Měření infiltrace s využitím automatického infiltrometru

Bc. Nikola Krmelová

Master's thesis

Infiltration measurement using an automatic infiltrometer

Abstract:

V současné době je patrné, že se klima mění, neboť nás stále častěji sužují vlny veder a období sucha či extrémní přívalové srážky, které nedokáže půda zadržet. Z těchto důvodů je nezbytné porozumět, měřit a zlepšovat půdní vlastnosti, a především její infiltrační schopnosti, jelikož voda je jednou ze základních složek naší planety. Zkoumání jejího pohybu v půdě může být užitečné pro zemědělství, ochranu přírody, lesnictví či vodní hospodářství. Manuální měření infiltrace pomocí standardní metody (jednoválcovým nebo dvouválcovým infiltrometrem) je sice přesné, ale také velmi fyzicky a časově náročné. Přístrojů pro měření infiltrace je více, avšak každý z nich má určité nevýhody, i když byla do vývoje zahrnuta automatizace, která usnadňuje a zrychluje měření. Vývoj automatického infiltrometru na České zemědělské univerzitě v Praze započal již před rokem 2017 (první prototyp), a to hlavně kvůli tomu, aby si přístroj mohl pořídit kdokoliv, jeho obsluha nebyla náročná, měření bylo efektivnější a přesnější. Díky provedenému měření kumulativní infiltrace v hydropedologické laboratoři mohlo být navrhnuto účinné zlepšení druhého prototypu automatického infiltrometru z ČZU. Výsledky měření rovněž ukázaly, že druhý prototyp měří podobně přesně jako standardní metoda. Další jeho vývoj by se měl zaměřit převážně na snížení rozptylu v naměřených datech kumulativní infiltrace, snížení hmotnosti a zvyšování přesnosti měření.

Abstract:

In current years, it became evident that the climate is changing, as we are increasingly impacted by the waves of heat and the periods of droughts or extreme torrential rainfalls that the soils cannot hold. For these reasons, it is essential to understand, measure and improve soil properties and, above all, it's infiltration capabilities, as water is one of the fundamental components of our planet. Examining it's movements in the soil can be useful for agriculture, conservation, forestry or water management. Even though manual measurement of infiltration that uses the standard method (single or two-cylinder infiltrometer) is accurate, it is also very physically- and time- consuming. Although more devices for measuring infiltration exist, each proves to be deficient in certain ways, even with the inclusion of automation in the development that, facilitate and speed up measurements. The development of the first prototype of an automatic infiltrometer at the Czech University of Life Sciences Prague (CZU) started before 2017, with the goal to introduce it to the general market, while easily operate, with more efficient and accurate measurements. Thanks to the cumulative infiltration measurement in the hydropedological laboratory, an effective improvement of the second prototype of the automatic infiltrometer by CZU was developed. In addition, the results of the measurements showed that the second prototype is able to assess with a similar certainty as the standard method. The further development of the prototype should primarily focus on reducing the variance in the measured cumulative infiltration, decreasing its mass and improving measurement accuracy.

Keywords

infiltrace, kalibrace, barologger, půdní druh, infiltrometr

Keywords

infiltration, barrologger, infiltrometer, calibration, soil species

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 31. 3. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 19. 5. 2023
• Supervisor: Ing. Martin Kovář
• Reader: David Kabelka, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Master programme / field:
Engineering Ecology / Nature Conservation