Versickerungsversuch online auswerten, k_f-Wert für open-end-test berechnen

Auf dieser Seite (Link unten) biete ich die schnelle Onlineauswertung eines Versickerungsversuches (open-end-test) in einer Sondierbohrung an, wie er in der Abbildung der Anleitung als Versuchsanordnung skizziert ist. Der k_f-Wert wird aus der versickerten Wassermenge im Rohr, den Druckhöhen des Wasserstandes, dem Rohrinnenradius und dem Zeitintervall berechnet.

Grundlagen und Versuchsaufbau

Siehe dazu auch meine Anleitung auf der Seite open-end-test.

Berechnungsdaten

Es sind folgende Daten für die Eingabe und Auswertung erforderlich (= eine einmalige Berechnung, für eine Messreihe ggf. mehrfach wiederholen).

• k_f         gesuchter Durchlässigkeitsbeiwert [m/s]
• r_i          Radius (Rohr-innen) [mm]
• L_R         Länge des Versickerungsrohres [mm]
• t           Zeit, Messintervall [s]
• V         versickertes Wasservolumen [ml]
• h_o        Ausgangsdruckhöhe, Wasserstand = Rohrlänge L [mm]
• h_t         Druckhöhe zur Messzeit t (aus Wasservolumen V rückberechnet) [mm]

Beispieldaten

• Länge des Versickerungsrohres L_R = 2000 [mm]
• Innendurchmesser des Versickerungsrohres d_i = 22 [mm]
• Rohr-Einbaulänge im Boden L_B = 1700 [mm]
• Messintervall t = 60 [s]
• versickertes Wasservolumen V = 115 [ml]
• Anfangswasserstand h_o = L_R = 2000 [mm]
• berechnet: Versickerungsquerschnitt A_R = 380 mm²
• berechnet: Endwasserstand h_t = 1697 [mm]
• berechnet: k_f-Wert [mm/s] (mal Faktor 10^-3 [m/s])

Der k_f-Wert wird gemäß der Formel k_f  =  π _* r / (5,5 _* t) _* ln (h_o / h_t)  [m/s] mit den Rohrabmessungen r und L, den aus der nachgefüllten Wassermenge berechneten Druckhöhen h_o und h_t und dem Zeitintervall t berechnet. Das gilt für die instationäre Messung, d.h. abnehmender Wasserstand. Für das unten gewählte Beispiel ergibt sich: k_f = 1,7_*10^-5 m/s.

Hier zur Onlineberechnung des k_f-Wertes

Einen Beispielausdruck des Bildschirms für die Eingabe und die Berechnung sehen Sie in den folgenden Abbildungen. Aus Programmierungsgründen wird das Ergebnis in mm/s ausgegeben (Bitte mit dem Faktor 1/1000 für k_f in m/s malnehmen). Das Ergebnis kann ausgedruckt werden, die Daten werden nicht gespeichert.

Am Besten rechnen Sie zuerst einmal das abgebildete Beispiel nach.