In situ měření půdní vlhkosti na experimentální ploše Trhové Dušníky pomocí přímých a nepřímých metod

Ing. Václav Barvíř

Master's thesis

In situ measuring of volumetric water content on experimental side Trhové Dušníky using direct and indirect methods

Abstract:

Hlavním cílem této diplomové práce bylo porovnání přímých a nepřímých metod měření půdní vlhkosti v průběhu dvou hydrologických roků. Jako experimentální plocha byla zvolena lokalita v blízkosti řeky Litavky nedaleko obce Trhové Dušníky severně od města Příbram. Přímá gravimetrická metoda spočívala ve váţení vlhkých a vysušených půdních vzorků o representativním elementárním objemu a následnému výpočtu objemových vlhkostí. Tyto vzorky byly také vyuţity pro stanovení retenčních křivek potřebných pro převod tlakových výšek na objemové vlhkosti s vyuţitím rovnic van Genuchtena. K nepřímému měření půdní vlhkosti bylo vyuţito tenzometrů T4e uloţených v hloubce 30, 55 a 75 cm a dále FDR přístrojů 5TM a MPS-2, zaloţených na měření dielektrické permitivity, v hloubce 20, 40, 60 a 80 cm. Výsledné hodnoty byly porovnány, verifikovány a přehledně zpracovány v textové i grafické podobě. Z grafických srovnání je patrné, ţe všechny tři metody vykazují podobné odezvy na sráţkové úhrny a období beze sráţek, ale zároveň se absolutní hodnoty vlhkostí podstatně liší. Při vzájemném porovnání jednotlivých půdních horizontů, byl potvrzen předpoklad vlivu počasí na citlivější reakce v horních vrstvách, ve srovnání s hlouběji uloţenými. Jako nejpřesnější a nejvhodnější zařízení pro měření půdní vlhkosti na této lokalitě byl shledán tenzometr T4e, který se po přepočtu naměřených hodnot sacích tlaků na objemové vlhkosti nejvíce přiblíţil hodnotám objemových vlhkostí stanovených gravimetrickou metodou.

Abstract:

The main aim of this thesis was to compare direct and indirect methods of measurement of soil moisture during two hydrological years. As experimental area was selected locality on the bank of the Litavka river near village Trhové Dušníky north from the town Příbram. The direct method was based of weighing of wet samples immediately after sampling from the ground and their comparing with weighed dried soil samples of the representative elementary volume followed by calculation of volumetric moisture. These samples were also used for determination of retention curves needed for conversion of pressure height into volumetric moisture using van Genuchten´s equations. For indirect soil moisture measurement were used tensiometers T4e (UMS, Germany), which measured moisture potentials in depth 30, 55 and 77 cm. Further, there were used FDR instruments 5TM a MPS-2 (Decagon Devices, USA) based of dielectric permittivity measurement, in depth of 20, 40, 60 and 80 cm. Obtained values were compared, verified and summarised in text and also graphic form. From the graphs it is obvious that reactions of all three methods to rainfall and dry season periods are similar, nevertheless, absolute moisture values are significantly different. When comparing individual soil horizons it was confirmed that expected higher sensitivity to weather variations of upper soil layers than the deeper laid ones. As the most precise and the most suitable instrument of soil moisture measurement for this locality was found tensiometer T4e, which provided after conversion of measured suction pressure values into volumetric moistures closest values to volumetric moisture values obtained by gravimetric method.

Keywords

objemová vlhkost, sací tlak, retenční křivka, tenzometr

Keywords

suction pressure, volumetric water content, retention curve, tensiometer

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 18. 4. 2017

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Lukáš Trakal, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Master programme / field:
Landscape Engineering / Environmental Modelling