In diesem Artikel betrachten wir mehrere Methoden zur Bestimmung der Porosität des Bodens. Eine der häufigsten Methoden ist hydrostatisch. Es basiert auf der Verwendung spezieller Geräte, mit denen Sie den Wasserdruck im Boden bei einer bestimmten Tiefe messen können. Anhand dieser Daten kann die Durchlässigkeit des Bodens und das Vorhandensein von Poren beurteilt werden. Die Geräte für die hydrostatische Methode können unterschiedlich sein, aber ihre Funktionsweise ist ähnlich – sie sind ein abgedichtetes Rohr und eine Pumpe, die Wasser in den Boden ein- und auspumpen lässt.
Methoden zur Bestimmung der Porosität des Bodens
Es gibt verschiedene Methoden zur Bestimmung der Porosität des Bodens, die sich in der Genauigkeit und Komplexität der Anwendung unterscheiden.
| Methode | Die Beschreibung |
|---|---|
| Aräometrie-Methode | Wird verwendet, um den Volumenanteil der Poren und den durchschnittlichen Porendurchmesser zu bestimmen. Während der Untersuchung wird der Boden mit einer speziellen Flüssigkeit gesättigt und dann wird die Dichte der Mischung gemessen. Anhand der erhaltenen Daten wird der Volumenanteil der Poren und der durchschnittliche Porendurchmesser berechnet. |
| Methode der hydrodynamischen Porometrie | Es basiert auf der Messung der Verteilung des Wasserdrucks in den Bodenporen, wenn es gesättigt ist. Die Messungen werden mit einem speziellen Gerät durchgeführt - einem hydrostatischen Wandler. |
| Methode der Gasdiftusionsrohre | Wird verwendet, um die effektive Diffusion von Gas in den Bodenporen zu bestimmen. Der Boden wird mit Gas gesättigt und dann wird die Veränderung seiner Konzentration im Laufe der Zeit gemessen. Nach den erhaltenen Daten wird die Porosität des Bodens berechnet. |
| Infiltrometrie-Methode | Basiert auf der Messung der Wasserdurchdringungsrate in den Boden. Der Boden wird mit Wasser gesättigt, dann wird eine Barriere auf die Oberfläche aufgetragen, die die Pflege von Feuchtigkeit verhindert. Dann wird die Wasserdurchdringungsrate durch die Barriere gemessen. |
| Kapillarporosimeter-Methode | Wird verwendet, um den Radius von Kapillaren und ihre Menge im Boden zu bestimmen. Während der Untersuchung werden spezielle Porosimeter in den Boden eingeführt, die mit Wasser gesättigt sind. Dann wird die Höhe des Wasseraufstiegs in Porosimeter gemessen, wobei die Radien der Kapillaren und ihre Anzahl berechnet werden. |
Die Wahl der Methode zur Bestimmung der Porosität des Bodens hängt von den spezifischen Bedingungen und Zielen der Studie ab. Die komplexe Anwendung mehrerer Methoden ermöglicht genauere Ergebnisse und ein besseres Verständnis der Bodenstruktur.
Infiltrierverfahren
Für die Durchführung der Infiltriermethode wird ein Infiltriergerät verwendet, ein spezielles Gerät, das aus einem zylindrischen offenen Raum besteht, der mit Wasser gefüllt wird, und einem Rohr, durch das das durch den Boden ausgelaufene Wasser gesammelt wird.
Der Prozess zur Messung der Porosität mit der infiltrierten Methode umfasst die folgenden Schritte:
- Wählen Sie den Bodenabschnitt aus, an dem die Messung durchgeführt werden soll.
- Bereiten Sie das Infiltriergerät vor und stellen Sie es an der gewählten Stelle ein.
- Messung des Anfangswasserspiegels im Infiltriergerät.
- Gießen Sie Wasser in das Infiltriergerät, bis es die Ränder des offenen Raumes erreicht.
- Starten Sie den Timer und beobachten Sie den Prozess, in dem Wasser durch den Boden austritt.
- Stoppen Sie den Timer und messen Sie die Menge an Wasser, die innerhalb einer bekannten Zeit durch den Boden gelaufen ist.
Es wird empfohlen, mehrere Messungen an verschiedenen Bodenbereichen durchzuführen und die erhaltenen Daten im Durchschnitt zu messen, um genauere Ergebnisse zu erzielen.
Carbamid-Methode
Das Funktionsprinzip der Methode besteht darin, dass das Carbamid in die Poren des Bodens eindringt und ihr Volumen einnimmt. Dann wird die Menge des verwendeten Carbamid gemessen, und anhand dieser Daten kann die Porosität des Bodens bestimmt werden.
Um die Carbamidmethode durchzuführen, müssen einige Schritte befolgt werden:
- Reinigen und bereiten Sie eine Bodenprobe vor, indem Sie alle organischen Substanzen und Steine daraus entfernen.
- Wiegen Sie eine bestimmte Menge trockenen Boden und legen Sie ihn in einen Behälter.
- Fügen Sie das Carbamid in den Behälter mit dem Boden hinzu und rühren Sie den Inhalt um.
- Lassen Sie den Behälter einige Stunden (normalerweise 24 Stunden) stehen, um die Poren des Bodens mit Carbamid zu sättigen.
- Entfernen Sie überschüssiges Carbamid und messen Sie die Menge der verwendeten Substanz.
Nach diesen Schritten können Sie das Volumen des porösen Raums im Boden berechnen und entsprechend seine Porosität bestimmen.
Die Carbamidmethode zeichnet sich durch einfache, zugängliche und zuverlässige Ergebnisse aus. Um genaue Daten zu erhalten, müssen jedoch mehrere wiederholte Messungen durchgeführt und die Ergebnisse gemittelt werden.
