Schurf-Schluckversuch

Bestimmung des kf-Wertes mit einem Schluckversuch im Baggerschurf

Durchführung: Versickerungstest im Baggerschurf

Der kf-Wert kann im Gelände direkt im Boden mit einem einfachen Versickerungstest im Baggerschurf als Schluckversuch bestimmt werden. Er ist für die Bestimmung des kf-Wertes in größerer Tiefe vorgesehen. Dabei wird eine Grube von ca. 80 x 150 cm bis ca. 100 cm Tiefe (oder tiefer) ausgehoben und mit 2-3 cm Feinkies ausgefüllt. Diese größere Tiefe ist hier z.B. für eine Rigolenversickerung vorgesehen. Es ist eine entsprechend große Wassermenge vorzuhalten.

Schluckversuch Baggerschurf

Es wird seitlich ein Maßstab (Meßlatte, Zollstock) zur Höhenmessung angebracht und dann die Grube mit Wasser befüllt bzw. teilgefüllt und vorgewässert. Der Wasserstand sollte in der Höhe des zu messenden Bodenhorizontes stehen und nicht bis in die Höhe des Mutterbodens oder eine höhere und durchlässigere Bodenschicht reichen.

Die eigentliche Messung erfolgt dann nach erneuter Befüllung mit Ablesung der Anfangshöhe und nach einem Zeitintervall von ca. 10 bis 30 min. die weitere Höhenmessung des Wasserspiegels. Daraus wird die versickerte Wassermenge berechnet. Die Wassermenge kann auch anders bei der Zugabe ermittelt werden (z.B. bei Befüllung mit einem Schlauch mit Ablesung der Wasseruhr). Diese Messung sollte 2 bis 3 mal wiederholt werden, bis sich nur noch ein geringer Unterschied im Verhältnis Q/t ergibt.

Auch bei dieser Feldmethode als „Schluckversuch“ wird der kf-Wert überschlägig ermittelt. Das Ergebnis dient zur ersten Einschätzung der Bodenduchlässigkeit. Eine weitere Formel und Auswertemethode sehen Sie auf der folgenden Seite. Sie liefert mit gleichen Daten einen etwas geringeren kf-Wert.

Formel zur Berechnung des kf-Wertes

Im Beispiel ist die Grube 150 cm lang und 80 cm breit, Grundfläche A = 1,20 m². Die Wassermenge bei einer Höhendifferenz von 10 cm in 10 min. beträgt 120 Liter. Eine wiederholte der Messung bestätigte diesen Wert. Daraus berechnet sich ein kf-Wert von ca. 1,7*10-4 m/s.

Er liegt über dem „durchlässigen Bereich“ von 1*10-4 bis 1*10-6 m/s im unteren „stark durchlässigen Bereich“ von 1*10-2 bis 1*10-4 m/s nach DIN 18130 Teil 1.

kf  =  Q / (t * A)   [m/s]

kf         gesuchter Durchlässigkeitsbeiwert
Q         Wassermenge (z.B. aus Höhenmessung berechnet)
A         Grundfläche der Grube
t           Zeit, Messintervall
ho        Ausgangsdruckhöhe, Wasserstand bei Beginn
ht         Druckhöhe zur Messzeit t

Beispielberechnung (instationäre Versickerung)

Die Umrechnung von Liter in m³ und min in Sekunden erfolgt mit dem Quotienten 1000 l/m³ und dem Faktor 60 s/min. Daraus ergibt sich die Dimension m/s für den kf-Wert.

kf        [m/s]
Q        120 l
A        1,20 m²
t          10 min

kf  =  120/1000 / (10*60 * 1,20) = 1,67*10-4   [m/s]

Kritische Bewertung

Eine Fehlerbetrachtung mit einem Vergleich habe ich auf der folgenden Seite durchgeführt. Es sind Auswirkungen auf das Ergebnis möglich, wie in den Grubenabmessungen einige cm und in der Höhenmessung z.B. 0,5 – 1 cm. Die daraus resultierende mögliche Schwankung ist mit etwa 5 bis 10 % anzunehmen.

Größere Fehler könnten dagegen von methodischer Art sein, wie z.B. die Versickerung in einem zu hoch gelegenen, durchlässigeren Bodenhorizont mit zu großem seitlichen „Wasserverlust“ und Einbeziehung dieser Messdaten in die Gesamtauswertung. Das Ergebnis wäre über eine größere Höhe ein zu „guter“ kf-Wert.

Ebenso ist die reale Versickerungsfläche durch eine Versickerung an den Seitenwänden größer als die Grundfläche A der Grube. Damit würde mit größerem Nenner in der Formel der reale kf-Wert ebenfalls kleiner (s. Beispiele auf der Seite Versickerungsfläche).