TReNDS afslutningsseminar, 29. november 2018, Århus Kortlægning af dræn med georadar og karakterisering af drænstrømning via tracerforsøg Bo Vangsø Iversen Aarhus Universitet, Inst. for Agroøkologi
Arbejdspakke 1: Dræn Jørgen Ringgaard Triven Koganti (Ph.d.-studerende) Ioannis Varvaris (Ph.d.-studerende)
Kunstig afvanding via dræn Ca. 50 % af det dyrkede areal i Danmark er kunstigt afdrænet Møller m.fl. 2018
Strømningsprocesser i landskabet Drænkomponenten har en afgørende betydning Forståelsen af overordnet vandstrømning N-udvaskning Modellering Placering af minivådområder Er marken drænet? Afgrænsning af drænet opland Hvor stor en fraktion af nettonedbøren går i dræn? efter Kjærgaard 2018
GEORADAR (GPR) Stepped frequency continuous wave 3D-GPR (60 MHz 3 GHz) Elektromagnetisk bølger reflekteres ved overgangen mellem materialer med forskellige dielektricitetskonstanter Elektrisk ledningsevne kontrollerer dæmpningsgraden og dermed nedtrængningsdybden efter Annan (2009) & Conyers (2004)
Georadarsignal ved kortlægning af dræn Vertikalt tværsnit Hyperbel Horisontalt tværsnit Lineære mønstre
Målinger Navn Tidspunkt Arealdækning Estrup November 2015, September 2017, August 2018 Faardrup September 2015 100% Lund August 2017 80% LOOP 4, Station 2 August 2015 100% LOOP 4, Station 4 August 2015 50% LOOP 4, Station 5 August 2015 50% Silstrup November 2015 50% 95%, 25%, 25% Fensholt (højbund) September 10-100% Fensholt (lavbund) August 2015, Januar 2016, September 2016 Holtum (lavbund) Januar 2016 5% 100% total
Succesrater Navn Drænlægning Succesrate Estrup Systematisk 5% Faardrup Systematisk 99% LOOP 4, Station 2 Systematisk 25% LOOP 4, Station 4 Systematisk 15% LOOP 4, Station 5 Systematisk 25% Silstrup Systematisk 0% Fensholt (højbund) Systematisk 10%? Fensholt (lavbund) Systematisk 75%? Holtum (lavbund) Punktdrænet (?) Høj
Eksempel fra Faardrup
Eksempel fra Faardrup
Eksempel fra Silstrup
Sammenligning med EMI (DUALEM-sensor) Faardrup Georadar EMI (elektrisk ledningsevne, ms/m)
Sammenligning med EMI (DUALEM-sensor) Silstrup Georadar EMI (elektrisk ledningsevne, ms/m)
Sammenligning med EMI (DUALEM-sensor) EMI Elektrisk ledningsevne (ms/m) Lokalitet 0-0.5 m 0 1 m 0-1.5 m 0-3 m GPR Middelværdier for elektrisk ledningsevne versus GPRnedtrængningsdybde Nedtrængningsdybde Faardrup 8 14 15 19 1.6 m Silstrup 8 15 18 23 0.8 m
Tracerforsøg Fensholt (Norsmindefjordopland) D7 D8
Tracerforsøg Bromid 30 kg/ha Ultimo august 2017
Tracerforsøg 100 80 D8 0 5 August 2017 til april 2018 60 10 D8-drænmark 40 15 Areal 8,4 hektar 83% sand i underjord Punktdrænet D7-drænmark Areal 3,7 hektar 62% sand i underjord Systemdrænet Bromide (mg/l) 20 0 25 100 0 80 60 40 20 D7 Bromide Discharge 20 5 10 15 20 Discharge (L/s) 0 9/1/2017 11/1/2017 1/1/2018 3/1/2018 25
Tracerforsøg August 2017 til april 2018 D8-drænmark Bromid i dræn: 52% af udbragt mængde D7-drænmark Bromid i dræn: 64% af udbragt mængde Forskelle i mængden af bromid udvasket via dræn kan begrundes ved forskelle i: Geologi Jordens hydrauliske ledningsevne Makroporetransport Drænforløb Topografi Bromid (kg/ha) 20 15 10 5 0 20 15 10 5 D8 D7 Bromide Drænafstrømning 200 150 100 50 0 200 150 100 50 Drænafstrømning (mm) 0 9/1/2017 11/1/2017 1/1/2018 3/1/2018 0
Konklusioner Dræn Der er muligt at kortlægge dræn med GPR Variabel succesrate afhængigt af signalets nedtrængningsdybde GPR kan kombineres med EMI-målinger (DUALEM-sensor) Andre metoder kan måske bruges med fordel Droner Termisk/multispektralt kamera Magnetometer Satellitter Tracerstudie Vigtig viden om drænkomponentens betydning Forskellige faktorer har betydning for mængden af vand og bromid i dræn Indgå i modelleringsstudie Allred (2017)
Tak for opmærksomheden!