Übungsaufgaben zu Kapitel 10 - Bodenwasser

Aufgabe 10.1

Wozu dient ein sogenanntes "Doppelring-Infiltrometer"?

Aufgabe 10.2

Erläutern Sie das TDR-Messprinzip und skizzieren Sie ein Feld-Messsystem mit Solarversorgung zur Beobachtung der Bodenfeuchte in einem Landschaftsraum!

Aufgabe 10.3

Wie ist das Potential des Bodenwassers (ψ) definiert? Geben Sie die Formel an und erläutern Sie, wie man zur Einheit (cm WS) gelangt!

Aufgabe 10.4

Aus welchen Teilpotentialen setzt sich das hydraulische Potential (ψH) zusammen?

Aufgabe 10.5

Leiten Sie die RICHARDS-Gleichung her! Welche Wasserleitfähigkeiten weist ein Tonboden, welche ein Sandboden auf (in m/d)?

Aufgabe 10.6

Zeichnen Sie die entsprechenden Potentiale für

a) kapillaren Aufstieg,

b) Gleichgewicht und

c) Versickerung in die untere Figur ein und erläutern Sie stichwortartig:

Abb. aus Scheffer/Schachtschabel 1992: Lehrbuch der Bodenkunde

Aufgabe 10.7

Wie nennt man die Beziehung zwischen Wasserspannung und -gehalt? Zeichnen Sie diese Kurve für die Bodenarten Ton, Schluff und Sand und tragen Sie die FK und den PWP ein. Die Wasserspannung soll log. und in cm WS aufgetragen werden!

Aufgabe 10.8

Informieren Sie sich über

Skizzieren Sie Ihre Erkenntnisse schriftlich. Arbeiten Sie im Team mit 3 bis 4 Personen zusammen.

Die Internet-Adresse des Referat N2.01 (NLfB) Fachinformationssystem Boden - Struktur des NIBIS FIS-Boden - lautet http://www.bgr.de/

Aufgabe 10.9

a) Wie wird im Gelände eine Schürfgrube angelegt und wie bestimmen Sie die Bodenfeuchteverhältnisse in einem Wassereinzugsgebiet q (x, y, z, t) mit der gravimetrischen Methode. Überlegen Sie, wie die gewonnenen Wassergehalte der Bodenproben regionalisiert werden können.

b) Wie lautet die Bodenwasserhaushaltsgleichung für ein Wassereinzugsgebiet.

Aufgabe 10.10

Während eines sommerlichen Ereignisse werden über einem abgeernteten, ebenen Ackerboden 20,0 mm Niederschlagshöhe gemessen. Davon gelangen ereignisbezogen 4,0 mm über den Verdunstungsvorgang direkt in die Atmosphäre. Der Boden ist isotrop und weist eine mittlere effektive Porosität von 21 % auf. Um welchen Betrag steigt der Porengrundwasserspiegel unter der Annahme einer großräumig stattfindenden Infiltration?

Aufgabe 10.11

Wie eichen Sie das Time-Domain-Reflectometry-Verfahren (TDR)? Wie funktioniert die TDR-Methode und wie regionalisieren Sie die Messwerte?

Aufgabe 10.12

a) Mit einem Stechzylinder wurde eine Bodenprobe mit einem Volumen von 75,0 cm³ entnommen. Das Gewicht der Bodenprobe beträgt 150,79 g. Die gesättigte Bodenprobe wiegt 153.67 g. Die im Trockenofen getrocknete Bodenprobe wiegt 126,34 g. Wie groß ist die Bodenporosität? Alle Messungen wurden bei 20°C durchgeführt.

b) Welchen Wert hat die gravimetrische Bodenfeuchte in g und % ?