Stanovení hydraulických parametrů nivní půdy a jejich časoprostorových změn

Bc. Qiongyan Liu

Master's thesis

Estimation of soil hydraulic parameters of fluvisol and tempo-spatial changes of these parameters

Abstract:

Tato diplomová práce se zabývá stanovením hydraulických parametrů nivních půd a jejich časoprostorovými změnami. V hydrometeorologické stanici FŽP ČZU Trhové Dušníky byla v průběhu roku provedena terénní měření nasycené hydraulické vodivosti Ks pomocí Guelphského permeametru ve čtyřech obdobích (v květnu, v červenci, v září a v listopadu) a ve vhodném prostorovém uspořádání. Současně zde byly odebrány neporušené půdní vzorky z hloubky 20, 40 a 60 cm pro laboratorní měření Ks, objemové vlhkosti při odběru, objemové vlhkosti při plném nasycení, objemové hmotnosti a retenčních čar půdní vlhkosti. Nasycené hydraulické vodivosti Ks měřené terénní metodou (v hloubce 40 cm) byly naměřeny v květnu 5.87E-06 m/s, v červenci 1.16E-05 m/s, v září 1.27E-05 m/s a v listopadu 4.03E-06 m/s. Dle ANOVA byly nalezeny statisticky významné rozdíly v průměrných hodnotách mezi jednotlivými měsíci. Ovšem laboratorní metodou nebyly (v hloubce 40 cm) nalezeny statisticky významné rozdíly v průměrných hodnotách mezi jednotlivými měsíci. Hodnoty byly v červenci 4.16E-05 m/s, v září 1.18E-05 m/s a v listopadu 1.03E-05 m/s. Výsledné hodnoty Ks měřené oběma metodami byly vzájemně porovnány a nebyly zjištěné významné rozdíly v průměrných hodnotách. Bylo zjištěno, že hodnoty Ks naměřené laboratorní metodou byly vždy statisticky nevýznamně vyšší než hodnoty stanovené terénní metodou. Příčinou vyšší hodnoty Ks laboratorní metodou mohla být teplota vody, eliminační vliv uzavřeného vzduchu v pórech a rozdílný způsob vzorkování. Nejvyšší hodnoty Ks z obou metod byly naměřeny v letních měsících, v období s vysokou vegetační aktivitou a evapotranspirací a nejnižší vlhkostí při odběru. Bylo zjištěno, že půdy s nižší vlhkostí při odběru dosahovaly vyšší hodnoty Ks u obou metod. U objemové vlhkosti při odběru byly nalezeny statisticky významné rozdíly mezi jednotlivými měsíci v hloubce 20 cm. Půda v hloubce 20 cm je nejvíce ovlivňována přírodními faktory (evapotranspirace, teplota, srážky, mráz). Bylo zjištěno, že s rostoucí hloubkou rostla průměrná objemová vlhkost při odběru ve všech časových krocích. V hloubce 60 cm byly zjištěny statisticky významné rozdíly v průměrných hodnotách mezi jednotlivými měsíci u retenčních čar u bodů pF0, pF2, pF2.7 a pF3. Významný rozdíl mezi jednotlivými měsíci mohl být způsoben lokálním odběrem vzorků.

Abstract:

This thesis deals with the determination of hydraulic parameters of alluvial soils and their spatio-temporal changes. The hydro-meteorological station FES CULS Trhové Dušníky was performed during the current year field measurements saturated hydraulic conductivity Ks using Guelph permeameter. Simultaneously, there were taken intact soil samples from a depth of 20, 40 and 60 cm for laboratory measurements Ks, volumetric moisture during sampling, volumetric moisture at full saturation, density and soil water retention curve. Saturated hydraulic conductivity Ks measured field method (at a depth of 40 cm) by ANOVA test was statistically significant differences in mean values between each month. However, laboratory methods were not statistically significant differences in mean values between each month. Ks resulting values measured by the two methods were compared and no significant differences in the average. It was found that measured values of Ks laboratory method were always insignificantly higher than the values determined by field method. The reason for the higher value Ks laboratory method could be the water temperature, elimination effect of trapped air in the pores and different sampling method. The highest value Ks from both methods were measured in the summer months, in periods with high vegetation activity, evapotranspiration and lowest volumetric moisture during sampling. With volumetric moisture during sampling were found statistically significant differences between individual months at a depth of 20 cm. The depth of 20 cm proximal to the soil surface and is most affected by natural factors (evapotranspiration, temperature, precipitation, frost). It was found that with increasing depth value of average volumetric moisture. At a depth of 60 cm were statistically significant differences in mean values between each month for retention curves for points pF0, PF2, pF2.7 and pF3. A significant difference between the months could be local sampling.

Keywords

Guelphský permeametr, laboratorní permeametr, nasycená hydraulická vodivost, časoprostorová variabilita, retenční čára

Keywords

water retention curve, hydraulic parameters alluvial soils, saturated hydraulic conductivity, Guelph permeameter, spatio-temporal changes

Language used: Czech

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

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Lukáš Jačka, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Master programme / field:
Landscape Engineering / Environmental Modelling