1 / 36

Übung Bodenphysik

Übung Bodenphysik. Stefan Julich. Inhalt der Übung. Bodentextur Kornfraktionen Bestimmung der Bodentextur Bodeneigenschaften und Bodenart Bodenstruktur Qualitative Merkmale Quantitative Merkmale Bodeneigenschaften und Bodenstruktur Berechnungen. Zusammensetzung des Bodens.

ouida
Download Presentation

Übung Bodenphysik

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Übung Bodenphysik Stefan Julich

  2. Inhalt der Übung • Bodentextur • Kornfraktionen • Bestimmung der Bodentextur • Bodeneigenschaften und Bodenart • Bodenstruktur • Qualitative Merkmale • Quantitative Merkmale • Bodeneigenschaften und Bodenstruktur • Berechnungen

  3. Zusammensetzung des Bodens • Mineralische Bestandteile • Organische Bestandteile • Bodenlösung (Wasser plus Stoffe) • Bodenluft

  4. Organische und mineralische Bestandteile • … formen die Bodenmatrix (A) = feste Partikel formen die Poren, die mit Luft (B) und Wasser gefüllt sind (C) B A C

  5. Korngrößen Kornfraktion (Feinerde) Sand: < 2000 – 63 m Schluff: < 63 - 2 m Ton: < 2 m • Partikel > 2000 m (2mm) = Grobboden Source: Hillel 1998

  6. Einfluss der Kornfraktion auf

  7. Bodentextur/ -körnung/ -art • Anteil der Kornfraktionen Sand, Schluff und Ton in einem Boden • … kennzeichnet den Boden hinsichtlich seiner mineralischen Zusammensetzung • berücksichtigt wird nur der Feinboden (<2mm)

  8. Ermittlung Bodenart • Feldansprache • Fingerprobe

  9. Ermittlung Bodenart • Feldansprache • Fingerprobe • Partikelgrößenanalyse (im Labor) • Siebung (für Sandfraktion) • Sedimentation (für Schluff- und Tonfraktion)

  10. Körnungssummenkurven von Feinböden aus Sand (Ss), Löss (Ut), Geschiebelehm (Ls) und tonreichem Schlick (Tu) (aus: Scheffer/Schachtschabel 2002)

  11. Körnungsdreieck U= Schluff T=Ton S=Sand L=Lehm u = schluffig t = tonig s = sandig l = lehmig 2 = schwach 3 = mittel 4 = stark Ls4 = stark sandiger Lehm St2= schwach toniger Sand (nach KA5)

  12. Körnungsdreieck 1. 37.3 M.- % Ton 60.4 M.- % Schluff (2.3 M.- % Sand) Tu3 = mittel schluffiger Ton

  13. Übung 1 Aufgabe 1: geg:21.3 M.- % Ton ges: Bodenart ? 16.4 M.- % Schluff (52.3 M.- % Sand) Aufgabe 2: geg: 14.5 M.- % Ton ges:Bodenart ? 76.5 M.- % Schluff (9 M.- % Sand) Aufgabe 3: geg:Bodenart Lu ges: mittlere Korngrößenverteilung Aufgabe 4: geg: Bodenart Sl3 ges: mittlere Korngrößenverteilung

  14. Aufgabe 1: geg:21.3 M.- % Ton 16.4 M.- % Schluff (52.3 M.- % Sand) Lsg.: Ls4 – stark sandiger Lehm

  15. Aufgabe 2: geg:14.5 M.- % Ton 76.5 M.- % Schluff (9 M.- % Sand) Lsg.: Ut3 – mittel toniger Schluff

  16. Aufgabe 3: geg:Bodenart Lu Vorgehen: - Grenzen der Bodenart festlegen  17-30 M.-% Ton, 50-65 M.-% Schluff - Mittelwerte bilden Lsg.: 23.5 M.-% Ton 57.5 M.-% Schluff (19 M.-% Sand)

