Seminarski rad Monitoring vlage zemljišta ispod...
Transcript of Seminarski rad Monitoring vlage zemljišta ispod...
SEMINARSKI RAD
MONITORING VLAGE ZEMLJIŠTA ISPOD
INFILTRACIONOG REZERVOARA
Ivana Ţivković
Marko Petrović
Milan Banović
Miloš Todorić
Nikola Perić
SADRŽAJ:
Kalibracija postojećih sondi u zemljištu uzetom sa
eksperimentalnog sliva u Beogradu
Ugradnja sondi za vlagu zemljišta na eksperimentalnom slivu
Beograd
Kalibracija i ugradnja sondi za nivo vode u infiltracionom
bazenu eksperimentalnog sliva Beograd
Postavljanje sistema za monitoring
Nalivanje infiltracionog bazena
Analiza dobijenih rezultata
KALIBRACIJA SONDI
Potrebna oprema :
• Tri sonde Vegetronix VH 400 za merenje vlage
• Računar povezan sa logerom
• Dve graduisane kofe
• Sito proreza 5 mm
• Peć
• Četiri manje posude za uzimanje uzoraka
• Vaga
• Menzura
KALIBRACIJA SONDI
Postupak:
1) Sitnjenje, prosejavanje i sušenje zemljišta do konstantne mase
2) Ugradnja uzorka u graduisanu kofu uz nabijanje u tri sloja
3) Postavljanje sondi u zemljište vertikalno i očitavanje rezultata
(za očitane vrednosti napona uzima se da je vlažnost zemljišta
jednaka nuli)
4) Mešanje zemljišta sa odmerenom količinom vode do
homegenizacije mase u drugoj kofi
5) Ponovna ugradnja uzorka u graduisanu kofu
KALIBRACIJA SONDI
Postupak:
6) Postavljanje sondi i očitavanje rezultata
7) Odvajanje uzorka u manju posudu (najpre se meri masa posude,
zatim masa uzorka u vlažnom stanju)
8) Ponavljanje postupaka 4) – 7) još tri puta
9) Sušenje četiri uzorka do konstantne mase i merenje suvih
uzoraka
10) Računanje procenata vlažnosti za svaki uzorak :
mm – masa posude sa vlažnim uzorkom
md – masa posude sa suvim uzorkom
mp – masa prazne posude
KALIBRACIJA SONDI
Rezultati:
y = -0,000448x2 + 0,077264x + 0,810276
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00
Nap
on
[V
]
Procenat vlage [%]
Kalibracioni podaci
Sonda 6
Sonda 8
Sonda 14
Osrednjeno
Osrednjeno
Zavisnost izmeĎu vlažnosti zemljišta i izlaznog napona:
ω’=1,446∙ U2 +10,25∙U-9,154 [%]
PRINCIP RADA SONDI ZA VLAŽNOST
• Dielektrična metoda
• Sonda radi na principu kondenzatora
• Kapacitivnost kondenzatora povećava se sa faktorom k koji
predstavlja dielektričnu konstantu, odnosno sa prisustvom
dielektrika
• k je višestuko veće za vodu nego za druge komponente tla, tako
da njeno prisustvo povećava kapacitivnost
POSTAVLJANJE SONDI
Potrebna oprema :
• Tri sonde Vegetronix VH 400 za vlažnost
• Tri sonde Vegetronix za temperaturu
• Bušeća garnitura
• Aparat za merenje napona – unimer
Slika 3: Sonda Vegetronix za
temperaturu
POSTAVLJANJE SONDI
Šta je urađeno:
• Izbušena je rupa cilindričnog oblika, prečnika Φ 200 mm, dubine
50 cm (na situaciji označeno 1)
• Postavljene su sonde za vlažnost i za temperaturu:
• Sonde 1 na dubini od 45 cm
• Sonde 2 na dubini od 30 cm
• Sonde 3 na dubini od 15 cm
• Sonde iste vrste nisu u vertikali, postavljane su približno pod
uglom od 120o u horizontalnom pravcu
POSTAVLJANJE SONDI
• Pre postavljanja sondi na pojedinim dubinama proveren je napon
uspomoć unimera ( greškom je izostavljeno za sondu 3)
• Nakon postavljanja sondi na pojedinim dubinama zemljište je
nabijeno tako da oponaša prirodno stanje
• Sa postojećom opremom nije bilo moguće izbušiti još rupa, pa je
nabavljena nova oprema sa Katedre za mehaniku tla
SLIKE
POSTAVLJANJE SONDI
• Bušotina 2: dubine 2 m, prečnika 5 cm, udaljena na 30 cm spoljne
