Hodnoty nasycené hydraulické vodivosti přírodního písku různého zrnitostního složení stanovené opakovaným měřením v laboratoři

Martina Bauerová

Bakalářská práce

Saturated hydraulic conductivity values of various textured natural sand measured recurrently using laboratory permeameter

Anotace:

Nasycená hydraulická vodivost (Ks) je jedním z klíčových parametrů pro popis proudění vody v půdním prostředí. Bakalářská práce se zabývá stanovením hodnot Ks přírodního písku různého zrnitostního složení a jeho směsí s prachem. Pro tyto odlišné materiály byly stanoveny charakteristické hodnoty Ks a také změny hodnot Ks v čase při opakovaných měřeních v laboratoři. V období září -- listopad 2014 byly naměřeny 4 série, každá série po 10 vzorcích (celkem 40 měření). Jednalo se o sypané vzorky, které byly nasypány do Kopeckého válečků (100 cm3) a v těchto válečcích následně měřeny. První série byla čistý hrubozrnný písek PR 0,5 - 1 (frakce 0,5 -- 1 mm zabírá zhruba 83%); ve druhé sérii se jednalo o čistý jemnozrnný písek PR 13 (dominantní frakce 0,06 -- 0,5 mm zabírá 77%); třetí série byla směs hrubozrnného písku a prachu a ve čtvrté sérii to byla směs jemnozrnného písku a prachu pro 8 vzorků a směs jemnozrnného a hrubozrnného písku pro 2 vzorky. Ve třetí a čtvrté sérii byly směsi písku a prachu namíchány v různém poměru. Sycení 10 naplněných vzorků probíhalo v laboratorním permeametru, ve kterém byly následně měřeny. Pomocí regulátoru se při sycení postupně zvyšovala výška vodní hladiny až do nad úroveň vrchní části vzorku. Všechny vzorky byly měřeny s konstantním hydraulickým spádem o hodnotě přibližně 0,5. Průměrné hodnoty Ks pro první časový krok byly 2.10-3 m.s-1 pro hrubozrnný písek, 4.10-4 m.s-1 pro jemnozrnný písek, 8,9.10-7 m.s-1 pro prach, 5.10-4 m.s-1 pro směs hrubozrnného a jemnozrnného písku. U směsi hrubozrnného písku a prachu docházelo při některých poměrech materiálů k nižším hodnotám Ks, než u samotného prachu. Nejnižší hodnoty Ks byly měřeny právě u poměru 60:40, kde Ks byla 5,7.10-7 m.s-1 a u poměru 20:80, kde Ks měla hodnotu 8,7.10-7 m.s-1. U směsi jemnozrnného písku s prachem se Ks u poměru 80:20 naměřila 1,9.10-6 m.s-1 a u poměru 60:40 měla Ks hodnotu 6,1.10-7 m.s-1.

Abstract:

Saturated hydraulic conductivity (Ks) is one of the key parameter of water flow in soils. This thesis deals with the determination of Ks values of different textured natural sand and its mixtures with a silt. For these materials, characteristic Ks values were determined during recurrent laboratory measurements. In the period from September to November 2014, overall 40 samples were measured (10 samples in 4 series). Tested material was poured into the small soil samples (100 cm3), which were used for a measurement. The first series was a clean coarse sand (fraction 0,5 - 1 mm occupies about 83%); in the second series was a clean fine-grained sand (dominant fraction from 0,06 to 0,5 mm occupies 77%); the third series was the mixture of coarse sand and the silt and in the fourth series, it was the mixture of the fine-grained sand and the silt for 8 samples and the mixture of the fine-grained and coarse sand for 2 samples. In the third and fourth series, mixtures of sand and silt were made in different ratios. Saturation of samples was made gradually in tank of laboratory permeameter. In the same place, samples were also measured. All samples were measured with a constant hydraulic gradient value approx. 0,5. For the tested materials, mean Ks values calculated at first time measurement step were the following: coarse sand - 2.10-3 m.s-1, fine sand - 4.10-4 m.s-1, silt - 8,9.10-7 m.s-1, mixture of coarse and fine sands - 5.10-4 m.s-1. The lowest Ks mean value 5,7.10-7 m.s-1 was measured for the mixture of silt : coarse sand, ratio 60:40. Similarly, low mean value 6,1.10-7 m.s-1 was measured for the mixture of silt: fine sand, ratio 60:40.

Klíčová slova

vliv zrnitosti, laboratorní měření, časová závislost, nasycená hydraulická vodivost

Keywords

saturated hydraulic conductivity, the influence of texture, laboratory measurements, time dependency

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 14. 4. 2015

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Lukáš Jačka, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta životního prostředí

Bakalářský studijní program / obor:
Krajinářství / Krajinářství