  17. Aufgabe 4: geg: Bodenart Sl3  8-12 M.-% Ton, 10-40 M.-% Schluff Lsg.: 10 M.-% Ton 25 M.-% Schluff (60 M.-% Sand)

  18. Bodenstruktur/ -gefüge • beschreibt die räumliche Anordnung der Bodenpartikel • Qualitativ: Gefügeform

  19. Bodenstruktur/ -gefüge • beschreibt die räumliche Anordnung der Bodenpartikel • Qualitativ: Gefügeform • Quantitativ: durch Strukturparameter • z.B. Trockenrohdichte, Porosität, hydraulische Leitfähigkeit

  20. Trockenrohdichte dB ... Masse des ofentrockenen Boden dividiert durch das Bodenvolumen

  21. Wurzelbilder von ungehindert wachsenden Baumwurzeln (Polomski & Kuhn 2001)

  22. Wurzelbilder 136 Tage alter Buchenkeimlinge in Lösslehm TRD: 1,03 1,12 1,34 1,46 g/cm³ (Hildebrand 1983)

  23. Durchwurzelung und Staunässe Intensive Durchwurzelung Sehr dicht gelagert, redoximorphe Merkmale, keine Wurzeln

  24. Beinwüchsigkeit von Rüben bei Bodenverdichtung

  25. Porosität Porosität (P) = Verhältnis von Porenanteil (Vp) zum Gesamtvolumen des Bodens (VT) Va = Volumen der Luft (Vair) [Vol-%] Vl = Volumen des Wassers (Vliquid) [Vol-%] Vs = Volumen der Feststoffe (Vsolid) [Vol-%]

  26. Porosität Berechnung der Porosität aus Trockenrohdichte und Partikeldichte: dB = Trockenrohdichte [g/cm3] dF = Partikeldichte [g/cm3]

  27. Übung2 Eine Bodenprobe enthält folgende Phasenanteile: • Mineralische Bestandteile 39 Vol-% • organische Bestandteile 4 Vol.-% • Bodenwasser 24 Vol.-% • Bodenluft 33 Vol.-% • Gesucht: Porosität • Wieviel Wasser (Vol.-%) wird benötigt, um die Probe aufzusättigen?

  28. Übung 2 -Lösung Geg.: Ges.: a) P b) Va+l (Vol %)  a) b) Aufsättigung = Boden ist vollständig mit Wasser gefüllt. Daher müssen 33 Vol% der mit Luft gefüllten Poren mit Wasser gefüllt werden. Aufsättigung C B A A A-feste Partikel B-luftgefüllte Poren C-wassergefüllte Poren A-feste Partikel C-wassergefüllte Poren C

  29. Übung 3 Um 250 cm3 eines ofentrockenen Boden aufzusättigen werden 140 g Wasser benötigt. Gesucht: Porosität des Bodens Hilfestellung: • Dichte von Wasser 1g/cm³ • Ofentrockener Boden Vl = 0 V-%.

  30. Übung 3 -Lösung Gegeben: VT=250 cm³ mH2O=140g (Wasser für Aufsättigung des trockenen Bodens!) Gesucht: P Ofentrockener Boden Vl= 0 V-%.

  31. Übung 4 Ein ungestörter Bodenzylinder (500 cm3) hat eine Masse von 775g . Nach einer 24h-Trocknung bei 105°C, wiegt die Probe nur noch 675 g. Annahme: dF = 2.65 g/cm3 und Dichte von Wasser 1g/cm3 Achtung: Massenverlust nach Trocknung 100g • Gesucht: Trockenrohdichte [g/ cm3] • Volumenanteile Va , Vl und Vs [Vol.-%]

  32. Übung 4 - Lösung Gegeben: VT=500 cm³ mtrocken=675 g mfrisch=775 g dF=2.65g/cm³ Gesucht: a) dB[g/cm³]; b) Va, Vl, Vs in Vol.-% a)

  33. Übung 4 - Lösung b) Umrechnung cm³ in Vol.-%

  34. Übung 5 Der Ah- und Bv-Horizont eines Fichtenstandortes enthält folgende Kohlenstoff- und Stickstoffgehalte: • Gesucht sind die Gesamt-C- und N-Vorräte des Standortes in kg/m2 und t/ha! • Wie hoch wäre der Vorrat, wenn der Bv-Horizont 50 Volumenprozent Steine enthalten würde?

  35. Übung 5 - Lösung a) Beachten: Umrechnung Einheiten:

  36. Übung 5 - Lösung

More Related