Versickerungsversuch online auswerten, kf-Wert berechnen

Auf dieser Seite biete ich die Onlineauswertung eines Versickerungsversuches in einer Grube an, wie er in der Abbildung unten als Beispiel skizziert ist. Dabei wird die Versickerung über die Seitenwände der Grube als wirksame Versickerungsfläche A_w mit mittlerer Höhe berücksichtigt und der k_f-Wert aus der versickerten Wassermenge berechnet.

Grundlagen und Annahmen

• Die Grube wird so vorbereitet, dass die Versickerung in der Tiefe stattfindet, in der sich später auch die Basis der Versickerungsanlage (z.B. bei einer Mulde die Basis des Oberbodens) befindet. Das ist i.d.R. unterhalb des Mutterbodens in ca. 50 bis 60 cm Tiefe der Fall.
• Die Messung bzw. der Wasserstand sollte aber auch in der zu untersuchenden Schicht unterhalb des Mutterbodens liegen.
• Eine übliche Größe für die Versickerungsgrube ist ca. 30 bis 50 cm als Seitenlänge.
• Die Seitenflächen sind etwa senkrecht herzustellen. An der Basis ist eine ca. 2 cm mächtige Feinkies- oder Splittschicht einzufüllen. Diese verhindert eine Verschlammung durch Feinmaterial.
• Ein fester Maßstab zur Wasserstandsmessung ist seitlich anzubringen, mit Nullpunkt an der Basis.
• Die Vorwässerung zur Durchnässung des Bodens sollte bei etwa bei einem Wasserstand von 2/3 bis 3/4 der Grubentiefe mit einer Wassermenge erfolgen, die etwa dem Grubenvolumen entspricht.

Berechnungsdaten

Es sind folgende Daten für die Auswertung erforderlich:

• Länge der Grube L [cm]
• Breite der Grube B [cm]
• Tiefe der Grube T [cm]
• Messintervall t [min.]
• Anfangswasserstand h_o [cm]
• Endwasserstand h_t [cm]

Aus diesen Angaben erfolgt die Berechnung der mittleren Höhe h_m und mit der Höhendifferenz und der Grundfläche die versickerte Wassermenge Q.

Die wirksame Versickerungsfläche A_w errechnet sich aus der Grundfläche und den 4 Seitenflächen (Länge bzw. Breite mal mittlere Höhe, s. Abbildung).

Der k_f-Wert wird gemäß der Formel k_f  =  Q / (t _* A_w) [m/s] mit dem Zeitintervall t berechnet. Im Beispiel ergibt sich: k_f = 5,2_*10^-5 m/s.

Hier zur Onlineberechnung des k_f-Wertes

Einen Beispielausdruck des Bildschirms sehen Sie in der folgenden Abbildung. Aus Programmierungsgründen wird das Ergebnis in cm/s ausgegeben (Faktor 1/100 für m/s). Das Ergebnis kann ausgedruckt werden, die Daten werden nicht gespeichert.