Angebotene Masterarbeit

Plausibilitätsprüfung von Tensionsinfiltrometermessungen der hydraulischen Leitfähigkeit im Boden: Wiederholbarkeit und Relevanz für die Wasserflussmodellierung im Boden

Betreuer: Olga Fishkis

Eine wichtige Funktion die den Wassertransport im Boden steuert ist das Verhältnis zwischen der hydraulischen Leitfähigkeit und der Bodenfeuchte eines Bodens. Die Laborbestimmung der ungesättigten hydraulischen Leitfähigkeit Funktion (Ku) ist in der Durchführung problematisch und für Freilandversuche nur sehr begrenzt übertragbar. Alternativ zur Laborbestimmung kann eine Feldmessung der ungesättigten hydraulischen Leitfähigkeit im Bereich nahe der Sättigung mithilfe eines Tensionsinfiltrometers durchgeführt werden. Im Rahmen dieser Masterarbeit soll die Reproduzierbarkeit der Ku Messungen mit Tenisonsinfiltrometer und ihre Übereinstimmung mit der durch inverse Modellierung ermittelten Ku-Funktion geprüft werden. Geplante Arbeiten: Für die Feldmessung der ungesättigten hydraulischen Leitfähigkeit werden zwei Versuchsparzellen mit Boden verschiedener Textur ausgewählt und mit Bodenfeuchtesensoren in drei Bodentiefen instrumentiert. Der Infiltrationsversuche mit Tensionsinfiltrometer zur Bestimmung der Ku werden an der gleichen Stelle dreimal durchgeführt. Während der Infiltrationsereignisse werden Wassergehalt und Matrixpotential des Bodens bestimmt. Die mathematische Modellierung der Infiltrationsereignisse wird mittels Hydrus 1d durchgeführt. Das Model wird mit der während der Infiltrationsereignisse erhobenen Wassergehalte und Matrixpotentiale kalibriert, so dass die ungesättigte hydraulische Leitfähigkeit als Modelparameter mittels Inversmodellierung bestimmt werden kann.

There are several methods to measure soil hydraulic conductivity in a field soil. One of them uses tension infiltrometer. This master thesis aims at testing the plausibility of the soil hydraulic conductivity measurements by tension infiltrometer and assessing their relevance for water flow modeling in soil. Working plan: 1. Repeated measurements of the soil hydraulic conductivity by tension infiltrometer on two field plots of different texture instrumented with tensiometers and soil moisture sensors. 2. Laboratory measurement of soil texture and soil hydraulic properties such as water retention curve and hydraulic conductivity function 3. Inverse modeling of water flow on the studied plots using Hydrus 1D 4. Comparison of the measured and simulated hydraulic conductivity function