Tovább

Kőzet- és Talajvizsgáló Laboratórium (SEDILAB) HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont Földrajztudományi Intézet

TALAJFIZIKAI MÉRÉSEK ÉS ESŐSZIMULÁTOROS VIZSGÁLATOK




Esőszimulátorunk

A SEDILAB–ban a talajfizikai mérések és az esőszimulátoros kutatások a 2000-es évek első felében kezdődtek. A talajfizikai mérések közül a porozitás, pórusösszetétel és térfogattömeg meghatározás a Vér Ferenc által kidolgozott módszeren alapul. A Vér-féle mérésekből számított sűrűség értékeket piknométeres mérésekkel kontrolláljuk. A talajfizikai mérések kiegészítéseként higroszkóposság vizsgálatok is elérhetők. A monolitokon a víznyelés, vízáteresztés dinamikáját is mérjük, az értékekre illesztett függvénnyel becsülve a szaturált vízáteresztést.

Az esőszimulátoros kutatások a keszthelyi Georgikon Egyetem (ma Pannon Egyetem Georgikon Kar) Talajtani Tanszékén fejlesztett Pannon R-02 terepi eső-szimulátorral kezdődtek. Az esőszimulátoros kutatásoknak az FKI Természetföldrajzi Osztályán futó EU Life SOWAP projekt adott újabb lendületet, mely keretében a KU Leuven kutatói által fejlesztett terepi eső-szimulátort szereztünk be.

A 2010-es években az ELTE KKMC–vel történő együttműködés keretében beüzemeltük az ELTE Lágymányosi kampuszának Déli épületében kialakított laboratóriumi esőszimulátort. E berendezés Közép-Európában - a 9 m-es cseppképzési magasság miatt - mind a mai napig egyedülálló. A berendezést folyamatosan fejlesztjük, jelenleg a vezérlés és a cseppképző rendszer felújítását végezzük.

2013-ban a Nemzetközi Atomenergia Ügynökségnél (NAÜ) elnyert pályázat keretében – az MTA CSFK Főigazgatói Keret támogatásával – terepi nagy eső-szimulátort fejlesztettünk ki. A legyártott két esőszimulátorból egyet a NAÜ az Iráni Atomenergia Hivatal Radioaktív Hulladékokat Kezelő Ügynöksége (IRWA) részére szállított le, a másik példány a KTL tulajdonában maradt. A felmerülő igények függvényében esőszimulátoros kutatásokhoz jelenleg mindhárom esőszimulátor típus felhasználható.

Laboratóriumi mérések

  • Sűrűség meghatározás piknométerrel
  • Porozitás és telített vízvezető képesség meghatározása bolygatatlantalaj-mintákból
  • Higroszkóposság vizsgálat: Mitcherlich- és Kuron-féle higroszkóposság

Terepi nagyesőszimulátor (SP02 eső-szimulátor, 2014)

  • Cseppképzés: szórófejes cseppképzés Veejet 80/100
  • Cseppképzési magasság: 3 m
  • Nyomás: 0,4 bar
  • Vizsgált terület: 6 m2
  • Csapadék paraméterek: (10 mm h-1 < i < 100 mm h-1)
  • Vezérlés: számítógép vezérelt, fokozatmentesen állítható intenzitás

Vizsgálható paraméterek: benedvesedés dinamika, lefolyás dinamika, hordalékhozam, lefolyás kémiai paraméterei (pH, EC, DOC, nitrogén tartalom), hordalék paraméterek (szemcseösszetétel, pH, SOC, tápanyag tartalom). Talajtömörödés, kéregképződés vizsgálata vékonycsiszolatokon, felszíni érdesség változása, mikro-morfológiai változások detektálása képfeldolgozással.

Terepi kisesőszimulátor (KU Leuven által fejlesztett hordozható berendezés, 2004)

  • Cseppképzés: szórófejes cseppképzés Fulljet 1/2 HH-40 WSQ
  • Cseppképzési magasság: 2.5 m
  • Vizsgált terület: 0.25 m2
  • Csapadék paraméterek: 50 mm h-1 < i < 80 mm h-1
  • Vezérlés: manuális

Laboratóriumi eső-szimulátor (ELTE KKMC LSA és MTA CSFK együttműködésben, 2012)

  • Cseppképzés: egyedi cseppképzés (i < 10 mm h-1) és szórófejes cseppképzés Fulljet 1/2 HH-40 WSQ (10 mm h-1 < i < 100 mm h-1)
  • Cseppképzési magasság: 9 m
  • Vizsgált terület: 0. 5 m2
  • Csapadék paraméterek: szabályozható intenzitás
  • Monolit dőlésszöge: 0-45°

Vizsgált paraméterek: lefolyás, beszivárgás, hordalékhozam, elfolyó/beszivárgó nedvesség vízkémiai paraméterei (EC, pH, DOC, makrotápelemek), hordalékminőség (szemcseösszetétel, SOC, makrotápelemek), szennyezett talajokban a szennyezőanyag terjedésének vizsgálata, műtrágya, növényvédő-szer lemosódás-megkötődés, talajtömörödés, kéregképződés vizsgálata vékonycsiszolatokon, felszíni érdesség változása, mikro-morfológiai változások detektálása képfeldolgozással.

SP02 Nagy esőszimulátor: esőszimulátoros kísérlet az Iráni Iszlám Köztársaságban Terepi kisesőszimulátor (tervezve és legyártva a KU Leuven által) A talajfelszín esőszimulátoros kísérlet közben Laboratóriumi esőszimulátor Bolygatatlantalaj-mintavétel (Fülöp-szigetek)