Infiltration: Konzept und Faktoren, die die Infiltration beeinflussen

Lesen Sie diesen Artikel, um mehr über das Konzept und die Einflussfaktoren auf die Infiltration zu erfahren.

Konzept der Infiltration:

Es ist ein Prozess, bei dem das Wasser in die Bodenoberfläche eindringt. Es unterscheidet sich von dem Begriff Perkolation, weil Perkolation Bewegung von Wasser in der Bodenmasse bedeutet. Aus der Definition folgt, dass der Infiltrationsprozess aufhört, es sei denn, die Versickerung entfernt infiltriertes Wasser. Obwohl das zwei Phänomen, nämlich Infiltration und Perkolation sind unterschiedlich, sie sind eng miteinander verbunden.

Während der Regeninfiltration tritt der Verlust fast ausschließlich aus dem Wasser auf, das die Bodenoberfläche erreicht hat. Das Wasser, das in den Boden eindringt, bewegt sich unter der Schwerkraft durch größere Bodenporen nach unten. Die kleineren Oberflächenporen nehmen Wasser durch Kapillarwirkung auf. Das abwärts gerichtete Wasser wird auch von Kapillarporen angesaugt.

Das Gravitationswasser bewegt sich auf dem Weg des geringsten Widerstands in Richtung Grundwasser. Wenn die Kapillarporen an der Oberfläche gefüllt sind und die Aufnahmekapazität verringert ist, nimmt die Infiltrationsrate ab. Tendenziell ist die Infiltrationsrate zu Beginn hoch. Sie nimmt im Anfangsstadium schnell ab und nimmt dann langsam ab, bis sie sich in etwa 30 bis 90 Minuten annähernd konstant bewegt, je nach Bodentyp.

Die typischen Infiltrationskurven für Böden mit unterschiedlichen Landnutzungen werden nämlich verwendet. Nackter Boden, Boden mit Grasbedeckung und mit Getreide gedeckter Boden sind in Abb. 3.1 dargestellt.

Dieser Trend des Infiltrationsprozesses wird nicht nur durch das Auffüllen der Kapillarporen der Oberfläche mit Wasser, sondern auch durch Änderungen des Bodens wie Zerstreuung von Aggregaten, Pfützen der Oberflächenschicht, Einwirkung der Regentropfen, Anschwellen der Kolloide, Schließen des Wassers beobachtet Bodenrisse, Art der Pflanzendecke usw.

Faktoren, die die Infiltration beeinflussen:

Der Infiltrationsprozess wird von vielen verschiedenen Faktoren beeinflusst. Wichtige Faktoren sind folgende:

(i) Bodentextur und -struktur:

Es ist bereits klar, dass das Wasser nicht schneller in den Boden gelangen kann, als es nach unten geleitet wird. Die Bedingungen an der Oberfläche können daher die Infiltration nicht erhöhen, wenn das Übertragungsvermögen des Bodenprofils nicht ausreichend ist.

Die Kontinuität von nicht kapillaren oder großen Poren bietet einfache Wege zum Durchsickern von Wasser. Wenn die Baugrube eine grobe Textur aufweist, kann das Wasser so schnell in den Boden eindringen, dass selbst bei starkem Regen kein Wasser für den Abfluss übrig bleibt. Im Gegensatz dazu können tonhaltige Böden nach dem Einweichen von etwas Wasser in den Anfangsstadien des Niederschlags beträchtlich anschwellen. Dadurch wird der Boden nahezu wasserdicht und die Infiltration kann praktisch auf ein vernachlässigbares Maß reduziert werden.

(ii) Bedingungen an der Bodenoberfläche:

Selbst wenn der Untergrund eine ausgezeichnete Entwässerung aufweist, die Bodenporen jedoch an der Oberfläche durch trübes Wasser oder durch Abwaschen feiner Schmutzpartikel verschlossen sind, kann dies den Eintritt von Wasser in den Boden verhindern, und die Infiltrationsrate ist gering.

(iii) Bodenfeuchtigkeitsgehalt:

Wenn der Boden ziemlich trocken ist, ist die Infiltrationsrate in den Boden ziemlich hoch. Die Infiltrationsrate nimmt ab, wenn die Speicherkapazität für Bodenfeuchtigkeit erschöpft ist. Nach dieser Infiltrationsrate entspricht die Übertragungsrate. Die Infiltrationsrate in frühen Phasen eines Niederschlags ist geringer, wenn die Bodenporen noch vom vorherigen Regensturm gefüllt sind.

(iv) Art der vegetativen Abdeckung:

Vegetative Deckung beeinflusst das Eindringen von Wasser in die Oberfläche erheblich. Die Vegetation oder Mulche schützen die Bodenoberfläche vor dem Aufprall von Regentropfen. Das lange und ausgedehnte Wurzelsystem durchdringt den Boden und erhöht seine Porosität. Organisches Material aus Kulturpflanzen fördert die Krümelung durch Struktur und verbessert die Durchlässigkeit des Bodens. Waldüberdachungen schützen die Bodenoberfläche, während Reihenkulturen den Boden weniger schützen.

(v) Bodentemperatur:

Wenn die gesättigte Bodenmasse aufgrund schwerer niedriger Temperaturen eingefroren wird, ist sie nahezu undurchlässig. Es beeinflusst die Infiltration.

(vi) menschliche Aktivitäten auf der Bodenoberfläche:

Wenn die Bodenoberfläche durch den Bau von Straßen, den Betrieb von Traktoren und anderen landwirtschaftlichen Geräten und Maschinen verdichtet wird, nimmt die Porosität des Bodens ab. Dadurch werden größere Poren nahezu eliminiert, wodurch der Boden undurchlässig wird. Es reduziert die Infiltrationsraten erheblich.