Určovanie hydrofyzikálnych, fyzikálnych, transportných a režimových charakteristík pôd, zemín a substrátov (pre vodné stavby, zelené strechy a pod.).

Kontaktná osoba:

Peter Šurda +421 2 3229 3520, surda@uh.savba.sk

Popis ponuky: Zásoby vody v pôde tvoria nezanedbateľnú časť celkových zásob sladkej vody na Zemi a priamo podmieňujú konkrétne územie pre vývoj prirodzených ekosystémov resp. vhodnosť rôznych typov agroekosystémov. Určiť v nej časový priebeh vlhkostí, ktorý slúži na určenie týchto zásob, možno monitoringom alebo matematickým modelovaním.

Zeminy a substráty rôzneho typu a využitia predstavujú takisto trojfázové pórovité systémy, pre ktoré je určenie fyzikálnych, hydrofyzikálnych a transportných charakteristík rozhodujúce z hľadiska dimenzovania niektorých druhov stavieb (vodné hrádze, zelené strechy, retenčné nádrže a pod.), projektovania tesniacich a iných komponentov stavby a podobne.

Ponúkame meracie a výpočtové metódy so servisom (aj s možnosťou geoštatistického spracovania pre lokálne alebo regionálne interpretácie dát) pre určenie základných hydrofyzikálnych, fyzikálnych, transportných a režimových charakteristík pôd, a to menovite:

• Stanovenie zrnitostného zloženia pôd
• Laboratórne stanovenie percentuálneho podielu jednotlivých zrnitostných frakcií pôdy a zatriedenie pôdnych druhov podľa klasifikačných systémov. Stanovenie je možné vykonať jednak klasickou hustomernou metódou (podľa Cassagrande), respekt. modernou metódou laserovej difrakcie na laserovom analyzátore (MALVERN MASTERSIZER 2000). Ponúkame aj  možnosť vykonania odberu a prípravy pôdnych vzoriek.
• Stanovenie nasýtenej hydraulickej vodivosti pôd
  Laboratórne stanovenie hydraulickej vodivosti pôd na laboratórnom pôdnom permeametri (EIJKELKAMP) s možnosťou vykonania odberu a prípravy pôdnych vzoriek. Ďalej sú v prevádzke poľné metódy merania nasýtenej hydraulickej vodivosti pôdnej matrice (diskový permeameter, mini-diskový permeameter), integrálnej (vertikálnej aj horizontálnej) hydraulickej vodivosti reálnych pôd (Guelphský permeameter) a jedno- a dvoj-valcový infiltrometer.
• Stanovenie vlhkostných retenčných kriviek pôd a  hydrolimitov (poľná vodná kapacita, bod zníženej dostupnosti, bod vädnutia)
  Laboratórne stanovenie vlhkostných retenčných kriviek pôd na pretlakovom zariadení do hodnoty pf 4.2 (15 bar), resp.  na tempských celách (S možnosťou vykonania odberu a prípravy pôdnych vzoriek).
• Stanovenie pH reakcie pôdy
  Stanovenie chemickej reakcie pH z pôdneho výluhu pH metrom (YSI EcoSense pH100A).
• Stanovenie infiltračných parametrov pôd (sorptivita, koeficient filtrácie, index vodoodpudivosti pôdy)
  Stanovenie týchto charakteristík sa realizuje z infiltračných experimentov s využitím rôznych spôsobov výpočtu podľa konkrétnej aplikácie.
• Stanovenie špecifického povrchu pôd, zemín a substrátov
  Stanovenie sa realizuje z analýzy adsorpčných izoteriem vodnej pary na povrch materiálov aplikáciou modelov: BET, Langmuir, Freundlich.
• Stanovenie monomolekulárnej adsorpčnej vrstvy vody a čísla hygroskopicity na vzorkách pôdy, zemín a substrátov
  Stanovenie sa realizuje z analýzy adsorpčných izoteriem vodnej pary na povrch materiálov aplikáciou modelov: BET, Langmuir, Freundlich. 
• Stanovenie rozdelenia energie adsorpcie a kondenzácie vodných pár v pórovitom materiály
  Stanovenie sa realizuje z analýzy adsorpčných izoteriem vodnej pary na povrch materiálov aplikáciou modelov: BET, Langmuir, Freundlich. 
• Stanovenie zmršťovacích charakteristík ťažkých a organických pôd
  Laboratórne stanovenie zmršťovacích charakteristík ťažkých pôd vo forme závislosti čísla pórovitosti od čísla vlhkosti. Stanovenie zmršťovacieho potenciálu pôd COLE (Coefficient of Linear Extensibility) a PLE (Potential Linear Extesibility). (S možnosťou vykonania odberu pôdnych vzoriek).
• Stanovenie pórovitosti a mernej hmotnosti pôd
  Laboratórne stanovenie pórovitosti a mernej hmotnosti pôd na vákuovom pyknometri (EIJKELKAMP) metódou podľa Langera. (S možnosťou vykonania odberu pôdnych vzoriek).
• Stanovenie obsahu CaCO₃ v pôdach
  Laboratórne stanovenie obsahu CaCO₃ v pôdach na kalcimetri (EIJKELKAMP) podľa metódy Scheibler. (S možnosťou vykonania odberu pôdnych vzoriek).
• Stanovenie chemického rozboru vody
  Laboratórne stanovenie vybraných chemických parametrov vody (nie kompletný rozbor vody) na spektrofotometri (HACH-LANGE DR6000).
• Meranie teploty povrchu porastu/pôdy
  Presné meranie teploty povrchu porastu, resp. povrchu pôdy pomocou termokamery (FLIR T640).
• Meranie rýchlosti prúdenia vody
  Meranie rýchlosti prúdenia vody (možnosť zmeranie prietoku) v otvorených korytách tokov pomocou prístroja s jednoosovým snímačom na elektromagnetickom princípe (VALEPORT EM Flow Meter). 