od ivice bazena; postavljena sonda 10 za vlagu vertikalno na dubini
2 m
• Izbušene su rupe u infiltracionom bazenu, na 133 cm od ivice
bazena po dužini i na 75 cm po širini (na situaciji označeno 3 i 4)
• Dubina je 150 cm, prečnik približno 15 cm
• Bušotina 3: Sonde 4 i 5 za vlažnost i temperaturu postavljene su
na 150 i 100 vertikalno, a sonde 6 na 50 cm dubine horizontalno na
već opisan način
• Bušotina 4: Sonde 7 i 8 za vlažnost postavljene su na 150 i 100
cm vertikalno, a sonde 7 za temperaturu i 9 za vlažnost na 50 cm
horizontalno
SLIKE
KALIBRACIJA SONDE ZA NIVO
y = 33.50x - 132.91
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
3.9 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6
Du
bin
a [
cm]
Jačina struje [mA]
Kalibraciona kriva
Sonda za nivo
Linear (Sonda za nivo)
NALIVANJE INFILTRACIONOG BAZENA
• Nalivanje je trajalo oko 40 minuta, protokom od oko 1,86 l/s
• Po prestanku nalivanja, prikupljeni su rezultati merenja
• Za svaku očitanu dubinu u bazenu, zabeležena i vrednost
izlaznog signala sonde na svakih 15 min, dok se nije infiltrirala
voda u bazenu
• Preuzeti su i rezultati merenja sondi za vlažnost i temperaturu
zemljišta
Slike:
ANALIZA REZULTATA MERENJA
-5.00
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
40.00
11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30
Du
bin
a [
cm]
Vreme
Izmerene i računske dubine u bazenu
mereno
računsko
popravljeno
ANALIZA REZULTATA MERENJA
Loger 1: 4V, 5V, 6V, 4T, 5T, 6T
28.00
29.00
30.00
31.00
32.00
33.00
34.00
35.00
11:00:00 11:30:00 12:00:00 12:30:00 13:00:00 13:30:00 14:00:00 14:30:00 15:00:00 15:30:00
Vla
ţno
st t
la [
%]
Vreme
Promena vlaţnosti tla
150 levo 100 levo 50 levo
ANALIZA REZULTATA MERENJA
6.00
7.00
8.00
9.00
10.00
11.00
12.00
11:00:00 11:30:00 12:00:00 12:30:00 13:00:00 13:30:00 14:00:00 14:30:00 15:00:00 15:30:00
Tem
pea
tura
[oC
]
Vreme
Promena temperature
150 levo 100 levo 50 levo
Očekivano bi bilo da sonda “50
levo” pokaže promenu temperature!
ANALIZA REZULTATA MERENJA
Loger 2: 7V, 8V, 9V, 10V, 7T
28.00
29.00
30.00
31.00
32.00
33.00
34.00
35.00
11:00:00 11:30:00 12:00:00 12:30:00 13:00:00 13:30:00 14:00:00 14:30:00 15:00:00 15:30:00
Vla
ţno
st t
la [
%]
Vreme
Promena vlaţnosti tla
150 desno 100 desno 50 desno 200 van
Sonde “150 desno” i “50 desno”
permutovane su pri povezivanju na
loger!
ANALIZA REZULTATA MERENJA
6.00
7.00
8.00
9.00
10.00
11.00
12.00
11:00:00 11:30:00 12:00:00 12:30:00 13:00:00 13:30:00 14:00:00 14:30:00 15:00:00 15:30:00
Tem
per
atu
ra [
oC
]
Vreme
Promena temperature
50 desno
ANALIZA REZULTATA MERENJA
Loger 3: 1V, 2V, 3V, 1T, 2T,3T
29.00
30.00
31.00
32.00
33.00
34.00
35.00
11:00:00 11:30:00 12:00:00 12:30:00 13:00:00 13:30:00 14:00:00 14:30:00 15:00:00 15:30:00
Vla
ţno
st t
la[%
]
Vreme
Promena vlaţnosti tla
45 van 30 van 15 van
ANALIZA REZULTATA MERENJA
-80.00
-60.00
-40.00
-20.00
0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
120.00
11:00:00 11:30:00 12:00:00 12:30:00 13:00:00 13:30:00 14:00:00 14:30:00 15:00:00 15:30:00Tem
per
atu
ra [
C]
Vreme
Promena temperature
45 van 30 van 15 van
Sonda”45 van” ne pokazuje dobre
rezultate zbog greške pri povezivanju
na loger!
ZAKLJUČAK
• Zasićenost zemljišta
• Moguća greška pri obeležavanju portova i sondi
• Loša povezanost sonde na loger
Mogući problemi:
Dalji rad:
• Utvrditi i otkloniti eventualne nepravilnosti
• Ponoviti nalivanje bazena u prolećnom (ne kišnom) periodu