Uni-Bayreuth

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Vergleich verschiedener Verfahren zur Wassergehaltsbestimmung unter Feldbedingungen

Thomas Vienken1, Ed Reboulet2, Carsten Leven3, Manuel Kreck1, Ludwig Zschornack1, Peter Dietrich4
1 UFZ - Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung
2 Kansas Geological Survey
3 Eberhard Karls Universität Tübingen
4 UFZ - Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung & Eberhard Karls Universität Tübingen

O 5.2 in Geophysikalische Methoden in der Hydrogeologie

29.05.2014, 14:20-14:40, H17, NW II

Die vertikal hochauflösende Erfassung der Variation von Wassergehalten in Böden und Grundwasserleitern ist für eine große Breite an wissenschaftlichen Fragestellungen entscheidend, die vom Wasserressourcenmanagement bis hin zu Grundwasserströmungs- und Transportmodellierungen reichen. Häufig eingesetzte Verfahren sind dabei die volumetrische Wassergehaltsbestimmung (vor allem in der vadosen Zone) und die Neutron-Neutron-Technologie, die auch häufig zur Bestimmung der absoluten Porosität in der phreatischen Zone genutzt wird. Darüber hinaus sind seit einigen Jahren Direct Push getriebene Sensorsonden verfügbar, die über die Erfassung der dielektrischen Eigenschaften des Untergrundes eine vertikal hochaufgelöste Erfassung von Wassergehalten ermöglichen. Diese Sensorsonden sind in der Praxis jedoch weit weniger etabliert. Aufgrund ihrer unterschiedlichen Funktionsprinzipien verfügen diese Methoden über verschiedene Vorteile und Limitationen. Eine gemeinsame Evaluierung dieser drei Techniken unter Feldbedingungen fehlt allerdings bislang.

Im Rahmen einer Studie (siehe Vienken et al. 2013) wurden daher die volumetrische Wassergehaltsbestimmung, das Neutron-Neutron-Verfahren und eine Direct Push basierte Sensorsonde auf drei Feldstandorten unter verschiedenen (hydro)-geologischen Bedingungen getestet. Der Fokus der Untersuchung lag hierbei auf der Direct Push getriebenen Sensorsonde, dem Water Conten Profiler (WCP). Im direkten Vergleich zeigt sich, dass der WCP eine gute Alternative zur gängigen Neutron-Neutron-Technologie darstellt und in dieser Studie der volumetrischen Wassergehaltsbestimmung hinsichtlich der vertikalen Auflösung und Effizienz überlegen ist. Die Ergebnisse weisen sehr deutlich die Grenzen der angewandten Methoden auf, die im Rahmen einer praktischen Anwendung und kritischen Betrachtung von Messergebnissen berücksichtigt werden sollten.



Vienken, T., Reboulet, E., Leven, C., Kreck, M., Zschornack, L., and Dietrich, P. 2013. Field comparison of selected methods for vertical soil water content profiling. Journal of Hydrology, 501: 205-212.



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Letzte Änderung 01.11.2013