porösen Material, vorzugsweise einem Schwamm aus
Schaumstoff, besteht, in den der Wasserauslaß des Wasserzuführungsrohres eingesteckt
ist.
11. Permeameter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserzuführung
elektronisch geregelt und überwacht wird.
12. Permeameter nach Anspruch 1 und Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
beliebige Wasserstände von z. B. 5 und 10 cm im Bohrloch eingestellt werden können.
13. Permeameter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf Grund der
elektronischen Regelung die Einstellung der verschiedenen Wasserstände im Bohrloch
erschütterungs- und störungsfrei erfolgt.
14. Permeameter nach Anspruch 1 und einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß beim Einsickern des Wassers in den Boden der Wasserstand durch
kontinuierliche Wassernachführung auf dem vorgegebenen Niveau gehalten wird.
15. Permeameter nach Anspruch 1 und einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß über eine kontinuierliche Ablesung der nachgeführten Wassermenge
oder über eine digitale Auswertung die Sickerrate bestimmt wird.
16. Permeameter nach Anspruch 1 und einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß bei digitaler Messung der Sickerrate mehrere Messungen parallel
durchgeführt werden können.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999146287 DE19946287A1 (de) | 1999-09-27 | 1999-09-27 | Modifield-Guelph-Permeamter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999146287 DE19946287A1 (de) | 1999-09-27 | 1999-09-27 | Modifield-Guelph-Permeamter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19946287A1 true DE19946287A1 (de) | 2001-04-05 |
Family
ID=7923474
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999146287 Withdrawn DE19946287A1 (de) | 1999-09-27 | 1999-09-27 | Modifield-Guelph-Permeamter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19946287A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102252950A (zh) * | 2011-07-13 | 2011-11-23 | 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所 | 一种测定地表土壤入渗速率的方法 |
CN103091227A (zh) * | 2013-01-24 | 2013-05-08 | 张振华 | 一种测量土壤渗透性的新型Guelph入渗仪 |
-
1999
- 1999-09-27 DE DE1999146287 patent/DE19946287A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102252950A (zh) * | 2011-07-13 | 2011-11-23 | 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所 | 一种测定地表土壤入渗速率的方法 |
CN103091227A (zh) * | 2013-01-24 | 2013-05-08 | 张振华 | 一种测量土壤渗透性的新型Guelph入渗仪 |
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