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

Slika 1: Sonda Vegetronix VH 400

(dimenzije)

Slika 2: Loger sa 8 portova

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

Slika 4: Deo eksperimentalnog sliva

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

POSTAVLJANJE SONDI

Slika 5: Osnova eksperimentalnog bazena

POSTAVLJANJE SONDI

Slika 6: Podužni presek eksperimentalnog bazena

MONITORING

• Tri logera Vegetronix

• Računar povezan sa logerima

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

Hvala na pažnji!