Inovatívne aspekty: Boli zdokonalené, resp. uvedené do prevádzky modern laboratórne a poľné metódy merania nasýtenej hydraulickej vodivosti pôdnej matrice, integrálnej (vertikálnej aj horizontálnej) hydraulickej vodivosti reálnych pôd a bolo vybavené klimatizované laboratórium pre určovanie adsorpčných charakteristík (exikátorové metódy) a vlhkostných retenčných čiar na tempských celách a  inovovaných pretlakových aparatúrach, resp. ďalších fyzikálnych vlastností pôd (špecifická hmotnosť na vákuovom pyknometri – EIJKELKAMP, teplota povrchov pomocou termokamery) a chemických parametrov vody na spektrofotometri (HACH-LANGE DR6000). Ďalej bol na oddelení vyvinutý matematický model pre výpočet režimových charakteristík pôd a substrátov a následne bilancie ich vodných zásob.

Oblasť aplikácií: Diagnostikovanie vodného režimu pôd a určenie zasob vody v zóne aeracie pre účely poľnodospodárstva, lesného hospodárstva, urbánnej hydrológie a ochrany krajiny, za účelom optimálnej tvorby a využitia vodných zásob a ozdravovania mikro- a mezoklímy a to hlavne v kontexte prejavov klimatickej zmeny a zmien využitia krajiny (land use).

Stav vývoja: Pracovníci Oddelenia hydrológie podpovrchových vôd, Ústavu hydrológie SAV, májú dlhoročné skúsenosti s regionalizáciou hydrofyzikálnych charakteristík pôd za účelom prípravy vstupných dát do matematických modelov, s vyhodnocovaním vodných zásob pôdy a s diagnostikou vodného režimu pôd. Z tohto hľadiska ponúkame aj spracovanie a interpretácie týchto dát v GIS aplikáciách, ako aj riešenie úloh pôdnej hydrológie v 2-D a 3-D (napr. hydrologické procesy na svahoch a pod.).

Forma spolupráce: Servisné služby v meraní fyzikálnych, hydrofyzikálnych a transportných charakteristík pôd, v monitorovaní zásob vody v pôde a expertné služby vo výpočte vlhkostných profilov v zóne aerácie pôd matematickým modelom, štatistické a geoštatistické spracovanie dát a priestorové intepretácie v GIS. Vypracovanie posudkov a expertíz v menovaných oblastiach aplikácií ako aj pre účely vodného hospodársva zmluvnou formou.